沥青路面范文

时间:2023-04-03 20:56:09

导语:如何才能写好一篇沥青路面,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

沥青路面

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关键词:沥青路面病害成因分析与处治

Abstract: asphalt pavement has good mechanical properties and good durability and driving comfort, prevailing suitable for all kinds of vehicles, and has a solid, durable, smooth, good skid impermeable, fatigue resistance performance andtemperature stability, resistance to high temperature cracking increasing with the amount of road traffic, vehicle rapid large-scale severe overloading, a lot of the asphalt Pavement certain disease, such as cracking, weeping, goes, rutting phenomenon, and some roads evenwhen the opening of that disease, normal maintenance and repair period somewhat in advance, affect the safe operation of the vehicle, but also to increase investment in the maintenance and repair funds.

Keywords: Asphalt Pavement Causes and Treatment

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号

一、前言:

会宕路位于甘肃东南部,是连接兰州与重庆的主干道。G212线在漳县公路管理段养护境内(K159.323―K217.331)58.008公里,原路面为沥青混凝土路面,于2008年3月对会宕路进行改建,在对旧路线进行加宽改建,再进行加铺沥青混凝土路面,沥青混凝土路面在2009年12月完工并通车。

会宕路经过1年的通车以后,路面出现了明显的病害,如裂缝、坑槽、沉陷、推移等。本文通过现场调查对其路面病害成因进行了分析,并给出了处治措施。

二、道路面病害成因分析

随着道路交通量日益增大,车辆迅速大型化以及严重超载,很多道路沥青路基本出现早期破坏,并随着时间的延长日趋严重,影响车辆的正常行驶。最常见的病害主要为裂缝、坑槽、喷浆、推移等。

2011年4月对会宕路(漳县段境内)全线双幅路面进行了路面调查,根据调查结果来看,病害主要发生在外侧车道,里侧车道较轻,病害类型主要是纵横裂、坑槽、喷浆、翻浆、推移、沉陷缝等,经过分析,病害的主要成因如下:

2.1裂缝:

引起路面裂缝的原因是多方面的,主要有:(1)由于加铺沥青面层前对路基整治不彻底,路基未经整治好的裂缝向上反射而引起路表裂缝;(2)在加宽路基时局部路段因路基不均匀沉降而引起纵向裂缝,主要出现在原路加宽位置,因原路加宽位置新建路基与原路存在不均匀沉降的现象,因此在新旧路的交界处出现了纵向裂缝;(3)温度裂缝,在气温下降过程中,公路面层表层的温度很低,同时,温度变化时公路表面的温度变化率也最大,因此,温度裂缝总是起始于表面并向下延伸。由于交通量不断增大,使得沥青面层的抗裂能力降低,温度裂缝逐年增加。

2.2坑槽

现场调查显示,路面在局部出现了一些坑槽,如果连续雨天,坑槽数量会剧增。路面坑槽主要是降雨影响,雨水通过裂缝或者空隙,雨水渗入并滞留在面层中,在大量快速行车的作用下,一次一次产生的动水压力,使沥青从碎石表面剥落下来,局部沥青混凝土变成松散,碎石被车轮甩出,路面产生坑槽。

2.3喷浆

喷浆现象主要是由于雨天水透过沥青面层并滞留在其基层顶面,在大量高速行车作用下,使基层混合料表面的料形成灰白色浆液,在行车碾压时通过压力将灰白色浆液通过裂缝喷洒到路面表面而形成的。

2.4推移

现场调查发现,因车辆遇会车或紧急刹车时产生较大的前推力,沥青层粘接力不够而产生面层沥青向前推动,形成推移。

推移形式是沥青路面推移从现象上看只有一种表面形式,即沥青面层在行车荷载作用下发生剪切或拉裂,而在路面前进方向形成拥包或在路面边缘出现松散状隆起带。通过对多处推移病害实地调查发现,实质上路面推移可分为面层层内推移、结构层层间推移、综合推移2种形式:

(1)层内推移具体表现为基层完好,沥青面层上部发生位移,厚度发生较大变化;

(2)层间推移具体表现为基层完好, 沥青面层局部出现整移,厚度变化较大;

三、路面病害成因的试验研究

为了进一步研究沥青路面破坏的成因,这里对其病害较严重部位进行现场坑探检测,并在路面现场进行对沥青混合料进行抽提分析。现场取坑探三处,均在裂缝喷泥及泛油现象严重部位进行,坑探时共挖二层,包括沥青混凝土上面层、沥青混凝土下面层。

在裂缝位置坑探发现,裂缝贯穿上、下二层,挖开沥青混凝土露出有裂缝水稳基层,水稳基层存在较明显的裂缝,反映路面裂缝是因水稳基层未经彻底整治在铺完沥青路面后,水稳基层裂缝很快反射到沥青面层,形成裂缝。

在喷浆严重位置坑探发现,沥青二层均有裂缝,裂缝未进行修补;沥青混凝土上面层比较干燥,粘结性能较好;沥青中基层下面层也比较干燥,但中间有明显水印,有水从此处渗下面留下的痕迹;基层与沥青混凝土下面层之间明显有水存在。由此说明,由于降雨,水以裂缝渗下后无法排出,而且基层比较密实,水基本渗不下去。

四、病害治理措施 鉴于以上沥青路面病害的成因分析,这里针对不同的病害,并结合会宕路路

面结构,提出了相应的治理措施。

4. 1 纵横裂缝治理:

