海绵城市知识范文

时间:2023-07-25 17:18:19

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海绵城市知识

篇1

2015年4月,住房和城乡建设部、财政部、水利部公布了首批16个海绵城市建设试点名单,而第二批14个试点城市今年4月才确定。一方面海绵城市建设试点启动时间较晚,大部分项目还在建设中;另一方面建成的项目规模不大,对解决城市整体的内涝还发挥不了关键性作用。因此,今年部分海绵城市建设试点出现内涝,恰恰说明海绵城市建设的步伐必须加快。

近年来,我国城市的内涝问题似乎成了一种“顽症”,不仅困扰城市的未来发展,而且已成为政府亟待破解的民生大问题。造成城市内涝的主要原因有:城市扩张使原来具有自然蓄水功能的河流、洼地、湖泊、水塘等被填埋,导致生态系统自有的渗水、排水机制被打破;城市自身的“热岛效应”,增加了产生局部暴雨的可能性;城市地面的硬化,使得径流系数提高,导致内涝风险增大,等等。

如何“对症下药”是医治城市内涝的关键。从今年鹤壁、北京、三亚等城市遭遇暴雨时的海绵化建设区域的“点面对比”似乎能看出一些端倪。

7月8日起,首批海绵城市试点鹤壁市连下两场暴雨,但在改造后的桃园公园及淇水大道等路段,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、蓄水模块等,雨水迅速下渗,几乎看不到暴雨肆虐的痕迹,而未经过海绵化改造的主城区部分路段积水严重。7月19―21日,北京遭遇暴雨,降雨量超过了2012年的“7・21”特大暴雨,但城区基本没有“7・21”时的“看海”状况。究其原因,就是北京市在加快海绵城市建设、地下管网和排水设施建设方面初见成效。7月27日,第3号台风“银河”从三亚市过境,雨势颇大。但是,在三亚主干道凤凰路,一些地势较低、以前极易积水的路段,却并没有像往年那样出现积水,主要原因是三亚运用“海绵技术”对凤凰路进行了改造。

篇2

Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge structures has been referred to a new conservation agenda. How to effectively ensure the service standards of expressway safety and find emerging diseases in time is the issue we are facing and need to continually improve. This paper focuses on the causes of typical disease in the asphalt concrete pavement, such as cracks, rutting, pits, and so on, and proposes appropriate measures combining with the actual work.

关键词:高速公路;沥青混凝土桥面铺装;病害;成因及防治措施

Key words: expressway;asphalt concrete deck pavement;disease;causes and control measures

0 引言

高速公路桥梁的桥面铺装直接承受行车荷载、连体变形环境因素的作用,伴随着高速公路运营年限的增加、一些施工设计因素、超载车辆的行驶等因素也加快了桥涵病害的产生和发展,以至于桥面铺装出现了裂缝、车辙等病害,对发现的病害应该尽早进行控制,及时的根据工作具体情况进行相应的治理与防护,这样才能更好保证高速公路服务水平。

1 桥面铺装病害成因分析

1.1 裂缝成因 桥面铺装裂缝产生的原因较为复杂,一般有以下几种形式:第一种是干缩裂缝,其产生原因由于混凝土相对湿度引起,这种裂缝随着相对湿度的增加而减小;第二种是温度裂缝,其产生原因主要是低温缩裂,面层降温而收缩的趋势会受到下部桥面板约束而产生拉力,随着温度降低,收缩趋势进一步增强,导致拉应力超过了沥青混凝的抗拉强度,便产生了开裂,一般为横向裂缝,严重时发展为纵向裂缝;第三种是疲劳裂缝,其产生原因是桥面铺装在正常使用情况下,由于荷载的多次反复作用引起的铺装层开裂,这也是桥面铺装的主要破损类型。

1.2 车辙成因 车辙的产生原因可归纳为重载交通的作用、渠化交通、和铺装材料的性质等等,高温更是产生车辙的重要因素。

1.3 坑槽成因 坑槽产生原因是多方面的,首先铺装层沥青混合料设计孔隙率偏大或者施工时出现离析、压实不足,导致孔隙率更大,铺装层在水或者冰冻作用下,沥青逐渐失去,与矿料的粘合力,从矿料表面脱落,在车辆的作用下沥青混凝土铺装层出现松散状态,以骨料从铺装层脱落形成坑槽;其次由于施工中沥青混合料加热温度过高,致使沥青老化失去粘结力,造成沥青从矿料表面脱落所致;其次桥面不平整,在行车和温度荷载的作用下,造成这些地方铺装层内产生局部应力集中,出现结构性的点损失,然后逐渐四周扩散,而形成坑槽。

2 桥面铺装病害处置对策

2.1 灌缝法 ①当前受设计水平、铺装材料和经济条件的制约,桥面铺装开裂具有不可避免性,针对裂缝修复一般采用灌缝法,缝宽在6mm以内的,宜将缝隙刷扫干净,并用压缩空气除去尘土后在用热沥青或者乳化沥青封堵;缝宽6mm以上的,应剔缝隙内杂物和松动的缝隙边缘,或者裂缝开槽后用压缩空气吹静,采用沙粒式或者细粒式热拌沥青混合料填充、捣实,并用烙铁封口,随即撒沙,扫匀,也可用乳化沥青混合料填封。②灌缝注意事项:一定要将缝隙清理干净,封灌饱满,一般选择末冬初气温降低后集中封灌一遍,其它季节发现一道处理一道,不允许裂缝存在。

2.2 铺装层改造法 ①对于由于单板受力引起的纵向裂缝,一般宜采用桥面铺装层改造法,凿除铺装层,全部用钢筋混凝土铺筑重新做铺装层的方法处理,从根本上改善桥梁整体受力功能,灌缝不能从根本上消除此类裂缝。②施工过程注意事项:将桥面凿除干净,避免桥面板凿坏,桥面植筋时注意间距控制,浇注前桥面碎块要彻底清除,养生期间注意洒水,不允许外荷载施加桥面,采取控制交通。

