روسازی راهها
روسازی راهها بطور دایم در معرض انواع گوناگونی از تنشهای ناشی از عواملی مانند بار ترافیکی، تغییر دما و میزان رطوبت، و تغییر شکل لایههای زیرین و بستر قرار دارند. که این تنشها منجر بـه پیـدایش نقـایص و خرابیهایی در روسازی میشوند. ترکها، چالهها، تغییر شکلها و دیگر انواع خرابیها، آخـرین نتیجـه و پیامد فرسوده شدن روسازی است. به دلیل بروز خرابیها و نقایص ایجاد شده، روسازیها مسـتلزم نـوعی از تعمیر و نگهداری هستند. هدف از نگهداری روسازی، اصـلاح نقـایص ایجـاد شـده توسـط خرابـیهـا و حفـظ روسازی از آسیب و خسارت بیشتر است. به طور کلی عملیات تعمیر و ترمیم خرابیهای رویههای آسفالتی به سه نوع، نگهداری پیشگیرانه، اصلاحی و اضطراری تقسیم میشوند.
نگهداری پیشگیرانه
روشی است که به منظور حفظ روسازی و کاهش نرخ خرابی کیفیت روسازی، اجـرا میشود. هدف از تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، ترمیم خرابیهای زودرس روسـازی، کنـد نمـودن و بـه تـاخیر انداختن خرابیهای روسازی، و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری اصـلاحی است. فعالیـتهـای نگهـداری پیشگیرانه شامل درزگیری، آسفالتهای حفاظتی و در بعضی موارد روکش نازک آسفالت گرم میشود. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه به معنی انجام ترمیمی درست و مناسب بر روی راه و در زمانی مناسب اسـت. تـرمیمهـای پیشگیرانه بر روی روسازیهایی که از نظر سازهای سالم هستند، کاربرد دارند.
نگهداری اصلاحی
به فعالیتها و عملیاتی که یکپارچگی سازهای روسازی را ترمیم نموده و یـا آن را بهبـود میبخشد، اطلاق میشود. تعمیر و نگهداری اصلاحی از نظر هزینه و زمان بندی اجـرا بـا تعمیـر و نگهـداری پیشگیرانه تفاوت دارد. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه زمانی اجرا میشود که روسازی هنوز در وضعیت خوبی به سر میبرد، اما تعمیر و نگهداری اصلاحی، زمانی اجرا میشود که روسـازی نیازمنـد تـرمیم بـوده و در نتیجـه هزینه بیشتری را صرف میکند. تعمیر و نگهداری اصلاحی، واکنشـی بـوده و بـه منظـور اصـلاح روسـازی یـا محدوده خرابی انجام میشود. فعالیتهای تعمیر و نگهداری اصلاحی شامل روکشهای سازهای، تراش و روکـش، ترمیم چالهها، لکه گیری و تعمیر ترک میشود.
لکه گیری به عنوان یکی از روشهای نگهداری، فرایندی است که در آن، محدودهای از آسفالت که دارای خرابی زیادی است، برداشته شـده و جـایگزین مـیشـود و یـا مصـالح دیگری افزوده میشود تا محدوده تخریب شده را پوشش دهد. لکه گیری معمولاً به منظور آماده سـازی بـرای انجام بهتر دیگر روشهای تعمیر و نگهداری اصلاحی، حفاظت رویه، یا عملیات پیش ترمیم قبـل از پخـش یـک روکش انجام میشود. لکه گیری، سطح رویه را به شکلی احیا میکند که امکان بکارگیری موفقیت آمیز سـایر ترمیمهای حفاظتی میسر شود. لکه گیری عمیق روسازی، روشی برای اصلاح دایمی خرابیهـایی اسـت کـه معمولاً خرابی با شدت زیاد هستند.
نگهداری اضطراری
به فعالیتهایی که طی یک وضعیت ضروری، مانند تورم روسازی، یا چالهای که نیـاز به ترمیم سریع دارد و یا ترمیمهای موقتی که به منظور حفظ رویه تا زمانی که ترمیمهای با دوام تـری اجـرا شود، اشاره میکند. یک برنامه جامع و فراگیر جهت تعمیر و نگهداری روسازی، نیازمند تمامی انـواع روشهای تعمیر و نگهداری است.
