沥青混凝土路面施工中碾压推移的原因
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目录•沥青混凝土路面推移现象概述•沥青混凝土路面推移的成因分析•沥青混凝土路面推移防治的材料措施•沥青混凝土路面推移防治的施工及养护措施述•定义描述:沥青混凝土路面推移是指路面在车辆荷载的作用下,沥青混合料沿着路面层间或沥青与基层间发生相对滑动的现象。
推移现象的定义01安全性降低推移现象会导致路面平整度恶化,引发抗滑性能下降,增加交通事故的风险。
02道路使用寿命缩短推移会加速路面的破损和变形,导致道路提前进入大修期,增加了维护成本。
03行车舒适性变差推移现象会引发路面的波浪形变形,给行车带来颠簸感,影响乘车的舒适性。
导致部分路段抗滑性能不足,引发了多起交通事故。
弱,出现了大面积的推移现象,严重影响了道路的通行能力和安全性。
施时,建议咨询专业工程师,进行详细的实地调查和评估。
分析重车碾压01重型车辆对路面的高频次、高强度的碾压容易造成沥青路面的变形和推移。
02交通量增长随着交通量的持续增长,路面承载压力增大,加剧了路面的推移现象。
03车速与刹车高速行驶的车辆及频繁的刹车行为会产生较高的剪切应力,促使沥青混凝土路面发生推移。
交通荷载因素高温条件下,沥青混凝土的粘度降低,抗剪强度减弱,易于发生推移。
高温环境雨水渗入沥青混凝土结构内部,会降低其粘结力,加剧路面的推移。
雨水渗透寒冷地区的冻融循环会导致沥青混凝土结构松散,进而引发路面推移。
冻融循环气候环境因素沥青的粘度、弹性恢复能力等性质直接影响沥青混凝土路面的抗推移能力。
沥青性质集料质量施工质量控制集料的粒径、形状、硬度等特性与沥青的粘结性能密切相关,影响路面的稳定性。
施工过程中,如拌合、压实等环节的质量控制不佳,容易导致沥青混凝土路面推移现象的出现。
030201材料因素材料措施增强沥青与集料的粘附性改性沥青具有更好的粘附性,能够有效防止集料的剥落,提高路面的抗剪强度,减少推移现象。
提高沥青高温稳定性通过添加改性剂,提高沥青的高温粘度,使得沥青在高温下不易流动,降低路面的变形和推移。
1施工推移现象分析沥青混合料碾压推移是指在沥青混合料施工碾压过程中,压路机的碾压轮(刚轮或胶轮)与混合料接触面前方及侧方混合料不能支撑压路机产生的压力,而向前及两侧流动的现象。
表现为碾压轮两侧及前方形成隆起,并且在压路机转向时更为明显。
有人认为碾压时推移是不可避免,实际上是非常错误的想法。
《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中提出,混合料在碾压过程中产生推移是密级配沥青混合料的一种常见现象,是因为集料的嵌挤作用不足以抵抗压路机过程中的水平力而造成的,这时只能将温度降下一些再碾压。
应当这样理解碾压推移现象,不仅仅是影响到沥青路面的平整度或压实度,有可能是因为混合料内部的抗推移或剪切能力较弱造成的,后期路面的抗车辙能力应当不会太好。
首先分析沥青混凝土路面碾压推移的因素,主要有以下几个方面:(1)配合比设计①混合料级配不良或沥青用量过高。
混合料在压路机轮前产生推移首要的原因是因为混合料不稳定或者是软弱产生的,即混合料中流体物质过多、细集料级配曲线出现驼峰或集料和沥青结合料的性质等。
若混合料级配设计中粗集料偏少,细集料偏多,或者细集料中夹杂过多的粘土颗粒,不能很好的形成骨架,造成集料嵌挤作用不足以抵抗水平推力,就容易出现推移。
沥青用量过高,马氏试验的流值就会增大。
这样在碾压过程中,沥青混合料就会有较大的流动性,可能会引起明显的推移现象。
②透层、封层、粘层沥青用量过大,受热软化。
若封层、粘层的沥青用量偏大,下层路面泛油或从填缝料中来的过量沥青也渗进混合料中,渗进的沥青使混合料的流动性增加、稳定性变差;同时施工中过量沥青受到高温沥青混合料的影响,吸热逐渐变软,压路机在行进过程中产生的水平推力就会导致层间滑动,造成推移。
(2)原材料质量①碎石强度过低。
选用石料强度过低、扁平细长颗粒含量过高,会导致压碎值过大,在碾压过程中,碎石棱角很容易被振裂或挤碎,导致混合料形不成坚实的骨架,且碎裂面没有沥青粘结而容易形成滑动面,从而形成推移。
