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【摘要】沥青路面早期破坏的原因很多,也很复杂。本文仅从设计、施工、养护管理等环节,结合本地区工作实际,对预防沥青路面早期破坏的措施进行初步的探讨。
【关键词】沥青路面;破坏;预防
【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158(2012)08—0170-02
1.前言
沥青路面的早期破损是指:沥青路面在设计寿命期(一般10-15年)前1/4至1/3期间内,所发生的过早的各种形式的路面破坏。本文针对沥青路面早期破坏这一质量通病做一浅显探讨,着重从设计、施工、养护等方面提出预防沥青路面早期破坏的方法,希望能够对广大公路建设养护工作者有益。
2.沥青路面的破坏形式
沥青路面的损坏可分为4大类:裂缝类、变形类、松散类、其它类。
各类损坏又可进一步为分11种损坏现象:横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝、龟裂、车辙、波浪拥包、沉陷、泛油、松散、坑槽、修补。
3.沥青路面破坏原因
3.1 开裂
路面及基层开裂主要是由行车荷载引起的。路面设计厚度不足,设计或施工强度不足,对交通量增长、交通类型预测不足,地下、地表水渗入破坏等原因引起基层底部不能承受车辆荷载作用下的拉应力,导致基层开裂,并向上扩展使沥青面层破坏。
沥青面层表面还会因温度原因产生裂缝,这是非荷载原因引起的。甘州区地下水丰富的地区,冬季冻胀是非常严重的。
3.2 车辙
混合料配合比、气温、交通量、轴载、轮胎气压等都是形成车辙的重要因素。
3.3 水损害
基层及下承层的水损害往往是伴随低温冻胀、季节循环同时产生,沥青面层的水损害常以软化和剥落的形式出现。
3.4 平整度
设计中面层骨料级配、骨料耐磨性、沥青耐老化等性能随时问退化,影响路面表面功能。施工和養护修补的平整度也是沥青路面的破坏影响因素。
4.预防沥青路面早期病害的措施
4.1 结合实际,精心设计
设计质量是工程质量的基础和前提,设计中一定从实际出发,针对夏热冬寒气候特点,从地表和地下水文、地质、材料、交通量、载重等方面进行认真调查,应综合各种因素,选择各种路面结构、各种材料、多种配合比、不同结构层厚进行试验、研究、比选、必要时应铺试验路。
设计中应注意以下问题:
(1)精心选择路面各结构层的类型,确定各层的合理层位与合理的厚度范围
①面层。沥青混凝土路面的沥青面层是保证行驶质量、使用性能的关键层次。沥青面层要求致密、防水、平整、抗滑、裂缝少、车辙轻。为满足上述各方面的性能要求,应精心选择面层沥青混合料。通常认为密实型沥青混凝土混合料最宜用于表面层。它的空隙率一般为3%-5%。在这个最佳范围内可以防止水害及冻害。②基层。基层是路面结构的承重结构,在路面结构整体刚度中起主要作用。刚性基层、半刚性基层、柔性基层三者之间的选择主要是根据交通荷重的轻重决定。③垫层结构。垫层结构位于基层(底基层)之下,是专门为某一功能要求而设置的结构层,因此垫层结构的材料和结构层厚度选择主要应满足其特定的功能要求,如补强、防水、防冻等。本地区垫层以级配砂砾、碎砾石为主。④层间结合。路面结构各层之间结合紧密,不产生层间滑动或松散而丧失整体性。透层沥青、粘层沥青、下封层沥青的材料规格与用量,应根据地区特点、施工季节和结构类型不同,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求选定。
(2)正确确定路面结构设计参数
(3)合理进行各层材料组合设计
在完成结构组合设计和厚度设计之后,结构层材料组成设计是确保路面结构层各项性能指标是否能达到规定要求的重要步骤。沥青面层材料组成设计是路面设计的重要组成部分。
沥青面层材料组成设计包括沥青和集料的选择、级配类型的选择、沥青用量的确定和混合料各项性能的试验与评定。
根据《公路自然区划标准》和甘州区实际,沥青应选择90号A级(高等级公路)或B级(二级及以下)道路石油沥青,浅山区可选择110号A级或B级道路石油沥青。
(4)加强沥青路面的防排水设计
(5)加强压实、减少空隙率
