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摘要:近年来,公路工程作为我国基础设施建设其建设规模在不断的扩大。在公路路面工程施工中,沥青路面因为具有诸多优势被广泛的运用在公路路面施工中。但是随着公路投入使用时间的加长以及多种因素的影响,导致沥青路面不同程度的产生了一些病害,对公路的正常使用产生了一定的影响。主要阐述了沥青路面病害中裂缝、坑槽以及车辙等病害产生的原因和防治措施。
关键词:沥青路面;病害;原因;防治;措施
中图分类号: U416 文献标识码: A
引言
随着经济的高速發展,我国的公路网在不断扩大,沥青路面属于柔性路面,具有表面平整、养护简单、耐磨等特点,已在我国公路建设中被广泛采用。公路质量优劣最直接的表现就在于公路的路面,公路路面不仅会影响公路的使用年限,还会影响路面行驶的车辆的行车舒适程度。而沥青路面由于施工或是使用中出现了系列的病害,对整个公路的使用安全产生了很大的威胁,因此加强对道路沥青路面的病害防治具有重要的现实意义。
一、沥青路面常见病害及成因
1、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:首先,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。其次,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。最后,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。
2、裂缝
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。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。
3、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。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。首先,沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。其次,施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。最后,少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。
4、推移
推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。
三、沥青路面病害防治措施
1、松散
首先,选用合格的原材料,特别严格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。其次,严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化,降低与矿料的粘附性;温度过低会导致混合料压实困难,造成混合料内部空隙率过大。最后,严格控制沥青混合料均匀性,防止混合料离析。
2、裂缝
首先,在路基施工过程中特别在路基拓宽地段、路桥(涵)衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性,并保证达到规范要求的压实度,可有效防止裂缝的形成。其次,沥青往往随着时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低,所以采用优质沥青会明显减少温度裂缝。试验证明,在其它条件相同的情况下,采用较稀(针入度大)的沥青有利于减少温度裂缝。再次,沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。因此,在基层施工中,及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。
3、泛油
由于泛油往往是沥青用量过大造成的,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。
4、利用修补的现象对坑槽病害进行处理
(1)坑槽修补的基本要求
首先,在路面坑槽修补的过程中,如果坑槽是圆形的,那么就运用方形的方法对其进行修补,如果坑槽是斜的,那么就采用正的方法对其进行修补,所以说坑槽的修补中,应该将其修补成为长方形。其次,在进行坑槽的修补中,必须保证修补的面积比原本坑槽的面积大,并且保证修补范围应该超过坑槽各边5cm。
(2)进行坑槽修补的主要措施
在现在坑槽修补的过程中在,护腰采用的方法有三种:一是热料冷补;二是热料热补;三是冷料冷补。每一种坑槽的修补方法都具有其自身的特点,必须根据实际情况选择合理的修补方法。
(3)路面坑槽处置的有关问题
首先,在进行划分坑槽的修补过程中,如果产生的坑槽比较深,并且深度高于60mm时,就需要采用多层修补的办法,并且采用分层修补。在进行两层修补方法的采用时,上面一层主要采用的细粒式改性沥青混凝土,如果下层厚度高于6cm时,那么可以运用沥青稳定碎石(ATB)结构。运用多层修补的方法时,必须保证上面一层要比下面一层多出180mm左右的搭接宽度。这样做的主要目的是为了对上下层的接缝通缝现象进行避免。其次,在进行沥青混合料的铺摊过程中,其松铺系数的取值范围是应该在1.27左右。
结束语
现在这些处治方法已经在我国很多高速公路上被采用了,且效果都比较好。相对于传统病害处治方法来说既节约了时间、又节约资源同时还环保。总的处治成本低,方便适用,因此在实际生产过程中,一定要根据病害产生的原因及特点科学、合理地选用处治方法,并且要加强施工的管理和选择合理的处理方式,综合考虑各方面的影响,确保沥青路面的质量。
参考文献
[1]肖爱君.公路沥青路面常见病害及养护处理技术研究[J].黑龙江交通科技,2012.