对于缝宽小于3mm且单独出现的纵横裂缝,不作处理;对缝宽3mm~5mm之间单独出现的纵横裂缝,将缝隙刷扫干净,并吹净尘土后采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵;对于缝宽大于5mm的纵横裂缝,采用铣刨重铺的治理方案。铣刨时要诼层进行,铣刨到无裂缝为止。若基底有裂缝,则需对基底裂缝进行处理。铣刨结束后,采用原路面设计的混合料逐层填铺并压实,填铺时注意层与层之间铺撒粘层油。

4.2 坑槽、喷泥、翻浆、松散的病害处理。

对坑槽、喷泥、翻浆、松散等病害,采用铣刨重铺的治理方案。在上、下二层全部铣刨后,须对基层进行局部处理,清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层油。铣刨结束后的重铺方案与纵横裂缝的重铺方案相同。

4.3 局部泛油处理:

对路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段不作处理;对于泛油严重、摩擦系数降低较多且影响行车安全的路段,采用铣刨上面层后重新摊铺压实的措施,填铺采用原设计的沥青混合料并铺撒粘层油。

4.4 推移处理:

对推移病害,如上面层推移下面层完好时,用铣刨上面层后须对下面层进行局部处理,清除粉尘、杂物喷洒粘层油重新摊铺压实。如上下层整体推移时的措施上下层全部铣刨后,清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层油。铣刨结束后的重铺方案与纵横裂缝的重铺方案相同。

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关键词:沥青路面;水损害;规范

Abstract: this paper introduces the phenomenon of water damage of asphalt pavement, this paper analyzes the reason of the asphalt pavement water damage, and pointed out the standard of the shortcomings of the asphalt pavement.

Key words: the asphalt pavement; Water damage; standard

中图分类号: U416.217 文献标识码:A 文章编号:

1概述

我国早期沥青路面的破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲劳开裂,从20世纪60年代以来,几乎大多数与沥青路面研究有关的课题也集中在这3大破坏形式上。近年来,另外2种破坏形式―――水损害和反射裂缝也逐渐引起人们的注意,也已形成世界性范围的问题。我国在这方面的研究还很少,还没有引起人们足够的重视。直至最近,一些高等级道路发生了较为严重的水损害问题,到了重视水损害问题的时候了。所谓沥青路面的水损害,是指沥青路面在存在水的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,水逐步浸入到沥青与集料的界面上,同时由于水的动力作用,沥青膜渐渐地从集料表面剥落,并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。水损害主要表现为:路面的颜色愈来愈黑;表面层出现松散、网裂乃至坑洞,松散的集料表面光溜溜的,集料与沥青膜剥离,这是典型水损害现象。

2水损害现象

2.1沥青路面表面层的水损害

由于表面层沥青混凝土的不均匀性,水损害总是在局部沥青混凝土空隙率较大处首先产生。无论表面层沥青混凝土是密实型的、还是半开式的,都曾产生这类水损害―――坑洞。通常采用半开式沥青混凝土时,产生的水损害更为严重。只要自由水进入沥青混凝土的空隙中,在大量车行荷载的作用下,必然产生有压水(水动力),使集料与沥青产生剥离现象。

2.2沥青路面表面层和中面层同时产生的水损害当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土时,降水过程中,自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内;当表面层是空隙率较大的半开级配、中面层是密实型沥青混凝土时,在较长时间的降水过程中,自由水透入表面层后有较长时间从中面层的薄弱处透入中面层,并滞留在表面层和中面层内;当表面层和中面层都是空隙率较小密实型沥青混凝土时,如果沥青混凝土的不均匀性较大,压实度不足,局部小面积沥青混凝土的实际空隙率较大,自由水也会长期滞留在表面层和中面层内。以

上3种情况,沥青路面表面层和中面层在大量车行荷载的作用下,会导致两层内沥青混凝土中部分碎石上沥青剥落,导致表面层产生网裂、变形或坑洞。

2.3沥青路面结构层产生的水损害自由水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量车行荷载的作用下,自由水会产生压力并冲刷基层形成灰浆,灰浆通过沥青路面结构层的各种形状的裂缝被压到路表面。在灰浆数量大的情况下,会产生坑洞;在灰浆数量小的情况下,会产生网裂或变形。

3沥青路面产生水损坏的原因

通常水损害产生的主要原因有下列几种:

(1)上面层空隙率大,易渗水。路面没有设计排水结构层,只是希望在上面层和中面层之间排水,事实上,由上面层渗入的水,无法排出,而长期滞留在路面中(天晴后数日,仍可看到在车轮的作用下,从路面缝中冒出水)或通过中、下面层空隙以及裂缝渗到中、下面层。在车轮荷载作用下,部分路面水2期王永东:沥青路面的水损害变成有压水,特别在夏季,温水加剧了集料上沥青膜的剥离,造成路面松散脱落。

(2)压实度不足是早期水损害最普遍的原因。

热拌沥青混合料4%~5%的空隙率就认为是不透水的。大多数沥青混合料设计空隙率为3%~5%,当施工完毕,路面压实沥青混合料的密度应达到室内马歇尔试件密度的97%以上,也就是说现场空隙率为8%以下。路面没有压好,现场空隙率高于8%,就易渗水,发生水损害。

(3)由于要求沥青混凝土路面抗车辙,所以采取选用坚硬的优质的石料、较粗的粒径,适当减少沥青用量,又带来新的隐患,即沥青与集料之间粘附性不足。在春融季节、梅雨季节及雨季,沥青路面逐渐会出现麻面、松散、掉粒乃至坑槽。

