如何改善路面井蓋處的啃邊或破損狀況

1、 如何改善路面并蓋處的啃邊或破損狀況 張婷 (長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，陜西西安， 710064) 摘要：分析了路面井蓋周圍路面破損的原因和影響因素，提出了預(yù)防的措施和施 工考前須知，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工等。 關(guān)鍵詞：路面井蓋處，啃邊或破損，預(yù)防措施 Abstract: Keyword : 城市道路瀝宵路面上井蓋附近，受車輛沖擊、井蓋周圍路基沉降等作用，導(dǎo)致 行駛的車輛在檢查井周圍容易發(fā)生跳車，跳車對(duì)井蓋和周圍路面產(chǎn)生附加的沖擊 荷載,致使路面結(jié)構(gòu)及檢查井發(fā)生早期損壞，并影響行車的舒適性，同時(shí)也加劇了 車輛的磨損，甚至因車輛避讓井蓋而發(fā)生交通事故。 1井蓋附近路面損壞的原因 1.11.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合

2、理形成的水損害 水是造成高等級(jí)公路瀝宵路面早期損壞的最直接的原因，這已是業(yè)界共識(shí), 眾多己損壞瀝宵路面鉆芯取樣結(jié)果也說明了這一點(diǎn)。 瀝宵混凝土路面水損壞主要原因有三個(gè)方面： (D孔隙率過大的路面，水通過孔隙積聚在基層外表，使基層外表處于潮 濕或過濕狀態(tài)，在行車荷載的作用下，瀝宵面層底部受彎拉應(yīng)力作用而破壞， 形 成網(wǎng)裂，最后形成坑槽。 (2) 滯留在路面孔隙中的水，由于車輪前后的真空壓力差而形成動(dòng)水壓力 對(duì)瀝宵路面長(zhǎng)期作用，導(dǎo)致瀝宵膜與骨料脫離，引起路面破壞。 (3) 路塹或降水量大的路段，由于土基和基層含水量過大，而瀝宵路面由 于不透水，就像是在路基上加了個(gè)蓋子，水全部積聚在基層頂面，形成軟

3、弱層引 起路面破壞。如果長(zhǎng)期潮濕，乂經(jīng)過幾個(gè)冬季的凍融循環(huán)，路面破壞程度會(huì)加劇。 路面滲水是無(wú)法防止的，水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)后，假設(shè)不能盡快排出，將逐步沉積。 在高速行車、特別是重載交通作用下，路面結(jié)構(gòu)中的水會(huì)形成很強(qiáng)的動(dòng)水壓力 與輪胎壓力、行車速度、路面結(jié)構(gòu)內(nèi)積水面與路面頂?shù)木嚯x以及路面強(qiáng)度等因 素有關(guān)。動(dòng)水壓力循環(huán)洗刷，甚至是沖擊、剝落瀝宵混合料中瀝宵與集料的粘 結(jié)，導(dǎo)致瀝宵混合料強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)解體，路面出現(xiàn)早期損壞。如果觀察雨過天 晴后的瀝宵路面，會(huì)發(fā)現(xiàn)局部路段路表有明顯水跡 不規(guī)那么的花紋狀 。一般來(lái) 說，路面早期損壞即從此處開始。水跡滯留時(shí)間越長(zhǎng)，損壞越快。我國(guó)目前多采 用二灰碎石、水泥穩(wěn)

4、定級(jí)配碎石等半剛性基層作為高速公路瀝宵路面的基層。 半 剛性基層雖然結(jié)構(gòu)性和水穩(wěn)性比擬好， 但也有不透水的致命弱點(diǎn)。大面積施工半 剛性基層，假設(shè)控制不當(dāng)或在反復(fù)摩擦和壓力水的作用下， 瀝宵與集料之間粘附力 將不斷弱化，瀝宵混和料很快松散損壞。損壞路面開挖后，目測(cè)瀝宵混合料呈老 化狀。如果瀝宵路面在十燥條件下運(yùn)行，其損壞速度、狀況將會(huì)大大減輕。 井蓋周圍由于施工壓實(shí)不夠往往導(dǎo)致地勢(shì)略低于周圍， 更加容易積水，水損 害的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他部位的路面，導(dǎo)致早期在井蓋附近就出現(xiàn)啃邊，松散等破 壞現(xiàn)象。 1.2 1.2 瀝青混合料設(shè)計(jì)及原材料影響 1.2.1配合比的影響 瀝宵路面配合比設(shè)計(jì)是按?公路路面設(shè)