2.3 坑槽修补法 ①坑槽修补法按照“圆洞方补,斜洞正补”的原则,划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线,基坑底部与四周涂抹粘层油,控制好沥青混合料的用量,分两层填筑压实,采取平板夯、气夯配合压路机压实,边角处要用工具捣实,保证碾压密实平整,保证修补后坑槽与周围路面衔接良好、平直。若基层存在问题、缺陷应处理后在铺筑沥青路面。②施工过程注意事项:开槽应到稳定部位,槽壁要垂直,并将槽底清干净,新填补部分应略高于原路面,待行车压实后保持与原路面相平。

2.4 车辙处理法 ①属于表面磨损过度出现的车辙,应该采用下列方法修复:1)采用路面铣刨机或风镐翻松车辙表面一定深度,并清除干净;2)铺筑前先喷洒0.3~0.5kg/平方米的粘层沥青;3)采用与原路面结构相同的沥青混合料铺筑,恢复路面横坡;4)周围接茬处要烙平密实,碾压密实。②属于路面横向推挤形成的横向波形车辙,且已经稳定的宜按照上述步骤铣高补低恢复路面横坡,如因路面不稳定夹层引起,则应清除不稳定层,重铺面层。③施工过程注意事项:控制好处理车辙的深度,注意周围接茬处要烙平密实,碾压密实。

3 加强管理、确保道路安全畅通

3.1 加强施工过程中材料、级配的选择,注意施工程序的控制和施工过程中细节事项的控制。

3.2 加强养护管理与巡查的频次和细度,在巡查中发现一处病害及时处理一处。

3.3 加强路政管理,加强对超限超载车辆的控制,确保公路畅通。

4 结束语

考虑到时间、费用、安全、综合效益几方面的因素,高速公路应从长远利益出发,对产生的各类桥面铺装病害要及时修复,对不影响行车的裂缝坑槽等类病害,提倡预防性养护,确保路面的使用寿命,为行驶车辆提供安全可靠的环境。

参考文献

[1]冯正霖,李华,张春岩等.公路养护技术规范(JTJ 073-96).人民交通出版社,1997.2.

篇3

关键词:城市沥青路面 检查井 病害

1.概述

城市沥青路面检查井周围路面裂缝、下沉,井与周边路面高差大或者与纵横坡不一致。这些病害已成为城市道路的主要病害之一,既影响道路寿命、性能,又不易维修,处于常修常补状态。

2.检查井病害产生的原因分析

2.1设计原因

随着城市交通流量及荷载的加大,设计机红砖墙砌筑的检查井强度和整体性已不能满足实际要求。当车辆驶过检查井时,车辆活荷载的压力、剪切力和冲击力对检查井及周边路面产生极大的破坏作用。

2.2地质因素

检查井底土基松软或有地下水,承载力或密实度达不到要求,会导致检查井倾斜、沉降和井周围路面裂缝。

2.3施工原因

1)检查井所用原材料不符合质量标准要求。2)检查井周围回填不密实导致井周围下沉、路面开裂。3)检查井与周边路面衔接高程控制不好,导致行车颠簸、不平整。4)检查井井具有质量问题。井具与道路交通等级不匹配。轻型、普通型、重型不同的井具应适应不同的道路交通等级。5)检查井井具没与井筒锚固,行车冲击、剪切将井具推移。6)检查井施工工艺改进。

3.防治措施

3.1设计措施

1)将检查井设计为钢筋混凝土或混凝土井或混凝土砌块检查井。2)尽可能将检查井设计在花池、人行道内,或者将一些管线共同敷设在同一隧道内,使用同一个检查井,减少机动车道内检查井数量。

3.2地质措施

1)采用天然地基时,地基土不得受扰动。2)井底地基土质必须满足设计要求,遇有松软地基、流砂等特殊地质变化时,应进行换填、夯实直到满足设计要求。3)井底遇有软泥地下水时,需将水抽干后干插片石处理地基碎石找平密实,保证满足设计承载力要求。

3.3施工措施

1)严格按照设计和规范要求选用合格的检查井砌筑材料。加强原材料的见证取样送检工作,严禁使用试验不合格的材料。2)严格按照设计图纸、技术交底要求规范施工,保证砌筑质量。3)加强检查井周围回填质量控制。4)根据设计要求选用与道路交通等级相匹配的轻型、普通型、重型合格井具。5)检查井井具应该采取一定措施锚固在检查井井筒上,防止行车冲击、剪切将井具推移。6)创新、改进检查井施工工艺,尤其是在道路施工过程中,改进检查井升降工艺。

4.检查井施工工艺改进

4.1检查井施工过程关键点控制

4.1.1施工工艺流程

施工准备基底处理基础浇筑检查井砌筑井周回填检查井升降抹面勾缝安装井盖。

4.1.2操作要点

1)施工准备。a.清理基础表面,复核尺寸、位置和标高是否符合设计要求。b.按设计要求选用合格砌块、混凝土、钢筋、砂等原材料。

2)基底处理。a.采用天然地基时,地基土不得受扰动。b.井底地基土质必须满足设计要求,遇有松软地基、流砂等特殊地质变化时,应进行换填、夯实直到满足设计要求。

3)基础浇筑。a.井底基础应与管道基础同时浇筑。b.检查井混凝土基础强度低于1.2MPa时不得进行井身的砌筑。

4)检查井砌筑。a.砌块砌筑时,铺浆应饱满,灰浆与砌块四周粘结紧密、不得漏浆,上下砌块应错缝砌筑。b.圆井采用砌块逐层砌筑收口,四面收口时每层收进不应大于30mm,偏心收口时每层收进不应大于5mm。c.预制装配式结构的井室安装位置和尺寸正确,安装牢固,采用水泥砂浆接缝时,企口坐浆与竖缝灌浆应饱满,装配后的砂浆接缝凝结硬化期间应加强养护,并不得受外力碰撞或振动。d.现浇钢筋混凝土结构的井室,浇筑前,钢筋、模板经检验合格,混凝土配比符合设计要求;振捣密实,无漏振、走模、漏浆等现象;同时安装踏步,加强养护,未达设计要求强度前不得受力。e.检查井的砌筑除严格按照规范施工外,还应重点注意以下几个方面:井身砌筑应采用内缝小外缝大的摆砖方法,外灰缝塞碎砖,以减少砂浆用量,且砂浆应饱满,每层砖上下竖灰缝应错开,随砌随检查各部位的外形尺寸。圆管的管口接入检查井时与井壁空隙应严封堵密,以防漏水造成井周下沉。砌筑时应严格控制检查井的高程,以保证检查井井盖的高程与路面高程偏差较小。

