浅谈沥青混凝土路面病害的成因及控制措施
- 格式:doc
- 大小:32.00 KB
- 文档页数:5
沥青混凝土路面病害成因分析与预防措施屈运涛(南京市浦口区祥友建筑基础工程有限公司,江苏南京211803)工程技术哺要]沥青混凝五路面早期病害的因素很多,但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等。
沥青路面过早地出现了水破坏、车辙、裂缝、松散、脱落、泛油、推移、壅包、波浪等病害。
就其病害成因进行了分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
瞎!键词]沥撇b病害;成因分析;预防措施1沥青混凝±路面病害成因沥青混凝土路面具有坚实、耐久、平整、鼬碍的抗滑性,防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性。
我国绝大部分高等级公路都采用沥青混凝土路面。
但随着国民经济快速发展,交通物流业的成长壮大,大型超载车辆与日俱增,沥青路面过早地出现了水破坏、车辙、裂缝、松散、脱落、澎由、推移、壅包、波浪等病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的安全运行,影响了道路投资效益的正常发挥。
造成沥青混疑土路面早期病害的因素很多,但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等方面。
下面就以上几种最常见的沥青混凝土路面早期病害成因逐—进行分析:1.179r i t坏的原因所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。
水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、车辙等。
水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。
采用半开式(|I型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。
由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。
沥青路面常见病害及整治措施沥青路面是常见的道路建设材料,由于受到机动车辆的长时间行驶、气候变化以及其它外力作用,容易出现各种病害。
下面将介绍几种常见的沥青路面病害及其整治措施。
1.路面龟裂病害:龟裂是沥青路面最常见的病害,分为表面龟裂、深度龟裂和反射裂缝等。
造成龟裂的原因主要有材料老化、路面结构疲劳和环境因素等。
整治措施包括:修补龟裂的裂缝,填充合适的修补材料;如果龟裂严重,需要局部或整体重铺。
2.路面坑洞病害:坑洞是沥青路面的另一种常见病害,主要由于路面承载能力不足、水分积聚和冻融等原因造成。
整治措施包括:清理坑洞内的杂物,修剪坑洞边缘;填充合适的修补材料,如热补沥青混凝土。
3.路面泛油病害:泛油是指沥青路面中的油分渗漏到路面表面形成的斑块,通常是由于石料含油量过高或沥青软化引起。
整治措施包括:清洗路面,去除泛油区域的沥青;均匀撒布矿粉或其它吸附材料,吸附残留的油分。
4.路面松散病害:路面松散主要是由于路面上层与底层之间的粘结破坏,以及路基下沉等原因。
整治措施包括:清理松散层面,打击崩解的部分;加固路面底层,重新铺设路面表层。
5.路面坡度不良病害:坡度不良是指路面的横向或纵向坡度不满足设计要求,造成水分积聚或排水不畅。
整治措施包括:调整路面的坡度,使之符合设计要求;清理和维护排水系统,确保水分排除。
6.路面水损病害:水损是指路面下沉或损坏,通常是由于路基土壤不稳定、水分渗透和冻融等原因造成。
整治措施包括:加固路基,提高路面的承载能力;改进排水系统,减少水分渗透。
此外,定期维护和养护对于减少路面病害也非常重要。
常见的养护措施包括:定期清理路面杂物,保持路面的干净状态;定期修复病害,避免病害进一步扩大;定期检查和维护排水系统,保证排水畅通;定期进行沥青路面的补充养护,如刷面、喷撒封层等。
综上所述,针对不同的沥青路面病害,需要采取相应的整治措施。
在日常使用和养护中,必须定期检查、及时维修,以延长沥青路面的使用寿命,确保道路的安全和畅通。
沥青路面常见病害成因分析及预防措施沥青路面常见病害成因分析及预防措施摘要:就沥青路面常见的几种病害类型进行简要的分析,并提出相应的预防措施。
关键词:沥青路面;病害分析;预防措施1 引言沥青混凝土作为一种路用结合料,在世界各国得到了广泛的应用。
随着我国国民经济的发展,交通物流业的成长壮大,大型超载车辆与日俱增,沥青路面过早地出现现裂缝、车辙、泛油、松散、坑槽等病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的安全运行,影响了道路投资效益的正常发挥。