5、計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?進(jìn)行的，但現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)提供 的級(jí)配范圍很寬，一般配合比根本都可以滿足，致使路面設(shè)計(jì)質(zhì)量差異很大。 而 在實(shí)施中，實(shí)際配合比與設(shè)計(jì)配合比乂有差距， 使混合料級(jí)配不均勻，攤鋪后產(chǎn) 生離析現(xiàn)象，離析部位孔隙率較大，造成水對(duì)路面的損壞。 1.2.2瀝宵用量的影響 按標(biāo)準(zhǔn)要求瀝宵用量應(yīng)控制在土 0.3%以內(nèi)，由于氣候寒冷，瀝宵用量應(yīng)控制 在上限，但是施工單位由于利潤(rùn)因素往往不會(huì)取高限， 這樣也會(huì)造成路面孔隙率 人,使路面過早破壞。 1.2.3礦料的影響 礦料對(duì)瀝宵混凝土路面的影響很大，在高速公路路面施工中一般礦料都要求 為玄武巖，而十線公路由于資金限制，一般都是就近取材，礦料巖性較復(fù)雜，與 瀝宵的

6、粘附性差，在水和行車的作用下易脫落，引起路面過早破壞。砂和礦料的 含泥量對(duì)路面的粘附性影響也非常大,有些施工單位認(rèn)為拌合樓有了除塵設(shè)備, 含泥量多一點(diǎn)沒有關(guān)系，這實(shí)際上是一種誤解，事實(shí)上土仍有一定數(shù)量不能被除 掉，而影響瀝宵的裹覆效果。 1.2.4粘層、透層油的影響 十線公路瀝宵路面施工中，正確灑布粘透層油非常關(guān)鍵，如果灑布不勻或沒 能透入基層，會(huì)使瀝宵面層形成單層受力，使路面產(chǎn)生推移破環(huán)。就像在鋼板上 放一 張紙不能粘接，而在車輪作用下很容易破壞，但如果粘貼緊密后，那么能承受 較屢次的荷載作用。 1.31.3 路基不穩(wěn)定 我國(guó)高速公路建設(shè)中，路基設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量是控制比擬嚴(yán)格和檢查頻度最高 的

7、工程。不過，業(yè)內(nèi)對(duì)路基檢查的主要指標(biāo)是密實(shí)度。 我國(guó)現(xiàn)行高等級(jí)公路路基 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，而判定路基施工質(zhì)量合格與否，在不考慮平面 幾何尺寸情況下，其主要判定指標(biāo)為“密實(shí)度,對(duì)土的固結(jié)這一客觀性狀未作 考慮，這是片面的。如粘性土的路基壓實(shí)，在重型碾壓機(jī)械迅猛開展的今天，只 要設(shè)法使得碾壓含水量低于最正確含水量， 輔以重型碾壓設(shè)備或者過壓，其“壓實(shí) 度指標(biāo)并不難獲得。由于團(tuán)狀顆粒的內(nèi)、外含水量不同，一般內(nèi)濕外十，微觀 狀態(tài)下路基密實(shí)度也不可能完全均勻，特別是表層顆粒界面間不可能完全密實(shí)。 隨著時(shí)間的推移和地下水、毛細(xì)水的侵滲作用，路基土體在固結(jié)過程中，路基密 實(shí)度出現(xiàn)驚人的下降，有時(shí)

8、甚至超過 10%。筆者認(rèn)為，控制路基設(shè)計(jì)和施工質(zhì) 量，重要的是讓路基盡快進(jìn)入密實(shí)、穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)路基土進(jìn)行分類，將密實(shí)度或 十容量和碾壓含水量作為重要的道路設(shè)計(jì)和施工檢測(cè)指標(biāo)，或許是求得穩(wěn)定路 基的可行方法。 針對(duì)相關(guān)路面觀察發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)定的路基和路面排水狀況較好的前提下， 即便 是在模量相對(duì)較低、水穩(wěn)性相對(duì)較差的石灰土底基層和減薄的路面上基層上， 加 鋪一層瀝宵面層，通車假設(shè)十年后，其路面仍保持較好狀態(tài)。 1.41.4 施工質(zhì)量問題 道路施工質(zhì)量直接關(guān)系著其使用性能。施工方由于受設(shè)備狀況、原材料選擇、 工期要求和工程投資等的限制，在實(shí)際生產(chǎn)中存在著各種的問題，當(dāng)客觀分析路 面早期損壞原因時(shí)，有必

