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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(chē),南段于2002年9月建成通車(chē)。經(jīng)過(guò)多年的運行,因交通流量大、重載車(chē)多,瀝青路面病害日益顯現,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(shí)行預防性養護極為迫切。為此,湖北省京珠高速公路管理處選用高聚物注漿技術(shù)進(jìn)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象嚴重,有的高速公路水破壞較輕;水破壞來(lái)得快,性質(zhì)最為嚴重,因此它是路基路面的大敵。
降水進(jìn)入瀝青面層后,視水的滯留位置而異,在大量高速行駛車(chē)輛作用下,可能產(chǎn)生以下幾種不同的水破壞現象。
、俦砻鎸赢a(chǎn)生坑槽
降雨過(guò)程中,雨水會(huì )進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混凝土的孔隙中,在大量快速行車(chē)的作用下,一次一次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力(孔隙水壓力)使瀝青從碎石表面剝落下來(lái),局部瀝青混凝土變成松散,碎石被車(chē)輪甩出,路面產(chǎn)生坑槽。這種破壞現象幾乎每條高速公路都有,只是坑槽的個(gè)數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(chē)作用下,都會(huì )產(chǎn)生瀝青剝落現象和水破壞。
、诒砻鎸雍椭忻鎸油瑫r(shí)產(chǎn)生坑槽以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變
降水過(guò)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(chē)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,這種破壞現象也相當普遍。在高速公路上對網(wǎng)裂形變處進(jìn)行挖補的過(guò)程中,挖成長(cháng)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(guò)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(guò)瀝青面層(兩層或三層式)滯留在基層頂面,在大量快速行車(chē)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;覞{被行車(chē)壓唧,通過(guò)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(guò)水滲入瀝青混凝土的局部小面積或個(gè)別通道被壓唧到路表面。在灰漿數量大的情況下,可能立即產(chǎn)生坑洞;在數量小的情況下,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。這種破壞現象幾乎在每條高速公路上都有發(fā)生,也僅是數量的差別。
2.2翻漿病害
翻漿主要發(fā)生在季節性冰凍地區的春融時(shí)節,以及鹽漬、沼澤、水網(wǎng)等地區。因地下水位高、排水不暢、路基土質(zhì)不良、含水過(guò)多,經(jīng)行車(chē)反復作用,路基會(huì )出現彈簧(彈軟)、裂縫、冒泥漿等翻漿現象。
根據導致翻漿的水類(lèi)來(lái)源的不同,翻漿可分為五個(gè)類(lèi)型:
、俚叵滤(lèi)。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(jiàn)于平原區,層間水、裂隙水、泉水多見(jiàn)于山區。
、诘乇硭(lèi)。受地表水的影響,使土基潮濕,導致翻漿。地表水主要指季節性積水,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(lèi)。因施工遇雨或用過(guò)濕的土填筑路提,造成土基原始含水量過(guò)大,在負溫度作用下使上部含水量顯著(zhù)增加導致翻漿。
、軞鈶B(tài)水類(lèi)。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(dòng),聚積于土基頂部和路面結構層內,導致翻漿。
、莼旌纤(lèi)。受地下水、地表水、土體水或氣態(tài)水等兩種以上水類(lèi)綜合作用產(chǎn)生的翻漿。
當路面經(jīng)常出現潮濕斑點(diǎn),發(fā)生龜裂、鼓包、車(chē)轍等現象,表明路基已發(fā)軟,翻漿已開(kāi)始,應根據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(fēng)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(jìn)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(shù)”的科技成果,對湖北京珠高速公路進(jìn)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(dòng),2008年6月11日全部完工,歷時(shí)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(dòng),2008年10月27日全部完工,歷時(shí)11天,完成翻漿病害處治共計95處。
傳統瀝青路面翻漿病害處治
長(cháng)大縱坡且為路塹段出現的翻漿病害處治方法:
、偌由盥穫冗厹,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(kāi)挖深度現場(chǎng)確定,溝底縱坡不小于3%,加深邊溝應遵循《公路養護技術(shù)規范》中關(guān)于邊溝施工的相關(guān)要求。
、趯⒎瓭{處打開(kāi)至水穩層,瀝青路面打開(kāi)面積略大于病害呈現面積,檢查水穩層強度是否滿(mǎn)足設計要求,不足的挖除后用速凝混凝土進(jìn)行補強。
、鬯嗷炷僚c原水穩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(dòng)性,破乳后有較好的粘結力,25℃抗拉強度大于0.3Mpa,軟化點(diǎn)不低于55℃。
、馨礊r青面層結構恢復,鋪筑瀝青混合料時(shí)保證施工溫度并分層壓實(shí),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《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》之相關(guān)要求。
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