انتخاب روشهای ترمیم خرابیهای رویههای آسفالتی
انتخاب روشهای ترمیم خرابیهای رویههای آسفالتی باید مبتنی بر استفاده از یک روش مهندسی باشد. بنابراین لازم است که از سیستم مدیریت نگهداری روسازی، به منظور بهینه سـازی اسـتراتژیهـای نگهـداری روسـازی در وضـعیت خدمتدهی خوب و مناسب استفاده شود. پس از اینکه نیاز به ترمیم بخشی از روسازی مشخص شد، بلافاصله اقدام به ترمیم آن نمایید. راهکار اصولی برای نحوه ترمیم صحیح هر نوع خرابی آن است که علـت (علـل) بـروز خرابی مشخص و شناخته شود. تعیین علت خرابی به انجام ترمیمی مناسب کمک نموده و از بـه وجـود آمـدن مجدد خرابی جلوگیری کرده و یا حداقل موجب تاخیر آن میشود. این امر به ویژه زمانی که خرابی موجب بـروز خطراتی در رانندگی شود از اهمیت ویژهای برخوردار است. چنانچه علت خرابی کافی نبودن قدرت بـاربری روسازی باشد، لکه گیری روسازی یک راه حل اصولی نبوده و در این گونه موارد باید بعد از لکه گیری و اصـلاح ناحیه خراب شده با روکش کردن ظرفیت باربری روسازی افزایش داده شود. از طرف دیگـر اگـر علـت خرابـی روسازی وجود قسمتهای ضعیف موضعی باشد، در ایـن صـورت بایـد ایـن قسـمتهـا اصـلاح شـوند و معمـولاً احتیاجی به تقویت تمام روسازی نیست.
با توجه به موارد فوق، انتخاب روشهای ترمیم خرابیهای رویههای آسفالتی مورد استفاده برای ترمیم خرابیها باید بر اسـاس عوامـل زیر انتخاب شود.
- نوع روسازی
- نوع و میزان خرابی
- علت یا علل خرابی
- نوع راه و سطح ترافیک
- فاکتورهای اقلیمی و محیطی
- اقتصادی بودن ترمیم
- عمر ترمیم
- زمانی از سال که درخلال آن عملیات ترمیم صورت می گیرد
- در دسترس بودن تجهیزات و پرسنل
- وجود مصالح با کیفیت
- ایمنی کارگران و دیگران
اندودهای آب بندی بدون سنگدانه یا فاگ سیل seal Fog
این اندودها با پخش قشر نازکی از امولسیون قیری دیرشکن رقیق شده با آب بر روی بستر آسفالتی و یا بتنی موجود، بدون مصرف سنگدانهها و نظیر اندودهای سطحی اجرا میشود. اندود قیری برای اصلاح سطوح آسفالتی قدیمی که به مرور زمان خشک و شکننده شدهاند و نیز برای پرکردن فضاهای خالی و ترکها و خلل و فرجهای سطحی رویه آسفالتی و احیای مواد قیری آن به کار میرود. اندود آب بندی بدون سنگدانه میتواند در نگهداری سطح راه مؤثر باشد.
مخلوطهای رویه نازک قیرآبهای یا اسلاری سیل seal Slurry
مخلوطهای رویه نازک قیرآبهای از مصالح ریزدانه با دانهبندی خوب (در صورت لزوم فیلر معدنی) و قیر امولسیونی تهیه و به عنوان یک قشرحفاظتی روی سطح آسفالتی موجود پخش میشوند. دوغاب آببندی در تعمیر و نگهداری روسازی آسفالتی به کار میرود ولی نمیتواند باعث افزایش مقاومت سازهای آن شود. بنابراین استفاده از این مخلوطها برای راههایی توصیه میشود که زیرسازی آنها کاملاً سالم بوده و خرابیها محدود به خرابیهای سطحی باشد. در صورت وجود ترکها و نواقص زیاد ابتدا باید آن را تعمیر و لکهگیری و سپس اقدام به روکش با این مخلوط قیرآبهای نمود.
