¿Análisis y prevención de enfermedades del pavimento asfáltico de carreteras urbanas?
1. Problemas de calidad del asfalto
Debido a la construcción de infraestructura urbana nacional en los últimos años, ha habido muchos proyectos de construcción de vías urbanas y limitados. fondos de construcción. Por lo tanto, el diseño del espesor de la capa estructural de la carretera y el uso de materiales se basan en el principio de aplicabilidad económica, sin centrarse en los cambios en el volumen de tráfico y la vida útil. Al igual que el pavimento asfáltico de alta calidad, cada provincia y ciudad utiliza asfalto importado en la capa superior y asfalto nacional en la capa intermedia y en la capa del suelo. En lo que respecta al asfalto nacional, no hay muchos fabricantes que puedan cumplir con los requisitos de especificación, y el número también es muy limitado, lo que no puede satisfacer las necesidades de la escala de construcción nacional.
2. Problemas en las especificaciones de diseño
En la actualidad, las especificaciones nacionales de diseño de pavimentos flexibles todavía utilizan el control del valor de deflexión. La carga por eje estándar del diseño del pavimento es un solo eje de un. Juego de dos ruedas y la carga por eje es de 100 kN. Se deben considerar tres indicadores en el diseño de un pavimento de hormigón asfáltico: deflexión de rebote permitida, tensión de flexión y tracción y tensión de corte. Al pavimentar asfalto en un ramal con un volumen de tráfico pequeño, solo se puede utilizar el valor de deflexión permitido para el diseño; el valor de deflexión de rebote permitido y la tensión cortante se utilizan para diseñar la capa superficial de grava asfáltica. El número acumulado de cargas por eje estándar y el número acumulado convertido en cargas por eje estándar dentro de la vida útil de diseño se utilizan como indicadores de control.
En el diseño de pavimentos, por un lado, los datos del estudio de vehículos de tránsito atienden a la capacidad de tránsito y no consideran el tema de la sobrecarga, lo que imposibilita obtener cargas por eje precisas en el diseño, lo que resulta en la carga estándar acumulada por eje durante la vida de diseño contiene información que es inconsistente con los hechos. De esta manera, para algunas carreteras, el número de ejes estándar acumulado se reduce desde el principio, lo que hace que el valor de deflexión de diseño sea demasiado grande y la tensión de tracción de la capa base y la capa base baja demasiado pequeña, lo que resulta en una rigidez general insuficiente de la carretera. superficie y falla prematura de la superficie de la carretera.
Además, impulsados por intereses económicos, el 80% de los camiones van sobrecargados, y son estos vehículos sobrecargados los que aceleran el daño de la calzada, provocando que la calzada se agriete, empuje e incluso se hunda parcialmente. .
3. Influencia del clima
(1) Fisuración por baja temperatura. Los materiales asfálticos tienen buenas propiedades de relajación de tensiones a temperaturas más altas, y la deformación causada por el aumento y la caída de la temperatura no producirá una tensión térmica excesiva. Sin embargo, cuando la temperatura cae bruscamente, los materiales asfálticos se endurecen gradualmente y comienzan a encogerse. En este momento, se producirá una tensión de tracción en la parte inferior de la capa base semirrígida. Cuando la relajación de la tensión de la mezcla asfáltica sometida a tensión no puede seguir el ritmo del aumento de la tensión térmica, la rigidez de la mezcla aumentará bruscamente. Debido a que el pavimento asfáltico está restringido, una vez que la tensión de contracción y tracción o la tensión de tracción generada dentro del pavimento excede la resistencia a la tracción de la mezcla asfáltica, el pavimento asfáltico se agrietará y se producirán grietas. Debido al ancho limitado del pavimento asfáltico, las limitaciones mutuas de la estructura del pavimento de contracción son pequeñas y las grietas de baja temperatura son principalmente grietas transversales.
