半刚性基层沥青混凝土路面早期损坏原因及防治对策
- 格式:pdf
- 大小:330.28 KB
- 文档页数:4
环球市场施工技术/-155-高速公路沥青混凝土路面的早期破坏柳昱洵浙江龙丽丽龙高速公路有限公司摘要:近些年,随着国家和政府部门对高速公路工程建设的不断扶持,我国的高等级公路得到了长足的发展。
但随着沥青混凝土路面的广泛使用,业内人士对路面早期病害现象越来越重视。
当前,沥青混凝土路面的早期病害主要包括推移、松散、裂缝、水破坏、泛油等。
这些早期病害给高等级公路的正常使用留下了潜在威胁,因此必须尽快找出相应的预防措施。
现就沥青混凝土路面的早期破坏原因及其预防措施进行探讨。
主要从设计、沥青混合料和施工几个方面考虑,以解决沥青路面早期破坏问题。
关键词:高速公路;沥青混凝土;路面破坏随着国民经济的高速发展,道路交通量日益增大,车辆迅速大型化、渠道化,且严重超载,使公路路面面监严竣的考验。
许多高速公路沥青路面建成通车不久,由于不能适应交通快速发展的需要,发生了较为严重的早期破损现象,如:车辙变形、龟裂网裂、坑槽沉陷、水损坏严重、抗滑性能不足等。
路面早期破损是目前公路工程的通病,具有普遍性和严重性的特点,这就促使我们对目前我国高速公路沥青混凝土路面设计、施工、原材料使用等一系列问题进行认真的反思和研究,总结经验,吸取教训,为今后的高速公路建设养护和管理打下良好的基础。
1 沥青混凝土路面的早期破坏1.1 泛油油石比未掌握好,沥青用量偏多,还有拌合不均匀,压实不足,特别是在高温作用下,沥青路面变软,强度降低,行车特别是超载行车使沥青混凝土压实,孔隙率减小,沥青被压挤到表层形成泛油是主要原因。
大多数高速公路的行车道上均有泛油现象,严重泛油会造成路面摩擦系数降低,抗滑能力减小。
1.2 松散由于沥青混凝土集料颗粒与裹覆沥青之间粘接力减少而形成松散,主要形成原因是:①集料颗粒被粉尘包覆,使沥青膜不能粘在集料颗粒上;②表面有离析,由于缺少细料,级配不好,形成粗料与粗料相接触,只有极少数接触点与沥青粘结着,沥青老化剥落使粘结力减弱;③压实度不足,不能保证沥青混合料的粘聚力。
沥青公路破损的原因及措施分析摘要:我国的基础设施是在80年代初才起步的,由于我国的人口基数大,因此,在道路上的修建对于减轻国家的交通压力起到了非常重要的作用。
其中,沥青道路也占有较大的比例,然而在高速沥青道路运营期间,由于环境、车辆等因素的作用,各类道路的各项性能指标会有所降低,例如龟裂、变形、积水、车辙等等。
若能对沥青路面进行有效的维修和保养,上述问题将会减少。
因此,我们在关注柏油路的修建的同时,也要关注其养护工作。
在公路建设过程中,必须充分认识和把握各种病害产生的根源,从而有效地防止各种病害的出现。
关键词:公路;沥青;损害;措施1.引言伴随着高速公路的升级,在我国高速公路中,沥青路面结构所占据的比例越来越大,然而,伴随而来的损坏问题,也是目前必须要解决的问题。
目前,我们面临着两个问题,一个是沥青路面的耐用性,一个是过早的老化。
在高速柏油路修建初期,对于车辆怎样在柏油路上运行,以及车辆超载、过重等问题,都有一定的认识。
在高速公路上,半刚性基础上可能产生的裂纹。
然而,对于柏油公路来说,水损坏、坑槽等问题却是经常出现的。
在较低级别的高速公路中常见的道路裂缝,在施工过程中并没有认识到其存在的严重问题。
