瀝青混凝土路面病害處治效果

時(shí)間:2022-11-12 09:26:40

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瀝青混凝土路面病害處治效果

摘要:結(jié)合京承高速公路溫拌膠粉SBS復(fù)合改性瀝青混凝土罩面情況,選取典型路段進(jìn)行路面病害連續(xù)觀測(cè),收集分析現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),以期為冬季寒冷地區(qū)路面病害處治和罩面工作提供可供參考的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;路面病害處治;路用性能;觀測(cè)分析

1工程概況

京承高速公路京冀界至承德段全長(zhǎng)76.709km,設(shè)計(jì)速度80km/h,雙向四車道,路基寬度24.5m。由于京承高速建成通車至2018年罩面工程實(shí)施時(shí)已有13年之久,路面存在網(wǎng)裂、橫縱縫等不同程度的典型路面病害,為進(jìn)一步提升路面服務(wù)水平,因此2018年對(duì)主線G25:K795+500—K806+000、連接段:K178+000—K195+531、G45:K1086+000—K1091+508的連續(xù)段落進(jìn)行雙向同時(shí)罩面。其中G45:K1086+000—K1091+508段采用的是3cm溫拌膠粉SBS復(fù)合改性瀝青混凝土罩面處治。此次觀測(cè)是對(duì)2018年8月中旬設(shè)立的觀測(cè)段落進(jìn)行復(fù)查,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的收集分析,掌握路面罩面后裂縫封閉效果和發(fā)展情況,為以后冬季寒冷地區(qū)路面病害處治和罩面工作提供可供參考的經(jīng)驗(yàn)。

2觀測(cè)對(duì)象

2.1觀測(cè)點(diǎn)選取的原則

選取2018年選定的觀測(cè)路段中,病害具有代表性的段落,其中橫縱縫、網(wǎng)裂等嚴(yán)重病害所在位置作為重點(diǎn)觀測(cè)對(duì)象。

2.2觀測(cè)位置的選定

本次定期觀測(cè),選取北京方向病害類型較為集中,處治方式較為多樣的段落進(jìn)行觀測(cè)。具體的觀測(cè)位置如下:京承高速公路(G45)北京方向K1086+000—K1089+000,路線里程3.000km。

3罩面前公路現(xiàn)狀

觀測(cè)路段路況整體較差,病害多體現(xiàn)為橫向裂縫、縱向裂縫、局部龜裂、塊裂等,其中第二行車道在2015年進(jìn)行過1cm微表處處治,現(xiàn)病害已反射至路表。以下對(duì)各類主要病害特征進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

3.1橫向裂縫

該路段橫向裂縫大致可分為兩類:①較規(guī)則橫向裂縫,基本為貫通橫向裂縫,大部分已進(jìn)行灌縫封水處理;②不規(guī)則橫向裂縫,支縫較多,基本不貫通。該路段大多灌縫效果不理想,灌縫表面已出現(xiàn)裂痕。

3.2縱向裂縫

該路段縱向裂縫主要發(fā)生在行車道輪跡帶或輪跡帶邊緣處,裂縫長(zhǎng)度多大于20m,部分伴有支縫,且大部分已進(jìn)行過灌縫封水處理。

3.3龜裂

觀測(cè)路段龜裂現(xiàn)象相對(duì)較少,主要發(fā)生在行車道輪跡帶處,均未進(jìn)行灌縫封水處理。

3.4塊裂

塊裂為該路段的主要病害,其表現(xiàn)形式為橫縱裂縫交錯(cuò),且伴有大量支縫,塊度多在0.5~1m,裂縫深度多限于路面表面。

3.5其他病害

該路段其他病害所占比例相對(duì)較少,可忽略不計(jì)。根據(jù)《河北京承高速公路2017年度公路技術(shù)狀況MQI定期檢評(píng)報(bào)告》可查,觀測(cè)路段路面損壞狀況指數(shù)PCI平均值為85.9,整體路面破損狀況處于良等狀態(tài)。

4路面病害處治方案

觀測(cè)段落是根據(jù)京承高速公路路面病害治理等工程設(shè)計(jì)圖紙中設(shè)計(jì)原則進(jìn)行處治。處治方式分為三種:①縱縫長(zhǎng)度較長(zhǎng),且伴有支縫、橫縫,輕微網(wǎng)裂的段落,挖補(bǔ)3cm上面層,并采用3cmAC—13CSBS改性瀝青混凝土進(jìn)行回填,然后采用3cmARHM溫拌膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青混凝土進(jìn)行罩面;②橫縫密集并伴有支縫、連續(xù)縱向裂縫,網(wǎng)狀裂縫嚴(yán)重,裂縫寬度較大的路段,挖補(bǔ)9cm中、上面層,采用9cmAC—20SBS改性瀝青混凝土進(jìn)行回填,然后采用3cmARHM溫拌膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青混凝土進(jìn)行罩面;③對(duì)于病害類型單一,病害嚴(yán)重程度較低的段落,采用瀝青灌縫后,直接采用3cmARHM溫拌膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青混凝土進(jìn)行罩面。罩面完成之后因路面尚未經(jīng)過行車荷載及自然環(huán)境的長(zhǎng)期反復(fù)作用,路面破損率為0。