برخی از مزایای دوغاب آببندی
- کاربرد سریع
- محافظ پوشش مصالح سنگی
- فراهم کردن بافت سطحی پیوسته
میکروسورفیسینگ Microsurfacing
یک نوع مخلوط آسفالتی نازک امولسیونی است که ترکیبی از قیر امولسیونی پلیمری و مصالح سنگی شکسته است که برای نوسازی و اصلاح روسازی به کار میرود.
خرابیهای رایج در روسازیهای آسفالتی شامل ترک خوردگیها، خرابیهای سطحی، تغییر شکلها و چالـه به شرح زیر میشود.
- ترک خوردگیها نظیر ترکهای پوست سوسماری، ترکهای عرضی، ترکهای بلوکی، ترکهای طولی، ترکهای برشی لبه و ترکهای انعکاسی
- خرابیهای سطحی مانند قیر زدگی، صیقلی شدن، شن زدگی
- تغییر شکلها مانند شیار افتادگی، نشست، برآمدگی، تورم، موج افتادگی
- چالهها و وصلهها
علت یا علل بروز انواع خرابیهای زودرس روسازیها میتواند در اثر تغییرات در هر یـک، هـر دو و یـا تمـامی عوامل زیر باشد.
- تعداد و نوع وسایل نقلیه عبوری
- نوع و جنس مصالح بستر و روسازی
- شرایط جوی
- شرایط زهکشی
- کیفیت اجرا
- ضوابط و معیارهای طرح و اجرا
- نگهداری
ترمیم ترکها ترک خوردگی از متداول ترین خرابیهایی ایجاد شده در روسازیهای آسـفالتی هسـتند. عوامـل متعـددی بـر گسترش ترک تاثیرگذار هستند. سه نوع عمده ترک خوردگی شامل ترکهای ناشی از بارگذاری، ترکهایی غیر ناشی از بارگذاری، ترکهای ترکیبی، ترکهای ناشی از بارگذاری به خاطر عبور ترافیک سنگین بر روی روسازی و ترکهای غیر ناشـی از بارگذاری بر اثر عوامل محیطی و ترکهای ترکیبی است. انتخاب گزینه مناسب ترمیم ترکها، مستلزم مشخص شدن علـت یـا علـل آن، عـرض تـرک، و وسـعت تـرک خوردگی در منطقه تخریب شده دارد. جلوگیری از نفوذ آب و مواد تراکم ناپذیر نظیـر سـنگ، ماسـه بـه درون ترک و سازه زیرین روسازی، اهمیت بسیار دارد.
روشها و جزییات اجرایی ترمیم و نگهداری رویههای آسفالتی
روشهای مختلفی برای مرمت و اصلاح خرابیها وجود دارد، که انتخاب هر یک بستگی به عواملی نظیر نـوع ماده، روش اجرا، نوع خرابی و علت آن، تجهیزات، آب و هوا، و نیازهـای تـرمیم اضـطراری دارد. در وضـعیت مطلوب، تحلیل هزینه چرخه عمر، به منظور ارزیابی اقتصادی بودن روشهای ویژه ترمیم، انجام میشود. به طور کلی روشهای مختلف ترمیم و نگهداری به شرح زیر است.
- روشهای لکه گیری چالهها
- روش ترمیم و لکه گیری سطحی با استفاده از آسفالتهای حفاظتی
- وصله پاره عمقی و عمقی
- روش لکه گیری با استفاده از بازیافت مصالح
هزینهها و عملکرد ترمیم و نگهداری
هزینههای اصلی و عمده لکه گیری شامل موارد زیر میشود.
- نیروی انسانی مواد و مصالح
- تجهیزات تاخیر ترافیک
سه هزینه عمده و اصلی در ترمیم و نگهداری، مربوط به مصالح، نیرو ی انسـانی و تجهیـزات مـیشـود. هزینـه تاخیر کاربر یا استفاده کننده نیز ممکن است به این هزینهها اضافه شود. هزینهای که بیشترین ارتباط را با لکه گیری دارد، هزینه مصالح است. زمانی که تفاوتهایی در عملکرد وجود داشته باشد، ماده مورد اسـتفاده بـرای لکهگیری بر هزینه کل عملیات تاثیر گذار است. مصالح با هزینه بالا که دوام بیشتری داشته و فعالیتهای کمتری برای پخش لازم داشته باشند، میتواند موجب کاهش هزینه عملیـات لکـهگیـری و همچنـین تعـداد دفعات لکه گیری دوباره شوند. این امر هزینه کارگر و تجهیزات را در کل عملیات کاهش میدهد.