5)检查井升降工艺。在道路结构深度范围内,检查井井筒一律采用C25混凝土进行检查井的升降,具体工艺如下:a.旧检查井井筒损坏部分必须清除干净后再进行现浇混凝土井筒的施工。b.旧检查井或新砌检查井按照规范施工至土基高程后,采用现浇C25商品混凝土检查井井筒。土基成型后,铺筑水泥稳定碎石底基层或基层碾压成型后,以检查井中心为中心挖直径170cm(70cm井内径+2x50cm井壁厚)的圆,将检查井挖出,将结构层厚度内全部浮料清除干净后,支内径70cm钢内模,然后浇筑50cm厚的井筒至该结构层高程,待24h后拆除钢模,加盖井盖覆盖并洒水保湿与水泥稳定碎石层同步养生。养生7d后,即可进行下道工序,检查井的升降依上述方法循环进行。检查井井具厚度范围内采用结构沥青混凝土,井具下预留2cmM10水泥砂浆或细石混凝土坐浆。该法的优点是:保证了检查井井筒的强度;现浇混凝土保证了井周围的密实度;若底基层和基层为水泥稳定碎石,现浇混凝土井筒可以与水泥稳定碎石层同步养护,不增加工期。该法的注意点:检查井爬梯安装,可现浇或后补,浇筑好的检查井应设隔离墩、安全墩围护,以避免人为损坏检查井混凝土井座;若工期紧张,不允许养生7d,可以在混凝土中掺早强剂,并在强度达到80%后进行下道工序。c.合理安排施工顺序及进度,保证砌筑检查井的砂浆强度达到设计强度90%以上后再进行路面结构施工,防止机械将检查井挤裂。

4.2检查井与沥青路面的衔接

水泥稳定碎石层养生成型后,即可按照操作规程,进行透层油及中下沥青混凝土面层的施工。沥青混凝土上面层施工前,将检查井升至距离路面高程15cm处,材料可采用C25细粒式早强混凝土,提前留置2cm厚的细石混凝土或M10砂浆找平,使井盖与路面高程一致(十字拉线法控制井盖高程),挖除的中下面层空白用早强水泥砂浆或细石混凝土补齐(可略低于现成型面层),保湿覆盖养生2d后,每井座用3个12cm左右的膨胀螺栓与混凝土井壁锚固,加强抗行车冲击能力,然后浇洒粘层乳化沥青,摊铺上面层沥青混合料。

参考文献:

篇4

关键词:路基路面;病害;成因;防治策略

中图分类号:U213.1文献标识码: A 文章编号:

经济的快速发展离不开道路的大力支持,而目前在道路方面出现了一些病害情况,这影响了道路作用的正常发挥,为此,我们需要找到这些病害发生的原因,然后从根本上解决处理它。下面先讲一讲路基路面病害出现的成因。

一、路基路面病害出现的成因分析

1.原材料方面

对于设计好的混合料,需要首先选择质量好的矿质原材料,保证矿质原材料的质量。而目前建筑用集料大多使用的是传统小型破碎机生产,材料的均匀性差、级配差、加工里的碎石针含量大,这样一来,就不能生产出质量很好的路基路面混合料。

2.车辆超载、施工有缺陷

现在有些公路出现的早期破坏受到了路基施工质量的重大影响,尤其那些软土地区的路基施工。地基换填或者没有彻底处理解决挤淤问题、软土地基的不稳定、路基偏高的填料液限、不均匀沉降的路堤等等,这些都导致了公路路面早期的破坏。加上现在公路上的车辆越来越到,一些车辆还有严重的超载问题,也造成了路面的早期破坏。

3.施工技术方面

没有掌握好合理的沥青配合比。例如油石很大,在铺筑好的路面上会产生泛油现象;油石很小时就会出现松散的路面现象。没有好的矿料质量,细长颗粒含量太多,都会降低路面混合料整体的稳定性,造成路面的很多病害。路基有淤积,处理不彻底,只处理部分淤积导致路基的下沉。养护管理方面做的也不足,一些超载的车辆进入了干线公路造成路面路基出现早期破坏问题。

二、路基路面病害的防范策略分析

1.在原材料质量方面

路面路基使用的沥青需要有很强的高低温性能以及抗老化性能,选择那些高粘度的、低蜡量的进口沥青或者优质国产沥青。还可以在沥青里添加适量的改性剂,提高沥青的基础性能指标。在骨料方面选择那些耐磨性高、石质坚硬、表面粗糙,能和沥青良好粘附的集料。在混合料级配方面,要考虑到耐久性同低温抗裂性、抗疲劳性属于两对矛盾,这两者之间相互制约。根据公路使用性能优化设计混合料的配合比例,还要考虑到当地的交通情况、气候条件,做到这几者之间的良好兼顾。通过以下两种方面能够提供路面的使用性能。一,改善矿料的级配,二,改善沥青的结合料,使用改性的沥青。

2.在优化设计方面

要想提高路面路基的长期使用性能,需要着重在优化结构设计方面进行着手,根据道路使用的实际情况数据,设计公路的路面面层。优化设计各个油层的沥青混合料,在进行矿质混合料的设计工序时,需要借助于骨架密实的结构进行,根据不同层位的油面层来选择最佳的沥青使用量,对于中层的、下层的油面层需要选择出低限。对于高速公路或者重载道路的路面,需要在中、上面层上的沥青上进行SBS改性工作。