(4)我国沥青混合料技术指标不足以防止水损害。

4我国现行规范关于沥青混合料水损害的技术指标

我国沥青混合料技术指标不足以防止水损害,沪宁路在施工时,严格按照交通部行业标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032)执行,即:①按水煮法试验所有的集料与沥青的粘附性都大于4级;②按马歇尔试验所有的沥青混合料残留稳定度均大于80%。为什么都满足了交通部技术规范,仍发生了水损害,除了上面论述的一些原因之外,还有一个原因是规范本身的关于粘附性指标以及混合料残留马歇尔稳定度的指标,与路面水损害并没有建立起很好的关系。当然对于集料与沥青的粘附性指标来说,这个指标存在着3个致命的缺陷:

(1)是否有不同粘附性等级与路面水损害关系的长期性能观测资料,这些资料是否已表明粘附性大于或等于4级就不会产生水损害,事实上这种关系没有建立。

(2)粘附性等级用水煮法试验评价,水煮法试验结果受人为主观因素影响太大,通过权威的单位测试玄武岩,结果是一个3级,一个5级,充分说明这种试验结果作为规范技术指标是不科学的。

(3)水煮法只使用了9. 5~13. 2的粗集料,事实上,部分细集料为砂,与沥青粘附性较差,但并没有评价。美国材料与试验协会ASTMD3625 96“水煮法评定水对沥青裹复集料影响的标准实践”是一个值得推荐的方法,ASTMD3625 91名称为“水煮法评定水对沥青裹复集料影响的标准试验方法”,而AST-MD3625 96则改成“水煮法评定水对沥青裹复集料影响的标准实践”。这里有重要差别,试验方法是对一种材料、一个产品、一个体系或一种服务的一个或多个性质、特征的确认、测量与评价,会产生试验结果。而实践就不同了,它是对一种操作、一种功能给出一种明确的方法,并不产生试验结果。从标准试验方法改变成标准实践,对水煮法的作用也更明确了,它不产生定量试验结果,ASTMD3625 91“水煮法评定水对沥青裹复集料影响的标准试验方法”,将裹复程度与标准剥落率相比较分为10%~100%,业主们有的将95%、有的将90%作为接收标准,新版方法已去掉这些叙述。因而也不能作为拒绝或接收混合料的标准。美国ASTMD3625 95水煮法用厂拌混合料,进行煮沸用于现场肉眼判断2种集料与沥青的粘附性。D3625 95并不是一种试验方法,而是一种标准实践,它本身并不产生试验结果,D3625明确表明,水煮法与路面现场水损害的关系尚未建立。再拿沥青混合料马歇尔残留稳定度技术指标来说,也存在着致命的弱点。马歇尔击实仪双面击实75次,试件空隙率已达到设计空隙率为3%~5%,水很难浸入,也更难浸入沥青膜与集料之间,没有足够的水,谈何水损害?如果要用残留马歇尔稳定度技术指标,也得让空隙率接近现场空隙率,也就是说试件空隙率应在6%~8%之间。“公路沥青路面设计规范”(JTJ014 97)中使用简化的洛特曼试验方法作为沥青混合料水稳定性指标。水损害主要是发生在我国南方多雨潮湿地区,而气温低于-21. 5℃的北方,降雨量较少,水损害不应是一个严重问题,倒是南方多雨潮湿地区再加上冰冻的地区,十分需要一个更能反映混合料水损害特性的技术指标,这个指标就是用AASHTOT283试验的结果――――间接抗拉强度比来表征。

5美国Superpave关于水损害的评价指标

美国公路战略计划(SHRP)沥青课题的主要研究成果――――Superpave,包括2个规范和1个设计方法,即沥青胶结料性能分级规范和沥青混合料的路用性能规范以及沥青混合料设计方法。Super-pave混合料设计方法中关于沥青混合料水敏感性评价,应用AASHTOT283“压实沥青混合料水损害试验方法”,要求间接抗拉比(TSR)大于或等于80%,作为沥青混合料水敏感性评价指标。此外,SHRP计划中,开发了一种净吸附解吸试验方法,用来评价沥青和集料的兼容性。下面将简述这2种试验方法。

5.1压实沥青混合料水损害试验方法(AASHTOT-283)

用SGC(T245和T247或ASTMD2287)旋转压实仪成型6个试件,试件的孔隙率控制在7%±1%之内。6个试件空隙率大致相等,分成2组,每组3个,其中一组采用非条件试验,另一组采用条件试验。非条件试验是将试件放在塑料袋中封好,放入25℃水浴中,至少2 h后进行试验;条件试验是先将试件放在水中加真空(245~600mmHg)5~10min,然后在常压下使试件饱水率达到55%~80%,在-18℃±2℃条件下冷冻处理16 h后,再放入25℃水浴中, 2 h后进行试验。所有试件均采用50mm/min的加荷速率测定间接抗拉强度,当2组试件的劈裂强度比小于80%时,认为沥青混合料水稳性不合格。