روشهای لکه گیری چالهها
چالهها، گودیها یا حفرههایی کوچک و کاسهای شکلهستند که در سطح روسازی پدید مـیآینـد. قطـر چاله معمولاً ۱ متر یا کمتر است. چاله دارای دیوارههای عمودی و حاشیههایی تیز در نزدیکی بالای چاله است. اگر آب در چاله موجود باشد، اندازه و عمق آن بیشتر خواهد شد همچنین ممکن است چالهها بـه شـکل گودیها یا فرورفتگیهایی نامنظم نیز در روسازی پدید آیند. چالهها بدلیل ضعف در سطح روسازی که ناشی از خرابی لایه اساس یا بستر روسازی ، زهکشی ضعیف، یا عدم تـوان بـاربری کـافی روسـازی و تحمـل بارهـای ترافیکی، ایجاد میشوند. ترک خوردگی پوست سوسماری با شدت زیاد، در نهایت تبدیل به چاله یـا مجموعهای از چالهها میشود. چالهها همچنین ممکن است در شرایط یخ زدگی و ذوب شدگی ایجاد شوند.
زمانی که آب در روسازی یا در لایه اساس یخ میزند، منبسط شده و به لایههای روسازی بالایی خود فشار میآورد. فشارهای ناشی از تورم میتواند سبب تضعیف روسازی شده که در نهایت باعث ایجاد چاله میشود.
روشهای اصلی لکه گیری چالهها به شرح زیر است.
- روش ریختن و غلتک زدن
- روش تزریق فشاری
- روش صفحه گرمایشی
- روش وصله پاره عمقی یا عمقی
ریختن و غلتک زدن
این روش اغلب در عملیات موقت لکه گیری چالهها در آب و هوای نامساعد و یا طی عملیات ترمیم اضـطراری مورد استفاده قرار گرفته و فقط زمانی مناسب است که شرایط جوی جهت وصله پاره عمقـی یـا عمقـی، بسـیار ضعیف بوده و یا قرار است به زودی عملیات بهسازی بر روی راه اجرا شود. یا زمانی که چالهای وجود دارد کـه ممکن است موجب وارد آوردن خسارت به وسایط نقلیه شده و لازم است به سرعت لکه گیری شود، امـا بسـتن راه واقع بینانه نیست. مخلوط آسفالتی مورد استفاده در روش ریختن و غلتک زدن، مخلوطی سـرد یـا دپـو شده است. هدف از روشهای ریختن و رفتن و ریختن و غلتک زدن از بین بردن چالهها به منظـور حفـظ ایمنی یا جلوه زیبایی روسازی است و نه ترمیم دایم خرابی.
وصله پاره عمقی چالهها
روش ترمیم وصله پاره عمقی و عمقی یکی از مناسبترین روشها بـرای تـرمیم چالـههـا است و به عنـوان معیاری کنشی جهت حفظ چالهای کوچک از تبدیل شدن به یک خرابی چشمگیر، مورد استفاده قرار میگیرد. روش وصله پاره عمقی شبیه به روش وصله پاره عمقی مورد استفاده برای اصلاح سایر خرابیها است، اما بدون عملیات زدودن و برداشت عمیق است. از مخلوطهای آسفالت گرم برای لکـه گیـری بـه روش وصـله پـاره عمقی استفاده میشود.
روش تزریق فشاری
روش تزریق فشاری یا پخش با فشار ، فرآیندی است که در آن تنها از یک کامیون جهت لکه گیـری چالـههـا استفاده میشود. به جز کنترل ترافیک، عملیات لکه گیری از درون کابین راننده کنترل شده و بنابراین خطـرات ناشی از ترافیک کاهش مییابد. لکه گیری تزریقی، روشی سریع و مـوثر بـوده و مسـتلزم تجهیزاتـی تخصصی است. روش تزریق فشاری مناسبترین فرایند جهت ترمیم ترکهای عرضـی و پرکـردن چالـههـا بوده و بهرهوری نسبتاً بالایی دارد، اما مبتنی بر عملکرد اپراتور است. از ایـن روش بـرای تـرمیم موقـت ترکهای پوست سوسماری، قطعات تخریب شده یا برشها، گودیها و شیار افتادگی نیز می توان استفاده نمود. این روش در راههایی با ترافیک کم تا متوسط، کاربرد دارد و روش جایگزینی جهت روش ریختن و غلتک زدن است. این قطعات موقتی بوده، اما دارای عمر طولانیتری نسبت به قطعات لکه گیری شده به روش ریختن و غلتک زدن هستند.