沥青路面的破坏类型大体可分为两类:结构性破坏和功能性破坏。
前者是指路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏,严重时可能达到不能支撑车辆的荷载,一般需进行彻底翻修;后者是由于路面不平整,使其不再具有预期的功能。
可以通过修整、养护来恢复路面的平整性,以满足行车需要。
本文将分别介绍裂缝、车辙、泛油、松散、坑槽这五类病害的成因并总结相应的预防措施。
2 病害及成因分析2.1 裂缝沥青混凝土路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,即荷载型裂缝。
另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,即非荷载型裂缝。
沥青路面出现裂缝的主要形式为:纵向裂缝、横向裂缝以及网裂、龟裂等不规则裂缝。
(1)纵向裂缝走向与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。
产生纵向裂缝的原因:①路基填筑质量、通车后地基的整体稳定性、路基填料本身等原因。
②地基承载力下降,路基整体强度降低,重车荷载的反复作用。
③当沥青路面出现轻微裂缝或其它原因引起沥青表面的自由水进入路面基层,特别是半刚性基层材料,水份不能够及时排出,经过长时间的重车行车碾压,再加上半刚性基层施工接缝处理不当产生的纵向裂缝。
④重型车辆经常沿一个车道行使,容易造成纵向裂缝。
(2)横向裂缝与路中心线基本垂直,贯穿整个路幅或部分路幅,缝的宽度大小不同。
其产生的原因:①沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料,其在温度变化超出沥青混凝土的极限拉应力时,容易产生低温裂缝和温度疲劳裂缝、反射裂缝等。
沥青砼路面常见病害成因分析及处理措施随着经济的发展,公路作为重要的交通枢纽,对于人们的生产生活造成极大的影响。
沥青混凝土路面作为重要的路面形式,常会出现泛油、开裂松散等病害,严重影响了路面的正常使用和行人车辆的安全。
基于此,文章对沥青砼路面常见病害进行综合的分析,以期能够提供一个借鉴。
标签:沥青砼路面;常见病害;成因分析;处理措施1.常见沥青路面病害类型一般地,沥青混凝土路面的常见病害类型有很多种,综合起来主要有以下几下几方面:1.1裂缝裂缝在沥青混凝土路面的破坏中较为常见,它一般发生在早期。
按其出现裂缝的形状划分,裂缝可分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝。
①横行裂缝。
横向裂缝基本垂直于路面中心线,缝宽宽度不一,缝长一般贯穿部分路幅或整个路幅。
横向裂缝的形状比较规则,各裂缝间的间距比较固定,而裂缝的大小主要由当地的温度和沥青路面表层材料的抗裂性能决定。
②纵向裂缝。
纵向裂缝的走向基本平行于车辆的行车方向,其长度和宽度不一。
纵向裂缝主要分布在行车轨迹密集的区域。
纵向裂缝的宽度较小,一般在5~10mm之间。
纵向裂缝位置靠近标线或车道中央,长度可连续几十米甚至上百米,通常以单挑裂缝的形式出现。
③网状裂缝。
网状裂缝常以纵横交错的形式出现,缝宽一般在1mm以上,缝距在1-40mm之间。
④反射裂缝。
反射裂缝是在基层产生裂缝后,受温度和车辆载荷的双重作用下形成的。
表面裂缝和基层裂缝的形状和位置相似。
1.2车辙病害(1)结构性车辙结构性车辙大多数是因为指路面结构的设计存在缺陷,此种类型的车辙宽度比较大,横断面成浅盆状的凹型(U字型)。
(2)压密性车辙和磨损性车辙由于沥青层面本身的性质会引起压密形变等压密性车辙,它很容易被认出来,因为是呈现V形状的。
磨耗型车辙主要是由于在自然环境作用下或车轮的磨损持续消耗了沥青混凝土路面结构的表层材料所致。
其外因是交通荷载存在反复作用;其内因是沥青混凝土材料的高温稳定性以及其抗剪切变形能力的不足。
沥青混凝土路面病害成因及防控措施摘要:沥青混凝土路面病害是我国交通事业发展中面临的重要问题,但是在实际管理过程中,依然面临多方面的问题,使得路面在运行过程中出现不同程度的开裂、车辙、和坑槽等病害。
本文在对沥青混凝土路面常见病害进行阐述的基础上,从路面施工和养护的各个流程出发,对其成因进行简要分析,并结合运行现状提出对应的养护对策,以期为我国交通事业发展做出应有的贡献。
关键词:沥青混凝土路面;病害;成因;防控公路沥青混凝土路面病害是一种较为常见的现象,在技术处理不到位的情形下,将会使道路损坏现象不断加剧,给交通安全带来较大负面影响。
加强对病害成因和防控措施的研究,是公路管理事业的基本问题,做好这方面的理论研究,具有重要的现实意义。
1、沥青混凝土路面常见病害开裂、车辙、推移和坑槽等是沥青混凝土路面在实际使用过程中常见较为常见的病害类型。