沥青混凝土路面施工碾压推移防治措施探究摘要:现在交通运输业在不断发展,路面的施工方法也有很多,但是现在的运输工程普遍是运用沥青混凝土对地面进行铺设,现在沥青混凝土地面的施工是常见的,但是沥青混凝土路面经常会出现碾压推移的现象,这样就使地面的施工质量存在严重的问题。
很多学者认为原材料与沥青混凝土的配合比还有就是施工过程的质量控制是导致沥青混凝土路面施工碾压推移的主要原因,本文就这个问题进行研究,提出具体的解决措施。
关键词:沥青混凝土;路面施工;碾压推移;防治措施现代交通运输业的发展是非常迅速的,很多路面被建造,什么样材质的路面都有,但是经常使用的就是沥青混凝土地面,但是沥青混凝土地面存在着很多的问题,特别是在路面的碾压推移方面,这些问题是非常多的,因此要对路面施工碾压推移的方法进行研究,减少路面碾压推移的现象,本文就是针对这个现象进行研究,指出原材料、沥青混凝土的比例和施工的质量控制是导致路面施工出现碾压推移现象的主要原因,并对这一现象进行分析提出解决措施。
一、碾压推移产生的原因(一)原材料的影响1.石料的强度现在沥青混凝土的施工工程有很多,但是国家的矿石资源是及其稀缺的,特别是这几年国家对采矿有着严格的要求,这就使矿石的开采数量在不断减少,很多的工程没有矿石作为原材料,但是矿石的需求在不断增加,这样就使石料的加工存在很大的问题,一方面是,矿石资源的稀缺造成矿石用料上达不到规范的要求,另一方面就是加工的企业在生产加工上存在不规范的现象,使工程中使用的石料无法达到工程的要求。
因为如果石料的强度过低,就会石料更容易压碎,沥青与混凝土的混合物就会在施工中被碾压变碎,这种混合物质在地面施工的过程中不能形成完整的骨架结构,石料的破碎面没有沥青来粘合,就会使地面在碾压的过程中,因为无法抵御压路机的水平力,导致路面出现碾压的现象,路面推移就随之产生。
2.细集料细集料的应用也会对路面的碾压造成影响,如果沥青混合物中的集料含泥量比较大,就会使沥青的粘合度受到影响,在搅拌时就会使沥青的粘度值下降,沥青无法起到作用,这样就会使路面因为建造粘合性不好发生推移的现象,另一种就是在发生搅拌时有大量的细小颗粒物进入,除尘系统没有清除干净,这就造成了混合物的配比发生变化,因为细微的颗粒物与矿粉是十分相似的,但是由于生产过程的原因就会使很多的杂质掺入到沥青混凝土中,对沥青混凝土的配比产生影响,沥青的粘合度就不会发生作用,另地面在压路机的作用下出现碾压推移的现象。
DOI:10.3963/.42 1783.T U.2011.01.012粗粒式沥青混合料施工推移原因分析和改善措施马 明1,陈 军2,李小龙3(1.通辽市公路管理处,通辽028000;2.湖北省公路管理局科研所,武汉430072;3.武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070)摘 要: 粗粒式混合料在施工过程中容易产生推移问题,导致沥青混凝土面层内部存在众多横向微小裂缝。
微小裂纹严重影响到以后沥青混凝土的使用性能以及服务年限,造成后期养护成本的增加。
该文结合沥青面层原材料、级配、透油层以及施工工艺等各方面因素,分析粗粒式沥青混合料产生推移的原因,并就此提出一些改善措施,减少实际施工过程中推移的产生。
关键词: 粗粒式沥青混合料; 推移; 施工工艺Reason Analysis and Improvement Measures of Movement in theConstruction of Coarse Asphalt MixtureM A M ing 1,CH E N J un 2,L I X iao long 3(1.T ongliao H ig hway A dministr atio n o f Inner M ongo lia,T o ng liao 028000,China;2.H ubei Resear ch Institute of P rov ince Highway A dminist ratio n Bureau,Wuhan 430072,China;3.Key Labor ator y o f Silicate M at erials Science andEngineer ing of M inistry of Educatio n,Wuhan U niv ersity of T echnolo