市政道路路面的结构设计及病害防治措施分析

发表时间:2020/8/12   来源:《工程管理前沿》2020年6卷第11期   作者:林志杰
[导读] 随着经济的发展,城市化进程的脚步也在不断的加快
        摘要:随着经济的发展,城市化进程的脚步也在不断的加快,市政道路所承受的压力越来越大,市政道路是城市人车通行的生命线。由于受到各方面因素的影响,导致市政道路经常出现各种病害,不仅直接缩短了市政道路的使用寿命,还对公众的安全出行造成一定的影响,也不利于城市整体形象的发展。
        关键词:市政道路;路面;结构设计;病害;防治措施
1. 市政道路沥青混凝土路面结构分析
        沥青路面结构设计,要做好路面结构材料的选择和设计,应充分分析拟建道路所处的区域,结合周边现状道路的使用情况,并调查交通量,而后详细了解建设方的使用需求,在地质勘察结果的基础上进行路面结构设计。本人主持设计的一批高新区市政道路新建项目采用的路面结构层为:(1)路基。根据地勘单位提供的地勘报告,将不良土挖除后分层回填天然砂砾并碾压压实,以保证基础承载能力。不同的特殊路基采用相对应的处理措施,但建筑垃圾和生活垃圾必须全部挖除。(2)底基层。此部分选择的是级配砂砾,颗粒最大粒径5.3cm,0.5mm以下颗粒含量不大于15%,含泥量不大于4%。(3)基层。选用水泥稳定砂砾,最大粒径31.5mm,采用普通硅酸盐水泥,水泥含量4.5%,七天浸水抗压强度≥3.0MPa,压实度不小于98%,并在初凝前压实,水泥稳定砂砾采用骨架密实型。(4)面层。常规情况下,车流量较少的支路,采用的是单面层,根据拟建道路的性质,选用AC-16中粒式沥青混凝土或AC-13细粒式沥青混凝土;车流量较多的交通性的次干路,采用双面层,根据拟建道路的性质,选用AC-16中粒式沥青混凝土上面层和AC-25粗粒式沥青混凝土下面层;对于比较主要的城市主干路,采用的三面层,根据拟建道路的性质,选用AC-16中粒式沥青混凝土上面层、AC-25粗粒式沥青混凝土中面层和AM-25沥青碎石,在经济条件允许的情况下,上面层可采用AC-16中粒式SBS改性沥青混凝土。(5)其他层。对于连接层和磨耗层等,结合实际情况,按照长寿命沥青路面设计规范,选择相应的材料,一般采用热沥青。
2.路面结构设计
        市政道路路面结构设计所包括的内容有很多,例如:结构厚度、结构组合、结构层材料等方面,下面就对具体的内容,展开分析和阐述。
2.1结构层材料
        在路面结构设计的时候,结构层材料作为一项重要内容,需要根据相关标准和设计要求,选择质量较好的材料。一般情况下,路面结构层材料是以沥青混凝土和沥青碎石等材料为主,但是还需要根据情况的需求,做出相应的调整。同时,在结构层材料选择完成以后,需要对材料性能进行测试,一定要保证承压性、承载能力等方面,都处于相关标准范围,这样才能保证良好的实施质量。
2.2结构组合
        通常路面结构分为面层、基层、和底基层,承受压力的一般是基层,车辆荷载通过面层传递到基层,再由基层将压力分散、消耗。因此在设计的时候,需要根据城市道路等级、交通量分布的情况,对路面结构进行组合设计,这样可以对与承压力层相关的结构层进行适当的调整,确保良好的实施质量。
3.如何做好市政道路路面病害的处理及预防措施
        市政道路路面使用过程中病害防治道路投入使用后,若没有得到有效养护,经常出现裂缝(横向、纵向和网状)、车辙、沉陷、坑槽、唧泥、泛油、波浪、拥包、表面磨光、松散剥落等问题。对出现的问题要进行全面的分析与研究,采用合理的修补技术,保证道路运行安全。
3.1常见的路面病害及其主要成因
        (1)裂缝分为纵向裂缝,横向裂缝和网状裂缝三种。

主要成因:在设计及施工时路基未做处理,路基出现不均匀沉降出现纵向裂缝;基层材料由于温度变化引发收缩变形,使收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度而产生横向裂缝;路面的整体强度不足,路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,也可能是因为路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,基层被浸泡,在车辆的反复荷载作用下,基层表面被逐步淘空,产生网裂。