这些病害产生的根本原因有所不同,但是对正常交通运行都会产生不同程度的影响,例如在路面开裂现象较为严重的情形下,不仅会危及行车安全,还会出现变形和沉降等后续问题;而坑槽病害的出现,则主要是由施工因素造成的,同样对后期维护具有较高的要求。
2、沥青混凝土路面病害成因分析2.1 沥青质量因素沥青质量是影响沥青混凝土病害现象的首要因素,虽然近几十年来我国工业发展水平不断提升,国产沥青在整体性能上与国外沥青的差异已经逐步缩小,但是在含蜡量和抗老化性能方面依然有一定的差异,这对路面病害的产生具有直接性的影响。
而在公路工程施工过程中,这些因素的影响比重相对于成本控制因素而言,其重要性有所下降。
在实际施工中通常是采用表层采用进口沥青、中下层采用国产沥青或者全部采用国产沥青的情形,这对路面的实际使用效果将会造成直接性的影响。
2.2 施工设计因素在目前我国公路工程设计工作开展中,多是以当时的交通流量和城市短期规划为设计依据的,整体工作开展缺乏前瞻性。
但是在城市化推进速度全面提升的背景下,部分道路设计无法满足后期快速提升的交通量的需求,车流量的大幅增加,将会使得路面承载呈几何式增加,由此产生不同形式的病害。
沥青路面常见病害及处治沥青路面在使用过程中,常常会出现一些病害。
沥青路面的主要病害有坑槽、推移、拥包、沉陷、泛油、裂缝、龟裂、车辙等。
这些病害会影响到路面使用者的舒适性,严重的还会影响到行车安全及路面使用年限。
因此,需要对病害进行维修处治。
对于沥青路面常见病害的维修,应满足下列要求:(1)对各种路面病害的维修,应研究分析其产生的原因,并根据路面的结构类型、龄期、维修季节、气温等实际情况,采取相应处治措施。
(2)为防止病害发展和破损面积的扩大,对路面病害的处理应及时,宜早不宜迟。
(3)高速公路和一级公路路面病害的维修宜采用机械作业,所使用的沥青混合料应集中厂拌,并采取保温措施以保证适宜的摊铺温度。
其他等级的公路也应尽量提高维修作业的机械化水平。
(4)对病害的维修,事先应有周密的计划,做好材料准备,保证工序之间的衔接,凡需要将原路面面层挖除后进行机械修补作业的坑槽、沉陷、车辙等,宜当日开挖当日修补完成。
(5)修补面积应大于病害的实际面积,修补范围的轮廓线应与路面中心线平行或垂直,并在病害以外10~15 cm处,应采取措施使修补部分与原路面连接紧密。
在病害的处治中,凡需挖除原路面面层后重新再铺面层的,其技术要求应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F 40—2004)的规定;凡需挖除原路面后重做基层的,其技术要求应符合现行《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20—2015)的规定。
如果病害不是由于面层或基层材料的性质、结构层或级配类型引起的,重做时所采用的材料、结构及级配类型等宜与原路面相同。
一、沥青路面裂缝类病害的处治裂缝是沥青路面最主要的病害。
裂缝可分为纵向裂缝(图5-1)、横向裂缝(图5-2)及龟裂(图5-3)等。
它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,造成路基强度降低,最终导致沥青路面承载能力下降,进而造成路面局部或成片损坏,加速路面破坏。
图5-1 路面纵向裂缝图5-2 路面横向裂缝1.沥青路面裂缝的成因沥青路面裂缝形式各种各样,按其表现不同,除龟裂、横裂、纵裂外,还有块裂、放射裂缝、不规则裂缝等多种类型。
浅析沥青路面离析现象成因分析及其控制措施摘要:沥青路面的离析现象会导致沥青路面的早期损坏,大大缩短沥青路面的使用寿命,是引起路面水损坏现象的基本原因, 通过对沥青路面施工中离析原因的分析, 提出防治措施。
关键词:沥青路面; 离析; 防治;引言沥青路面的离析是指在路面局部区域内沥青混合料主要性质的不均匀,包括沥青含量、级配组成、路面的空隙率等。
离析现象会引起路面强度下降、水稳定性减弱、抗车辙能力降低,使路面产生早期损坏,严重影响路面的使用性能,降低路面使用寿命。
一、沥青路面离析类型成因分析与检定沥青混合料的组成包括沥青、集料、添加剂、空隙4部分。
因此离析大致有三种类型:粒料级配离析、混合料温度离析、集料与沥青离析。
1.粒料级配离析。
主要由施工配合比控制及工艺控制不佳造成。
级配离析的粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大,沥青含量低,导致沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝,坑洞以及剥落等病害:细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车撤,泛油等病害。