(2) Grietas por fatiga térmica. Estas grietas se producen principalmente en zonas con grandes diferencias de temperatura diarias. Debido a los repetidos aumentos y descensos de temperatura, la tensión térmica del pavimento asfáltico se agota, lo que reduce la tensión de tracción última de la mezcla asfáltica. Además, el envejecimiento del asfalto aumenta la rigidez del asfalto, reduce el rendimiento de relajación de tensiones y, finalmente, alcanza la resistencia máxima a la tracción, provocando grietas en el pavimento. El pavimento asfáltico tiene la propiedad de ablandarse a altas temperaturas. Aunque la relación aceite-piedra se reduce tanto como sea posible durante el diseño y la construcción, y se utiliza la gradación de agregados para maximizar la estabilidad a altas temperaturas, aún se producirán surcos bajo la acción a largo plazo de los vehículos. La inundación de petróleo generalmente ocurre en climas de alta temperatura, y el aumento de temperatura hace que el punto de reblandecimiento del asfalto se vuelva inadecuado.
4. Problemas en el diseño de la mezcla de hormigón asfáltico
De acuerdo con los requisitos de especificación, el diseño de la mezcla de hormigón asfáltico debe pasar por cuatro etapas, a saber, la etapa de diseño de la mezcla objetivo y la etapa de diseño de la mezcla de producción. Etapa de diseño, etapa de verificación y etapa de pavimentación de mezcla de prueba. Cada etapa tiene requisitos claros para los objetivos a alcanzar. Durante la construcción, algunas unidades comprimen dos o tres etapas, mientras que otras unidades simplemente dependen de la experiencia para la construcción. Por lo tanto, existe una gran discrepancia entre la teoría y la práctica, lo que resulta en deficiencias inherentes al hormigón asfáltico. Por otro lado, debido a la situación actual, el ciclo de construcción de los proyectos de logros políticos es corto, la licitación se ganó a bajo precio y las canteras de arena y grava no están estandarizadas. La mayoría de los materiales corren a cargo de empresas individuales, los patios de almacenamiento están dispersos, el equipo está atrasado y la homogeneidad y estabilidad de los materiales varían mucho. Aunque la mayoría de las unidades han realizado pruebas y análisis antes de la construcción, y también han probado y ajustado la proporción de mezcla durante la construcción, debido a las grandes diferencias, es imposible ser muy preciso, lo que resulta en algunas enfermedades comunes en la superficie de la carretera.
5. Control de temperatura de mezcla de hormigón asfáltico
Se requiere que la temperatura de mezcla del asfalto de petróleo sea de 120 ~ 165 °C. Sin embargo, de hecho, algunas unidades de construcción no controlan la mezcla. Temperatura debido a la calidad del equipo y del personal. Si la temperatura es demasiado alta, el asfalto puede deteriorarse y el hormigón asfáltico puede aflojarse debido a la falta de viscosidad; si la temperatura es demasiado baja, la mezcla asfáltica puede mezclarse de manera desigual, afectando la nivelación; Estas son también las causas de holguras localizadas u otras enfermedades en el pavimento asfáltico. Después de mezclar la mezcla asfáltica y transportarla desde la estación de mezcla hasta el sitio de pavimentación, la diferencia de temperatura entre el aire y la mezcla es generalmente superior a 120°C. Además, la velocidad relativa del viento causada por la velocidad es relativamente grande, lo que hará que la temperatura de la mezcla baje significativamente antes de llegar al sitio. El rango de enfriamiento disminuye gradualmente de afuera hacia adentro, y el área de enfriamiento más severa ocurre en la superficie de contacto entre la superficie del pilote y el pesebre. La gravedad del enfriamiento depende de factores como el tiempo de transporte, la velocidad, la temperatura, las medidas de aislamiento, etc.
6. Pavimentación de hormigón asfáltico
En la actualidad, la sección transversal del equipo de pavimentación se amplía y la mezcla asfáltica se transporta desde el centro hacia ambos lados a través de ruedas de goma. Debido a la larga distancia, inevitablemente se producirá segregación, lo que cambiará la proporción de la mezcla de producción de hormigón asfáltico. En segundo lugar, debido a que el voladizo de la regla es más largo desde el centro de la máquina hacia ambos lados, se deformará a medida que aumente el número de pavimentaciones, lo que también tiene un gran impacto en el control de la pendiente transversal de la carretera.
