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2015-01-14 16:31 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、概述
湖北京珠高速北段于2001年12月建成通車,南段于2002年9月建成通車。經(jīng)過多年的運行,因交通流量大、重載車多,瀝青路面病害日益顯現(xiàn),尤其是路面翻漿病害極為嚴重,雨后翻漿病害都在百處以上,極大降低了湖北京珠高速路用性能,除了對嚴重地段采用瀝青路面小修、中修、設置碎石肓溝、灌縫、CAP+貼縫帶等工藝處理外,采用經(jīng)濟、快速的處治方法時行預防性養(yǎng)護極為迫切。為此,湖北省京珠高速公路管理處選用高聚物注漿技術進行了部分路段的翻漿病害處治,取得了較好的效果。
2、瀝青混凝土路面的水破壞和翻漿病害
2.1瀝青混凝土路面的水破壞
瀝青路面的水破壞現(xiàn)象十分普遍,一般使用一年以上的高速公路都產(chǎn)生不同程度的水破壞。差別僅在有的高速公路水破壞現(xiàn)象嚴重,有的高速公路水破壞較輕;水破壞來得快,性質最為嚴重,因此它是路基路面的大敵。
降水進入瀝青面層后,視水的滯留位置而異,在大量高速行駛車輛作用下,可能產(chǎn)生以下幾種不同的水破壞現(xiàn)象。
、俦砻鎸赢a(chǎn)生坑槽
降雨過程中,雨水會進入并滯留在表面層瀝青混凝土的孔隙中,在大量快速行車的作用下,一次一次產(chǎn)生的動水壓力(孔隙水壓力)使瀝青從碎石表面剝落下來,局部瀝青混凝土變成松散,碎石被車輪甩出,路面產(chǎn)生坑槽。這種破壞現(xiàn)象幾乎每條高速公路都有,只是坑槽的個數(shù)和面積的比例常有明顯差別。只要自由水浸入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,不管是傳統(tǒng)純?yōu)r青混凝土,還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在大量行車作用下,都會產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象和水破壞。
、诒砻鎸雍椭忻鎸油瑫r產(chǎn)生坑槽以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變
降水過程中,如自由水滲入并滯留在表面層和中面層內,大量快速行車使此兩層內瀝青混凝土中部分碎石上的瀝青剝落,導致表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變(下陷)和向外側推擠,或產(chǎn)生坑槽,這種破壞現(xiàn)象也相當普遍。在高速公路上對網(wǎng)裂形變處進行挖補的過程中,挖成長方形的整齊坑洞后,從上側洞壁底部常有水緩慢滲出。它是降水過程中滲透入并滯留在瀝青混凝土中的水。
、圻鬂{、網(wǎng)裂、坑洞
如水透過瀝青面層(兩層或三層式)滯留在基層頂面,在大量快速行車作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料,形成灰白色漿。灰漿被行車壓唧,通過各種形狀不一和寬窄不一的裂縫(橫縫、縱縫、斜縫和網(wǎng)裂)到路表面;覞{還可能通過水滲入瀝青混凝土的局部小面積或個別通道被壓唧到路表面。在灰漿數(shù)量大的情況下,可能立即產(chǎn)生坑洞;在數(shù)量小的情況下,可使路面網(wǎng)裂變形。某處產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變后,降水就更容易透入,并產(chǎn)生惡性循環(huán),最終導致路面破壞。這種破壞現(xiàn)象幾乎在每條高速公路上都有發(fā)生,也僅是數(shù)量的差別。
2.2翻漿病害
翻漿主要發(fā)生在季節(jié)性冰凍地區(qū)的春融時節(jié),以及鹽漬、沼澤、水網(wǎng)等地區(qū)。因地下水位高、排水不暢、路基土質不良、含水過多,經(jīng)行車反復作用,路基會出現(xiàn)彈簧(彈軟)、裂縫、冒泥漿等翻漿現(xiàn)象。
根據(jù)導致翻漿的水類來源的不同,翻漿可分為五個類型:
①地下水類。受地下水的影響,土基經(jīng)常潮濕,導致翻漿。地下水包括上層滯水、潛水、層間水、裂隙水、泉水、管道漏水等。潛水多見于平原區(qū),層間水、裂隙水、泉水多見于山區(qū)。
、诘乇硭。受地表水的影響,使土基潮濕,導致翻漿。地表水主要指季節(jié)性積水,也包括路基、路面排水不良而造成的路旁積水和路面積水。
、弁馏w水類。因施工遇雨或用過濕的土填筑路提,造成土基原始含水量過大,在負溫度作用下使上部含水量顯著增加導致翻漿。
、軞鈶B(tài)水類。在冬季強烈的溫差作用下,土中水主要以氣態(tài)形式向上運動,聚積于土基頂部和路面結構層內,導致翻漿。
、莼旌纤悺J艿叵滤、地表水、土體水或氣態(tài)水等兩種以上水類綜合作用產(chǎn)生的翻漿。
當路面經(jīng)常出現(xiàn)潮濕斑點,發(fā)生龜裂、鼓包、車轍等現(xiàn)象,表明路基已發(fā)軟,翻漿已開始,應根據(jù)不同情況采取路基排水、提高路基、砂礫墊層、石灰土結構層、煤渣石灰土結構層、透水性隔離層、不透水隔離層、肓溝、換土等各種防治翻漿的措施。
3、高聚物注漿的應用
湖北屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫在15°C左右,年均降水量在800毫米至1600毫米之間,全省大部分地區(qū)四季分明,夏炎冬寒。為預防路面翻漿病害對路面的破壞和發(fā)展,湖北省京珠高速公路管理處委托北京中交睿達科技有限公司依托2007年國家科技進步二等獎“路基路面材料特性反演與快速檢測維修整套技術”的科技成果,對湖北京珠高速公路進行了翻漿病害集中處治。湖北京珠高速公路北段高聚物注漿工程于2008年5月28日正式啟動,2008年6月11日全部完工,歷時15天,完成翻漿病害處治共計111處;湖北京珠高速公路南段高聚物注漿工程于2008年10月16日正式啟動,2008年10月27日全部完工,歷時11天,完成翻漿病害處治共計95處。
傳統(tǒng)瀝青路面翻漿病害處治
長大縱坡且為路塹段出現(xiàn)的翻漿病害處治方法:
①加深路側邊溝,降低地下水位,杜絕山水滲入基層,了解匯水量及山體壓力后開挖深度現(xiàn)場確定,溝底縱坡不小于3%,加深邊溝應遵循《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》中關于邊溝施工的相關要求。
、趯⒎瓭{處打開至水穩(wěn)層,瀝青路面打開面積略大于病害呈現(xiàn)面積,檢查水穩(wěn)層強度是否滿足設計要求,不足的挖除后用速凝混凝土進行補強。
、鬯嗷炷僚c原水穩(wěn)層之間接縫采用土工布覆蓋,涂刷0.5cm的封層瀝青。封層瀝青采用撒布型慢裂乳化瀝青或改性乳化瀝青,瀝青標準粘度C25為8~20s,具有一定粘結力和流動性,破乳后有較好的粘結力,25℃抗拉強度大于0.3Mpa,軟化點不低于55℃。
④按瀝青面層結構恢復,鋪筑瀝青混合料時保證施工溫度并分層壓實,每層面鋪筑必須形成錯臺,中面層之上用玻璃格柵覆蓋處理邊緣,涂刷封層瀝青后完成上面層施工,瀝青面層施工應遵循《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》之相關要求。
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