对问题进行了分析和归纳,在各种的沥青路面的损伤形式中,裂缝,水损害,车辙,己被认为是我国道路损伤的严重问题。
如果对这些问题没有足够的关注,那么就会引起安全行驶的问题,当速度过快时,前面的道路已经被破坏,没有及时的发现,就会导致车辆发生侧翻,甚至是失去控制,这样的后果很严重,严重的话会导致人身伤害。
2.基本理论概述2.1 沥青路面概述2.1.1 沥青路面的优点(1)优异的耐久性:沥青路面可以经受车辆和行人交通的重压,具有较长的使用寿命。
它可以在不同的气候条件下保持稳定性,耐受热胀冷缩和变形。
(2)良好的防水性能:沥青路面具有良好的防水性能,可以有效防止雨水渗入路面底部,避免沉降和破损。
(3)较低的噪音和振动:沥青路面能有效吸收车辆行驶时产生的噪音和振动,减少了周围居民的噪音干扰,提供了更为舒适和安静的交通环境。
半刚性基层沥青混凝土路面早期横向裂缝成因浅析摘要:公路建设中采用的半刚性基层沥青路面的早期横向裂缝问题广泛存在。
在国、省道建设中广泛采用了水泥碎石、水泥粉煤灰碎石等半刚性基层,取得了良好的社会效益和经济效益,而且施工技术日趋完善。
但是,随之而来的早期横向裂缝问题逐渐严重起来,笔者从不同角度对裂缝形成的因素进行了分析。
关键词:半刚性基层;横向裂缝;成因;分析1、概述1.1相关概念众所周知,采用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层称为半刚性基层。
横向裂缝是指垂直于路线方向的裂缝,而早期横向裂缝,是指在工程竣工前和竣工一年以内,主要由非荷载原因造成的横向裂缝。
1.2早期横向裂缝成因归纳对于早期横向裂缝产生的原因,各方面已进行了一定程度的研究,归纳起来主要归因于施工和养护过程中没有严格按照规范要求实施,例如没有严格按照配合比施工,养护中没有及时的保水养生等问题。
制定的防治措施也主要是集中在对施工质量的控制上。
但是一些施工管理严格,养护到位的工程也出现了一定数量的早期横向裂缝,这说明早期横向裂缝的产生不能仅仅从施工方面寻找原因。
2早期横向裂缝的理论分析2.1沥青面层温度收缩裂缝沥青面层温度收缩裂缝从上向下开展,沥青混合料铺设在基层上面且与基层粘附在一起。
当面层的温度随外界气温降低时,路面材料就会相应地产生收缩变形和收缩应力。
如果由此产生的内部拉应力超过沥青混凝土本身的极限抗拉强度时,沥青混凝土就被拉裂。
特别是沥青路面一般在一年中最热的季节施工,在冬季来临以后,其全年温差达到50℃以上。
这种拉裂主要是由于作为胶结材料的沥青的低温性能不好,延度较低,导致沥青混合料的低温抗裂性能较差,从而引起的开裂。
对于一定厚度的路面在低温作用下一般其表面温度比底面温度低,而形成温度梯度差因此,在某一气温条件下,路面上部与下部会产生较大的差动收缩应力,当上部拉应力达到或者超过沥青混凝土的极限抗拉应力时,即产生裂缝,然后逐渐向下扩展。
沥青路面的早期损坏产生原因及预防措施1.早期损坏情况1.1早期损坏现象1.1.1软土地基继续沉降产生的路面(含桥头)沉陷首先,软土地基固结沉降的时间太短。
我国高速公路除在构造物头上采用粉喷桩、搅拌桩、石灰粉煤灰土桩和碎石桩等桩基处理措施外,通常都采用袋装砂井或塑料排水板与砂垫层、加载预压相结合的排水固结法处理措施。
即使是打穿软土层的排水固结法,也需要有较长的时间供软土层固结基本完成。