Además, durante el proceso de descarga de la mezcla del camión de transporte a la tolva de la extendidora, la tela de la superficie de contacto, especialmente la superficie de contacto de los carros en ambos lados, eventualmente es raspada por el raspador. en cada automóvil, la placa se envía al distribuidor en espiral, es decir, el material "frío" de la superficie con el mayor rango de enfriamiento de cada vehículo se concentra y distribuye, y el rango de enfriamiento del material de la superficie es grande y el grado de compactación. Es difícil cumplir con los requisitos durante el proceso de rodadura normal, lo que provoca holguras y baches en la superficie de la carretera. Causas de daños por agua.
7. El impacto de las operaciones de cruce paralelo en la calidad de la superficie de la carretera
Hay muchas unidades involucradas en la construcción de carreteras urbanas, como tuberías subterráneas como agua potable, agua de lluvia y alcantarillado, calefacción. , gas, telecomunicaciones, electricidad, etc. Cables cableados, alumbrado viario, etc. Debido a las operaciones paralelas y transversales, el cronograma de construcción es ajustado, lo que afecta la calidad del firme de la vía. Por ejemplo, después de que se lamina y forma la base del suelo, la unidad de tubería cava zanjas y coloca tuberías. La unidad de tubería generalmente no presta atención a la calidad de compactación del suelo de relleno, lo que provoca un asentamiento local desigual; otro ejemplo es al pavimentar el fondo; y las capas intermedias de hormigón asfáltico, la unidad de construcción de iluminación vial debe colocar postes de luz y cables que no puedan bloquear el tráfico, lo que genera una grave contaminación de la carretera, lo que afecta la unión entre las distintas capas de la carretera, especialmente cuando la capa de la superficie asfáltica es delgada. Por la acción de cargas de conducción de vehículos a alta velocidad, el pavimento asfáltico se caerá, empujando y torciendo las grietas.
2. Medidas de prevención y control de enfermedades del pavimento
1. Diseño
A partir de las especificaciones de diseño actuales, el diseño de la capa estructural es demasiado delgado y el pavimento La base y la subbase no pueden satisfacer la carga de tráfico. El diseño de la estructura del pavimento puede cumplir con los requisitos de resistencia y capacidad de carga del pavimento asfáltico. En particular, se debe considerar el impacto de cargas de vehículos extremadamente grandes sobre la calzada y el pavimento.
(1) Al diseñar pavimentos semirrígidos, se deben seleccionar como capa base materiales semirrígidos con buena resistencia a la erosión, pequeños coeficientes de contracción en seco y húmedo y alta resistencia a la tracción.
(2) La capa superficial de asfalto está hecha de asfalto de alta calidad con buenas propiedades de relajación. En ausencia de asfalto de alta calidad, se deben tomar medidas para mejorar el rendimiento del asfalto.
(3) Partiendo de la premisa de que la estabilidad cumple con los requisitos, se prefiere asfalto con alta penetración como capa superficial de asfalto.
(4) La capa superficial de asfalto utiliza hormigón asfáltico denso.
(5) Se debe adoptar un espesor de pavimento asfáltico apropiado para garantizar que la capa base semirrígida no produzca grietas por contracción seca ni grietas por contracción térmica durante su vida útil.
2. Construcción
Un diseño excelente y un período de construcción razonable son la base para una construcción de alta calidad, y la construcción científica es la garantía de una alta calidad. La primera es la selección de materiales, especialmente el patio de almacenamiento debe ser arreglado. Elija 1 o 2 fabricantes para suministrar materiales para garantizar el progreso de la construcción, de modo que la gradación del material esté siempre bajo control y no pueda desviarse demasiado de la línea central de gradación. Durante el proceso de construcción, el control se realiza desde los siguientes aspectos:
(1) El contenido de humedad de la capa base semirrígida se controla estrictamente durante el laminado. El contenido de humedad de la mezcla no puede exceder el óptimo. Contenido de humedad requerido para la compactación o control dentro del rango permitido por las normas de construcción.
(2) Después de enrollar la capa base semirrígida, se debe mantener en el tiempo.
