沥青路面早期破损原因及防止对策

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沥青路面早期破损原因及防止对策
【摘要】本文阐述了沥青路面早期破损的主要形式及现象、沥青路面早期破损的原因分析、针对沥青路面早期破损的防治对策这几个方面的内容,对沥青路面早期破损原因及防止对策进行了分析和议论。

【关键词】沥青混凝土路面,裂缝,成因与防治
一、前言
沥青混凝土路面出现的裂缝会对整个路面的质量和安全造成很大的影响,在城市化进程日渐加快的过程中,当路面出现裂缝的时候我们要分析出导致裂缝的原因,根据实际情况来解决这个问题。

如此方能更好的促进城市交通的发展。

二、沥青路面早期破损的主要形式及现象
1、横向裂缝现象为裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。

横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷,桥头跳车处的路面横向裂缝,在路面积水的作用下加速跳车发展的速度,同时会对路基造成冲刷。

2、纵向裂缝现象为裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一,一般都发生在高填方的路基上。

纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。

3、网状裂缝现象为裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。

网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽,严重影响沥青路面的综合服务水平。

4、反射裂缝现象为基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。

对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。

三、沥青路面早期破损的原因分析
1、沥青质量问题
由于近几年国家城市基础设施建设,城市道路开工项目很多而建设资金又有限,因此,在道路结构层的厚度设计、材料的使用上本着经济适用的原则,在沥青的选择上重视不足,存在有时沥青指标不足,仍在使用的情况。

2、碎石质量问题
目前,在碎石的选用上重视不够,有时重视也存在无可奈何的现象,因为生产碎石的厂家多为一些小的私营主,没有良好的的配套碎石设备,生产的碎石时好时坏,即便有好的设备的厂家,其规模也较小,产量难以满足要求,所以碎石质量难以长期稳定,同时也就对碎石质量的控制存在一定的难度。

3、气候的影响
(一)、低温裂缝
沥青材料在较高温度条件下具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。

此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力增长时,混合料劲度急剧增大。

由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂,产生裂缝。

由于沥青路面宽度有限,收缩路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。

(二)、温度疲劳裂缝
这种裂缝主要发生在日温差大的地区。

由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。

沥青路面具有高温软化特性,尽管设计及施工中尽可能降低油石比,最大限度地利用骨料级配增大高温稳定性,但在车辆长期使用下仍会产生车辙。

泛油一般出现在高温天气,由于气温升高而导致沥青软化点的不适应。

4、沥青混凝土配合比设计存在的问题
沥青混凝土配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段对要达到的目的都有明确的要求,在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工。

因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混凝土内在质量存在先天不足。

另外,由于现状所致,政绩工程工期较短,加上低价中标,碎石料场不规范,大多材料都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性、稳定性均有较大的差别。

虽然大部分单位在开工前都做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予以调整配合比,但由于差异性大,不可能做到十分准确,导致路面出现一些常见病害。

5、沥青混凝土拌合温度的控制
石油沥青拌合出场温度要求在120℃~165℃之间,而实际上有些施工单位由于设备和人员素质等原因,在拌合温度控制方面时高时低很不稳定。

温度过高可能导致沥青质变,没有粘性使沥青混凝土松散;温度过低,沥青混合料拌和不均匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的原因。

在沥
青混合料拌制完成后,从拌合厂向摊铺现场运输过程中,空气与混合料之间的温差一般大于120℃。

加上因速度形成的相对风速较高,会导致混合料温度在到达现场前有较大的下降。

降温幅度由表及里逐渐减少,最严重的降温区发生在堆料表面和马槽的接触面。

降温严重程度取决于运输时间、速度、气温、保温措施等因素。

6、沥青混凝土的摊铺
(一)、在摊铺设备断面加宽,沥青混合料从中间通过胶轮输送到两侧,由于距离大,必然产生离析,这种离析改变了沥青混凝土生产配合比;其次,由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加,产生变形,对路面横坡的控制也有较大的影响。

(二)、在混合料从运输车向摊铺机喂料斗卸料到刮料板输料的过程中,接触面表层料,特别是两侧车厢接触面的表层料,在每车料中最后被刮料板送到螺旋布料器,即每一车料降温幅度最大的表层“冷”料是集中被铺出的,表面料降温幅度最大,在正常的碾压过程中压实度难以达到要求,是路面发生松散、坑槽和渗水破坏的原因。

7、平行交叉作业对路面质量的影响
城市道路施工过程中涉及的单位较多,如自来水、雨污水、供热、煤气、电信、电力、有线电缆、道路照明等地下管线。

由于平行交叉作业,加上工期较紧,对路面质量产生影响,如在土基碾压成型以后,管线单位又挖沟下管,管线单位对回填土的压实质量普遍不重视,因此造成局部不均匀沉降;又如沥青混凝土摊铺底面层、中面层时,道路照明施工单位要进行灯杆和电缆的铺设,而且不能封闭交通,导致路面污染严重,从而使路面层与层之间的粘结受到影响,特别是当沥青面层较薄时,在车辆高速行驶载荷作用下,沥青路面产生脱落、推拥、扭曲裂缝等现象。

四、针对沥青路面早期破损的防治对策
1、合理设计路面结构
尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情减薄,控制在9-12cm之内。

第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。

第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。

第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。

第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

在设计时除酌情减薄沥青面层厚度之外,还应加强沥青路面防水设计;选用合理的基层和底基层结构。

2、严格控制沥青混合料的质量
(一)、沥青的选取
选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。

在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。

(二)、集料的选用。

骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料,应符合附录C的要求。

如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。

(三)、混合料级配的确定。

沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。

3、严格控制施工质量
施工质量控制不严,早期破损必然出现。

所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准。

五、结束语
经过对沥青出现裂缝的原因和分析以及一些防治措施的探讨,从中我们不难看出沥青道路出现裂缝是多种因素造成的,我们应该根据具体的情况进行防治,也可以看出道路的质量对我们生活的重要性。

参考文献
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[2]孟维欢.沥青混凝土路面裂缝产生原因及其危害和防治.西部探矿,2005
[3]刘利军.沥青路面修补技术[J].中国公路,2005,。