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摘要:高速公路建成通车后,随着通车年限的增长以及交通量的不断增加,沥青路面各种病害也接踵而至。为了保障畅通与提高公路的服务质量,为社会提供高效优质的通行环境,必须对高速公路的各种病害进行及时的处理,保障过往车辆的行车安全。
摘要:路面病害成因分析防治措施
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
危害高速公路行车安全的沥青混凝土路面病害种类很多,高速公路沥青路面常见的病害有沉陷、松散、车辙、桥面推移、裂缝、水损坏等。作者结合以往工程经验着重分析以上病害成因及防治措施。
一、沥青混凝土路面病害成因分析
沉陷
沉陷指路基压实度不够或地基土质不良,在地下水的浸入、路基不稳定因素和行车荷载等作用下产生的不均匀的竖向变形而导致路面局部下沉的现象。在JTGD50-2006公路技术状况评定标准中将大于10 mm的路面局部下沉定义为沉陷。 沉陷形成机理:路基由于水文条件很差或翻浆而过于湿软,通过路面传给路基的轮载应力超过了土的抗剪强度,车轮轮带处的路面便出现较大的沉陷变形,并在轮带两侧伴随出现隆起现象。路面结构的变形能力不能适应这样大的弯曲变形,便会产生裂缝,逐渐发展成网裂。
2.松散現象
面层集料之间的粘结力丧失或基本丧失,路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料,面层部分区域明显不成整体。干燥季节,在行车作用下可见轮后粉尘飞扬。
松散原因分析:1)沥青针入度偏小,粘结力不良;2)混合料沥青用量偏少;3)矿料潮湿或不洁净或含风化石;4)拌和时温度偏高,沥青焦枯;5)沥青老化或与酸性石料粘附性不良;6)摊铺时未充分压实,或沥青混凝土温度偏低;或雨天摊铺;7)基层强度不足导致不均匀沉降而引起结构破坏,或湿软时摊铺沥青;8)溶解性油类泄露,雨雪水渗入,降低了沥青的粘结力。
3.车辙
轮迹处深度大于10 mm的纵向带状凹槽(辙槽)称为车辙。车辙是在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。 形成原因:1)级配设计不好;2)沥青对温度太敏感 3)施工质量差
4.桥面推移
桥面推移是由于桥面水泥混凝土铺装层与沥青混凝土面层之间摩擦力小,沥青混合料在行车荷载的作用下沿桥面的纵向发生位移,形成推移。
5.裂缝
裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一,按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种。
5.1.横向裂缝原因分析:
1)施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;2)沥青未达到气候条件和使用条件的质量标准;3)半刚性基层收缩裂缝的反射缝;4)桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降。
5.2.纵向裂缝原因分析:
1)冷接缝未按照有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;2)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;3)拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。
5.3.网状裂缝原因分析:
1)路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差;2)沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差;3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
5.4.反射裂缝原因分析:
1)半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝;2)在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混
6.水损坏
随着时间的推移,特别是长期下雨后,路面的颜色愈来愈黑,并出现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。松散的集料表面光溜溜的,沥青膜已剥落殆尽。这是典型水损坏现象
二、沥青混凝土路面病害预防措施
2.1沉陷
确定修补范围并划线,用液压工作站切开沉陷范围四周的沥青面层和水稳层部分实施修补,其挖补工艺流程为:划定维修范围→沿范围四周锯缝→凿除病害层→清除废料→高压吹风机将修补界面吹净→重新添加级配料→整平压实→洒粘层油布满界面→分层填筑(厚度不大于6 cm)→分层压实,压实度达到96%以上→冷却到50℃以下时开放交通。
2.2松散
从松散形成原因可知应从以下几个方面来预防:1)选用合格原材料,特别控制细集料含泥量及矿粉掺量,以增强沥青混合料的粘结力。2)路基及基层施工满足规范要求,控制超载车辆。发现机械损害及油污染应及时修补和清洗。
2.3车辙
