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公路养护与管理第四章-公路水泥混凝土路面养护与维修
水泥混凝土路面特点(缺点)
水泥混凝土路面对基层的抗冲刷性要求高,易在接缝处产生
唧泥、错台和啃边,造成路面行车颠簸;
面板不适应大沉降差,由于混凝土刚性大,对于易产生大变 形的基层、软基及高填方,要求较高的、稳固的支撑条件;
面板对超载、脱空非常敏感; 面板损坏后维修难度大;
行驶舒适性较差。
预防性养护
关键原则: 恰当的时机:养护时间的选择对于维持路面良好的使用性能和保 证路面在生命周期内具有良好的费用效益比至关重要。 正确的预防性养护措施:应和路面状况、环境紧密结合,做好周 期性预防性养护和日常性养护的结合。
预防性养护
目前我国通常是在混凝土路面破坏断裂之后才 开展养护工作。这种养护属于矫正性养护,其 养护成本很高。预防性养护是在路面没有出现 明显破坏之前,通过对路面及时保养与处理, 以制止损坏进一步发展,保持现有路面的使用 性能。预防性养护可以有效的延长路面寿命, 节约养护成本。
沥青路面和水泥路面性能比较表(高等级公路)
比较项目 设计年限 振动和噪音 行车舒适性 工程经济性 运营经济性 养护费 维修方便性 对路基要求 抗变形能力 明色性 对超载适应性 施工方便性
沥青路面 15年 振动小、噪音低 好 费用较高 费油、省轮胎 正常养护费用高 易维修、周期短 对变形适应性强 易产生车辙、磨耗 反光能力弱,隧道内行驶效果差 较好(疲劳与轴载比4.35~8次方成正比) 一般多层施工、工序较多
路面养护技术
坑洞修补主要采取水泥混凝土或沥青混凝土进行修补。 露骨主要采取稀浆封层或沥青混凝土罩面。 5、路面状况评定及养护对策。
路面养护技术
养护对策:二级及二级以下公路的路面破损状况等级为中及以上时, 可采用日常养护和局部或个别板修补措施。
路面养护技术
6、养护质量标准
路面养护技术
单后轴的轴载分布
双联轴的轴载分布
病害主要成因–水损害
当车辆经过后板时,板下水压力增大, 在基层表面形成高压水流对基层进行冲刷。
当车辆驶离时后板回弹,在板下形成真空 而产生吸力。同时车辆会对前板下的基层 产生冲击力,在真空吸力和冲击力的作用下, 前板下被冲刷掉的基层材料一部分被带出路面, 一部分被冲至后板下
水泥路面 30年 振动大、噪音高 差 易就地取材,费用较低 省油、费轮胎 正常养护费用低 不易维修、养护周期长 对路基稳定性要求高 不易产生变形 夜间和隧道内较明亮 较差(疲劳与轴载比16次方成正比) 一般单层施工、工序较少
水泥混凝土路面养护管理中存在的问题 对养护的重要性认识不足 预防性养护不到位 维修技术落后 改造方案决策简单
预防性养护与维修技术
1、预防性养护 2、典型破坏形式修复技术
预防性养护
定义:在不增加路面结构承载力的前提下,对结构完好 的路面或附属设施有计划地采取某种具有费用效益的措 施,以达到保养路面系统、延缓损坏、保持或改进路面 功能状况的目的。 核心:采用最佳成本效益的养护措施,强调养护管理的 主动性、计划性、合理性。
油耗低、经济性好。不会产生沥青路 面那样的弯沉盆,车辆的燃油消耗比 沥青路面节省15%~20%;
Asphalt Layer
土基
水泥混凝土路面特点(优点)
水泥混凝土路面还具有以下优点: 耐候性、耐久性优良。因为无机材料风化较慢,其抗 冻、抗滑及耐磨性都较沥青路面优良。 材料资源丰富、有利于环保。由于水泥混凝土路面对 粗集料的磨光值和磨耗值要求相对较低,因而可用的 粗集料岩种广,而且地面水流经或渗透水泥混凝土路 面时,对周围土壤和地下水无污染。 使用寿命长。水泥混凝土路面设计基准期为30年,沥 青路面为15年,由于各种原因,两种路面使用达不到 设计基准期,但水泥混凝土路面大修期限仍为沥青路 面的2倍。 色差小、隔热性好。
路面养护技术
(3)接缝类病害:接缝填缝料损坏、纵向接缝张开、唧泥和板底 脱空、错台、接缝碎裂。 接缝类损坏采取清缝、灌缝。注意灌缝的材料选用,先填塞背衬 条后灌改性沥青料。 纵向接缝张开:裂缝大主要采取填塞沥青砂,小裂缝与接缝类处 治一样。 (4)唧泥主要采取压浆和设置排水设施(路肩排水管或盲沟)。 (5)板底脱空:板底脱空位置的确定可采用弯沉测定法,凡弯沉 超过0.2MM的应确定为面板脱空。主要采取灌浆处理,注意灌浆 孔的布设。 (6)错台处治:错台的处治有磨平法和填补法两种,可按错台的 轻重程度选定。错台高度小于10MM的错台,可用磨平法,大于 10MM的可采取沥青砂进行填补。
水泥混凝土路面改造技术
1、旧水泥混凝土路面板块碎石化技术
2、旧水泥混凝土路面加铺水泥混凝土面层技 术 3、旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层技 术
传统的水泥混凝土路面改造方法
传统的水泥混凝土路面改造方法有两种:
1)直接加铺面层——这种方法的主要问题是原路面病害无法彻底消除,质量难以 保证,易出现反射裂缝等。主要用于路况较好,需改善路面表面服务功能的路 段。 2)挖除旧板重铺路面——这种方法要把旧路面全部挖除,重铺沥青路面或水泥混 凝土路面,造价高,工期长,浪费资源,污染环境。主要用于城区路面标高受 限制的路段。
路面养护
三、水泥路面养护 1、养护内容:保洁、病害修补、接缝类 养护、路基路面排水、路面标线恢复、 路面大中修等。 2、养护质量要求:三米直尺:8;国际 平整度指数(M/KM):5.8;构造深度: 0.3;抗滑值:35;相邻板高差:5;接 缝类填缝料凹凸:5;路面状况指数;大 于55 3、养护材料要求:足够的强度、耐久性 和稳定性。 4、水泥路面病害类型与养护 (1)裂缝类:纵向裂缝、横向或斜向裂 缝、角隅裂缝、断裂板。 裂缝类养护主要采取扩缝灌浆法、条带 罩面法、集料嵌锁法、刨挖法、沥青罩 面法。 (2)位移类:沉陷、胀起 沉陷主要采取顶起法,采用高压泵注浆 顶起,或采取大修。 胀起主要采取切除部分的板块长度,使 其恢复到原来的位置。
(4)板块修补材料
路面养护技术
(5)板下封堵灌浆材料
路面养护技术
8、水泥混凝土路面破损处理 (1)对宽度小于3mm的轻微裂缝可采取扩缝灌浆。 (2)对贯穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝,可采用条带罩 面进行补缝。
路面养护技术
(3)全深度集料嵌锁法、刨挖法、设置传力杆法。
路面养护技术
施工
病害主要成因–气候
环境温度的快速变化会使水泥混凝土面板产生较大 的温度梯度,从而产生较大的温度应力。温度应力 和荷载应力相叠加容易造成混凝土面板的开裂。
病害主要成因–路基
路基产生不均匀沉降,致使结合面产生错台, 水泥混凝土面板在荷载作 用下导致断裂。路基不均匀沉降主要发生在: 填挖相交断面处,半填半挖结合处,新老路基交接处,土基密度不 同部位; 软弱地基; 桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位; 路基不同填料的界面; 压实度不足路段。
路面养护技术
路面养护技术
路面养护技术
坑洞、沉陷修补。(见右图) 剥落、露骨处治。主要采取稀浆封层或加铺。 9.水泥砼路面的养护对策:
(1)高速公路及一级公路的路面破损状况等级为 优和良,二级及二级以下的路面破损状况等级为 中及中以上时,可采取日常养护和局部或个别板 块修补措施。 (2)高速公路及一级公路的路面破损状况等级 为中及中以下,二级及二级以下公路的路面破损 状况等级为次及次以下时,应采取全路段修复或 改善措施。 (3)高速公路及一级公路的路面行驶质量、抗 滑能力等级为中及中以下,二级及二级以下公路 的行驶质量、抗滑能力等级为次及次以下时,应 分别采取措施,改善路面平整度,提高路面的抗 滑能力。 (4)路面结构承载能力不能满足现有交通量要 求时,应采取铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺 层措施提高其承载能力。
原位破碎再利用技术
路面养护
一、路面小修保养主要包括 1、路面保洁。 2、路面病害修复。 3、水泥砼路面接缝类养护。 4、砂土路面主要是刮平、扫砂、回 砂等。 5、路面的检查与评定。 二、沥青路面养护 1、通常把清扫、保洁、处理泛油、 拥包、裂缝、松散等病害称保养作业。 修补坑槽、沉陷、处理波浪、啃边等 病害作为小修作业。 2、预防性季节性保养 春季:应做好沥青路面温缩裂缝和其 它裂缝的灌、封修理,并及时快速修 补坑槽、松散和翻浆等病害。
7、养护材料要求。水泥砼路面养护维修的常规和专用材料,必须具 有足够的强度、耐久性,以承受车辆的作用和抵抗自然环境的影响。 (1)裂缝修补材料
路面养护技术
(2)密封材料要求
路面养护技术
(3)填缝材料要求 加热施工式填缝料的品种主要有聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类和沥青玛 蹄脂等。
路面养护技术
公路水泥混凝土 路面养护与维修
第四章 路面养护
一、水泥砼路面特点(底分布荷载
小,对基层的承载力要求相对较低;
高温稳定性好、抗水损害能力强; 弯拉强度高、疲劳寿命长。在标准轴 载应力强度之下,弯曲疲劳寿命可达 500~1000万次;
应力 分布 沥青路面 基层 底基层
路面养护
夏季:气温较高,是沥青路面养护工程施工的有利季节,应抓住高温 期处治泛油,铲除拥包、波浪,及时修复冬寒、春雨期临时修补的破 损,恢复路面使用质量。 秋季:裂缝灌封修理、冻胀、松脆的防治、及时修补坑槽和乳化沥青 稀浆封层等。 冬季:继续做好冬季病害的防治,做好防雪、防冰、防滑、疏阻、抢 险及养路材料采备工作等。 3、沥青路面常见病害的处治方法简介 裂缝类:刻槽灌缝、填缝法、封层法等。 麻面、松散类:封层法。 油包:铲除。 泛油:撒石屑等 路面坑槽:“圆洞方补” 啃边:修补或修路缘石。 沉陷:填铺平顺。