[2]王永胜,李玉鑫.沥青路面常见病害及防治[J].四川建材,2012.
关键词:沥青路面;病害;原因;防治;措施
中图分类号: U416 文献标识码: A
引言
随着经济的高速發展,我国的公路网在不断扩大,沥青路面属于柔性路面,具有表面平整、养护简单、耐磨等特点,已在我国公路建设中被广泛采用。公路质量优劣最直接的表现就在于公路的路面,公路路面不仅会影响公路的使用年限,还会影响路面行驶的车辆的行车舒适程度。而沥青路面由于施工或是使用中出现了系列的病害,对整个公路的使用安全产生了很大的威胁,因此加强对道路沥青路面的病害防治具有重要的现实意义。
一、沥青路面常见病害及成因
1、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:首先,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。其次,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。最后,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。
2、裂缝
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。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。
3、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。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。首先,沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。其次,施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。最后,少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。
4、推移
推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。
三、沥青路面病害防治措施
1、松散
首先,选用合格的原材料,特别严格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。其次,严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化,降低与矿料的粘附性;温度过低会导致混合料压实困难,造成混合料内部空隙率过大。最后,严格控制沥青混合料均匀性,防止混合料离析。
2、裂缝
首先,在路基施工过程中特别在路基拓宽地段、路桥(涵)衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性,并保证达到规范要求的压实度,可有效防止裂缝的形成。其次,沥青往往随着时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低,所以采用优质沥青会明显减少温度裂缝。试验证明,在其它条件相同的情况下,采用较稀(针入度大)的沥青有利于减少温度裂缝。再次,沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。因此,在基层施工中,及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。
3、泛油
由于泛油往往是沥青用量过大造成的,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。
4、利用修补的现象对坑槽病害进行处理
(1)坑槽修补的基本要求
首先,在路面坑槽修补的过程中,如果坑槽是圆形的,那么就运用方形的方法对其进行修补,如果坑槽是斜的,那么就采用正的方法对其进行修补,所以说坑槽的修补中,应该将其修补成为长方形。其次,在进行坑槽的修补中,必须保证修补的面积比原本坑槽的面积大,并且保证修补范围应该超过坑槽各边5cm。
(2)进行坑槽修补的主要措施
在现在坑槽修补的过程中在,护腰采用的方法有三种:一是热料冷补;二是热料热补;三是冷料冷补。每一种坑槽的修补方法都具有其自身的特点,必须根据实际情况选择合理的修补方法。
(3)路面坑槽处置的有关问题
首先,在进行划分坑槽的修补过程中,如果产生的坑槽比较深,并且深度高于60mm时,就需要采用多层修补的办法,并且采用分层修补。在进行两层修补方法的采用时,上面一层主要采用的细粒式改性沥青混凝土,如果下层厚度高于6cm时,那么可以运用沥青稳定碎石(ATB)结构。运用多层修补的方法时,必须保证上面一层要比下面一层多出180mm左右的搭接宽度。这样做的主要目的是为了对上下层的接缝通缝现象进行避免。其次,在进行沥青混合料的铺摊过程中,其松铺系数的取值范围是应该在1.27左右。
结束语
现在这些处治方法已经在我国很多高速公路上被采用了,且效果都比较好。相对于传统病害处治方法来说既节约了时间、又节约资源同时还环保。总的处治成本低,方便适用,因此在实际生产过程中,一定要根据病害产生的原因及特点科学、合理地选用处治方法,并且要加强施工的管理和选择合理的处理方式,综合考虑各方面的影响,确保沥青路面的质量。
参考文献
[1]肖爱君.公路沥青路面常见病害及养护处理技术研究[J].黑龙江交通科技,2012.
[2]王永胜,李玉鑫.沥青路面常见病害及防治[J].四川建材,2012.