5.2净吸附解吸试验方法

净吸附解吸方法是用来评价沥青和集料的兼容性,因为某些剥落的产生是因为沥青胶结料和集料不兼容,从而迅速损失它们的粘结力。净吸附解吸试验,能够帮助筛选集料和解决胶结料的潜在剥落。这种沥青与集料之间的化学兼容性直接影响界面性能,特别是对老化和水敏感性的影响。该试验方法用的是紫外分光光度计来测量沥青与集料的粘附性。此方法是利用在沥青水矿料体系中,矿料表面对沥青有吸附作用,或者遇水后水对沥青的置换作用使沥青膜剥落这一特性,将一定粒径的矿料放入沥青甲苯溶液中一段时间,则会有一部分沥青吸附在矿料表面上,之后向沥青甲苯溶液中加入一定量的水,那么水就会与吸附在矿料表面上的沥青进行置换,这一系列过程会使沥青甲苯溶液中沥青的浓度改变,用分光光度计测出浓度,即可算出矿料对沥青的吸附量及加水后沥青剥落量,从而得出矿料表面上沥青的剥落率或吸附率,以表证沥青与矿料的粘附性。净吸附试验是一种量化的评价矿料沥青兼容性的试验方法,受外界因素干扰较小,同传统的水煮法、水浸法相比,更具有客观性,是一种较为科学的评价方法。

6结论

(1)沥青混合料和沥青路面施工质量及一些外部因素可能会导致沥青路面剥落,这些因素主要是:路面排水系统不健全,路面压实度不足,沥青与集料之间粘附性不足等。

2)现行沥青路面施工技术关于水损害的3个指标,即粘附性大于4级、浸水马歇尔稳定度大于80%,以及简化洛特曼法间接抗拉强度比TSR≥70%,存在一些缺陷,还控制不了水损害。

(3) Superpave混合料设计中关于沥青混合料水敏感性的评价,采用AASHTOT283“压实沥青混合料水损害试验方法”。利用空隙率为7%的试件进行试验,模拟刚施工好的路面空隙率,更为科学合理。用净吸附试验,采用紫外分光光度计来测量沥青兼容性的方法,同传统的水煮法、水浸法相比,更具有客观性,是一种较为科学的评价方法。

(4)引起沥青路面水损害的原因是多方面的,对水损害的研究已引起世界各国的重视,美国SHRP计划中已进行了大量的水损害方面的研究,并推荐采用AASHTOT283方法作为统一标准。而我国在这方面所做的工作还很少,还没有一个较为科学的统一的试验方法。

参考文献:

[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人

民交通出版社, 2001.

[2]宋晓东,曹慧莘,张兴.高速公路沥青路面水破坏的原因及防

治[J].黑龙江交通科技, 2001, (6): 4~6.

[3]王抒音,周纯秀.提高沥青-酸性集料抗水破坏的试验研究[J].

中国公路学报, 2003, (1): 6~9.

[4]沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏现象及其防治措施(上)

篇3

关键词:沥青路面;龟裂;基层强度;材料级配

在矿质材料中,采用各种方式掺入沥青材料(石油沥青、煤沥青、页岩沥青或渣油等)组成混合料,修筑而成的各类型路面,统称为沥青路面,它适用于各种交通量的道路。由于用沥青为粘结料修成的路面呈黑色,故又称为黑色路面。沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料,使矿料之间的粘聚力大大加强,从而提高了混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量大为提高,延长路面的使用年限。沥青路面具有表面平整、不渗水、噪声小、少扬尘、行车费用低及养护方便等优点。因此,沥青路面在我国被广泛采用。

沥青路面龟裂是目前沥青路面普遍存在的病害,也是养护中比较难以处理的病害之一。它严重地影响沥青路面的使用品质和使用寿命。沥青路面产生龟裂的原因较多,较复杂,并有隐蔽性,单从表面不易看到,产生龟裂的原因很多,本文主要从以下几个方面来介绍沥青路面的龟裂与处理方法。

一、基层强度、结构及施工方法

(一) 路基不均匀沉降,引起沥青路面龟裂。路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:

1. 路基填料控制不好,G311公路周口段,路面形成高低不平,养护人员挖开路面后,发现部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的。

2. 半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,如周项路改建项目,半挖半填路基较多,当路面完成后,出现了沉陷和裂缝,是由于路基填料的含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基填料接缝接合部产生裂缝和沉降,路基压实机具不足,使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。

3.特殊地基路段、路基防护排水不完善,造成土基的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。

(二)桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车,引起沥青路面龟裂,桥梁、涵洞两端的路基的病害,是一个比较普遍的现象,也是最常风的公路病害之一,在我国现有的公路都不同程度的出现一些问题,主要表现在:

1. 桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小而压实不到位,通车后,引起路基的压缩沉降。

2. 台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。

3. 在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷、龟裂。

(三)基层不平整,引起沥青路面龟裂

如106线项城段基层为次高级路面基层,施工要求不严,在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层推铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整。

由于沥青路面对基层强度的要求比水泥混凝土路面高,因而沥青面层本身的强度很小,不能抵抗车辆的荷载压力,主要起耐磨作用,所以,沥青路面的基层必须符合下列要求:

1. 具有足够的强度

基层应能承受车轮荷载作用,在行车荷载反复作用下,不应超过允许的残余变形,也不允许产生剪切和弯拉破坏。为此,基层应具有必要的强度,强度包括矿料颗料本身的强度和结构的整体强度。

2. 具有良好的水稳性

沥青面层,特别是表面处治和贯入式,在使用初期,透水性较大,雨季时表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层中,导致基层材料含水量增加及强度降低。因此,必须用水稳性好的材料作基层,在潮湿多雨地区尤须重视。

