市政道路常见路面病害及成因分析
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市政道路常见路面病害及成因分析
摘要:通过对某市部分典型市政道路的路况调查,阐述了常见路面病害的类型,并从原材料控制、施工过程控制等方面分析了各种常见路面病害产生的原因,从而有助于提高新建市政道路的建设水平,同时为选择更科学合理的市政道路养
护措施和管理方法提供参考。
关键词:市政道路;路面病害;成因分析
近年来,随着城市规模的不断发展,市政道路建设里程也随着城市规模的扩
大而不断增加。而一些市政道路的建设更强调施工进度,容易忽视施工质量的细节。因此,一些市政道路使用一段时间后,往往会出现不同程度的路面病害。路
面病害的发生和可持续发展不仅影响行车舒适性和行车安全性,而且缩短了路面
工程的使用寿命。由于使用场所的特殊性,市政道路在一定程度上难以维修和养护。因此,通过分析路面常见病害产生的原因,从源头上控制路面工程质量,对
延长路面使用寿命,保证行车舒适性具有重要意义。
1市政道路路面常见病害现状分析
选取某市主要市政道路进行路况调查,沥青路面累计里程约80km。车道,水
泥路面累计里程约30km·车道,路面病害调查内容为裂缝型、松散型、裂缝型、
裂缝型、裂缝型、裂缝型、裂缝型,《城市道路养护技术规范》(cjj36-2006)
附录C沥青路面损坏类型表中的变形类型和其他类型,以及水泥路面的裂缝类型、接缝损坏类型、表面损坏类型和其他类型。根据路况调查统计,可以看出沥青路
面病害面积中车辙病害所占比例最大,而水泥路面病害面积中,断板病害面积相
对最大。通过对病害数量的统计,发现沥青路面的中线裂缝、网裂、坑槽数量以
及水泥路面的中线裂缝和板角裂缝数量均多于其他病害,分布在调查的市政道路上。结合以上调查和统计结果,分析了沥青路面车辙、线裂、网裂、坑槽和水泥
路面断板、线裂、角裂等常见病害的成因。
2市政道路沥青路面常见病害成因及施工建议
2.1沥青路面常见病害成因分析
根据市政道路沥青路面常见病害现状,分析沥青路面病害的成因主要是通过
在病害部位附近钻取路面芯样,观察芯样的侧面,直观判断沥青芯样的骨架嵌固
结构。通过对路面芯样的相关室内试验,计算了路面芯样的空隙率和沥青集料比,进一步分析了矿料级配组成,并从原材料和施工工艺方面分析了沥青路面病害产
生的原因。
从常见病害代表性芯样的侧面视觉效果可以看出,车辙病害处路面芯样表层
细集料较多,未形成稳定的骨架嵌固结构,导致上层在荷载作用下产生明显的挤
压变形高温重载,形成车辙病害;对于坑洞病害处的路面芯样,上下层空隙明显,通过密度试验,发现空隙率在15%左右,容易造成路面渗水。在动水作用下,路
面更容易被冲刷、松动,最终形成坑槽病害。有线裂和网裂病害的路面芯样,其
上下层孔隙也比较明显,但孔隙比低于有坑槽病害的芯样,使表层芯样不受损伤,是一种完全松散的病害,而是以网裂的形式存在。
同时,通过对矿料级配组成的试验分析可以看出,本次调查的市政道路沥青
路面芯样一般具有以下特点或不足:
(1)团聚体颗粒形态较差,针状颗粒明显。从钻孔的路面心墙可以看出,
沥青心墙中有明显的针状颗粒。当针片状颗粒含量过高(超过20%)时,沥青混
合料的路用性能将显著降低,对沥青混凝土路面的质量将产生很大的不利影响。
随着针片状颗粒含量的增加,沥青混合料的压实困难和不足,也影响了沥青路面
的抗高温车辙性能。
(2)密实度不好,缝隙明显。沥青路面核心层存在明显的空隙。通过对病
害附近沥青芯样的压实度测试,可以看出沥青芯样的压实度在85%~90%之间,压
实度明显较小,即孔隙率较大,路面更易发生水损害,从而对路面的承载力产生
不利影响,造成网裂和坑槽病害。
(3)矿料级配组成不合理。通过对钻孔沥青混凝土芯样的混合料提取试验
和级配分析,发现大部分病害路段的矿料级配组成不符合施工技术规范的要求。
与AC-13分级范围相比,9.5mm网片合格率一般大于分级范围上限。结果表明,
矿物骨料组合一般过细,粗骨料的缺乏使沥青混合料无法形成稳定的骨架嵌固结构,影响了沥青路面的稳定性。
2.2沥青路面施工工艺及养护建议
针对市政道路沥青路面常见病害的特点和代表性缺陷,在市政道路沥青路面施工过程中,加强集料的质量控制,保证集料的粒形,减少集料对沥青的不利影响应加强施工质量控制,确保路面压实度和矿料级配组成符合设计要求。对于现阶段已发生的路面病害,对严重的可考虑重新碾压和摊铺,在摊铺过程中还应保证骨料质量和施工质量。对于轻微病害,可考虑采用薄层覆盖法,进一步提高路面使用性能和使用寿命。
3市政道路水泥路面常见病害成因及施工建议
3.1水泥路面常见病害成因分析
市政道路水泥路面常见的病害是角部断裂和断板。水泥混凝土路面病害成因分析从病害板上钻取水泥混凝土芯样,通过相关试验分析判断,板角断裂、断板的主要原因是水泥混凝土板承载力不足。承载力主要受以下因素影响:(1)水泥混凝土板厚度不足。根据《城市道路路面设计规范》,提出了各等级市政道路水泥混凝土面层厚度的参考范围。由于水泥混凝土面层厚度不能满足规范要求,水泥混凝土板的承载力不能满足交通量的要求,导致水泥混凝土板的断裂破坏。在同一路段,破碎板钻取的芯样厚度比无病害板钻取的芯样厚度薄约5cm。
水泥混凝土心墙抗弯拉强度不足。通过对水泥混凝土芯样的劈裂试验,计算了水泥混凝土芯样的弯拉强度。研究发现,水泥混凝土板芯样的弯拉强度不能满足《城市道路路面设计规范》(cjj169-2012)中水泥混凝土路面标准弯拉强度的要求。
1.
板为空心板,节点传力能力较差。通过落锤弯沉仪挠度试验方法判断水泥混凝土板的脱空情况。试验结果表明,病害地段水泥板脱空现象普遍,由于板底支撑条件薄弱,水泥板出现断板、断板现象。目前,城市道路大多采用水泥路面,