如仅轮迹处凹陷,两侧无隆起,凿去面层,凿毛凹槽,涂刷粘层沥青,修补;若轮迹两侧同时隆起,应先将隆起部位凿去,波谷处原面层凿毛,涂粘层油,铺筑与面层相同的混合料;因基层强度不足、水稳性不好引起,则对基层进行补强或挖除损害的基层重新铺筑。
2.4桥面推移
由于桥面推移已经影响到行车安全,为了保障过往车辆的行车安全,采取的主要措施是把桥面推移铲除,然后凿毛水泥混凝土桥面铺装,提高水泥混凝土与沥青混凝土之间的摩擦力,然后重新加铺沥青混凝土磨耗层。为了提高沥青混合料的稳定性,在拌和沥青混凝土时严格控制拌合质量,适当降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,摊铺时避免离析现象,严格按照沥青路面施工技术规范控制摊铺、碾压温度等。
2.5裂缝
众所周知,沥青混凝土裂缝是不可避免的,根据纵向裂缝形成原因,在新老路面基层及在路基衔接处应采用梯形相接,并保证达到规范要求的压实度,路面中间处的相接,基层及路基应保证规范要求的压实度,同时冷接缝要清洗干净及涂粘结油,温度变化引起裂缝半刚性路面设计时选择冲刷性能好,干缩系数和温缩系数,抗拉温度高的半刚性材料做基层,用弹性能力好的SBS改性沥青做面层,选择沥青时其针入度要大一个等级的沥青,沥青混合料设计应规范。对半刚性基层含水量不能超标及时养生,养护结束后乳化沥青做透层或封层,尽快铺筑沥青面层。
2.6水损坏
水是水损害之源,对付水损害可采取封(堵)排的方法,防治水损主要从设计和施工两方面入手.设计方面为防止沥青路面因水而引发的早期破坏,除要求路基、路面必须具备足够的稳定性和强度外,路面必须具有良好的排水功能.施工方面确保面层质量注重混合料、摊铺及碾压质量,切实提高沥青和矿粉的粘结力、路面压实度与平整度,努力降低不均匀性和渗水率。
结束语:
沥青混凝土路面病害的产生是多方面的,无论设计方面,还是施工方面都存在不足,这就要求我们相关单位能够优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理,提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高经济效益。
参考文献:
1《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2006.北京:人民交通出版社
2.《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004北京:人民交通出版社
3.方福森主编《路面工程》(第二版)北京:人民交通出版社[本文转自:lunwen.1kejian.com]
4.《路面设计手册》(第二版)北京:人民交通出版社
5.《公路设计工程师手册》北京:人民交通出版社
6.王华.沥青混凝土路面裂缝产生的原因分析[J].山西建筑,2008,34(23):284—285.
摘要:路面病害成因分析防治措施
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
危害高速公路行车安全的沥青混凝土路面病害种类很多,高速公路沥青路面常见的病害有沉陷、松散、车辙、桥面推移、裂缝、水损坏等。作者结合以往工程经验着重分析以上病害成因及防治措施。
一、沥青混凝土路面病害成因分析
沉陷
沉陷指路基压实度不够或地基土质不良,在地下水的浸入、路基不稳定因素和行车荷载等作用下产生的不均匀的竖向变形而导致路面局部下沉的现象。在JTGD50-2006公路技术状况评定标准中将大于10 mm的路面局部下沉定义为沉陷。 沉陷形成机理:路基由于水文条件很差或翻浆而过于湿软,通过路面传给路基的轮载应力超过了土的抗剪强度,车轮轮带处的路面便出现较大的沉陷变形,并在轮带两侧伴随出现隆起现象。路面结构的变形能力不能适应这样大的弯曲变形,便会产生裂缝,逐渐发展成网裂。
2.松散現象
面层集料之间的粘结力丧失或基本丧失,路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料,面层部分区域明显不成整体。干燥季节,在行车作用下可见轮后粉尘飞扬。
松散原因分析:1)沥青针入度偏小,粘结力不良;2)混合料沥青用量偏少;3)矿料潮湿或不洁净或含风化石;4)拌和时温度偏高,沥青焦枯;5)沥青老化或与酸性石料粘附性不良;6)摊铺时未充分压实,或沥青混凝土温度偏低;或雨天摊铺;7)基层强度不足导致不均匀沉降而引起结构破坏,或湿软时摊铺沥青;8)溶解性油类泄露,雨雪水渗入,降低了沥青的粘结力。
3.车辙
轮迹处深度大于10 mm的纵向带状凹槽(辙槽)称为车辙。车辙是在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。 形成原因:1)级配设计不好;2)沥青对温度太敏感 3)施工质量差
4.桥面推移
桥面推移是由于桥面水泥混凝土铺装层与沥青混凝土面层之间摩擦力小,沥青混合料在行车荷载的作用下沿桥面的纵向发生位移,形成推移。
5.裂缝
裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一,按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种。
5.1.横向裂缝原因分析:
1)施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;2)沥青未达到气候条件和使用条件的质量标准;3)半刚性基层收缩裂缝的反射缝;4)桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降。
5.2.纵向裂缝原因分析:
1)冷接缝未按照有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;2)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;3)拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。
5.3.网状裂缝原因分析:
1)路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差;2)沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差;3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
5.4.反射裂缝原因分析:
1)半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝;2)在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混
6.水损坏
随着时间的推移,特别是长期下雨后,路面的颜色愈来愈黑,并出现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。松散的集料表面光溜溜的,沥青膜已剥落殆尽。这是典型水损坏现象
二、沥青混凝土路面病害预防措施
2.1沉陷
确定修补范围并划线,用液压工作站切开沉陷范围四周的沥青面层和水稳层部分实施修补,其挖补工艺流程为:划定维修范围→沿范围四周锯缝→凿除病害层→清除废料→高压吹风机将修补界面吹净→重新添加级配料→整平压实→洒粘层油布满界面→分层填筑(厚度不大于6 cm)→分层压实,压实度达到96%以上→冷却到50℃以下时开放交通。
2.2松散
从松散形成原因可知应从以下几个方面来预防:1)选用合格原材料,特别控制细集料含泥量及矿粉掺量,以增强沥青混合料的粘结力。2)路基及基层施工满足规范要求,控制超载车辆。发现机械损害及油污染应及时修补和清洗。
2.3车辙
如仅轮迹处凹陷,两侧无隆起,凿去面层,凿毛凹槽,涂刷粘层沥青,修补;若轮迹两侧同时隆起,应先将隆起部位凿去,波谷处原面层凿毛,涂粘层油,铺筑与面层相同的混合料;因基层强度不足、水稳性不好引起,则对基层进行补强或挖除损害的基层重新铺筑。
2.4桥面推移
由于桥面推移已经影响到行车安全,为了保障过往车辆的行车安全,采取的主要措施是把桥面推移铲除,然后凿毛水泥混凝土桥面铺装,提高水泥混凝土与沥青混凝土之间的摩擦力,然后重新加铺沥青混凝土磨耗层。为了提高沥青混合料的稳定性,在拌和沥青混凝土时严格控制拌合质量,适当降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,摊铺时避免离析现象,严格按照沥青路面施工技术规范控制摊铺、碾压温度等。
2.5裂缝
众所周知,沥青混凝土裂缝是不可避免的,根据纵向裂缝形成原因,在新老路面基层及在路基衔接处应采用梯形相接,并保证达到规范要求的压实度,路面中间处的相接,基层及路基应保证规范要求的压实度,同时冷接缝要清洗干净及涂粘结油,温度变化引起裂缝半刚性路面设计时选择冲刷性能好,干缩系数和温缩系数,抗拉温度高的半刚性材料做基层,用弹性能力好的SBS改性沥青做面层,选择沥青时其针入度要大一个等级的沥青,沥青混合料设计应规范。对半刚性基层含水量不能超标及时养生,养护结束后乳化沥青做透层或封层,尽快铺筑沥青面层。
2.6水损坏
水是水损害之源,对付水损害可采取封(堵)排的方法,防治水损主要从设计和施工两方面入手.设计方面为防止沥青路面因水而引发的早期破坏,除要求路基、路面必须具备足够的稳定性和强度外,路面必须具有良好的排水功能.施工方面确保面层质量注重混合料、摊铺及碾压质量,切实提高沥青和矿粉的粘结力、路面压实度与平整度,努力降低不均匀性和渗水率。
结束语:
沥青混凝土路面病害的产生是多方面的,无论设计方面,还是施工方面都存在不足,这就要求我们相关单位能够优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理,提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高经济效益。
参考文献:
1《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2006.北京:人民交通出版社
2.《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004北京:人民交通出版社
3.方福森主编《路面工程》(第二版)北京:人民交通出版社[本文转自:lunwen.1kejian.com]
4.《路面设计手册》(第二版)北京:人民交通出版社
5.《公路设计工程师手册》北京:人民交通出版社
6.王华.沥青混凝土路面裂缝产生的原因分析[J].山西建筑,2008,34(23):284—285.