李健琪
肇庆市城市规划设计院 广东 肇庆526000
摘要:随着社会经济飞速发展,居民生活质量有了明显改善,在这种背景下,我国就需要不断的对市政道路交通网络进行优化和完善,进行建设市政道路时,不难发现,影响市政道路建设最主要的问题就是路面结构设计不够合理,路面病害的相关防治措施还有待进一步完善。相关部门应对这两大问题提出有效的应对方法,才能有效解决市政道路在建设使用过程中的问题,尽量做到用最少的投入建造最优质的市政道路。因此,本文主要将围绕市政道路的路面结构设计和路面病害的相关防治措施展开讨论,对当前路面结构设计中所存在的一些问题进行简要分析,然后再针对所出现的问题提出有效防治的措施。
关键词:市政道路路面;结构设计;病害;防治措施
引言
目前,随着社会生产力的发展及产业结构的调整,我国对市政道路的需求日益提高。怎样设计出高质量高规格的市政道路,有效的避免路面病害,保障车辆的正常行驶和人们的安全出行是市政道路所有的设计人员当下最重要的职责。设计人员要根据不同地区的自然条件拿出最符合当地情况的路面结构设计方案,结合地区特性仔细分析出路面病害的具体成因,并拿出行之有效的解决措施,最好在市政工程建设前期就能得到解决,在源头上控住路面病害,从而减少对居民正常出行的影响,确保市政工程能够达到理想的效果。
1.市政道路路面的结构设计
1.1市政道路路面结构层的材料设计
市政道路路面可以分为:面层、基层和垫层,其位置关系如图1所示。
由于市政道路与其他道路不同,所需要承受的车流量较大,一般来说,设计者都会选用抗压性能和耐磨性较高的材料,通常情况会以沥青碎石或混凝土作为路面结构层的使用材料。在实际施工中,除了沥青混凝土一般都会额外添加一些材料来提高其抗压耐磨的能力,例如抗车辙剂和纤维稳定剂等等。
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图1 市政路面结构图
1.2市政道路路面结构层的组合设计
市政道路路面面层具体组成由如图2所示。上面层为表层,也是市政道路直接接触车流的承重层,作为直接承重的一层,上面层要具备较强的抗压承重、防开裂、抗磨损的能力。对于中、下面层来说,需要具备良好的稳定性、不透水、抗剪切和抗车辙等性能。由于上面层直接接触车流所以上面层受到的压力是最大的,故而路面裂痕最开始发现在上面层,而中面层与下面层因所处位置关系,与市政道路的抗裂性和水稳定性有着非常重要的关系。因此,上、中、下面层之间必须要相辅相成。上面层主要为功能层,具有抗滑、耐磨等作用,一般采用细粒式结构,中下面层是承重层,采用中粒式及粗粒式结构,在承载的同时还具有抗裂的作用[1]。一般对于大部分城市来说,水稳定性及地质的变化都是比较小的,基本可以按照城市道路的实际情况来进行结构设计的组合。在设计主要干道时必须将承载能力放在首位,通过对市政道路各面层间的把控,提高市政道路的综合性能,
达到延长市政道路使用时间的效果。
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图2 市政道路断面图
1.3市政道路路面结构层的厚度设计
为了保障市政道路的质量,需要按照市政道路将要承受的荷载作出受力分析,并根据所得结果精确地计算出该结构层的厚度,结构层的厚度对于市政道路的质量起着决定性的作用。有些设计人员不够重视结构层厚度的计算过程,最终导致了路面结构层厚度不够,达不到市政道路所规定的使用时间。又可能会导致结构层厚度太大,对资金造成不必要的浪费。故而,设计人员一定要根据实际情况准确的算出最佳的道路结构层厚度,这一步骤对于市政道路的质量十分重要,务必要提起重视。
设计道路路面时,要按照地区特性对路面的基层结构进行合理的布局设计,
一方面要达到市政路面对于结构的要求,另一方面,也需要结合施工实际,结构层过薄或者结构层过厚都会影响施工进度和最终效果,若结构层过厚,会影响施工的整体速度,对建设资金造成一定的浪费;如若结果层过薄又不能达到市政道路的要求。因此,设计人员需按照地区特性对路面的基层结构进行合理的布局设计。
2.常见的市政道路路面病害类型及防治措施
市政道路常见的病害类型主要包括:路面基层破坏,车辙,路面裂缝、沉陷,沥青路面松散、脱皮,水损害几种类型。
2.1路面基层破坏现象及防治措施
路面基层产生病害的原因主要有两个方面,一方面是施工单位在实际施工作业中操作不当,另一个原因是受当地的水文条件所影响,而基层结构直接承担着来自路面的的压力,于道路的使用年限成正比关系,若基层结构出现病害,后期维修需要大量的资金和人力的投入。
