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高速公路路面整修病害原因分析

08-22 12:05:01  瀏覽次數:686次  欄目:道路工程
標簽:市政道路工程, 高速公路路面整修病害原因分析,http://www.tljciu.live
2002年我公司共鋪筑22.5公里路面,按照設計處理基層路段4.8公里,單鋪5CM中面層共17.7公里,通過半年多的運營出現病害32處,其中龜裂、網裂共 22處,占病害的68.8%,縱向裂縫7處,占病害的21.9%,以上這些病害均發生唧漿現象。見表1
一、 病害發展及分布特點
從2002年10月底到2003年2月底之間,整個修復后的路面工程沒有發生病害。從3月初至今對病害連續進行3次調查,這3次都是雨后進行。第一次是在3月15日進行,共發現10處病害(見表-2)。第二次是在4月26日進行,共發現17處病害(見表-3)。第三次是在5月14日進行,共發現32處病害(見表-1)。
通過對多處病害的定點定期觀察,病害的發展是先裂縫,以縱向裂縫為主,僅有2-3處是先發生橫向裂縫發端,經過行車的不斷碾壓,逐漸發展成龜裂和網裂。在裂縫、龜裂和網裂處雨后均出現唧漿現象。
對病害進行了調查的同時,收集了施工原始資料,檢查壓實度,并對病害處鉆芯取樣,結果是除3處壓實度不足外(94%—96%),壓實度均達到設計要求,芯樣完整、表面無孔隙,并計算了路面原位孔隙率,路面孔隙率均小于8%,因此可排除由于大量水分滲入而導致強度不足的可能性。
病害分布見圖:


K45       K54+100    K56+800       K58+000         K63+900            K67+500

   3處             9處              3處              17處                  0處
  (4+5)cm        5cm          (5+7+20)cm          5cm                (5+7+20)cm
     
   9.1KM           2.9KM          1.2KM               5.9KM                3.6KM

西寶高速公路路面病害分布圖

K45+000—K54+100處理5CM中面層后再加鋪4CM上面層,本路段長9.1公里,病害3處,平均0.3處/公里;K54+100—K56+800僅處理5CM中面層的路段,長2.9公里,病害多達9處,平均3.1處/公里; K56+800—K58+000新鋪了20CM水穩基層后,再加鋪5CM中面層,本路段長1.2公里,第一次調查時尚未出現病害,最近一次調查時出現病害3處,平均2.5處/公里;K58+000—K63+900僅處理5CM中面層,本路段長5.9公里,病害多達17處,平均2.9處/公里;K63+900—K67+500新鋪了20CM水穩基層后,再加鋪7CM下面層和5CM中面層,本路段長3.6公里,未出現一處病害。
需要說明的是, K56+800—K58+000 1.2公里路段,是西寶路面整修工程的前期,新鋪基層、下面層和中面層都屬首次施工,施工經驗不足,施工工藝尚不完善,造成施工時的質量隱患較多,各種因素交錯影響。病害原因分析可暫不考慮。
從病害分布示意圖可知,新鋪過基層、下面層、中面層的路段沒出現病害(0條/公里),單鋪一層中面層出現較嚴重的病害(2.95條/公里),如在中面層上加鋪改性瀝青,上面層會減少病害(0.3條/公里)。
二、病害成因分析
1、基層病害分析
從病害分布特點可知,有無處理基層是決定病害出現與否的主要因素(如果認為施工質量是穩定的)。
最早出現的(k54+355)處病害,該處病害輪跡處下陷,輪跡外側隆起,下陷處和隆起處有明顯的龜裂和網裂現象,于2003年3月15日對該病害作了開挖探查,新加鋪的油層和舊油層均松散破損,下挖至基層上發現,基層呈明顯的下陷,且基層材料處于松散狀態,礫石很少,無法取出芯樣,對該病害處新鋪油層料進行了收集,室內做了抽提試驗,試驗結果表明級配在級配規范范圍內略偏粗,并在周邊1m處鉆芯取樣,檢查了壓實度,壓實度達到97.1%。通過對K59+000等3處進行了同樣的開挖探查,情況基本類似,病害分析認為:基層強度不足,板體性不好是病害的主要原因。
另外,在今年的施工過程中可以看到,大部分基層的板體性不好,基本處于松散狀態。可以推斷舊基層未處理路段也會存在類似問題。板體性不好的基層水穩性差,遇水后強度會顯著下降,并引起路面病害。本次大修方案主要是以路面彎沉值來作為處理方案的依據,也就是以抗豎向變形的大小來反映整個路面的強度,但抗豎向變形無法反映基層材料板體性和水穩性,板體性不好的基層在干燥情況下仍可表現出較小的彎沉值,所以彎沉測試不僅要在不利季節測定,同時建議彎沉測試可在不利季節的雨后數天內測試。
2、層間結合原因
處理過基層的路段是先鋪筑下面層,然后在其上加鋪AC-20中面層。由于是連續施工,層間是連續接觸,受力狀態好。未處理基層路段,僅銑刨一層面層,然后在其上鋪筑面層AC-20I。在施工時局部路段對銑刨過的面層表面處理不夠,仍有浮灰和松散顆粒。另外,也發現粘層油(乳化瀝青)質量不穩定,曾有兩次抽查瀝青比例偏低,層間結合不足,導致層間脫空,在車載的反復作用下,出現疲勞裂縫,并演變為龜裂和網裂。所以層間結合不良也是病害產生的原因之一。
3、混合料的原因
路面瀝青混合料質量不穩定,也是路面病害的一個原因,由于去年客觀方面的原因,出現病害的大部分路段是用我公司95年購置的1000型拌和樓生產的混合料鋪筑的,拌和質量不穩定。同時由于去年施工期間,全省多條路段正在鋪筑黑色路面,料源不足,供不應求,料源不穩定,原材料質量不穩定,導致攤鋪時局部路段出現離析,孔隙率偏大。
通過以上分析:大部分病害是由于基層板體性差、強度低而造成的,是路面病害的主要原因,局部路段路面混合料質量不穩定也是路面病害的一個原因。
三、措施及建議
1、結合病害原因的分析,為消除不利因素的影響,在今年的施
工中,加強了以下措施:
(1)對原材料進行了嚴格的篩選,確保原材料的質量。(2)加大對原材料及成品料的抽檢頻率。(3)為了避免改性瀝青與普通瀝青管道混用,采用自購和租用結合的方式,配備了2臺瀝青拌和設備生產不同的瀝青混合料,確保混合料的穩定性。(4)為了徹底處理深層次病害,對各結構層逐層銑刨,逐層分析,并逐層提出合理的處理方案,對存在的軟弱土基,堅決處理,力求將路面各結構層的病害一次性全部處理完成,消除質量隱患。(5)攤鋪前采用空壓機進行清掃和除塵,并對路槽兩側的松散層用鋼刷進行徹底處理,同時控制粘層油的質量,加強層間結合。(

6)嚴格按照試驗段確定的施工方案和碾壓組合進行作業,不得隨意改變,同時派專人控制壓實變數,保證壓實度。(7)、嚴格按照施工規范對水泥穩定碎石基層進行養生,保證基層處于濕潤狀態。
2、從調查結果以及病害分析可知,西寶高速公路中段基層板體性差、強度低,對舊基層不加處理,僅靠采用5CM中面層處理是不夠的,建議在今后施工中對基層進行補強處理。
3、為了保證工程質量,對目前的個別方案進行變更。如:上面層與中面層的粘層油變為改性乳化瀝青,對超車道的病害進行徹底處理,對底基層的縱向裂縫進行處理。

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