形成该类离析主要原因有:沥青混合料装车时,因高差原因锥形料堆致使大骨料滚落,形成粗集料第一次集中;运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在摊铺帆半厢,形成粗集料的第二次集中;摊铺机送料器在送料过程中,先将中间集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。
该类离析可根据严重程度采用视觉观察法、铺砂法、钻芯法、核子密度仪法等方法进行监测鉴定,以便及时采用纠正措施。
2.混合料温度离析。
温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响,由于热量损失而出现温度差异的状况。
混合料的温度离析,会导致路面压实度不均匀,温度较低的区域,路面的空隙率较大、纹理深度也较大,这些区域的路面易出现早期损坏。
温度离析造成的后果与级配离析一样严重,都会导致沥青路面的早期损坏,大大缩短沥青路面的使用寿命。
浅谈沥青混凝土路面工程病害及防治技术王晓嘎何胜利(襄城县农村公路管理所,河南襄城461700)陆要]本文就关于沥青路面早期病害的原因,沥青路面病害因素进行分析。
并提出了预防措施。
D蝴]沥青混凝土路面;工程病害;防治技术;城市道路随着城市交通量的日益增大,城市道路路面面临严峻的考验,很多城市道路沥青路面均出现一定的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的城市道路甚至开始通车即发生病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投八。
1城市道路沥青路面早期破坏的原因城市道路沥青路面的使用寿命一般为10一15年,如果通车1~3年内就发生严重病害和较大面积损坏,可视为早期破坏。
早期破坏类可分为以下几点:1)水损坏。
随着时间的推移,特别是长期下雨后,轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。
2)裂缝路面。
裂缝是路面早期玻损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。
其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。
横向裂缝可分为荷载性裂缝和菲荷载性裂缝两大类。
荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质引氏劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半转l性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。
纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的:另一种隋况是沥青面层分幅雕铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。
纵向裂缝,多发于半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成。
3)龟裂。
龟裂又称网裂,通常是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,—般多发生在行车道轮迹形成龟裂。
主要由路面结构强度不足引起。
4)车辙。
变形车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽。
主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
沥青混凝土路面常见病害的原因浅析及对策发布时间:2022-01-06T02:22:42.551Z 来源:《工程建设标准化》2021年21期作者:苗乘宇[导读] 随着我国科学技术的不断发展,城市规模不断的扩大,城市人口也在不断增加,这就意味着我国基础设施建设要更加的完善苗乘宇佛山市南海区公路管理站广东佛山 528000摘要:随着我国科学技术的不断发展,城市规模不断的扩大,城市人口也在不断增加,这就意味着我国基础设施建设要更加的完善。
对沥青混凝土道路的管理是我国公路管理部门的重要工作内容,沥青混凝土路面的整体质量对于车辆在运行过程中的安全有着重要意义。
在长期的路面通车过程中,会导致沥青混凝土公路路面发生一定的磨损现象。
本文通过对混凝土路面进行具体的分析,论述了混凝土路面常见病害及其成因,并对此提出了具有可操作性的沥青混凝土路面常见病害的预防补救措施。
关键词:沥青混凝土路面;常见病害;成因;预防补救措施经济社会不断发展,对于道路运行安全的关注度也不断提高。
在对沥青混凝土路面进行管理的过程中,会发现沥青混凝土路面在长期通车的结果下会发生不同程度的磨损,这对于道路质量的评估结果产生了巨大影响。