9、要對(duì)道路施工中常見的，與路面損壞密切相關(guān)的問題予 以關(guān)注。 土基尤其是粘性土路基施工中， 要加強(qiáng)對(duì)土的粉碎和翻曬，盡量保證碾壓 路段土體含水量的均勻,力求土體固結(jié)后路基模量不出現(xiàn)大的差異, 要防止對(duì)過 十的土低于重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)最正確含水量 3%采取超壓方式進(jìn)行壓實(shí)。 目前，我國(guó)高等級(jí)公路路堤普遍比擬高， 而施工周期乂相對(duì)較短，這對(duì)路 基沉降非常不利。施工中，應(yīng)優(yōu)先安排高填土路段路基施工，并盡量快速施工， 讓路基完成后有盡量長(zhǎng)的時(shí)間固結(jié)。 橋梁工程的臺(tái)背填土往往是高填土路段, 也 要盡早施工，不能有“重橋輕路的思想。 使用石灰材料的基層如二灰碎石基層等，既要對(duì)購(gòu)進(jìn)石灰的品質(zhì)把關(guān)， 更要防止石灰的活

10、性損失?；钚該p失越多，其基層強(qiáng)度就越低。因此，施工控制 中，石灰消解時(shí)間確實(shí)定和對(duì)消石灰的保管特別是雨季保管應(yīng)納入施工管理的 重要內(nèi)容。 我國(guó)目前對(duì)半剛性基層如二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)在質(zhì)量控制 的主要方法是密實(shí)度檢查，后期強(qiáng)度那么主要通過彎沉檢測(cè)來(lái)確定。基層集料級(jí)配 控制往往在實(shí)際施工時(shí)被無(wú)視。二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石基層均屆于嵌擠密實(shí)型 結(jié)構(gòu)，其集料級(jí)配對(duì)基層強(qiáng)度形成有很大影響。 假設(shè)級(jí)配不連續(xù)或結(jié)構(gòu)內(nèi)級(jí)配不均 勻，在剪應(yīng)力作用下，局部易碎裂，造成松散，其而損壞整個(gè)路面。 基層養(yǎng)護(hù)不到位也易造成路面早期損壞。我國(guó)現(xiàn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多在半剛 性基層上加鋪瀝宵面層，基層完成后采用灑水車配以人工

11、輔助灑水來(lái)進(jìn)行養(yǎng)生， 受主、客觀因素的影響，這種養(yǎng)生方法常常不到位，目前機(jī)械化程度較高，基層 施工速度較快，因?yàn)闉⑺嚺鋫淙狈?，或施工取水困難，或氣候因素氣溫較高或 氣候十燥等，路基養(yǎng)生工作往往不到位。灑水車或施工車輛的輪胎通過造成基層 頂面產(chǎn)生浮灰或外表松散?！氨耩B(yǎng)生法或許是解決這一問題的有效途徑。 瀝宵混合料的品質(zhì)無(wú)疑是瀝宵路面良好使用性能的重要保證， 施工中應(yīng)對(duì) 瀝宵面層集料的相對(duì)穩(wěn)定、瀝宵拌和樓的粗量系統(tǒng)及礦粉控制、瀝宵混合料的拌 和和碾壓溫度、混合料的外表離析等予以足夠的重視。 1.51.5 超載運(yùn)輸及井蓋與周圍混凝土的剛度差異 1.5.1超載 現(xiàn)在交通量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)期增長(zhǎng)率，