为了尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性,完全有必要提高沥青面层的压实度,建议表面层的压实度不小于98%,中面层和底面层压实度不小于97%。除此之外,还应增加现场空隙率的指标要求,建议表面层现场空隙率≤5%,中面层或底面层空隙度≤ 7%。
4.2 严格施工质量管理
沥青路面质量的好坏,除结构设计、材料组合外,主要取决于施工。通常说,工程质量是施工做出来的,所以施工对工程质量起保证作用。结合近几年的工程建设中发现的问题,认为抓好以下工作是搞好工程质量的关键。其主要就是加强原材料的检验工作、加强沥青混合料材料配比的控制、施工前设备检查、铺筑试验路段、加强舡过程中的质量管理与检查。
4.3 引进开发新技术、新工艺、新设备
国际、国内为了防治沥青路面的早期破坏,从材料、工艺、设备进行多年的研究开发,有不少防治沥青路面病害的新技术、新工艺、新设备。我省近年来也借鉴发达地区经验的基础上也引进开发一些防治沥青路面早期破坏新技术、新工艺、新设备。这些新技术、新工艺、新设备的应用必将对防治沥青路面早期破坏起到作用。例如:SMA的发展与应用、改性沥青的应用。
4.4 全面质量管理,建养并重
要预防沥青路面早期病害,必须从业主,到设计、施工、监理、养护,各个环节重视质量;严格按标准、规范、规程办事,把好材料、工艺各环节;严格各个检查、试验、监理、监督环节;采用有效的设备、机械;精心设计、精心施工。不合格材料、不入场;不合格设备,机械不使用;不合要求的工艺,不开工;不应该施工的时间,不作业。要进行充分调研,进行必要试验,安排一定试验路,不断总结经验,指导生产。
5.结语
公路工程质量因其工程的特殊性,受影响的因素很多,本地区冬、夏温差较大,部分地区地下水位极高,增加了工程建设养护的复杂性。本文就沥青路面的早期破坏的预防措施结合本地区特点浅谈了几点看法,希望能对今后的沥青路面建设养护有所帮助。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准,公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)
[2]中华人民共和国行业标准,公路养护技术规范(JTGHIO2009)
【关键词】沥青路面;破坏;预防
【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158(2012)08—0170-02
1.前言
沥青路面的早期破损是指:沥青路面在设计寿命期(一般10-15年)前1/4至1/3期间内,所发生的过早的各种形式的路面破坏。本文针对沥青路面早期破坏这一质量通病做一浅显探讨,着重从设计、施工、养护等方面提出预防沥青路面早期破坏的方法,希望能够对广大公路建设养护工作者有益。
2.沥青路面的破坏形式
沥青路面的损坏可分为4大类:裂缝类、变形类、松散类、其它类。
各类损坏又可进一步为分11种损坏现象:横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝、龟裂、车辙、波浪拥包、沉陷、泛油、松散、坑槽、修补。
3.沥青路面破坏原因
3.1 开裂
路面及基层开裂主要是由行车荷载引起的。路面设计厚度不足,设计或施工强度不足,对交通量增长、交通类型预测不足,地下、地表水渗入破坏等原因引起基层底部不能承受车辆荷载作用下的拉应力,导致基层开裂,并向上扩展使沥青面层破坏。
沥青面层表面还会因温度原因产生裂缝,这是非荷载原因引起的。甘州区地下水丰富的地区,冬季冻胀是非常严重的。
3.2 车辙
混合料配合比、气温、交通量、轴载、轮胎气压等都是形成车辙的重要因素。
3.3 水损害
基层及下承层的水损害往往是伴随低温冻胀、季节循环同时产生,沥青面层的水损害常以软化和剥落的形式出现。
3.4 平整度
设计中面层骨料级配、骨料耐磨性、沥青耐老化等性能随时问退化,影响路面表面功能。施工和養护修补的平整度也是沥青路面的破坏影响因素。
4.预防沥青路面早期病害的措施
4.1 结合实际,精心设计
设计质量是工程质量的基础和前提,设计中一定从实际出发,针对夏热冬寒气候特点,从地表和地下水文、地质、材料、交通量、载重等方面进行认真调查,应综合各种因素,选择各种路面结构、各种材料、多种配合比、不同结构层厚进行试验、研究、比选、必要时应铺试验路。