(3) Después de enrollar la capa base semirrígida, o a más tardar después del curado, se debe utilizar asfalto emulsionado como capa de penetración o capa de sellado.
(4) Una vez completada la capa de penetración o la capa de sellado, la capa de superficie de asfalto debe colocarse lo antes posible. La selección del asfalto es muy importante. Es necesario seleccionar asfalto que cumpla con los requisitos de diversas especificaciones. En particular, se deben controlar estrictamente los indicadores de penetración y ductilidad. Debido al calentamiento climático de los últimos años, se debe seleccionar asfalto de baja calidad como calidad de asfalto dentro del rango especificado. Además, el aceite base y el asfalto con aceite base deben ser los mismos que los del hormigón asfáltico, especialmente la selección de la relación aceite-piedra debe tener en cuenta la influencia del aceite base y del aceite de retorno del aceite base. Durante la construcción de hormigón asfáltico, debe haber una persona dedicada y responsable del control del tráfico, prohibiendo la circulación de vehículos que no sean de construcción, evitando fugas de aceite de la maquinaria vial y manteniendo la carretera limpia.
3. Mantenimiento
(1) Tomar medidas con antelación para prevenir posibles enfermedades en el pavimento asfáltico. Según el propósito y las condiciones naturales de la superficie de la carretera, se pueden seleccionar de antemano algunos materiales adecuados para la prevención y el tratamiento de la superficie de la carretera. Mediante una prevención temprana y eficaz, se pueden evitar o retrasar algunas enfermedades viales.
(2) Cuando el pavimento asfáltico está dañado, debe repararse a tiempo. La experiencia de mantenimiento y gestión nos dice que “si no se reparan los agujeros pequeños, los agujeros grandes se verán afectados”. Si algunas enfermedades en la superficie de la carretera pueden abordarse de manera rápida y efectiva, no solo causarán grandes daños a la superficie de la carretera, sino que también ahorrarán fondos de mantenimiento y gestión y garantizarán la seguridad del tráfico.
3. Métodos de tratamiento para enfermedades del pavimento
1. Grietas en el pavimento
(1) Para grietas longitudinales y transversales causadas por la contracción por temperatura y la contracción en seco del pavimento. capa base, si el ancho de la grieta es inferior a 6 mm, es recomendable limpiar la grieta con un cepillo de hierro, quitar el polvo con aire comprimido y luego sellarla con asfalto caliente o asfalto emulsionado.
(2) Cuando el ancho de la junta es superior a 6 mm, se debe rellenar con arena bituminosa o mezcla asfáltica fina, apisonar y sellar con un soldador, luego pulir y barrer uniformemente. También se puede utilizar una mezcla asfáltica emulsionada modificada para sellar si las condiciones lo permiten.
(3) Para las grietas causadas por una resistencia insuficiente de la base del suelo o de la base de la carretera, primero se debe tratar la base del suelo o la base y luego se debe reparar la superficie de la carretera.
(4) A través de una comparación técnica y económica, primero coloque un sello de lechada de asfalto emulsionado, un sello de asfalto caliente o un geotextil, y luego aplique un sello de asfalto caliente a las grietas con un área ligeramente concentrada y una buena capa de firme.
2. El pozo está suelto
(1) Si la superficie del pozo se afloja debido a la construcción a baja temperatura, se pueden recolectar los materiales sueltos. Cuando la temperatura supera los 20 ℃, se limpiarán las piezas sueltas y se rehará el sello de inyección. Después de rociar asfalto caliente 0,8 kg/m2 ~ 1,0 kg/m2, espolvoree astillas de piedra de 3 mm ~ 5 mm de espesor o arena gruesa (5 m3/100 m2 ~ 8 m3/100 m2) y compáctelo con una apisonadora liviana. Si es en época fría y lluviosa, también se puede utilizar asfalto emulsionado para el tratamiento de sellado.
(2) Las enfermedades sueltas causadas por el exceso de temperatura y vaporización del adhesivo deben eliminarse y repavimentarse.
(3) Cuando la capa base o el suelo no tienen suficiente resistencia, están blandos, deformados y sueltos, la enfermedad de la capa base o la base del suelo debe tratarse primero, y la capa superficial del pavimento debe rehacerse después. El refuerzo cumple con los requisitos.