3.路基强度控制管理方面

压实度能够反映出路基的强度,这也是提高路基稳定性最有效、最经济的技术措施,必须在施工过程中进行控制检测。让压实度指标到达规定的数值。对于填土层的厚度方面,会受到压实度的直接影响,为此需要保持每次松铺的厚度小于等于30厘米,严格地控制管理好路基填筑的施工技术,保证路基有个足够大的强度。

4.进行施工过程中的管理控制

在路基路面施工现场施工遇到特殊地基时,要详细勘探地基地质,做出相应处理措施,比如,软土地基的处理。施工过程的路基管理和施工单位的经济效益直接挂钩,为此需要施工单位按月召开施工过程管理会议,评比出当月的施工路面路基质量水平,分析出可能产生路面路基病害的原因,讨论出改进措施,然后在现场路基路面施工时进行改进。加强施工过程的检查力度,路基路面现场施工工艺要达到施工工艺的总目标。处理好路基路面的施工细节,避免遗漏,避免出现路面路基的施工质量隐患。在关键部位要注重,路基路面施工关键部位是路基路面平整性以及耐用性。在人们不经常关注的环节容易引起病害问题,这就是检查部门重点检查的对象。注重路基路面施工管理与施工进度、经济效益这三者之间的相互关系,不能只关注到一个方面。路基路面施工过程,还要根据标准去严格执行,加大施工质量检测的力度。对于检查工作,要有全面性,针对性,能够结合好内部检查以及外部检查。为了保证路基路面施工过程不出现差错,还要对需要使用的施工机械进行日常性的检查,使路面路基的施工机械能够长期保持良好的状态。

总结:

当代社会的经济发展快速,这离不开路面路基工程的大力支持,为此,需要我们在路基路面具体的施工操作过程做好路面路基病害的防治管理,这也是完成路面路基工程项目的前提。通过管理好原材料质量,优化设计结构,加强路面路基的施工现场管理,使公路能够更高的服务于人们,服务于社会。

参考文献:

[1]刘春华,陈晋辉.常用路基路面病害的成因与防治操作方法简述[J].黑龙江科技信息,2009(06)

[2]蔡笃涛.浅谈运用预防性养护措施提高混凝土路面养护与管理水平[J].科技致富向导,2010(32)

篇5

关键词:低影响开发;植物;地表径流

低影响开发措施内的植物在持续吸收雨水及地表径流、削减污染、改良土壤、营造景观及温湿度适宜的微气候等功能中具有重要作用,城市居住区占有建成区面积比例较大,其中的居住区成为了主要汇水面,在各个汇水面范围内的径流量及污染物浓度各不相同,因而对低影响开发设施中的植物配置提出了新的要求。

1植物与气候及土壤类型相适应

我国不同地区的城市气候各有差异,其中影响较大的是不同城市所对应的海绵城市设计降雨量,一般规定在48小时内将低影响措施中的雨水通过植被蒸发、土壤渗透、溢流措施等途径全部排空并恢复至降雨前的状态,从而能够对下1次降雨进行处理,因此对植物耐水湿能力提出了要求,CasanovaMT等人的相关研究表明植物被淹没时长是影响植物生长最为重要的因素[1]。在乡土植物的选择中,需要根据土壤类型和设计降雨量等指标选择较为耐水湿的植物,避免土壤水分过高对植物生长带来不利影响。

2注重植物对污染物的净化功能

植物对污染物的净化作用可在多种低影响开发设施中实现,因此不仅要重视植物在居住区内水体的水生植物应用,例如具有长期蓄水能力的滞留池、湿塘、滞留塘等低影响开发措施内水生植物的选择,朱木兰,郭燕萍等经过研究发现黄菖蒲、美人蕉、狭叶香蒲对COD、氨氮、TN、TP的去除率平均可达到90%;更需要注重植物在以净化能力为主的低影响开发设施中的应用。在植被选择过程中应当多选取浅根系植物,具有吸收功能的根大多分布在距离地表20~30cm的土层深度范围内。

3植物对径流的持续削减功能

在高于设计降雨量或降雨强度较高的降雨事件内,植物根系对低影响开发措施内的径流在短时间内吸收能力有限,但在较长时间段内的蒸腾作用对径流削减的总量较大,植物气孔蒸腾速率是相同面积的自由水面的几十倍,大多数植物白天的蒸腾速率为15~250g/m2•h,夜晚为1~20g/m2•h,因而低影响措施的滞留及蓄积能力也需要将植物的蒸腾能力算入其中。

4植物的景观美学和教育功能

削减和净化是低影响开发措施最重要的功能,但往往会因此忽略其美学效果,低影响开发设施需重视其美学效果和所产生的文化教育功能对居民的熏陶作用。在设计过程中利用植被的外形、色彩、质地、线条等特征进行艺术性的配置,避免平面化严重的植物配置方式,实现户户见景[3],使居民了解海绵城市的功能和居民自身在海绵城市建设过程中的作用。

5微气候营造功能

合适的植物配置可以影响植物所处环境内的温度、空气流速、湿度、热辐射等参数,相关研究表明当湿度为40%~60%、空气流速为0.1m/s时,会令使用者感到舒适。相关研究发现,合理配置的植物群落的郁闭度≥0.6,叶面积指数LAI≥3时能够营造令人舒适的微气候。低影响开发措施多选用蒸腾能力较强的植物群落,因此其微气候营造能力将更为显著。

6选择养护成本较低的植物

植物养护及更换将会花费相当数量的资金,因此在达到削减及净化目标的植物生长周期中,污染物浓度及总量等始终在其耐受范围之内。在场地评估中应了解设计场地的污染物种类及浓度,选择适应性较强、易于养护的植被。居住区雨洪设施中应当选择对人体无毒害作用和不掉落果实的植被,植物果实在水中更容易发生变质并滋生蚊虫;居住区内产生的生活垃圾及宠物粪便有时会进入低影响措施,因此可以利用植物对低影响措施进行必要的围合及隔离,减少维护成本和对人体造成的危害。