5罩面后公路現(xiàn)狀

2019年3月下旬,通過對(duì)觀測(cè)段落進(jìn)行復(fù)測(cè)發(fā)現(xiàn),該路段病害主要體現(xiàn)為貫通超、行車道的橫向裂縫,無其他類型病害出現(xiàn),并且裂縫寬度均未超限。具體情況如下:(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì),觀測(cè)路段共新增61條裂縫,K1086+000—K1087+000范圍內(nèi)存在9條,2條位于橋頭搭板位置;K1087+000—K1088+000范圍內(nèi)存在23條,2條位于橋頭搭板位置;K1087+000—K1088+000范圍內(nèi)存在29條,1條位于橋頭搭板位置。(2)橫縫反射較為密集的段落有K1087+280—K1087+310、K1087+890—K1087+970、K1088+410—K1088+490、K1088+620—K1088+750,裂縫間距在15~20m,合計(jì)里程0.34km,約占復(fù)測(cè)路段總里程的11%。根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH20—2007)規(guī)范要求,通過對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出,該路段路面損壞狀況指數(shù)PCI平均值為95.1,整體狀況處于優(yōu)等狀態(tài)。

6數(shù)據(jù)比對(duì)分析

6.1路面損壞狀況指數(shù)比對(duì)

路面損壞狀況指數(shù)采用PCI指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)表6.1可知,2018年罩面前,該路段PCI平均值為85.9,評(píng)價(jià)等級(jí)為良;2018年罩面后,路面損壞狀況指數(shù)整體提升,PCI平均值為100,評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu);2019年復(fù)測(cè)時(shí),由于路面經(jīng)過行車荷載及自然環(huán)境的長(zhǎng)期反復(fù)作用,出現(xiàn)橫向裂縫,但PCI指數(shù)平均值為95.1,評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu),處治效果較好。

6.2破損率比對(duì)

通過觀測(cè)路面破損率100m明細(xì)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn):(1)K1086+000—K1086+200、K1086+800—K1086+950、K1087+100—K1087+200、K1088+900—K1089+000等段落在復(fù)測(cè)過程中并未發(fā)現(xiàn)裂縫等病害,破損率為0,合計(jì)0.55km,約占總里程的18.3%。(2)段落K1087+890—K1087+950,K1088+450—1088+750路面裂縫反射較為嚴(yán)重,部分百米破損率已經(jīng)接近或持平于2018年未罩面前狀態(tài),合計(jì)0.36km,約占總里程的12%。(3)段落K1086+000—K1087+000,罩面后對(duì)路面破損率改善幅度較大,最大幅度可達(dá)3.31%,剩余路段路面破損情況雖有所改善,但幅度相對(duì)較小。

6.3觀測(cè)路段裂縫病害統(tǒng)計(jì)比對(duì)

2018年罩面前、2018年罩面后、2019年3月年對(duì)京承高速公路K1086+000—K1089+000進(jìn)行了跟蹤復(fù)測(cè)(由于2019年病害主要表現(xiàn)為橫向裂縫,未發(fā)現(xiàn)其他病害,因此此次僅對(duì)橫向裂縫進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)比對(duì)),結(jié)果如下:(1)2018年未罩面前該路段橫縫共計(jì)312條,2019年復(fù)測(cè)時(shí)共發(fā)現(xiàn)橫縫61條,裂縫總體反射率為19.6%。(2)路段K1087+830—K1088+870、K1087+510—K1087+560裂縫反射較為嚴(yán)重,2018年罩面前該路段橫向裂縫數(shù)量分別是59條、6條,2019年復(fù)測(cè),橫向裂縫數(shù)量分別為33條、3條,裂縫反射率達(dá)到了50%以上。(3)結(jié)合路面修補(bǔ)處治方案發(fā)現(xiàn),病害裂縫主要出現(xiàn)在灌縫段落,因此可以判定,路面反射病害與下承層的處治方式有著直接的關(guān)系,采用同樣的路面結(jié)構(gòu)與材料,挖補(bǔ)路段明顯優(yōu)于灌縫路段。

6.4裂縫主要成因分析

承德地區(qū)冬季寒冷而漫長(zhǎng),最低氣溫接近-25℃,日溫差能達(dá)到20℃左右,低溫指標(biāo)如表2所示。承德地區(qū)冬季溫度較低,極端最低溫度可達(dá)-24.2℃,低溫下瀝青面層通常較硬,只能承受較小的拉應(yīng)力,罩面層底部與原有面層有著黏層油起著黏結(jié)作用,使得原有裂縫在罩面層底部有較大的應(yīng)力集中,罩面層表面的溫度應(yīng)力小于下承層裂縫對(duì)應(yīng)處罩面層底部的應(yīng)力時(shí),下承層的水平位移,致使裂縫反射。

7結(jié)論

(1)通過持續(xù)對(duì)京承高速公路(G45)北京方向K1086+000—K1089+000路段觀測(cè),溫拌膠粉SBS復(fù)合改性瀝青混凝土罩面后有效改善了路面使用性能,路面技術(shù)狀況指數(shù)PCI由罩面前85.9提升至95.1。(2)數(shù)據(jù)分析顯示,罩面后路面病害與下承層處治方式直接相關(guān),受承德地區(qū)溫差影響,罩面前僅采取灌縫處治路段裂縫反射較為嚴(yán)重,而挖補(bǔ)處治能夠有效解決路面病害問題。

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作者:關(guān)士鋒 單位:河北高速公路集團(tuán)有限公司承德分公司