3. 表面平整、拱度与面层一致

为了保证沥青面层的厚度均匀一致以及面层的平整度和拱度,基层应平整,其拱度应与面层一致。

4. 与面层结合良好

基层与面层结合良好,可减少面层底部的拉应力和拉应变,以防止面层发生滑动、推移等破坏。

(四)对沥青路面龟裂的处理方法:

1. 对严重龟裂、已出现松散脱落的油面层,可清除干净。如果基层没有多大变化,可适当处理基层后,重新恢复油面层;

2. 对其它龟裂,如果未出现松散脱落,大面积可用洒油法,小面积可用刷油法,用油量一般为0.8%KM/O左右,然后再撒一层砂,防止车轮将油带走。洒油、刷油的目的是封住裂缝,防止表面水渗入基层。严重龟裂时可刷油两次,直至裂缝不渗水。

3. 对个别严重破坏的,多数是由于基层破坏引起,因此需进行挖补质量。

4. 不宜采用大面积中修罩面的方法,加强日常养护,做到勤修勤补,见坑就补,见缝就封,见水就排,尽可能延长路面的使用寿命,以待大修时彻底解决。

二、与基层材料级配、结构类型有关

良好的材料级配是保证基层密实的前提,而密实度与强度成正比,密实度大则强度高,密实度小则强度低。稳定性是指基层

热拌沥青碎石混合料级配组成标准 表1

注:1、类型LS代表沥青混合料,后面的数字代表混合料矿料的最大粒径尺寸(mm);

2、沥青用量系指沥青占矿料重量的百分率计;

3、采用煤沥青时,沥青用量应增加20%。

沥青混凝土混合料级配组成标准 表2

注:1、类型LH代表沥青混合料,数字代表矿料最大粒径(mm)。Ⅰ型孔隙3~6%,Ⅱ型孔隙率为6~10%。

2、表中沥青用量系指沥青占矿料重量的百分率计;

3、采用煤沥青时,沥青用量应增加20%。

的抗水性和抗冲击性,即当受到水的侵蚀时不致产生软化降低强度,受到车轮冲击作用不致产生位移变动。有的基层强度虽然很高,但稳定性差,因而导致沥青面层出现龟裂。表1和表2分别列出了各类沥青碎石混合料和沥青混凝土的矿料级配标准范围,沥青用料应通过试验确定,表列数值仅供试验时初选沥青用量的参考。

处理方法:由于基层已无法处理,只有在油面层上下功夫。对松散脱落的可清除掉,重新修补恢复。其余也可采用洒油或刷油法,防止表面水渗入损坏油层。

三、与施工方法有关

目前主要有两种施工方法,即机械化施工和人工拌和施工法。人工拌和法不能有效和准确地控制各种材料的配合比,特别是用油量。此外,炒拌过程中不易掌握炒锅温度,容易出现偏高,炒焦的现象,致使沥青老化。总之,人工拌和缺点较多且不易克服。机械拌和则可以按照设计配合比进行施工,保证施工质量,避免和减少沥青路面龟裂现象。

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,摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度,摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。因此,为防止路面出现龟裂,应尽量选择好摊铺机和技术熟练的操作人员。

四、与碾压控制有关

沥青面层铺筑后的碾压对面层的质量有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:

(一)压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。

(二) 碾压温度的控制上,初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定。复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。

(三)碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面是停置而不关闭振动装置等都会引起面推拥;未冷却的路面是停机会出现压槽。

(四)压路机碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。

(五)碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间内重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂核波浪。

(六)驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。

五、与沥青质量有关

沥青路面使用的沥青材料有道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青和沥青乳液等,道路石油沥青,沥青路面采用的沥青标号,应根据当地气候条件、施工季节的气候、路面类型以及矿料性质和施工方法等予以选用。因为优质沥青具有较高的抗磨损和耐高温性,而且不易老化,这是防止沥青路面早期老化龟裂的重要条件。下面给出各种沥青面层适宜使用的沥青标号以及沥青材料的加热温度:

各种沥青面层适宜使用的沥青标号

沥青的加热温度应不超过下表规定:

沥青材料的加热温度

注:沥青的浇洒温度可比表规定的低5~10℃。

沥青混合料可看成扩展的材料,车轮的搓揉对路面有很大的好处,而在不通车的地方,如飞机跑道、道肩和人行道,都有很多龟裂,国产沥青因含蜡量高性能差,尤其是低温变形能力低。

沥青路面产生龟裂的原因很多,只有在施工时严格按照国标要求进行操作,加强日常养护工作,才能从根本上解决沥青路面病害。

参考文献:

[1]金效仪等.路基路面工程,人民交通出版社,1993年7月

[2]汤林新等.高等级公路路面耐久性,人民交通出版社,1996年3月

[3]公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全,长春出版社,1999年7月

篇4

【关键词】沥青路面;车辙;永久变形机理;影响因素

1.概述

高等级公路中,沥青路面作为一种无接缝的连续式路面,具有力学强度高、路面平整度高、耐磨和抗滑性能好、噪音低、无扬尘、养护方便以及易于回收利用等优点[1]。因此在世界各国公路建设中得到广泛应用,我国已投入使用的高速公路中沥青路面占到95%以上。随着交通量的增加,车辆的增加,平均车速的提高,沥青路面早期破坏日益严重,沥青路面的车辙问题最为集中。由于车辙在雨天中形成了路面积水,直接影响了行车的舒适性和安全性,增加了路面的损坏。