12、 而且重車的比重也在不斷增加，尤 其是超載的車輛更是瀝宵路面的殺手。 據(jù)調(diào)查，最重車載大于100噸，其軸載超 過300公斤，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)軸載，再加上水的作用使路面損害更加嚴(yán)重。 1.5.2井蓋與周圍混凝土的剛度差異 檢查井及其周圍路面的各種材料的剛度和強(qiáng)度存在相當(dāng)大的差異。 檢查井一 股采用磚砌結(jié)構(gòu)，其彈性模量約1200MPa可以認(rèn)為是剛性結(jié)構(gòu)相對(duì)于路基而 言,而一般填土路基在壓實(shí)度達(dá) 95%寸彈性模量?jī)H為30MPa80MPa，以認(rèn)為是 柔性結(jié)構(gòu)。由于剛度差異的存在，道路在行車荷載的壓力、剪切力和沖擊力作用 下，必然導(dǎo)致檢查井與周圍路面之間產(chǎn)生較大的剛度突變和較大的沉降差異 ，從 而引起檢查井

13、周圍路面結(jié)構(gòu)和檢查井的早期損壞。 2主要控制措施 2.12.1 改善瀝青混合料的級(jí)配 傳統(tǒng)的AC-I型瀝宵混合料存在細(xì)料多、中間料少的現(xiàn)象，這樣的瀝宵混合 料在攤鋪時(shí)易產(chǎn)生離析。瀝宵混凝土是密實(shí)型的，不是嵌鎖型的，混凝土中粗骨 料呈懸:浮狀態(tài)，瀝宵混凝土熱穩(wěn)定性較差。為減少離析現(xiàn)象，提高熱穩(wěn)定性，瀝 宵路面可以采用改良的AC-I型結(jié)構(gòu)，主要是適當(dāng)減少細(xì)集料的含量，增加中間 料的含量，根本上級(jí)配曲線以標(biāo)準(zhǔn)中級(jí)配中值線為基準(zhǔn)線， 4.75mm粒徑以下走 中值線下線,4.75mm粒徑以上走中值線的上線，從室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)外觀情 況看，效果比擬理想。 2.22.2 調(diào)整瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度 為使最大公

14、稱粒徑與結(jié)構(gòu)層厚度匹配， 保證壓實(shí)度，減少空隙率，防止瀝宵 路面滲水，上面層可普遍采用30m冊(cè)改良的AK-13型結(jié)構(gòu)和SAM-13吉構(gòu)，下面 層統(tǒng)一采用40mnB改良AC-20I型結(jié)構(gòu)。從攤鋪情況看，瀝宵混凝土壓實(shí)和密水 效果較過去的上面層采用 AK-16和下面層的AC-251得到了明顯改善。 2.32.3 嚴(yán)格控制瀝青用量 在瀝宵路面施工過程中，根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的原那么，認(rèn)真進(jìn)行目標(biāo)配合比 設(shè)計(jì)，經(jīng)過生產(chǎn)配合比優(yōu)化調(diào)整，確定最優(yōu)的瀝宵用量，為保證生產(chǎn)的瀝宵混合 料有足夠的瀝宵用量，以提高瀝宵碌的抗水能力，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許誤差 0.3% 縮小為+0.2% 0.1%。 2.42.4 檢查井周圍

15、回填材料及連接形式 根據(jù)對(duì)各類半剛性材料的工程性質(zhì)、 經(jīng)濟(jì)適用性、工程應(yīng)用及回填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 等情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，石灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定土、水泥石灰綜合穩(wěn)定土等，容易獲取 且較經(jīng)濟(jì)，在技術(shù)上也能確?！皠?cè)徇^渡的效果。 確定檢查井周圍路基回填區(qū)的范圍時(shí)要考慮 3個(gè)要素:1長(zhǎng)度要滿足“剛?cè)?過渡的技術(shù)要求；2長(zhǎng)度要滿足檢查井周圍路基填土與已填路基的良好結(jié)合的 要求；3滿足施工作業(yè)的要求。為了便于壓實(shí)機(jī)械的碾壓，檢查井周圍路基回填 區(qū)最小為50cm檢查井周圍填土與已填路基相接局部需采用適當(dāng)?shù)钠露认嘟?，采 用分層臺(tái)階式填筑。分層填筑總厚度與路基層的填筑厚度相同 ，半剛性材料層底 部標(biāo)局與檢查井底部標(biāo)局一致或