g y,W uhan 430070,China)Abstract: T he pavement mov ement is easy pr oduced in the constructio n of coar se-asphalt mix ture.T his phenome non co uld make a g reat number of lat eral micro cr acks ex isting in the lay of aspha lt concrete.T he cr acks w ould influ ence the serv ice per formance and life of the asphalt concrete,and add up the maint enance cost.In t his paper,the rea sons of pavement mo vement are analy zed on the aspect of v ir gin mater ials,g radation o f asphalt mix ture,per meabilit y and the constructio n technolog y.And some impr ovement measures are made to reduce the pr oductio n of pavement mo vement.Key words: coa rse asphalt mixtur e; pavement mo vement; constructio n techno lo gy收稿日期:2010 11 20.作者简介:马 明(1970 ),高级工程师.E mail:nmtlmam ing @粗粒式沥青混合料以其良好的承载力、抗车辙能力和温度适应性被广泛应用于沥青路面的下面层或柔性基层,由于其粒径大(D max 26.5mm),细集料含量少,沥青用量偏低,对施工技术要求很高,同时粗粒式混合料一般直接施工在水泥稳定碎石基层上,由于基层与沥青混凝土结构的模量不在一个数量级,因此在施工的过程中,很容易出现推移甚至路面撕裂现象,严重影响到沥青混凝土的使用性能以及服务年限,因此,如何控制粗粒径沥青混合料在施工过程中出现推移问题,是道路工作者需要重视的问题。
沥青混凝土路面推移现象的分析与对策1青混凝土路面推移现象产生原因推移现象的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。
在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。
沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生拥包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。
在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。
推移、拥包、波浪往往产生在行车道上,特别是沥青面层只有一层时,由于长期荷载作用下,因基层与沥青面层粘结力较差而产生推移,推移严重时会产生拥包、波浪等破坏。
1.1路面材料细集料。
为了节约建设成本,尽可能就地取材,在沥青混合料拌和施工中采用了当地的风积砂,而这种砂属于细砂,如果混合料级配设计不合理,可能造成风积砂用量过大,使沥青混合料的温度毯定性严重降低,在高温、重载作用下,易引起路面高温剪切破坏。
沥青。
由于某些地区经济相对比较落后,公路建设受投资的制约和形响较为严重,在施工中通常采用中轻交通沥青(相当于现标准的C级沥青),标号低,且很少用改性沥青。
1.2污染影响沥青路面之间或沥青路面与下承层之间由于未能及时施工或交叉施工而造成下承层表面受污染,在铺筑上层时也未能清扫干净,这样在两层之间就形成一个夹层,阻碍了两层之间的结合,导致接合不好产生碾压推移。
或者在沥青面层施工时遇雨,未等到下承层彻底干透就进行沥青路面摊铺,使水气存于层间造成上下层之间不能很好粘接,造成碾压推移。
1.3沥青层过薄沥青层铺筑厚度过薄,特别是当铺筑厚度小于两倍的混合料最大粒径,混合料中的粗集料在碾压过程中就容易发生滚动,从而造成碾压推移。