7结论

2015年4月,国家颁布了16个海绵城市试点城市,至2016年夏季,试点城市建设过程中的植物配置方面所暴露的问题主要为植物品种一致性过高,在今后的实践中,各地区植物研究机构应积极培育具有优良净化、蒸腾作用,适合当地土壤类型的乡土植被。同时做好已有植物的污染物及耐水湿能力的分类及量化工作,为低影响开发措施的设计及软件模拟和评估等工作打下基础;低影响开发措施内使用的植物与传统景观设计中选取的植物更具有特殊性,在设计阶段应做适宜性评估,尤其在居住区污染物浓度较高的片区内更需要区别对待。

参考文献

1CasanovaMT,BrockMA.Howdodepth,durationandfrequencyoffloodinginfluencetheestablishmentofwetlandplantcommunities[J].PlantEcology,2000(147)

2胡俊.南京市居住区植物景观研究[D]南京林业大学,2008

篇6

关键词:城市道路; 沥青路面;预防措施

Abstract: with the rapid development of urban road, in recent years, China's urban road construction is used mostly semi-rigid base asphalt pavement. Compared with other types of pavement, the asphalt pavement a surface level off, no juncture, little vibration, low, driving SangYin smooth and comfortable, easy maintenance, etc. So the asphalt pavement is cement concrete pavement more suitable for urban road. This article in view of the highway asphalt pavement mechanism of production of several common diseases, and puts forward the prevention and control of diseases occurring advice, and gives its regulation methods.

Keywords: the city road; The asphalt pavement; Prevention measures

中图分类号: [TU997]文献标识码:A文章编号:

1 病害出现原因分析

1.1原材料的影响

(1)矿料

设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。

(2)沥青

各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。

1.2车辆超载的影响

随着我国经济的迅速发展,某些部门仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。

1.3路基施工缺陷的影响

有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。

1.4施工因素的影响

1.4.1沥青砼配合比设计存在的问题

沥青混合料的配合比不合理,如:油石比较大,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。

1.4.2沥青砼拌合的控制

拌和设备出现意外情况:刚开炉,料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

1.4.3沥青砼的摊铺及压实

摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大,有些交通部门摊铺设备落后,摊铺面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工,甚至有些高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。

沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。

1.5养护与管理

路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。

2 病害预防措施

2.1 预防裂缝与车辙的措施

严格控制沥青混合料的质量,选用高低温性能好、抗老化性能好、含蜡量低、黏度高的优质沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。采用改性沥青可解决路面抗滑及耐久性问题,使沥青路面的热稳定性、冷稳定性和使用寿命都得到较大的提高,道路病害的出现频率显着下降,日常养护工程量及工程成本大大降低。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。另一方面,还应注意混合料级配的确定以及沥青混合料的高温稳定性、抗疲劳性及低温抗裂性。路面表面特性和耐久性是一对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。

2.2 预防翻浆的措施

其一,根据道路等级和交通量要求,选择合适的面层类型和适当厚度。沥青混凝土面层已采用二层式或三层式,其中一层须采用密级配。当各层均为沥青碎石时,基层表面必须做下封层。其二,设计时,对空隙率较大、易渗水的路面,需考虑设置排除结构层内积水的结构措施。其三,用石灰土、石灰矿渣土、石灰碎石土等作为路面基层,这些材料水稳性好、整体强度高并有板体作用的结构特点,作为路面基层可防翻浆。其四,加强路面或将路面下一定深度以内易致翻浆的土(如粉土)换填好土(如砂砾)。其五,用沥青、沥青土、沥青毡纸、塑料布等做成封闭式隔离层隔断土壤水分的渗入和聚流,也可用有反滤层的砾石及其他粒料做成透水性隔离层,以排除渗入土基水和防止地下水上升。其六,用炉渣、碎砖、压缩的泥炭、松柏树皮、气泡互不连通的泡沫聚苯乙烯塑料等作隔温层,阻止路基冻结线向深处推移,减薄冻层。其七,用颗粒均匀的砾石、碎石等作透风的导温层,使土体迅速向深处冻结,在离路面较近处不致形成有害的聚冰层。

3治理方法

3.1 裂缝的治理方法

为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,对于细裂缝(2mm~5mm)可用改性乳化沥青灌缝;对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前,须清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥,灌缝后,表面撒上粗砂或3mm~5mm石屑。

3.2 车辙的治理方法

如仅在轮迹处出现下陷,而轮迹两侧未出现隆起时,则可先确定修补范围,一般可目测或将直尺架在凹陷上,与长直尺底面相接的路面处可确定为修补范围的轮廓线,沿轮廓线将5cm~10cm宽的面层完全凿去或用机械铣削,槽壁与槽底垂直,并将凹陷内的原面层凿毛,清扫干净后,涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2黏层沥青,用与原面层结构相同的材料修补,并充分压实,与路面接平。如在轮迹的两侧同时出现条状隆起,应先将隆起部位凿去或铣削,直至其深度大于原面层材料最大粒径的2倍,槽壁与槽底垂直,将波谷处的原面层凿毛,清扫干净后涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2黏层沥青,再铺筑与面层相同级配的沥青混合料,并充分压实与路面接平。

如因基层强度不足,水稳性不好等原因引起车辙时,则应对基层进行补强或将损坏的基层挖除,重新铺筑。新修补的基层应有足够的强度和良好的水稳性,坚实平整;如原为半刚性基层,可采用早期强度较高的水泥稳定碎石修筑。但基层厚度不得小于15cm。修补时应注意与周边原基层的良好衔接。

3.3 翻浆的治理方法

一是采取切实措施,使路面排水顺畅,及时清除雨水进水井垃圾,避免路面积水和减少雨水下渗。二是对轻微翻浆路段,将面层挖除后,清除基层表面软弱层,施设下封层后铺筑沥青面层。三是对严重翻浆路段,将面层、基层挖除,如涉及路基,还要对路基处理之后,铺筑水稳性好、含有粗骨料的半刚性材料作基层,并用适宜的沥青结构层进行修复。并做排除路面结构层内积水的技术措施。

4 结语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级交通管理部门都应引起足够的重视,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,使城市道路建设质量全面提高,更上新台阶。

参考文献:

[1]市政工程施工技术应用与施工组织设计实用全书[M].光明日报出版社.