设计中应注意以下问题:
(1)精心选择路面各结构层的类型,确定各层的合理层位与合理的厚度范围
①面层。沥青混凝土路面的沥青面层是保证行驶质量、使用性能的关键层次。沥青面层要求致密、防水、平整、抗滑、裂缝少、车辙轻。为满足上述各方面的性能要求,应精心选择面层沥青混合料。通常认为密实型沥青混凝土混合料最宜用于表面层。它的空隙率一般为3%-5%。在这个最佳范围内可以防止水害及冻害。②基层。基层是路面结构的承重结构,在路面结构整体刚度中起主要作用。刚性基层、半刚性基层、柔性基层三者之间的选择主要是根据交通荷重的轻重决定。③垫层结构。垫层结构位于基层(底基层)之下,是专门为某一功能要求而设置的结构层,因此垫层结构的材料和结构层厚度选择主要应满足其特定的功能要求,如补强、防水、防冻等。本地区垫层以级配砂砾、碎砾石为主。④层间结合。路面结构各层之间结合紧密,不产生层间滑动或松散而丧失整体性。透层沥青、粘层沥青、下封层沥青的材料规格与用量,应根据地区特点、施工季节和结构类型不同,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求选定。
(2)正确确定路面结构设计参数
(3)合理进行各层材料组合设计
在完成结构组合设计和厚度设计之后,结构层材料组成设计是确保路面结构层各项性能指标是否能达到规定要求的重要步骤。沥青面层材料组成设计是路面设计的重要组成部分。
沥青面层材料组成设计包括沥青和集料的选择、级配类型的选择、沥青用量的确定和混合料各项性能的试验与评定。
根据《公路自然区划标准》和甘州区实际,沥青应选择90号A级(高等级公路)或B级(二级及以下)道路石油沥青,浅山区可选择110号A级或B级道路石油沥青。
(4)加强沥青路面的防排水设计
(5)加强压实、减少空隙率
为了尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性,完全有必要提高沥青面层的压实度,建议表面层的压实度不小于98%,中面层和底面层压实度不小于97%。除此之外,还应增加现场空隙率的指标要求,建议表面层现场空隙率≤5%,中面层或底面层空隙度≤ 7%。
4.2 严格施工质量管理
沥青路面质量的好坏,除结构设计、材料组合外,主要取决于施工。通常说,工程质量是施工做出来的,所以施工对工程质量起保证作用。结合近几年的工程建设中发现的问题,认为抓好以下工作是搞好工程质量的关键。其主要就是加强原材料的检验工作、加强沥青混合料材料配比的控制、施工前设备检查、铺筑试验路段、加强舡过程中的质量管理与检查。
4.3 引进开发新技术、新工艺、新设备
国际、国内为了防治沥青路面的早期破坏,从材料、工艺、设备进行多年的研究开发,有不少防治沥青路面病害的新技术、新工艺、新设备。我省近年来也借鉴发达地区经验的基础上也引进开发一些防治沥青路面早期破坏新技术、新工艺、新设备。这些新技术、新工艺、新设备的应用必将对防治沥青路面早期破坏起到作用。例如:SMA的发展与应用、改性沥青的应用。
4.4 全面质量管理,建养并重
要预防沥青路面早期病害,必须从业主,到设计、施工、监理、养护,各个环节重视质量;严格按标准、规范、规程办事,把好材料、工艺各环节;严格各个检查、试验、监理、监督环节;采用有效的设备、机械;精心设计、精心施工。不合格材料、不入场;不合格设备,机械不使用;不合要求的工艺,不开工;不应该施工的时间,不作业。要进行充分调研,进行必要试验,安排一定试验路,不断总结经验,指导生产。
5.结语
公路工程质量因其工程的特殊性,受影响的因素很多,本地区冬、夏温差较大,部分地区地下水位极高,增加了工程建设养护的复杂性。本文就沥青路面的早期破坏的预防措施结合本地区特点浅谈了几点看法,希望能对今后的沥青路面建设养护有所帮助。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准,公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)
[2]中华人民共和国行业标准,公路养护技术规范(JTGHIO2009)