1.4铺、碾压方式方法的影响在摊铺过程中,如果摊铺机的夯锤、夯板频率开动过小,致使路面初压功不足,混合料松铺系数过大,摊铺的沥青混合料内摩阻力就会小于压路机碾压的水平推力,造成碾压推移。
沥青路面推移拥包形成的原因及防治措施∙简介:沥青路面具有行车舒适、振动小和噪音低等优点,在我国的公路路面中占绝对的比例。
但就已建公路而言,有的路面第一年建成,当年或第二年就出现部分推移和拥包,严重影响了车辆行驶的安全性、舒适性,本文就其原因做了分析。
∙关键字:沥青路面,推移,拥包,形成原因,防治措施沥青路面属柔性路面,它具有行车舒适、振动小和噪音低等优点,在我国的公路路面中占绝对的比例。
但就已建公路而言,有相当部分没有达到预期的使用功能,存在使用期达不到设计使用年限的问题。
有的路面第一年建成,当年或第二年就出现部分推移和拥包,严重影响了车辆行驶的安全性、舒适性,在社会和经济上造成了不可弥补的损失和影响。
1、沥青路面推移拥包的现象沥青路面的破坏有很明显的阶段性。
从现象上看有三个阶段:第一阶段平整度有很小的变化,需仔细观察才能发现,路面出现波浪式皱纹;第二阶段平整度明显变差,路面出现一个挨一个的直径5cm~20cm的小疙瘩;第三阶段是开裂、推移拥包阶段,路面上出现与路中心线成20°~50°夹角的裂缝,锐角方向与行车方向一致,路面边缘出现一隆起带,隆起带内混合料粘结性差,呈松散状。
2、沥青路面推移拥包的原因分析沥青路面产生推移拥包的因素是多方面的,如交通量的大小、车辆超载情况温度、路线线型、路面设计、路面材料、路面施工工艺及施工机械水平等。
笔者经过多年的观察和思考,主要从以下几方面进行分析。
2.1超限超载车辆对路面的影响有资料表明:超载30%时.换算系数为满载的3.131倍超载60%时换算系数为7.725倍,超载100%,时换算系数为20.393倍。
在沥青路面运行早期,沥青混合料中的颗粒构成尚不稳定,处于微移动阶段,沥青路面结构层的抗弯拉强度及抗冲击强度均没有达到最佳值。
而早期重型车的通行使结构层的拉应力远远大于沥青面层的抗弯拉强度.经车轮重复碾压,形成车辙,出现推移拥包,直接导致沥青路面的稳定性破坏。
沥青混凝土路面施工中碾压推移的原因
通过多年的施工经验,分析了施工过程中造成沥青混凝土推移的原因,主要讨论了粉量过高、沥青用量过高及温度过高对推移的影响,并给出了相应的处理措施。
碾压推移是影响沥青混凝土面层工程质量的主要原因之一,经过多年观察与分析研究发现,产生推移主要由混合料中含粉量过高、沥青用量过大、碾压温度过高、级配不好等多种原因造成。
本文对引起碾压推移的含粉量过高、沥青用量过大、碾压温度过高这3种原因分别进行论述。
1 沥青混合料中含粉量过高
研究发现,如果混合料中含粉量过高,在强碾压力作用下会产生一定的流动性,引起推移。
例如,2005年汾柳高速下面层AC-20目标配合比矿粉用量是5.0%,用3000型拌和站拌料,初始做生产配合比时由于出的热料比较少没有代表性,检测热料中0.075 mm以下含量不到2%,此时矿粉采用目标配合中的5.0%掺量。
试验段铺筑时未见推移现象,但在随后大量出料正式摊铺时却出现了大面积推移。
当时分析推移可能是由于在强碾压力作用下混合料产生一定的流动性的原因所致,主要影响因素从大到小依次就是液态沥青、粉料、0.075颗粒、0.15颗粒、0.3颗粒等,用排除法推断出粉料的影响可能性最大,抽提试验中检测出0.075 mm以下含量达到7.4%,已超过上限。
因此将矿粉掺量调整到4.0%,施工现场不再出现大面积推移现象,只有局部推移现象。
当把矿粉掺量调整到3.5%,推移现象基本消失。
最终把矿粉掺量控制2.5%-3.0%,热料中的0.075 mm通过量也比较合理。
在随后的中面层AC-16和上面层AC-13中,矿粉掺量控制在
3.0%-3.5%未发生推移,且满足路面平整度、厚度、高程要求。
2006年西安三环摊铺时同样采用这些措施效果良好。
但在同年309国道路面改造工程中,由于工程量比较小,大多使用1000型拌和站,特别是使用煤做燃料时又出现了大面积推移现象。
当时发现煤经过燃烧后并非都是粉沫,还有大量没有燃烧彻底的小颗粒状煤,这些小颗粒质量较大,除尘设备很难将其除走,经过集料磨耗进入热料仓后呈现粉状。