其次,袋装砂井或塑料排水板或粉喷桩、搅拌桩等没有打穿软土层,致使砂井底、排水板下端以及桩尖下部仍有一个层厚不一的软土层。
1.1.2路基压实度不够路基路面局部沉陷变形、构造物相邻接的填土路堤压实度不够以及对原地基(介于软土地基和坚硬地基之间的地基)未做适当处理,使相邻构造物的路面明显下沉,产生了俗称的桥头跳车。
1.1.3基层质量不好基层是沥青路面最重要的承重层,其质量优劣直接影响路面的早期破坏和寿命。
半刚性材料层之间或半刚性层下部有一定厚度的素土夹层,素土夹层潮湿后使路面承载能力显著下降。
半刚性基层厚度不足,而底基层又不是半刚性材料层的路面结构,特别在土路基压实度不够和承载能力差的情况下,也会产生块状裂缝。
如果沥青混合料在间歇式拌和机中拌的时间过长、拌和温度过高或在贮料仓中贮存时间过长都会使沥青氧化变硬,使沥青对拉应变特别敏感,一旦拉应变超过沥青混凝土抗拉能力就会产生块状裂缝。
1.1.4水损坏沥青路面水损坏现象十分普遍,使用一年以上的高速公路都会产生程度不同的水损坏。
降水进入沥青面层后视水的滞留位置而异,在大量高速行驶车辆作用下,可能产生以下几种不同情况的水损坏现象。
a表面层产生坑洞。
b表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变。
c唧浆、网裂、坑洞同时发生。
沥青混凝土本身的空气率大、压实度不够和不均匀性是导致沥青面层产生水破坏的主要内因。
1.1.5辙槽辙槽原定义为沥青路面轮迹带的凹陷(较轻的辙槽),实际上严重辙槽处轮迹带产生凹陷的同时,其两侧的沥青混凝土常常臌起,此时的辙槽就是轮迹带的凹陷深度与其两侧臌起高度之和。
在施工中常见的质量通病如下:1.路面平整度差1.1现象:机械摊铺的沥青混凝土路面, 开放交通后会出现波浪、鼓包、洼兜等平整度较差的现象。
1.2原因分析:1.2.1底层平整度差, 因为各类沥青混合料压实系数有差别, 而虚铺厚度有薄有厚, 碾压后, 表面平整度则差。
1.2.2料底清除不净, 沥青混合料直接倾卸在底层上, 粘结在底层上的料底清除不净, 或把头天的冷料、压实料胡乱摊在底层上, 充当摊铺料, 导致的局部高突、不平整。
1.2.3摊铺方法不当, 摊铺机械调平装置不稳定或摊铺控制高程不准确或无控高依据或摊铺速度过快, 沥青料温度不一致或松密度不同即铺筑在路面上而造成平整度差1.2.4碾压操作失当, 一是油温过高, 二是碾压速度过快, 造成的油料推挤, 碾压无序造成平整度降低1.2.5油料供应不上, 机械故障, 或人为因素中途停机, 或在未冷却的油面上停碾, 造成局部不平整。
1.3治理方法:1.3.1首先应该首先解决底层的平整度问题, 摊铺施工过程中, 每一层的平整度对上一层的平整度都很重要, 要按照质量检验评定标准对路面各层严格控制、检验。
特别是保证各层压实度和纵横断面的基础上, 把平整度提高标准进行控制, 最后才能保证表面层的高质量。
在实际施工过程中, 如发现未摊铺面上有明显的洼兜、鼓包等现象, 应提前处理(做垫层或铣刨)。
1.3.2摊铺方法的问题1.3.2.1人工摊铺时或当天施工开始和结束时, 沥青混合料不应直接卸在路面上, 保证底层在施工结束后没有粘结的沥青混合细料;剩余的冷料不得进行摊铺, 应当加热另作它用或堆积废弃。