但是,就目前存在的问题来说,沥青混凝土路面的整体质量仍有待提高,部分原因在于道路的使用率过高,重量型的车辆运行频繁,导致路面出现磨损的现象。
但是,还有一部分原因在于道路施工的整体水平不高。
一、混凝土路面分析沥青混凝土路面具有耐用性和实用性的特点,其各方面特性相对优越,并且在进行沥青混凝土道路铺设的过程中,施工过程也较为方便。
与其他材质的路面相比,沥青混凝土路面可以显著地降低道路建设的成本。
当前我国公路建设过程发展较缓,但对于公路的质量与通车能力管理仍不断加强,我国对于基础建设的主要管理目标为公路养护,但由于公路长期通车的缘故,沥青混凝土路面不可避免地会出现各样的病害。
因此,应当重视对沥青混凝土路面的养护工作及时解决路面发生的病害问题。
沥青混凝土路面病害的成因和防治措施一、龟裂龟裂有轻、中、重三个层次,轻的缝细无散落,无变形;中的裂块明显,缝较宽,轻度变形・重的裂块破碎,缝宽,变形明显。
龟裂都是由轻到重变化的。
1.产生的原因。
产生的原因是多方面的,但主要有以下几点:(1)路基的强度不足,如变形、下沉。
(2)基层局部强度不足,如胶结料偏少,集料离析,压实度不足等。
(3)面层强度不足,空隙率过大,造成渗水,唧浆,矿料的离析也能使面层模量变小,在重车作用下面层拉断成裂缝,变形成为龟裂。
2.龟裂的危害。
龟裂对路面产生很大危害,特别是渗水后在基层和面层形成滞留水,造成基层唧浆,面层产生动水压力。
冲刷油石界面,久而久之使油石分离而松散。
滞留水对基层和面层都产生冻融,加剧裂缝的发展,使基层和面层遭到严重破坏。
二、不规裂裂缝1.产生原因(1)路基的不均匀下沉和变形造成路面变形,出现不规则裂缝。
(2)基层施工时含水量偏大,施工后的干缩,加上冬季低温时的温缩。
两者合起来,肯定会更大,再加超载车的作用,会产生不规则的裂缝。
(3)基层的集料组成设计不佳,细料和粉料偏多,拉力不足,在干缩和温缩下产生不规则裂缝,特别是局部胶结料偏少时,形成强度不足,在超载车的作用下变形,造成面层的不规则裂缝。
(4)沥青路面沥青的老化和沥青质量不佳,在冬季低温时引起裂缝,而且是不规则的。
2.施工控制措施(1)材料选择上要符合规范要求,如沥青的标号和品种要满足当地气候需要,因为沥青路面在抗冻稳定度方面沥青的贡献率最大,可占89%。
所以沥青质量不但要满足规范,在数量上也不能少。
如果按设计要求减少0.5%,路面的寿命减少一半,其减少的原因就是提前老化,从而使路面损坏,因此,沥青的数量不但满足形成沥青膜与矿料进行物理吸附和化学吸附,还应在矿料和缝隙中存有一定数量的自由沥青,以抵抗过早老化。
在基层材料的选择上其规格和质量也应符合规范要求,在组成设计时要综合考虑,尽量做到在满足强度要求的情况下,少用细料和粉料以及胶结材料,以便减少干缩和温缩。
高速公路沥青路面病害分析及防治措施
高速公路沥青路面病害是指在使用过程中由于各种原因造成的路面表面或结构的损坏、变形、开裂、剥落等现象,严重影响了路面的使用寿命和行车安全。
本文将就高速公路沥
青路面病害分析及防治措施进行详细介绍。
一、高速公路沥青路面病害的主要原因
1. 材料和质量问题:如沥青混合料配合比不合理,沥青质量不好等。
2. 施工工艺问题:如温度、湿度等控制不当,压实不充分等。
3. 外力因素:如交通荷载、温度、气候、地震等。
4. 草根扰动:树根生长、小动物掘土、地下水位变化等。
高速公路沥青路面病害的种类繁多,常见的主要有以下几种:
1. 裂缝病害:主要包括沥青面层裂缝、混凝土面层裂缝、基础材料裂缝等。
2. 变形病害:主要包括轨迹、车辙、变化形状等。
3. 承载力减弱病害:如变形、沉降、塌陷等。
4. 成份变化病害:胶结层疏松、变质、脱落等。
针对高速公路沥青路面病害的原因和分类,可采取一些措施进行预防和治理,如:
1. 加强材料质量控制,提高沥青混合料的抗剪强度和抗风化性能。
2. 确保良好的施工质量,严格控制施工过程中的温度、湿度等因素。
3. 增加基层和底基层厚度,以提高路面的承载能力,减轻路面病害的出现。
4. 预防草根扰动,采取适当的防护措施。
5. 定期检测和维护路面,及时对路面病害进行修复,减轻病害对路面行驶的影响。
总之,高速公路沥青路面病害的防治需要多方面的措施共同配合,包括材料、工艺、
施工、检测和维护等,只有综合考虑各种因素,科学合理地进行管理和治理,才能保证高
速公路沥青路面的安全性、耐久性和经济性。
浅谈沥青混凝土路面病害的成因及控制措施 文章对沥青路面早期病害出现原因进行了分析,根据自己的工作经验并针对其产生的原因提出了一些如何控制的措施,供广大工程技术人员参考。
标签:沥青路面病害措施 0 引言 沥青混凝土路面在我国的各种道路形式中占很大比例,与水泥混凝土等路面相比,沥青混凝土路面具有表面平整、抗滑性好、行车舒适、噪音小等优点。但是,随着经济的快速发展,道路交通量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油等,路面的各种典型病害,不仅大大的缩短了道路的使用壽命,严重影响道路的正常使用,而且对道路的使用性能产生不利影响。文章就以上几种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。