沥青混合料作为粘弹塑性材料,其温度和作用时间与沥青混合料的温度和作用时间密切相关。当外界温度在30℃左右的时候,沥青路面的路表温度将会达到40℃甚至50℃以上,可能会高于道路沥青的软化点,沥青路面在车辆荷载的反复作用下则会发生显著变形,这种变形分为可恢复变形和不可恢复变形。其中不可恢复的部分将成为永久变形。鉴于沥青混合料的高温稳定性及其固有的粘弹塑性,使车辙形成机理比较复杂,这使得沥青混合料的永久变形成为一个世界性的问题。因此,解决沥青路面的面层永久变形成为车辙问题的重点。

2.沥青路面永久变形机理

ASTM标准E867将永久变形定义为:"一种由横向交叉斜面和纵剖面限定的偏离水平面的相邻竖向凹陷"[2]。永久变形是在重复交通荷载作用下,沥青混凝土发生流动变形,其中无法恢复的部分变形累积形成的。大量的观测及理论研究表明,半刚性基层高等级沥青路面产生的永久变形,90%以上发生在沥青面层,因此,沥青面层的永久变形是研究的重点。沥青混合料是一种由沥青水泥和骨料本身的松散矿物颗粒组成的混合材料体系。当外部荷载作用时,微结构应力克服了沥青膜粘性力之间的部分弱粘结,并使之相互作用。由于荷载不断重复作用,迫使这种相互错动在更深更宽广范围内不断重复产生,并逐步累积形成宏观永久变形[3]。这种多方向运动的颗粒,导致沥青面层的混合物向轮胎的两侧流动,从而产生推移,拥包以及永久变形。

纵观沥青混合料永久变形的形成过程,大致可分为以下三个阶段:

1、 开始阶段的压密过程,由于沥青混合料空隙的存在,特别是在施工不足的情况下,车轮荷载再次碾压沥青路面,沥青面层的厚度减小,在车轮荷载集中的地方形成永久变形。在公路施工过程中,通过严格压实规范,来控制压实过程中产生的永久变形。

2、沥青混合料的流动沥青混合料在高温下是粘性的半固体,在车辆荷载的作用下,当荷载形成的剪应力比沥青混合料的抗剪强度大时,沥青就会产生流动变形,不断积累就会产生永久变形。

3、矿质骨料的重排和矿质骨架的破坏在高温下是半固态的沥青混合料,在荷载作用下最先流动。此时,荷载主承体为混合料中粗集料和细集料两者组成的骨架,此外还有沥青的作用,在荷载的直接作用下,硬度较大的矿料颗粒沿矿料的间接触面开始滑动,这使沥青向富集区流动,从而流向混合料的自由面。

可以看出,永久变形的初始原因是压密和高温下的流动,从而导致了骨架的不稳定性。高温,重载,慢速以及运输等因素,以及混合料级配的变异性、孔隙率高、部分路段的油量控制不好等内因,这些都会引起车辙和路面永久变形

3.沥青路面永久变形的影响因素

(1)沥青及其用量

沥青材料在沥青混合料的高温性能中起着非常重要的作用,沥青混合料的粘结力是沥青混合料高温稳定性机理的一个组成部分。沥青的粘结力越大,沥青混合料的综合强度越好,沥青混合料的抗剪切变形就更稳定。一般而言,沥青粘结力与温度有关,沥青混合料的温度敏感性较低,形成的沥青混合料的高温稳定性就越理想。沥青用量太高或太低,都会对沥青混合料的高温稳定性产生严重影响。沥青混合料中的沥青太低,会使混合料难以压实,无法有效地保证孔隙率。与之相反,沥青含量太高,而自由沥青的增加,也会影响其高温稳定性。因此,针对不同类型的混合料,应确定最佳的沥青用量,从而使混合料的高温稳定得到保证。

(2)集料的级配组成和孔隙率

沥青混合料和骨料是沥青混合料的两个部分,可分为砂砾的、碎石的、砂质的和矿渣的。沥青混合料的强度主要体现在:一是水泥沥青和填料的形成粘结力,另一种则是集料颗粒之间的锁结力与内摩阻力。矿粉的表面积巨大,使沥青材料形成了一层薄膜,从而改善了沥青材料的粘结强度和温度稳定性,而锁定力主要是粗骨料颗粒之间。总之,良好的级配对与沥青混合料高温稳定性非常重要。大孔隙率的沥青混合料易产生压实变形,增加沥青混合料的密度,增加材料之间的接触压力,从而提高混合料抗车辙能力。当孔隙率比临界孔隙比低时,继续降低孔隙率,将降低沥青混合料抗车辙能力。如果温度升高,沥青就会膨胀,由于温度的升高,沥青的粘度就降低了,沥青的效果变大、内聚力与内摩擦阻力降低,促使沥青混合料抗变形能力下降,空隙率小于3%的发生车辙概率增大[4]。

(3)温度与水文地质条件

气候条件主要包括气温、日照、热流、辐射、风、雨等,除了湿度以外,其他问题都可以反映在温度上,黑褐色的沥青混合料具有超强的吸热能力,由于热量的积累,大部分热量不能从沥青路面中散出来,在外部荷载的作用下,很容易产生变形和流动,导致车辙的形成。车辙基本上是在夏季高温下,车辆荷载重复作用产生的。研究表明:沥青混合料的抗剪强度随温度的升高而降低。事实上,温度对混合料的高温稳定性的影响是通过对沥青的影响来实现的。随着温度的升高,沥青混合料逐渐变软,模量逐渐减小。