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关键词:公路;沥青路面;车辙;防治措施

1前言

随着高等级公路建设的发展。沥青混凝土已成为沥青路面的主要形式。但伴随着国民经济的高速发展而带来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、车辆渠道化等。使沥青混凝土路面面临严峻的考验。车辙是路面结构各层永久变形的累积,沥青混凝土路面的永久变形是直接影响平整度、路面使用性能、行车安全和舒适的重要因素,它与疲劳开裂一样,是沥青混凝土路面的主要损坏现象之一。

2 车辙的形成机理

2.1 沥青混合料的后续压实

沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、细砂、沥青和空气组成的松散混合物,高温下处于半流动状态,由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中,同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。碾压完毕交付使用后,沥青路面初级阶段,在汽车荷载作用下进一步压实,形成微量的永久变形,渠化交通后形成初始轮迹。施工技术规范规定,高速公路、一级公路压实度要达到实验室标准密度的96 。沥青路面厚度15 cm,在行车作用下压实度达到100% ,经计算形成0.6 cm 的轮迹。

2.2 沥青混合料的流动变形

在高温及车辆荷载作用下,沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动,从而弓}发沥青混合料的流动变形。

2.3 沥青混合料的结构性失稳变形

处于半固态的沥青混合料,因沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动,混合料中粗细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者。随着温度的升高或荷载的增大及荷载的重复作用,加上沥青的作用,硬度较大的矿料颗粒在荷载作用下会沿矿料间的接触面滑动,促使沥青及胶浆向其轮迹的法线方向流动,导致沥青路面结构失稳,形成车辙。

3 影响车辙形成的因素

3.1 交通荷载条件

车辆的渠化交通,重载车辆交通量的增加,超载车辆轮载的加重,增加了形成车辙的速率。

3.2 气候与水文条件

路面温度对车辙产生很大影响。在炎热地区,沥青路面在一定气温和日照作用下吸收大量热量,从而导致路面温度升高,容易产生车辙。残留在路面内的水分会大大降低结构层的抗变形能力,极易导致过大车辙的产生。

3.3 路面的结构类型

刚性或半刚性基层变形量非常微小,车辙主要产生在沥青路面结构层内。沥青路面的厚度越大,永久性变形量也越大。

3.4 路面材料的性能与组成

沥青混合料是一种粘弹性塑性材料,其抗变形能力取决于沥青胶脂的粘结力和矿料之间嵌挤力。因而沥青、矿料的性能和混合料的级配类型及组成都直接影响沥青路面的抗变形能力。

3.5 施工条件

施工过程中材料的质量控制、沥青混合料与温度的均匀性、各种材料的用量、碾压温度、压实度和层间的结合效果等都会影响路面的抗车辙能力。

4 设计阶段防治车辙的措施

4.1 沥青路面结构组合

我国高速公路沥青路面发展初期,由于交通量相对较低,车辙病害不很突出,水损害是防治的重点。当时普遍采用的沥青碎石联结层和Ⅱ型级配沥青混凝土,由于空隙率在8%左右,水进入后不易出来,造成水损害极为严重。因此,后来的设计中,三层沥青面层均采用I型沥青混凝土。I型沥青混凝土级配属于悬浮密实结构,其特点是沥青用量较高,空隙率较小,施工中有时达到2%~4% 。因此高温情况下自由沥青膨胀之后无处去,内摩阻力小,就会加剧高温形变,使路面抗高温车辙性能变差。因此,在目前的高温、大交通量条件下,车辙问题就变得很突出。

在沥青路面结构组合设计时,可采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层,沥青层厚度由原来的15 cm增加至18 cm~22 cm,有效地降低了半刚性基层的疲劳应力水平和其层问的剪切应力,从而提高了沥青路面整体抗车辙能力。

4.2 特殊路段特殊设计

加载速率对车辙的形成具有显著的影响,车速越慢,对于同一点的荷载作用时间就越长,对于处于粘弹性状态的沥青混合料的蠕变变形,也就越大。长大上下坡路段的车辙往往要比平缓路段严重的多。因此,对于重车较多,坡度较陡的路段,沥青混合料要进行特殊设计,采用比正常路段更高抗车辙性能的混合料。

4.3 加强中面层抗车辙性能

研究表明,高温季节时,沥青面层中最高温度位于顶面下9 cm左右,最大车辙发生在顶面以下5 cm一10cm处。而我国高速公路建设中一般只重视上面的抗车辙性能,只在上面层使用改性沥青,致使中下沥青面层变形成为车辙发生的主要原因。这在许多高速公路路面大修时,沥青面层的横断面中得到证实。因此应加强中面层的抗车辙性能,在中面层也使用第一个标号的沥青或者改性沥青,或者添加抗车辙剂等,并对中面层提出动稳定度要求。

4.4 重视层间结合

沥青路面的结构设计以弹性层状体系理论为基础,结构层之间完全连续是一个整体,只有这样才能符合完全连续的界面条件。如果几层沥青层没有粘结好,在使用过程中进入水分,则沥青层与沥青层之间的界面条件将变成不完全连续,甚至完全不连续,导致沥青路面的受力状态发生质的变化。因此,各沥青层之间必须喷洒粘层油,粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青。工程实际结果证明,使用SBR改性乳化沥青作粘层油后,两层沥青层芯样根本无法破开,证明沥青面层已形成整体。

5 施工阶段防治车辙的措施

5.1 提高基层强度和刚度

尽量采用无机结合料稳定粒料来作为半刚性基层材料。无机结合料稳定粒料的强度和刚度都很高,具有板体性、水稳定性、抗裂性、一定的抗冻性和良好的力学性能,对车辙的影响很小。

5.2 提高车辙试验的指标

针对我国现行车辙试验规范值偏小的情况,我们在沥青混凝土配合比设计时应有意识地提高混合料中车辙试验的动稳定度值标准,以减少车辙的产生。

5.3 控制混合料的质量

(1)选用粘度高、针入度小、软化点高、含蜡量较低的优质石油沥青;