1 沥青混凝土路面早期病害成因分析 造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多,但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等四个方面。下面就以上几种最常见的沥青混凝土路面早期病害成因逐一进行分析:
1.1 裂缝 高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的,特别是在旧路基拓宽地段,由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。
和纵向裂缝一样,横向裂缝也是不可避免的。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。
1.2 水破坏 所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。 当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。
1.3 松散 松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有:
1.3.1 集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的。
1.3.2 表面离析处往往缺少大部分细集料,离析面上粗集料与粗集料相接触,但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长,沥青会老化,沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱,孔隙中的水冻结会破坏粘结力,或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。
1.3.3 沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力,如果混合料密实度不够,集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。
1.4 泛油 沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节,特别在连续多天高温后,在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实,易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动,产生泛油现象,油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后,如沥青与矿料的粘结力不足,沥青很快会从集料表面剥落并向上移动,产生更严重的泛油现象。在绝大多数情况下,泛油仅产生在行车道上,而且是间断式的片状分布。
2 沥青路面病害防治措施 沥青路面常见病害的防治应从设计、施工和路面维护三个方面着手,只解决一个方面的问题是不够的。
2.1 设计规范的修改 从目前的设计规范来看,在车辆荷载等级换算方面可能有较大的偏差,特别是应考虑特大车辆荷载对路基路面所产生的影响,其换算关系不是简单的倍数关系。高等级公路在选材方面应有严格的标准要求,路面结构层承载能力应适应当前和在设计年限内交通发展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面标准。一方面是为了省钱用国产沥青替代进口沥青,另一方面结构层的设计偏薄,路面基层、底基层满足不了行车荷载的作用。从综合效益来看,由于节省资金造成的路面破坏远比多修几公里路所产生的经济效益大得多。 2.2 沥青混凝土的压实质量控制技术 在沥青混凝土道路施工中,对沥青混凝土必须进行压实,其目的是提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。所以压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路面质量最终要通过碾压来实现,因此必须重视压实工作,深入研究压实质量的控制技术。
2.2.1 重视设备的选型与组合 从沥青混合料的特性出发,恰当选择压路机的大小、最佳频率与振幅是关键性前提条件。选择碾压机型的基本原则应是:在保证沥青混凝土碾压质量的前提下,选择最少的压路机,提高工作效率。