在沥青路面,水分大幅度降低了路面结构层的抗变形性能,从而导致产生大车辙。沥青路面施工完成后,水和空气通过混合料中的空隙和外界的连通空隙进入到沥青混合料内部,如果水分不能及时排出,在车辆载荷的动水压力和温度的共同作用下,循坏反复,穿梭于沥青与矿料间,起作用,阻碍了沥青与骨料之间的粘结,降低了沥青与矿料的粘附性,从而使得沥青路面在有水的条件下,动稳定度随之下降。

(4)交通条件

交通条件影响沥青路面的高温性能主要体现在:车辆荷载、轮胎压力、车辆速度以及车流渠化。车辆荷载对沥青路面的影响是最值得注意的,主要是荷载大小以及时间的作用。一般来说,轮胎的压力是适应车辆载重的,负荷越高,轮胎压力越高。负载动作时间越长,同一交通量引起的地表变形量越大。

4.结论

(1)本文能够反映出沥青混合料的粘弹性和弹塑性变形性质。同时,对研究沥青混合料的高温抗变形能力有较好的判断;

(2)分析了沥青混合料永久变形形成的机理,将沥青混合料永久变形的形成过程分为迁移期、稳定期和破坏期三阶段;

(3)温度的升高和偏应力的增加,沥青混合料的永久变形将会增加,稳定期的发展速率加快,导致破坏期的提前到来。

【参考文献】

[1] 孙立军.沥青路面结构行为理论[M] .北京:人民交通出版社,2005

[2] 汤文,孙立军.基于遗传算法的沥青路面永久变形预估方法[J].武汉理工大学学报,2008,30(12):42-45

篇5

1 沥青路面开裂原因

沥青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,一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝主要是非荷载型的,在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。

1.1 结构性破坏裂缝

1.1.1 沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层也产生开裂破坏。影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度,通过试验得出半刚性基层底部的拉应力与半刚性材料回弹模量间的关系曲线。

1.1.2 在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层,可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小,甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力,这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

1.2 温度裂缝。

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。

1.2.1 低温裂缝。

沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长,混合料劲度急剧增大。由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂。这种情况在沥青面层与基层的附着力不够好、允许有一定的自由收缩时,裂缝就更容易发生。由于沥青路面宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。

1.2.2 温度疲劳裂缝。

这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。

2 影响裂缝产生的主要因素

2.1 沥青及沥青混合料的性质。

沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。.

2.2 基层材料的性质。

基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。

2.3 气候条件。

极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

2.4 交通量和车辆类型。

半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。

2.5 施工因素。

主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。

3 减轻沥青路面裂缝的措施

根据规范,通过路面结构设计和厚度计算可以满足沥青路面强度和承载能力要求,基本解决荷载型裂缝产生的问题。对于如何避免或减轻非荷载型裂缝的产生,应从设计与施工两个方面来进行考虑。

3.1 设计方面:

①在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。

②选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。

③在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。

④沥青面层采用密实型沥青混凝土。

⑤采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。

⑥为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。

⑦设置应力消减(应力吸收)中间层。

3.2 施工方面:

①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。

②半刚性基层碾压完成后,要及时养生。

③半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。

④透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。

篇6

关键词:沥青路面;预防性养护;应用技术

0 前言

预防性养护系指在道路发生结构性破坏之前或路面病害发生初期,对其采取的养护措施,可以阻止道路病害向深层次发展,从而达到延长路面使用寿命、提高道路服务质量、降低道路周期寿命成本、延长中修或大修期限的目的。它与传统的道路养护遵循的“坏了才修、不坏不修”的原则截然不同,强调的是预防性。在发达国家,公路的预防性养护占有极其重要的地位,大量的人力、资金投入到公路预防性养护当中。研究认为,道路使用一定年限后,需要对其采取一定的预防性养护措施,延迟路面的损坏、维持或改善路面现有的行车环境,通过延长原路面使用寿命来推迟耗资巨大的大中修或重建行为。

1 沥青路面养护技术分类

高速公路作为交通运输要道,其养护维修工作是一项复杂的系统工程。由于世界各国经济、气候、政策以及文化有很大差异,初期道路设计的类型大不相同,再加上资金预算及技术水平参差不齐,使得养护的组织形式和方法存在很大差异,养护种类及适用范围也是多种多样。

1.我国养护技术分类:

按养护作业性质、规模和时效性的不同,根据我国《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)的规定,可将沥青路面养护工作分为日常养护、小修保养、中修、大修、改建和专项养护工程等五类。这种分类从本质上反映了我国公路建设行业“重修理,轻预防”的观念,很难反映现代路面养护维修技术的特点,无法满足道路管养的基本要求,难以适应于现代养护维修技术的发展。

2.西方国家养护技术分类:

根据路面的病害类型、严重程度以及所需要采取维修养护措施的性质和功能的不同,西方发达国家将其分为路面养护、路面修复和路面重建三大类。其中,养护是针对上、下面层的预防和处治,主要是指采用预防性养护措施和修复性养护措施;当路面出现结构性破坏时,根据适时情况的需要可采用加铺层、铣刨和加铺、面层再生利用和重建等大中修方案。