1000型烧煤拌和站热料检测发现0.075mm通过量竟达到6%以上。
在同监理和专家协商后将矿粉掺量调整到2.0%左右,情况得到了很好的改善。
经过长期检测、分析发现混合料中含粉量过高主要有两个原因:一是拌和站除尘设备不能很好地把粉尘清除干净,二是在加热、提升、二次振动筛分整个运行过程中粗集料和设备对细集料的高温磨耗作用,致使在热料仓中大量的粉料存在。
刚开始做生产配合比时,常常等不到拌和站系统运行正常就进行取样,此时所取热料的0.075 rflrfl通过量还不是很大,因此检测不出这一问题。
有时施工方发现了这一问题却心理没底将其进行掩盖,有时是因为监理和业主不同意扣减太多的矿粉用量,还有是出于保守考虑人为加大沥青用量,矿粉用量也相应加大。
以AC一16为例,在2005年汾柳高速3000型拌和站检测发现热料中0.075 mm以下含量达3.6%,2006年西安三环4000型拌合站为3.4%,3000型拌和站为、3.8%,309国道1000型拌和站为5.7%,2007年山西省道临么线2000型拌和站为4.9%。
以上这些都是烧燃油的拌和站,若烧煤比例还会增大。
2006年309国道1000型烧煤拌和站检测时达6.4%,2007年山西省道沁洪线1000型烧煤拌和站为6.9%。
在这种条件下即使不加矿粉0.075 mm通过量都能满足要求。
实际中各拌和站的含粉量差异较大,拌和站越小除尘效果越差,含粉量就越大。
实际中如果忽视这一问题往往会造成混合料中含粉量过高,0.075 mm通过量过大。
由于碾压推移和混合料中的含粉量有直接关系,在以后生产过程中一定要严密监控热料中的含粉量大小,并根据其含量将矿粉用量做出相应扣减,把它控制在预期范围,以免造成重大损失。
2 沥青用量过大
随着施工技术的不断发展和监理制度的不断完善,现代施工中沥青用量是经过目标配合比和生产配合比严格确定的。
沥青用量不宜过大。
在实际中拌和站由于事先未进行计量标定造成的损
失事例也不少见。
2002年山东某工程拌和站曾出现沥青计量严重失准,造成实际用量过大,未摊铺时就出现大量推移的现象,通车后还出现泛油、拥包、车辙等病害。
而有时处于保守考虑会人为加大沥青用量,或由于矿粉投入量较少导致混合料出现油过量。
若沥青用量过大,马氏试验的流值也就会增大,在施工中有可能会引起推移。
在设计配合比时,沥青用量选定必须科学、准确、可行,取样要有代表性。
在出料时要注意拌和站计量,特别是沥青计量是否准确、稳定、有无落差,一旦发现就及时进行调整,采取相关补救措施。
平时就要加强管理,强化质量意识,消
除各种不利因素。
3 碾压温度过高
在实际中,考虑到摊铺前料温损耗大,会调高混合料出厂温度。
然而料温并非越高越好,如果碾压时温度过高,也会引起推移。
2007年7月山西省道临么线路面改造工程中曾发生过推移,当初采用70#沥青,各项指标均合格,在摊铺机后面测料温达到了165℃,碾压时出现推移和较大的凸起轮迹,温度降到140%后再压未出现推移现象。
经多年施工发现,混合料出厂后1 h,温度不但不降甚至还可能增加2%-3%,4 h-5 h温度基本不变。
由于在拌和时要求集料加热温度比沥青温度高10℃-30℃;而矿粉不加热,经过拌和后碎石表面温度会降低一点,但这时碎石内部温度会高于表面温度,经过覆裹一层沥青膜后碎石热量散失速度就会大大降低,这就是导致出厂1 h左右甚至会增加的原因。
4 h h内混合料就不散热是由于碎石内外部的温差抵消了热量散失。
因此不需追求过高的混合料出厂温度,只要不是远距离运输,就不必担心料温损耗问题,出厂温度比摊铺温度高出10℃-20℃沥青混凝土路面施工中碾压推移的原因为宜,远距离运输时,视运输时间长短再适当增加温度。
若一味追求过高的出厂温度,就会导致碾压温度过高,发生推
移现象。
4 结语
造成推移的原因主要归纳为以上3点,而实际中引起推移的原因很复杂,需要不断总结经验,吸取教训,认真分析造成推移的各种不良因素,作出相应措施,以避免推移现象的发生。
随着科技的进步,我国公路建设的飞速发展,压路机械的吨位今后还可能会进一步增加,远远超出马歇尔击实试验所模拟的压实条件后,会使实际的最佳沥青用量比试验室作出的标准要低一些,还会有发生推移的可能性,这就需要探索出更科学、更有效的新途径,来适应时代的发展变化。