若想要减少基层病害,就得在施工过程中进行对于相关的影响因素进行把控,例如,选取压实方式是选用分层压实,这种压实方式效果更佳,尤其是基层过厚的时,通过分层压实的方式,可以有效的对基层进行夯实以降低基层厚度;尽量做到一次性施工,若无法一次性施工,在基层连接的地方应该进行重叠铺设,并反复压实。
2.2沥青路面裂缝、沉陷现象及其防治措施
在建设市政道路时,路面裂缝作为比较常见的路面病害类型,若不及时进行维修可能会导致路面的沉陷如图3所示。沥青路面的裂缝根据形状又可分为纵向、横向、网状、井周环状以及反射裂缝等几种类型。纵、横向类型的裂缝主要由施工因素导致的,例如接缝处理不好或不同的结构物间沉降不均匀所引起的;反射类的裂缝主要由基层结构收缩开裂造成;而网状裂缝出现的原因是沥青混合料强度过低所引起的。
一般情况下,常用的路面裂缝修补方法为灌缝。具体方法就是在需要进行修补的裂缝处通过先清理裂缝中残存的混合料,再对清理干净的裂缝填充加热后的的沥青混合料,填充完成后再进行压实。
当然,相对于后期出现问题进行处理最好的方法还是要在施工时对施工方式进行规范,首先保证路面结构下的管涵压实质量要符合相关要求,井周及构筑物的边缘尤其需要注意;其次要加强对施工作业的管理,尽量采取一次性作业的方式,并且要对施工缝进行充分压实,可以使用骑缝搭接碾压的措施;最后,要做好工程罩面的养护工作。
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图3 沥青路面裂缝及沉陷现象
2.3沥青路面松散、 脱皮现象及其防治措施
市政路面出现松散脱皮现象究其原因是因为沥青材料的粘接力不足,无法将集料粘接在一起,导致集料的脱落,另一方面施工过程中若碾压沥青混合料的温度较低便无法使集料粘接在一起,也会造成集料脱落,最终出现如图4中所示的脱皮现象。
针对此类病害,需要采取的措施是提高施工过程的监管力度,确保在铺设沥青路面时能够按照要求达到沥青混合料所需的碾压温度;在铺筑上面层结构时要及时清理与下层表面的接触面,或者喷粘层油。对路面脱落处进行维修时,可以采用高粘度的沥青材料,处理时可以向脱落处四周加以延伸,对脱落处的基层结构也需要维修。
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图4 沥青路面脱皮现象
2.4沥青路面车辙现象及其防治措施
车辙现象的出现由于路面在高温条件下抗剪能力不足,在车辆的重压下,沥青混合料被挤压根据车辆行动轨迹所形成的一种不可逆转的车辙现象如图5所示,通常出现在新建成的路面。车辙现象出现的原因由施工因素和社会因素两部分造成,分别是施工用的沥青粘度不达标和路面超载重载问题严重。
针对此类现象,在施工的过程中要选用粘度较高的沥青来进行铺设,用沥青砼来提高沥青混合料的抗剪度,对交通进行管制,杜绝重载超载的出现。
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图5 沥青路面车辙现象
2.5沥青路面水损害现象及其防治措施
在市政道路的日常使用中水损现象也比较突出,高温季节会破坏沥青的粘结力,若再加上雨水的侵蚀会使集料与沥青脱离,导致路面出现松散;而低温季节又会产生冻胀危害,对路面面层结构造成影响。
针对于这种问题,在路面结构设计时可采用排水式结构,利用道路的横、纵坡排除路面上多余的积水。在用料选用上,可选取粘性较高的沥青;在施工中在必要的位置设置隔水层或者防水层,对排水井要定期清理,确保路面排水正常。
4.结束语
合理地进行市政道路的路面结构设计,可以有效防止路面病害的产生,在路面结构设计中需要积极的引进新材料、新方法,以提高路面建设质量和服务水平。同时,与普通公路类似,市政道路需要加强平时的养护管理,及时采用预防性养护措施,放病害于未然然,出现病害的区域维修要及时彻底,做好与相交工程的综合处理。将市政道路的路面结构设计科学化合理化,能够有效的规避路面病害的发生因此,设计者在进行路面结构设计时需采用新的设计方法和新型材料来提高建设质量。同时,市政道路还需要进一步加强日常的养护管理,采取一些行之有效的预防性措施,对路面病害进行提前预防,对于出现病害的路面维修时要及时彻底,并要做好和相临路面之间的处理。
参考文献:
[1]张方圆.市政道路路面结构设计及病害防治措施[J].工程技术研究,2019,4(02):183-184.
[2]王廷忠.市政道路路面结构设计及病害防治措施解析[J].城市建筑,2020,17(09):170-171.