        (2)坑槽是龟裂、松散等其它路面破损进一步发展的结果。主要成因:雨水由沥青路面破损处渗入,停留在基层上,在行车荷载反复作用下使沥青面层与基层脱开,导致沥青面层产生网状裂缝,接着碎裂的小块被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大,最后形成坑槽。
        (3)车辙是在行车荷载反复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。主要成因:基层的厚度不足或因基层施工、养护不当导致基层整体强度低;沥青面层高温稳定性差,天气炎热时,尤其在交叉口处的停止线前,大型车辆反复刹车引起的车辙;还有就是由于重载超载车辆较多,且受路面结构及材料影响,如集料的强度、粒径大小、级配组成等不合理,对沥青路面产生永久变形。
3.2市政道路路面病害的处理措施
        对于沥青混凝土路面病害的处理措施一般为:针对一般裂缝问题,养护人员可以选择灌缝和填封的方法,其中灌缝就是清除原有的沥青,然后打压新的沥青混合料,再进行抹平压实。针对细小裂缝,可以采取裂缝填封法,直接把沥青混合料填进去。对于较大面积的病害,如坑槽,考虑可能是施工期路基压实不均匀,修补人员需要结合实际情况,采用局部缺陷修补的方法,可以选择热拌沥青混合料并对道路基层进行相应处理。对于车辙问题,处理措施分为以下几种:铣刨加铺,先铣刨掉其产生车辙的面层,铣刨宽度视车辙范围而定,铣刨料可热再生处理;铣刨拉毛,将沥青路面车辙隆起部位进行局部铣刨,恢复路面使用性能、提高行车安全,特点是施工时间短、交通干扰小、养护费用低;大修,即挖除原有路面,对基层进行处理后,选用高温稳定性好和抗塑性变形能力高的沥青混凝混合料重新铺筑。天山区老城区道路改造的项目,如东泉路,路面病害较多,就采取了上述的几种处理措施。
3.3市政道路路面防止病害出现采取的预防措施
        市政道路在建设成功投入使用后,需加强道路的预防性及规范性的养护工作。首先做好路面的排水工作。在对路面积水进行排除的同时也应处理好路面下的水。其次,加强市政道路路面病害的排查工作,对老化的路面出现的裂缝,要及时的进行灌缝,对路面出现的病害要及时修补、严重时需对老路路基进行处理,主要采用沥青混凝土罩面的方式,这种方式不仅能有效的防止地面水下渗至路基,还能有效的防止病害的进一步扩大,增加道路的使用寿命,这种修补方式施工比较简单,且需要的资金不大。最后,应在项目前期做好相应工作,在设计阶段应有针对性地进行路面结构层设计,确保设计路面结构的合理性,并在施工期加强质量管理,尤其是控制路基底和结构层的施工质量,沥青的选用也同样重要,选材不当或混合料组成不当会导致沥青高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温下,车辆碾压反复作用下形成车辙和推移。做好上述工作方可最大限度的避免路面在使用期间出现裂缝、坑槽、车辙等一系列病害。
结束语
        综上所述,沥青路面结构设计实践中,要从结构的选择和材料以及施工参数的确定等方面,做好严格的把控。对市政道路路面中存在的病害要及时的找出原因,并采取科学合理的措施进行处理,进而保障市政道路的各项功能,可以满足城市交通发展的要求,为促进城市的发展做出应有的贡献。综上所述,在路面结构设计过程中,设计人员需要广泛搜集相关施工技术资料,结合实际情况,优化路面结构形式,提升设计标准,保证道路设计质量,为后续施工打下良好的基础,创造更多的经济效益与社会效益,推动城市可持续发展。
参考文献
[1]范敏.浅谈市政道路沥青路面病害的防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2018(33):127.
[2]朱琼毅.城市道路沥青路面病害的成因及防治措施分析[J].居业,2018(11):121-122.
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