(2)选用改性沥青,提高混合料的粘结力;

(3)采用满足规范级配要求的粒径较大的碎石(尖锐棱角、粒糙表面和良好的级配)、碎石含量较多的沥青混合料,严格控制针片状含量;

(4)将矿粉用量与沥青用量的质量比控制在1.0~ 1.2,天然砂的含量

(5)严格控制沥青用量,尤其不要过量;

(6)沥青混合料施工压实度必须满足规范要求;

(7)尽量选择粗颗粒含量稍高、细颗粒含量适宜的级配

5.4施工工艺控制是沥青混凝土路面的关键

沥青混凝土路面施工,从目标配合比到生产配合比,到配合比的验证,工程技术人员应完成全部试验,认真分析数据,保证级配好、油石比最佳。

(1)为了确保沥青路面的混合料级配、油石比、压实度、平整度、抗滑指标,施工中监理应掌握拌和站控制窒的数据,了解各集料、沥青、矿粉的用量,从而控制混合料的级配、油石比。

(2)路面摊铺碾压时,应掌握熨平板的振级,从而保证松铺系数可靠,压实厚度足够,减小车辙深度 为保证平整度好,应在试验段确定碾压方式,施工中严格控制碾压l方式,临理应认真控制,甚至对碾压遍数进行计数,从而保证可靠的压实度,好的平整度。

(3)对于抗滑指标是混合料自身俘在的纹理性能,不应牺牲压实度片面追求。施工中,往轮碾上喷洒水的时候,耍注意控制喷洒量,以防降低混合料温度,要采用雾状喷洒器。在混合料接缝处或冷热搭接处,要采用横缝横压。

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关键词:沥青公路;路面病害;成因;防治;修复

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

某公路为一级公路,为沥青混凝土路面,因为工程建设资金问题,下面层仅铺设了8cm的粗粒式沥青混凝土。在通车以后各路段路面出现了不同程度的病害,尤其是先导段和一期工程沥青路面病害情况尤其严重。根据公路建设部门要求,决定对该公路进行病害修复。

一、沥青路面病害调查及分析

随着该高等级公路建成全线通车以后,交通流量急剧增加,且重载车辆增多,先导段和一期工程沥青路面局部破坏严重。经调查多处破损路段病害结果显示。路面纵横向裂缝严重,雨水沿缝下渗形成唧泥,并有少量网裂和高填土路段沉陷。经过对路面结构钻芯取样检测,基层钙化良好,说明路面基层强度已经达到设计规范要求。为了及时对该高等级公路沥青路面病害维修及防治,指挥部及时组织工程技术人员对原路的病害进行了调查,主要的病害有:路面裂缝、路面车辙、路面涌包和坑槽沥青路面松散、沉陷、剥落等。经分析造成路面缺陷的原因有以下几个方面:超载、交通量大、重载车多是造成路面破坏的主要原因。二灰碎石是一种半刚性材料,随着时间的推移,会产生干燥收缩与温度收缩,半刚性基层的收缩裂缝是不可以避免的,同时二期工程二灰碎石掺入少量水泥,产生收缩裂缝,随着雨水下渗,在交通流量大、重载车辆多的情况下加速了公路裂缝的发展,出现唧泥、坑槽或沉陷等病害现象。

二、沥青路面裂缝成因及修复

1、横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝其成因主要有以下三方面:

(1)材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。

(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝.

(3)差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,园地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

2、纵向裂缝

纵向裂缝由于地质较差,及路基压实度不均匀,产生路面不均匀沉陷而引起的;另一种情况是二灰结石基层及沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。经调查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,一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。同时,路基部分密实度不够,路面基层温差涨缩,混合料级配控制不严,超速、超载、荷载的反复碾压,剪切冲击作用下,也易形成路面裂缝。如不及时处理,雨水渗入到基层易形成翻浆、坑槽,严重影响了路面质量。

4、修复方法

沥青路面非路面结构引起的裂缝处理方法:裂缝小于6mm可不留开槽直接灌缝,需用吹风机吹净裂缝;裂缝大于等于6mm用扩缝机扩缝,扩缝机割缝后,用空压机吹净尘屑后灌缝。路面灌缝受开槽深度,槽壁干燥度、清洁度、施工气温、灌缝材料等因素影响。为保证灌缝效果,灌缝机、开槽机、吹风机国产进口设备都可,但必须保证清缝宽度、深度和清洁度,灌缝后撒干水泥粉混合砂养生后,再开放交通。

三、路面车辙修复

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。沿江高等级公路车辙形成原因主要是车流大,超载车多,载荷接触区夏季磨擦温度高达60℃以上。接近超过沥青软化点指标。再者受施工石质材料级配和路面基层结构的影响及荷载冲击作用,易形成车辙。车辙修复时,宜采用小型铣刨机铣6cm,宽度为整个车道,洗净清理完毕后,重新铺筑磨耗层,以达到路面平整度效果。

四、沥青路面涌包和坑槽

沥青路面涌包是在荷载的推挤碾压作用下,沥青混和料结构层变形或是路面基层破坏形成的。如果是结构层变形而基层不损坏时,直接铣刨或开槽铲除涌包,重铺上面层即可。若基层损坏,则先修复基层,再铺面层,基层修复和坑槽修复技术要求类同。路面坑槽:主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。另外基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽。是由龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果。路面混合料、矿料级配,路基压实缺陷,使路面局部出现破碎形成坑槽。再者是由路面透水引起沥青与石料剥离,外加交变载荷反复作用,形成路面坑槽。若修补不及时,就大大缩短了路面的使用寿命。对路面坑槽修补有冷料修补和热料修补两种方法。沿江公路采用用相同级配的热料修补。