لکه گیری با صفحه گرم کن
از این روش در تعمیر و ترمیم خرابیهای سطحی، چالهها، ترکهای پوست سوسماری، گودیها و فرورفتگیهـا، یکسانسازی سطوح منهول و دریچهها با آسفالت خیابان، مرمت دوبندیها و تزیین و زیبـا سـازی روسـازی در وسعتهای کم و حداکثر تا عمق ۴ تا ۵ سانتیمتر میتوان استفاده نمود.
وصله عمقی یا دایمی
لکه گیری عمیق، برداشتن بخش تخریب شده روسازی معمولاً تا بستر و یا لایه اساس و جایگزینی آن با مخلوط آسفالت گرم با دانه بندی پیوسته است. مخلوط آسفالتی بطور ویژهای در درون قطعه پخش و متراکم مـیشود و قطعه ترمیم شده زمانی که بطور مناسبی ترمیم شود، جزیی از روسازی آسفالتی میشود. روش لکـه گیری عمیق برای اصلاح خرابیهای سازهای روسازی استفاده میشود و دارای عمـر خـدمتدهـی بیشـتری نسبت به سایر روشها است. بیشتر خرابیهای با شدت زیاد نیازمند ترمیم توسط بازسازی کلی و یا استفاده از وصله عمیق هستند. وصله به دو صورت پاره عمقی و عمقی اجرا میشود.
وصله پاره عمقی
در مورد ترکهای پوست سوسماری با شدت کم تا متوسط، برآمدگیها و فرورفتگیهـا، تـرکهـای کنـاری، درزهای انعکاسی، چالهها، دست اندازها، تقاطع راهآهن و ترکهای لغزشی به کار میرود.
وصله عمقی
برای تعمیر ترکهای پوست سوسماری شدید، گودافتادگی، شـیار شـدن مسـیر چـرخهـا، تـورم، برآمـدگی و فرورفتگیها، چالهها، وصلههای جانشین و دست اندارها به کار مـیرود. مخلـوطهـا و مصـالح اصـلی مـورد استفاده در وصله پاره عمقی و عمقی شامل موارد زیر میشود.
- آسفالت گرم (همیشه از مخلوط آسفالت گرم استفاده شود)
- آسفالت سرد (برای راههای با ترافیک سنگین فقط در شرایط اضطراری استفاده شود)
- مصالح سنگی برای لایه اساس (برای محدوده برداشت شده)
تعمیر موضعی ترک
یک روش بهسازی موضعی است که به صورت عمیق و نیمه عمیق مشابه با روش وصله عمقی یا پاره عمقی اجـر ا میشود و شامل برش ترک، پخش آسفالت گرم (HMA) به درون مخزن در یک یا دو لایه و انجام تـراکم بـه منظور دستیابی به تراکم مناسب است. این روش ترمیم به منظور ترمیم ترکهایی بکار میرود، که دارای ترکهای تصادفی (ثانویه) در مجاورت ترک اصلی هستند. طولانی نمودن انجام ترمیم باعث ضعیف شدن تکیه گاه (مصالح لایه اساس زیرین) و افزایش ترکهای ثانویه میشود. روش ترمیم عریض و کم عمق (ترمیم نیمه عمیق) برای رویههایی بکار برده شود که دارای ترکهـای تخریـب شدهای در سطح بوده، اما لایههای زیرین سالم است و روش ترمیم کم عرض و عمیق برای روسازیهایی به کار برده شود که دارای خرابی شدید بوده و یا رویههایی با ترکهایی که خرابی آنها تا پایین لایه آسفالتی ادامه دارد.
