新疆阿拉爾地區市政道路病害成因及對策探討

魏福元

阿拉爾地區的市政道路主要以瀝青混凝土路面結構為主,道路基本都從2002年后開始建設,大部分道路在建成通車兩年后就開始出現病害,不同程度地出現道路破損,道路破損影響了城市居民的生產生活,眼看才建成的道路逐年破損,人民群眾的意見很大,經濟適用地對破損道路進行維修,保證市政道路的順暢通行和良好外觀,已經引起相關主管部門的高度重視。

該地區市政道路的病害形式,主要表現為縱向裂縫、橫向裂縫、沿路兩側縱向隆起、不同間距的橫向隆起、道路路面整體抬升等。作者對不同結構的道路在不同年份進行了破損現象的踏查和統計,結合各道路的具體情況分析原因,根據現已進行的維修方案進行經濟技術對比,并提出大面積維修方案以供參考。

1 道路破損狀況踏查及評價

阿拉爾地區市政路的病害有裂縫、變形、松散等幾大類,為了準確反映路況,我們分別在2006年和2008年對阿拉爾地區的市政道路破損情況進行了踏查和統計,各類病害調查結果見表1,表2。

表1 2006年踏查道路破損情況統計表

表2 2008年踏查道路破損情況統計表

A:裂縫類(包括線裂、網裂和碎裂);B:變形類(包括車轍、沉陷和壅包);C:松散類(包括剝落、坑槽和啃邊);D:其他(包括井臺和修補損壞等)。

從表1,表2可以看出,阿拉爾地區的市政道路破損嚴重,并且顯現逐年增長的嚴重情況,竣工時間5年以上的道路,破損率達到90%以上,主要的病害類型為變形,冬季大面積的路面起拱是主要的破損形態。病害最嚴重的是Ⅰ類結構類型的道路,Ⅰ類結構的道路在冬季時,由于路面的變形起拱,嚴重影響車輛的通行。Ⅱ類結構的道路,整體變形也是主要的病害,但由于路面層為整體性較好的鋼筋混凝土,使整個路面的變形抬升明顯,各混凝土板分縫處起拱量更明顯,使整體路面縱向形成大的波浪,但混凝土板的破損現象很少。從Ⅰ,Ⅱ類路病害情況的對比分析,可以很明顯地得出病害的根本原因在水泥穩定砂礫基層上。

2 路面病害原因分析

從調查的結果表明,所有道路的路面破損都是路面水泥穩定砂礫基層發生了損壞,水泥穩定基層破損的主要形式是膨脹,原因主要是水泥穩定基層發生凍脹和鹽脹,結果使水泥穩定砂礫基層的厚度逐年增厚,2006年調查破損的水泥穩定砂礫石基層的厚度最小也達到了21 cm,最大達到了25 cm。到2008年,同樣的路段調查點,一般情況下水穩層厚度達到了25 cm,最大部位達到了33 cm。路面下的砂礫底基層和風積砂墊層沒有多少變化。另從無水穩層結構的道路同比調查情況看出,無水穩層結構的道路無大的病害,只有很少的裂縫和局部的松散情況出現。

從調查的情況分析,道路出現病害的主要原因還是在道路水泥穩定砂礫石結構層上,是由于水泥穩定砂礫基層發生凍脹和鹽脹破壞的結果。

3 病害治理與道路維修措施與效果

1)對路面裂縫和變形嚴重的部位進行切除瀝青混凝土面層,再挖出水泥穩定砂礫基層,重新按原設計厚度填筑水泥穩定砂礫和鋪筑瀝青混凝土面層。該處理方法主要在前期使用。經該方法處理后的路面經過一年后,處理過的部位及其周邊大多發生更為嚴重的變形和破損等病害。2)拆除病害路段的路面層和水泥穩定砂礫基層,重新填筑20 cm厚的級配砂礫石層,在砂礫石層上新鋪5 cm厚的瀝青混凝土面層。該方法在近年使用,對路面破損或變形嚴重的路段全路幅進行,經過該方法處理過的路段,整體效果較好,但修補處與老路的交接處容易重新發生路面破損病害。3)對整個路段進行全面處理,目前設計使用的方法是,拆除原路的水泥穩定砂礫基層以上全部結構和路緣石,然后對整個路段進行開孔破壞原路基底的防滲膜,原路緣石底下填300 mm厚透水卵石,重新安裝路緣石。結構層填筑250 mm厚開級配碎石底層和150 mm厚級配碎石基層,面鋪50 mm碎石瀝青混凝土面層。

通過對以上3種主要處理方法的效果和經濟比較,第1種方法處理效果差,不能根本解決道路的病害,每平方米的造價在130元左右,第2種方法基本能解決道路的病害,如像方法3一樣在整個路段的維修中使用,可能效果會更好,每平方米的造價在100元左右;第3種方法處理后,目前見到的效果最好,每平方米的造價在200元左右。

以上3種處理方法,根據處理效果和經濟分析的綜合比較,筆者認為用第2種方法對破損的道路進行大面積的維修比較合理。

4 結語

1)設計單位對城市道路進行設計,確定結構層材料時應做仔細深入的調查和試驗工作,盡可能力求符合當地材料、施工水平及環境條件。2)在同一地區沒有不同結構設計的道路使用情況的對比情況下,可以多設計幾種結構的道路,以便該地區在后續的道路建設中,對比找出適合當地道路結構的設計形式。3)瀝青混凝土路面要有足夠強度和穩定性的基層和底基層,它對路面的使用壽命有重大影響,路面結構性破壞都是從基層、底基層破壞開展的。4)路基質量是保證路面壽命的關鍵。5)對水泥穩定砂礫的使用,應做多方面的試驗,特別是水泥穩定砂礫應用于低路基地段,不能透氣時,不能保證使用期路基處于干燥狀態的情況下,要慎用。6)對阿拉爾這樣的干旱少雨地區,道路設計時也應特別注意道路的排水系統設計。7)城市道路管護中,要特別注意綠化等用水不當,對道路路基造成的破壞影響。8)對破損道路的維修,應在總結多種方法的基礎上,找出經濟合理的方法。

[1] 付勝利.淺談現代公路養護管理工作[J].山西建筑,2008,34(4):291-292.