五、沥青路面松散、沉陷、剥落

沥青路面松散原因主要是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。沉陷一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降及路基压实度不足引起。剥落,如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,将会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害。当出现松散、沉陷、剥落根据不同情况进行处理。对于面层松散、剥落首先将损坏部分按正或长方型整块划线,然后用切割机切割,保证开挖的坑槽槽壁垂直平整。将槽内旧料清除,并用压缩空气机将槽内彻底吹净,涂刷乳化沥青时,要保证槽底四壁都要均匀的涂上一层,不能露白。对于路面沉陷进行基层开挖,采用二灰结石处理养生后,再摊铺沥青混凝土下面层。

六、沥青公路路面病害防治体会

经过对该公路病害路段调查并且对病害进行分类,分别采取了不同的维修方案进行处理,采取了后加铺沥青混凝土上面层的方法。经过修复并且运行一段时间以后,沥青路面状况良好。

通过对该公路病害原因分析及防治,本人经过总结、分析,认为沥青路面要保持良好路况必须做到以下几点:

1、防止沥青路面发生早期破坏,应采取的措施。根据实际情况确定并严格控制沥青路面设计、施工等各项指标,严格把好质量关,科学合理地安排工期;加强施工阶段的质量管理,精心组织,科学施工,严格控制材料质量、施工工艺、监理标准等环节,确保施工质量;加强管理,加大检查力度,控制车载超载运输现象,减少超载车辆对路面的破坏;加强养护管理措施,提高养护管理水平。

2、做到重交通通行情况下早期维护。近年来,国省干线和农村公路基本采用沥青混凝土作为面层结构。虽然公路沥青路面建设质量已经有了很大的提高,但从整体上看,建设水平和施工工艺还有待进一步提高。同时加强新建路面在缺陷责任期内检查与维护显得非常重要,可以有效预防路面早期破坏。特别是重交通情况下,早期破坏如果发生在雨季或春融季节,则会加速沥青路面表面功能的降低和伤失。所以说沥青路面要及早维护,发现病害及早处理,使原路面迅速恢复服务功能。

七、结束语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,只要交通管理部门引起重视,措施科学,合理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,从建设单位、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。

参考文献

[1]周瑞琴.浅谈沥青路面病害及处治技术[J].中国房地产业·下半月,2013(4).

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关键词:沥青;病害;成因;防治措施

随着我国沥青道路建设的增多,交通量的日益增大,使目前我国道路路面的质量问题凸显,早期破坏的现象如开裂、泛油、剥落、车辙等均很常见,这不仅使得道路正常维修期大大提前,直接影响了交通,也增大了养护管理资金的投入。

一、常见沥青路面病害及成因

(一)沥青路面的车辙和横向移动

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。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有:(1)沥青混合料油石比过大;(2)表面磨损过度:(3)雨水侵入沥青混凝土内部;(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

(二)沥青路面的松散

松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;(2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;(3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;(4)机械损害或油污染。

(三)沥青路面的裂缝

沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

(四)沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

(五)沥青路面的冻胀和翻浆

沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。

(六) 沥青路面的沉陷

沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是:(1)土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;(2)路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏:(3)路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;(4)桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

(七)沥青路面的泛油

泛油是沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象。其泛油的成因如下

(1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成面泛油。

(2)混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。

(3)粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。

(4)施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。

(5)水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。

二、沥青路面病害原因及预防措施

(一)病害原因

沥青路面在运营期间出现早期损坏现象,影响正常运营。现在总结分析的原因可归纳为:

1车辆超载的影响。

随着我国经济的迅速发展,城市道路上的货车今天能够量增长非常快,某些部门从自身利益出发,超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。超载严重是造成早期破坏的主要原因之一。

2施工与养护因素的影响

2.1材料选择目前我国的城市道路大部分都选用优质进口沥青,上面层采用改性沥青,但在调查中发现,有些建设部门为了确保沥青的质量,在进行招标时将指标定得过高,以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。

2.2在实际生产中,施工人员一般都严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。但这种方法生产的混合料往往不到设计要求,有的甚至出现较大偏差,出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况,其原因就在于骨料的吸水性上。我国现行的沥青混凝土路面设计方法中,集料密度采用的是视密度,而在实际生产过程中,因为自然条件、环境因素的影响,使生产配合比与实验室配合比出入很大。

2.3混合料的拌和、摊铺和压实 摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。摊铺过程中除严格按《规范》要求施工外,还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水,保持高温,梯形迭进的原则。决不能片面追求平整度,进行低温碾压,降低压实度标准;低温碾压易造成空隙率多大,压实度不足,使路面渗水,导致早期破坏;过度碾压易造成构造深度偏小,甚至出现泛油病害,影响行车安全。碾压过程要及时、迅速,并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向,一面发生推挤、拥包现象,从而影响平整度。

2.4路基施工缺陷的影响 有些城市道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。

2.5桥梁施工缺陷的影响 桥面沥青路面早期破坏通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制,与一般路基上路面变形状态不同,未达到设计厚度的沥青面层往往受到剪切破坏。而且一旦有病害发生,便迅速扩展到全桥,很难局部修复。

2.6养护与管理 路面早期养护措施不及时、不完善等也是城市道路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入城市道路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。

(二)预防措施

针对以上分析的沥青路面病害的原因,主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措施。

1材料方面

合理确定沥青路面结构,沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。

2设计方面

精心设计,对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定的基础:选用抗冲刷性能好、干缩系数和温度变形系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层:选用优质沥青做沥青面层;在稳定度满足要求的前提下,应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。

3施工方面

精心施工,选择先进施工工艺和机械设备,制定完善的施工方案,确保压实度达到规范要求,严格按设计要求进行软基处理,提高软基处理的施工质量,严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;半刚性基层碾压完成后。要及时养生,防止其产生裂缝反射到表面层,保护混合料的含水量不受损失;养生结束后,应立即喷洒透层油,并尽快铺筑沥青面层。

4养护方面

严格养护管理,加强路面保洁,确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的进一步扩展。

5加强交通管理

加强交通管理,限制大型超载车通行;在夏季连续高温时段,运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过:禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。

三、结束语

沥青路面中的病害给道路交通带来各种各样的隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强变通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力的。

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