2.2.2 适时调整工艺参数 经过摊铺初期的仔细观察、测量和试验发现:由于气温变化较大和风速的影响,使得混合料的冷却速率较快,压路机有效压实时间缩短,压实跟不上,于是将原来50m碾压长度改为30m,并且更换了一台压路机,由生产率较大的DD110代替生产率较小的CC21。美国英格索兰DD110压路机也是两轮振动,生产率高,钢轮宽达1980mm,激振频率为31~42Hz,激振力为35.7~133.4kN,振幅为0.46~0.94mm。由于DD110的频率、振幅、激振力可调范围大,轮宽而引起轮迹的机会少,因而工程质量得到保证,并取得了满意的结果。不但压路机能与摊铺机匹配,而且路面平整度均方差也由原来的0.65mm提高到0.60mm左右,部分路段达到0.52mm。
2.2.3 严格压实作业的程序及操作要求 压实分为初压、复压和终压三道工序,初压的目的是整平和稳定混合料,这是压实的基础,因此要注意压实的平整性。复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度将取决于该道工序。终压的目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面。所有这些都必须严格作业程序和操作要求。
①压实程序 初压时,采用了YZC10B振动压路机(关闭振动装置)压两遍,速度控制在1.5~2.0km/h,温度控制在110℃~130℃。初压后,随时检查平整度、路拱,必要时予以修整。如在碾压时出现推移,则等温度稍低后再压。
复压时,首先采用YL16胶轮压路机压两遍,由于在胶轮压路机进行压实时,沥青路面与轮胎同时变形,接触面积大,有揉合的作用,因此压实效果好。同时,胶轮压路机不破坏砾石的棱角,使砾石互成齿状,路面有更好的密实度。然后采用YZC10B、DD110各振动压实两遍,以提高路面的密实度。最后,用YL20胶轮压路机压两遍。并始终将复压的温度控制在90℃~110℃,速度控制在4~5km/h。
终压时,用DD110压两遍(关闭振动装置),消除轮迹,形成平整的压实面。并将终压温度控制在70℃~90℃,速度控制在2.5~3.5km/h。
整个压实过程共压实12遍,不但生产率高,工程质量也得到了保证。 ②压实应注意的问题 首先,为了保证压实质量,我单位特意编发了《压路机操作手规程》,对压路机操作手进行培训。
在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机 就向摊铺机靠近一点,这样做也可避免在整个摊铺层宽度上,在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端,并在压路机停振的情况下进行。
碾压中,要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水,但应防止水量过大,以免混合料表面冷却。
压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后才能开放交通。
③提高压实质量的关键技术 碾压温度:碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。因此,必须严格控制压实温度,使初压为110℃~130℃,复压为90℃~110℃,终压为70℃~90℃。
选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数:合理的压实工艺、压实速度与压实遍数,对减少碾压时间、提高作业效率十分重要。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。必须严格控制压实速度,使初压为1.5~2.0Km/h,复压为4~5Km/h,终压为2.5~3.5Km/h。因为速度过低时,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高密实度。碾压速度过快时,会产生推移、横向裂纹等。靳睢段施工中将压实遍数定为12遍,既保证了碾压质量,又提高了碾压速度。
选择合理的振频和振幅:振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,则可获得较好的压实效果,施工中选取的振频为43Hz。
随时监测碾压质量:由于沥青路面施工只有两层,因此,应十分重视下面层的碾压质量,碾压后,随时用6m直尺进行检测,不平整的地方当即用振动压路机修正,确保下面层的平整度均方差小于1.2mm,为上面层的施工打下良好基础。
2.3 加强养护管理 经验表明,科学有效的养护不但保证沥青路面的服務性能,也是防止病害进一步发展,节省养护资金的有效手段。
3 结束语 路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级相关部门应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。