1.3.2.2机械摊铺①摊铺机械应加强维修保养, 防止施工过程中出现停机故障或调平系统失灵, 必须应经试验段予以检验;②摊铺所需要的路面高程及参照下反数据应事先设定。
设立道牙的道路应在道牙上弹出各层墨线, 路面边缘高程一般不应以缘石、平石顶为依据, 应走平衡梁或钢丝绳;③油料的供应必须连续, 摊铺开始前, 一般不得少于5辆供料车待铺, 过程中不得少于3辆;沥青拌合站应配备专门人员做好料站和现场之间的沟通, 如果料站出现问题应第一时间通知现场施工员。
前言路面早期破坏即道路在使用初期就产生裂缝、沉陷、变形等现象。
沥青混凝土路面的破损形式主要有裂缝(包括横、纵、龟、网裂)及变形(包括车辙、推移、波浪、沉陷、松散、剥落、坑槽),它们对路面的破坏主要是雨、雪水通过面层缝隙进入各结构层,导致各结构层松散、强度散失,从而形成更大面积的破坏。
破坏的原因是多方面的,主要包括设计、施工、养护、行车荷载、自然环境,其中施工是主要因素。
形成沥青路面早期破坏的原因设计方面(1)对交通量估计不准从而导致累积当量轴次计算不准确,如实际值偏大或对交通增长率估计不足,都会造成设计不当.导致路面超荷服务,最终导致早期破坏。
(2)设计中对材料参数取值不准确,如对各结构层抗压回弹模量、抗弯拉强度没作实验而取规范值与实际值不符,如取值偏大.则造成路的整体强度不足,路面就会在行车荷载作用下发生早期破坏。
(3)进行路面结构组合时考虑不足,如沥青面层与半刚性基层(特别是二灰类)问未设下封层.由于半刚性基层缩裂.可导致面层出现反射裂缝。
(4)沥青混凝土面层厚度偏小.易形成强基薄面的结构方式.而基层受力特性主要承担行车荷载的垂直压力.无法分担行车对路面的剪力作用.在交通量较大情况下,这种结构方式极易形成路面早期破坏。
施工方面如完全按规范施工是基本上可以避免路面早期破坏的,但由于施工条件、施工人员素质、施工机械等各方面因素限制,使得道路施工不仅在沥青面层上施工不当,易形成路面早期破损.而且在路基、底基层施工中也留下造成路面早期破坏的隐患。
(1)在路基施工中,不同土质不是分层填筑而是混填就会导致路基强度不均,在行车荷载作用下易造成不均匀沉陷,从而导致面层破裂。
(2)各结构层压实度不足会直接影响各结构强度承载能力,在行车荷载作用下,易造成结构层松散,不均匀沉陷,从而导致面层破坏。
(3)在半填半挖路基施工中,坡度为1:5-1:2。
5时未挖台阶开蹬处理.则在通车后易导致路基整体滑动.从而形成剪切破坏,面层出现横、纵缝.(4)挡土墙未按规范施工造成承载力不足.会引起路基下沉,导致面层破坏。
交通科技与管理103工程技术1 工程概况 某干线公路工程是一条十分重要的经济大通道。
本路段属于沥青混凝土路面,本路段通车运营多年,在行车荷载与自然因素长期作用下,路面病害频发,主要病害有裂缝、车辙、坑槽等。
通过实地调查,分析了路面病害产生的问题,最终提出了有针对性措施进行病害处治。
2 旧路病害调查与成因分析 经实地勘查可见,本路段路面病害主要为裂缝、车辙、坑槽等,病害情况及原因如下:2.1 裂缝 经现场调查可知,本工程纵向裂缝的方向与道路中线平行,多产生于路边缘相距3 m左右的车道内,宽度不超过1 cm,长度可达到几十米。
而横向裂缝则与道路中线基本垂直,长度贯穿一个车道,严重时,可贯穿全部车辙,裂缝宽度超过2 cm。