مرمت یا لکه گیری سطحی
روش لکه گیری سطحی جهت ترمیم رویههای آسفالتی که درای خرابیهای سطحی بوده ولی نواقص سازهای ندارد، مناسب است. بهسازی سطحی روسازی به منظور رفع ناهمواریها و آسیب دیدگیهای سطحی جهـت تامین رانندگی راحت سریع و ایمن ا نجام میشود. آسیب دیدگیهای سطحی شامل تمامی خرابیها و نواقصی میشود که موجب کاهش کیفیت سواری دهی و یا کاهش ایمنی اسـتفاده کننـدگان از راه مـیشـود. تـرمیم سطحی میتواند بدون حفاری اجرا شود یا بخشی از رویه یا تمامی آن را تراش داده و خرابی ترمیم شود. به طور خاص یک لایه نازک آسفالت گرم یا یک لایه آسفالت حفاظتی میتواند بر روی سطح موجود بکار گرفته شود.
آسفالتهای حفاظتی
آسفالتهای حفاظتی به انواع گوناگون کاربردهای قیر، و قیر – سنگدانه اطلاق میشود که بـه منظـور ایمنـی حرکت و همچنین پوشش و محافظت جسم راه در برابر عوامل جوی و جلـوگیری از فرسـایش سـطح روسـازی مورد استفاده قرار میگیرند. انجام آسفالت حفاظتی بعد از عملیات اصـلاحی و ترمیمـی از قبیـل لکـه گیـری، درزگیری ترکها تسطیح فراز و نشیبها و سایر تعمیرهای سطحی قابلیت بهره دهی را افزایش میدهد و علاوه بر آن سطح یکنواختی را برای رویه راه تامین میکنـد. حـداکثر ضـخامت آسـفالتهـای حفـاظتی ۲/۵ سانتیمتر است و به هیچ عنوان جز سازه باربر روسازی محسوب نمی شود و عملکرد سازهای ندارد.
مشکلات معمول لکه گیری و راه حلهای مربوطه
| مشکلات | راه حل |
|---|---|
| از جای کنده شدن مواد لکه گیری | اطمینان حاصل کنید که چاله کاملاً پاکسازی شده و بیش از حد مرطوب نیست.
حصول اطمینان از کاربرد اندود سطحی یا نفوذی به میزان کافی زمانیکه نمیتوان چاله ها را کاملاً خشک نمود از مخلوط سرد خود گیری استفاده نمایید. پیش از بازگشایی ترافیک اطمینان حاصل نمایید که قطعه ترممیم شده کاملاً خشک شده باشد. بر روی سطح ترمیم شده و اندود شده لایه نازکی از ماسه یا سنگدانه های ریز پخش نمایید. منتظر بمانید تا هوا بهتر شود. از مخلوط حاوی قیر محلول استفاده نکنید (مگر زمانیکه ترمیم موقت انجام میپذیرد) جهت قطعاتی که با آسفالت گرم لکه گیری میشوند پیش از بازگشایی ترافیک، اجاره زدهید تا کاملاً سرد شوند. از انجام تراکم لازم، اطمینان حاصل نمایید. |
| روزدگی قیر | کاهش میزان قیر یا امولسیون موجود در درون مخلوط
کاهش میزان اندود سطحی اختصاص زمان طولانی تری پیش از بازگشایی ترافیک اطمینان از انجام تراکم کافی و مناسب |
| کاهش سنگدانه ها در آسفالت های حفاظتی | اطمنیان از تمیز بودن سطح
اطمنیان از پاشیدن میزان مناسب و صحیح امولسیون اطمینان از پخش مصالح سنگی در حالیکه رنگ امولسیون هنوز قهوه ای است. اطمینان از شکست امولسیون پیش از بازگشایی ترافیک اختصاص زمان بیشتری جهت عمل آوری پیش از بازگشایی ترافیک |
| ترافیک، مخلوط را تا زیر لبه چاه متراکم میکند | اطمینان از اضافه شدن چاله با مواد لکه گیری تا میزان ۳ الی ۶ میلیمتر
اطمینان از انجام تراکم کافی و مناسب اطمینان از کارایی مخلوط در دمای کاربرد اختصاص زمان طولانی تر پیش از بازگشایی ترافیک |
| ناهمواری سطح | اطمینان از کارایی مخلوط سرد
اطمینان از دمای مناسب و صحیح جهت پخش و تراکم آسفالت گرم اطمینان از انجام تراکم کافی و مناسب |
خیلی مواد آموزنده