16、略局0 2.52.5 合理提高壓實(shí)度 將壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)從96蜓高到98%減少空隙率.按照這一標(biāo)準(zhǔn)控制的瀝宵 路面，通車后再壓密的現(xiàn)象不明顯，且瀝宵路面實(shí)測(cè)空隙率較小，不易產(chǎn)生早期 水損害。同時(shí)，為減少實(shí)測(cè)空隙率，根據(jù)規(guī)定進(jìn)行馬歇爾設(shè)計(jì)孔隙率測(cè)定時(shí)，采 用實(shí)測(cè)密度與理論密度雙控，保證理論密度不低于 93%這樣使瀝宵混凝土的空 隙率得到嚴(yán)格控制，保證3層瀝宵路面根本不滲水。為保證壓實(shí)度達(dá) 98%要求 施工單位必須配備2臺(tái)25t以上輪胎壓路機(jī)。經(jīng)檢測(cè)，瀝宵路面壓實(shí)度的代表值 超過98%孔隙率除個(gè)別點(diǎn)外都能控制在 7恕內(nèi)，保證了瀝宵路面根本不滲水， 雨后已根本消除了水漬。 2.62.6 嚴(yán)格控制石料的

17、壓碎 在滲水狀態(tài)下，石料的壓碎對(duì)瀝宵路面使用壽命的影響很大, 為保證瀝宵混 合料在攤鋪和碾壓過程中根本不產(chǎn)生壓碎現(xiàn)象， 主要采取了以下措施：在選擇 石料時(shí)盡可能選擇針片狀含量小，壓碎值小的石料，且針片狀含量必須嚴(yán)格控制 在15咖下，盡可能不超過10%石料壓碎值應(yīng)控制在24以下；改善碾壓工藝， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)石料有壓碎現(xiàn)象時(shí)，原那么上應(yīng)盡可能采用輪胎壓路機(jī)搓柔碾壓， 而不采用 鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓；加強(qiáng)對(duì)石料壓碎情況的檢查。 在終壓完成后，瀝宵混凝 土尚未冷卻的情況下，局部揭開檢查，如有壓碎現(xiàn)象，研究分析產(chǎn)生壓碎的原因， 并采取措施。 2.72.7 加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量檢測(cè) 嚴(yán)格檢查瀝宵混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸

18、、碾壓過程的標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)瀝宵和石料質(zhì)量 進(jìn)行源頭和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；在瀝宵路面施工過程中嚴(yán)格控制壓實(shí)度、空隙率、瀝宵用 量、級(jí)配、壓實(shí)厚度、滲水量等技術(shù)指標(biāo)。 2.82.8 運(yùn)營(yíng)階段 搞好運(yùn)營(yíng)階段的工作也是防止瀝宵路面損壞的主要措施之一。在運(yùn)營(yíng)階段， 加強(qiáng)路面養(yǎng)護(hù)和路政管理也是非常關(guān)鍵的， 路基路面施工由于是非工廠化的標(biāo)準(zhǔn) 作業(yè)，存在著不均勻性是很正常的，難免會(huì)出現(xiàn)局部的破壞。如果不及時(shí)修補(bǔ)， 勢(shì)必會(huì)引起更大的破壞，一方面損壞了公路建設(shè)者的形象，另一方面也增加了工 程造價(jià)。另外，超限運(yùn)輸是比擬難以控制的社會(huì)問題， 僅靠路政人員是不能完全 解決的，需要全社會(huì)共同努力，可喜的是目前國(guó)家已意識(shí)到了超載問題的嚴(yán)重性， 正在采取聯(lián)合整治的措施，交通部也正在與各大重型車輛生產(chǎn)廠家協(xié)商， 以徹底 解決超限運(yùn)輸問題。 3結(jié)束語(yǔ) 對(duì)井蓋附近瀝宵路面的損壞原因分析及控制措施，已經(jīng)成為大家一個(gè)共同研 究的話題。有效防治損壞，不僅能提高工程質(zhì)量，而且能降低工程本錢，為國(guó)家 節(jié)省費(fèi)用，使瀝宵路面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，從而加快我國(guó)公路事業(yè)的開展。 參考文獻(xiàn)： 1 GB 50007-2001,建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)S. 2 張慶國(guó).強(qiáng)夯法加固機(jī)理與應(yīng)用M.濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2003. 3 吳 海.淺談強(qiáng)夯法在高填方地基中的應(yīng)用J.山西