通过分析,本路段裂缝产生的主要原因包括以下几点: 第一,局部路段半刚性基层施工质量不达标,施工阶段产生裂缝,在行车荷载何在因素的长期作用下逐步发展扩大,并反射到沥青路面的面层,导致面层裂缝产生,即反射裂缝。
此类裂缝多为横向裂缝,当沥青面层挖除后,在水泥稳定碎石基层可以看到较为明显的裂缝。
第二,由于本地交通量较大,重载车辆多,这也是裂缝产生的一个重要的原因。
当裂缝相互交叉,便会形成网裂,一般情况下,网裂多发生在路面的局部范围,根据现场调查情况来看,此类裂缝在本路段较少。
网裂产生的直接原因在于路面整体强度不足,基层软化等。
2.2 车辙 作为我国高等级公路最常见的一种病害,车辙病害的产生将会大幅度降低行车舒适性,导致路面结构的整体强度下降,甚至会引发更多病害。
根据现场调查情况来看,本路段的车辙病害多数产生于沥青面层,路面整体结构的强度并没有遭到损坏。
同时,车辙深度基本上都小于1 cm,车辙病害较轻,对行车的影响很小,因此可认为本路段的车辙病害属于典型的磨耗型车辙。
根据实际调查情况,车辙病害产生的原因主要有以下几点: 第一,该路段高温持续时间较久,在自然因素和行车荷载作用下,沥青胶结料极易老化,将会大大降低粘结性,加上车流量较大。
沥青混凝土路面病害分类及处治办法一、使用范围本《方法》仅使用与湖北京珠高速公路主线沥青混凝土路面病害的处治。
二、路面病害分类及处治方法1、裂缝按照路面裂缝产生的原因可将裂缝分为荷载裂缝、温缩裂缝、反射裂缝和沉降裂缝四类。
(1)、荷载裂缝:是在车轮荷载的作用下半刚性基层的底部产生拉应力,当拉应力大与半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层就的底部就会很快开裂。
在行车荷载反复作用下,底部的裂缝就2逐渐扩展到上部,并使沥青面层也产生开裂破坏。
(2)、温缩裂缝:是由于沥青面层因温度变化而产生的裂缝,包括低温收缩和温度疲劳裂缝,在温度降低特别是温度聚降时,面层材料受基层和周围材料的约束而不能自由伸缩,产生很大的张应力,超过材料的许可限度,沥青面层就会产生裂缝,温缩裂缝随温度变化而变化。
(3)、反射裂缝:对于半刚性基层沥青路面,随着半刚性基层混合料中水分的减少,在基层中会产生干缩和干缩应力,产生收缩裂缝。
基层裂缝反射到沥青面层产生反射裂缝,在形式上主要表现为横向裂缝。
(4)、沉降裂缝:是由于填土固结沉陷或路基不均匀沉降引起的,常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处,表现为横向裂缝或较长的纵缝。
根据裂缝产生不同的原因应采取不同的处理方法。
在高温季节全部或部分可愈合的轻微裂缝,可不加处理。
不可愈合的轻微裂缝可采用乳化沥青灌缝,以达到防止渗水的目的。
对于处理缝宽在2-5mm之间的不可愈合的温缩裂缝和反射裂缝可先沿裂缝用鼓风机将石粉吹尽,吹干四周,使用铁钩清楚缝内的深层杂物,保证缝内干净无粉尘、杂物。
其次用该性乳化沥青灌入裂缝中,再填入干净石屑或粗砂,最后将溢出缝外的沥青,石屑及砂清除。
对于缝宽在5mm以上的反射裂缝可先用开槽机沿裂缝锯缝,开槽深度略大与缝深,然后用鼓风机将槽内的石粉吹尽,清楚杂物,出去已松动的裂缝边缘,最后将热拌沥青混合料填入缝中,捣实整平;如裂缝纵横交错形成重度损害等病害,应采用热补车热补进行处理。
另外,也可沿裂缝切除面层,宽度应比裂缝大5cm以上,然后在基层的累犯上固定人工格栅,在重新填筑面层。