3. Baches en el pavimento asfáltico
(1) La base de la carretera está en buenas condiciones y el método de reparación es el siguiente:
① Determine el alcance y profundidad de la parte dañada y siga el " De acuerdo con el principio de "compensación cuadrada de orificios redondos", dibuje líneas de contorno (cuadradas o rectangulares) que sean aproximadamente paralelas o perpendiculares a la línea central de la carretera.
(2) Según el contorno de la zanja, se debe cavar hasta la parte estable del fondo del pozo. Su profundidad no debe ser menor que la profundidad máxima del pozo original, y la profundidad máxima del pozo original. Las paredes de la zanja deben ser verticales.
(3) Retire las piezas sueltas, el polvo y los residuos del fondo y las paredes del tanque, y aplique aceite viscoso al fondo y las paredes limpios.
(4) Rellenar con mezcla asfáltica (se debe utilizar mezcla asfáltica emulsionada en épocas húmedas o de bajas temperaturas, dependiendo de la profundidad de la fosa, utilizar capa simple o doble para rellenarla y nivelarla).
⑤ Compactar con un compactador pequeño. La parte recién rellena debe quedar ligeramente más alta que la superficie original de la carretera. El relleno de doble capa se debe compactar en capas.
⑥Use un camión de mantenimiento caliente, use una placa calefactora para calentar el pavimento alrededor del pozo, repare el pavimento calentado y ablandado, rocíe asfalto emulsionado, agregue nueva mezcla asfáltica, luego revuelva y pavimente, y presione con un rodillo de camino Realidad.
(2) Si la capa base del pavimento está dañada, primero se debe tratar la enfermedad de la capa base y luego se debe reparar la capa superficial.
(3) En la estación fría de lluvia y nieve continuas, para controlar la expansión de los baches, se pueden utilizar materiales de la carretera existentes para rellenar temporalmente los baches. Después de que el clima mejore, los baches se pueden reparar. reparado según las especificaciones.
4. Hundimiento del pavimento
(1) Para grietas y hundimientos leves causados únicamente por asentamiento desigual de la capa superficial, si la base del suelo y la capa base son densas y estables, el hundido La parte hundida se puede barrer, la parte hundida se puede rociar con asfalto y luego rellenar hasta que quede al ras de la superficie original de la carretera.
(2) Para el hundimiento causado por daños a los cimientos del suelo o la estructura de la base, primero se deben reparar los cimientos del suelo y la capa base, y luego se debe reparar la capa superficial.
(3) Si la superficie de la carretera está seriamente dañada debido al hundimiento de la subrasante y los materiales minerales se han aflojado y caído para formar hoyos, deben tratarse de acuerdo con el método de reparación de hoyos.
(4) Si se produce un asentamiento desigual en la parte posterior del puente y el pilar de la alcantarilla debido al relleno suelto, se pueden adoptar los siguientes métodos de tratamiento:
(1) Excavar el asfalto capa superficial y colóquela en la parte hundida. Después de colocar la capa base, rehaga la capa superficial.
(2) Si la densidad de relleno en la parte posterior de la plataforma no es suficiente, use una máquina apisonadora; compactarlo;
③ La base de suelo blando debe reemplazarse con tierra, la profundidad del reemplazo del suelo depende del espesor de la base de suelo blando. Los materiales de relleno y reemplazo deben ser materiales clasificados con alta resistencia y buena permeabilidad al agua, como grava, suelo de grava, desechos industriales, etc.;
⑤ Utilice refuerzo de lechada.
Cuatro. Conclusión
En resumen, existen muchas causas de enfermedades del pavimento asfáltico en las vías urbanas y existen algunas deficiencias en el diseño y la construcción. En el trabajo real se deben tomar una serie de medidas preventivas y de mejora en función de sus causas, desde el diseño del pavimento, la entrada de materia prima hasta la construcción de concreto, para reducir fundamentalmente la aparición de enfermedades del pavimento asfáltico y elevar la calidad de la construcción de vías urbanas a un nuevo nivel. nivel. .
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