2 沥青路面预防性养护的内容和特点

(一)养护时机合理

沥青路面在其寿命周期内可分为三期:a.建成投入使用开始,沥青逐渐被氧化、损耗;b.沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;c.路面出现较大面积裂缝,并贯通形成龟裂,最终出现结构问题。路面预防性养护是对高速公路路面采取一种高标准的养护方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于第一阶段时开始采取保护性养护措施,把病害消灭在萌芽状态,使路面始终处于良好的服务状态。

(二)养护周期规律

预防性养护标准高,而路面使用性能随时间变化逐渐下降。因此必须周期性实施养护措施,即定期开展路况调查,采集路况数据,进行分析与评价,当路面使用性能降到预定标准时,及时实施养护策略,恢复路面服务功能,如此循环往复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测,实施预防性养护可增加检测频率,特别是对常巡查中发现病害的路段作专项检测与评价,根据分析、评价结果实施养护措施。

(三)预防性

对路面状况连续检测、评价3年后,获得一组连续数据,可以建立模型对路面使用性能各指标进行预测,对将来需要养护的路段及养护对策进行预测。通过路况的检测、评价与预测,适时对路面采取适宜的保护性养护措施,保护路面,预防各种病害的发生与发展。通过评价与预测,考虑未来交通量的增长,对出现病害或预测即将出现病害的路段针对病因采取有效措施,做到治本治标,以防微小病害发生与恶化。所以预防性养护属于主动养护,体现了“预防为主,防治结合”的养护原则。

(四)机械化程度高

路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高,不仅能满足预防性养护的检测频率,而且能保证检测数据的精度和科学性,处理数据、信息的能力也大大提高。很多发达国家都非常重视高速公路的检测效率和质量,已开发和应用集成检测技术,由一台专用车即可完成路面状况的各项检测。另外,路面预防性养护宜采用机械化的施工方法,以保证路面养护施工高效、优质、快速完成。

3 沥青路面预防性养护的适用条件

对公路沥青路面而言,预防性养护是一种高标准的养护方式,它要求路面状态良好时就开始进行保护性的养护措施,如果在路面状况调查中确定的破坏类型与结构缺陷有关,那么该路面就不适宜预防性养护处治,而应视病害严重程度考虑采取大中修或者是重建。因此,对于公路沥青路面实施预防性养护措施,其前提条件包括以下几点:

1.预防性养护措施只是为了改善路面功能性,对于路面结构性能起不到太大改善作用,因此,路面结构性良好是采取路面预防性养护措施的先决条件;

2.采取预防性养护的目的,是为了最大程度的利用资金达到最佳养护效果,以使路面保持良好的性能状态,因此,养护措施的实施必须具有良好的费用效益;

3.预防性养护措施的根本目的是为了改善路面性能,因此,时机的选择必须与实际的路面状况相结合,对不同等级路面状况实施有针对性的预防性养护措施;

4.路面使用性能随着时间变化逐渐恶化,因此,需要制定周期性的、计划性的养护计划,即定期进行路况检测与调查,通过收集的路况数据对路面进行分析与评价。当路面使用性能降低到一定程度时,必须立即采取养护措施,提高其路面服务功能,形成良性的、周期性的养护计划。

4 预防性养护措施应用技术

1999年美国联邦公路管理局就11种沥青路面预防性养护措施进行了详细理论以及应用介绍,主要包括:稀浆封层、微表处、碎石封层、砂封层、复合封层、薄层热拌沥青混凝土加铺层、超薄磨耗层、刷入封层、雾封层、灌/封缝以及还原剂封层;同年,密歇根交通运输部就预防性养护措施制定了预防性养护计划。目前,国内外普遍采用的预防性养护技术措施有:雾封层、裂缝填封、薄层罩面以及石屑封层。

5 结语

随着我国公路里程的急剧增加,使公路路面养护问题显得越来越重要,在今后一个时期,我国公路将由建设为主转为建设与养护并举,并逐步以养护为主。公路养护与管理的任务,就是运用先进的技术和科学的管理方法,合理地分配和使用养护资金,通过养护维修使公路在使用年限内经常保持完好状态,并有计划地改善公路的技术指标,以提高公路的服务水平,最大限度地发挥公路的运输经济效益。

文献综述:

[1]朱宏琴,项琴.路面预防性养护的研究现状及发展趋势[J].中外公路,2008 (12)

[2]童恺曼.高速公路沥青路面预防性养护探究[D].天津:天津大学,2007

[3]方俊伟.公路沥青路面预防性养护措施决策研究[D].大连:大连理工大学,2008

[4]潘玉利.路面管理系统原理[M].北京:人民交通出版社,1998年6月第1版

篇7

按照国际上的一般认识,沥青路面裂缝大体上有以下一些类型。

1.横向裂缝主要包括温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射裂缝。

由于路面收缩的主轴是纵向的,因此,低温产生的裂缝大多是横向的,而且几乎是6m—10m的等距离间隔。裂缝的出现往往就是沥青路面损坏的开始。随着低温循环的影响,裂缝将会进一步的扩展,导致路面工作状况恶化。

2.纵向裂缝及网裂分为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝。

3.块状裂缝。

4.边缘裂缝。

5.沉降或沉陷裂缝。

6.构造物接头裂缝。

各类裂缝的成因是非常复杂的.由于成因的不同裂缝在路面结构的垂向深度相差较大,很多专著已有详细论述,

同时也在防治措施方面做了很多研究。

二、工程概况及施工要点

我段管养的南洛线和许南线出现最多的就是网裂,Z760线K0—K18是武警修的一条路,由于路面沥青厚度小于设计厚度,所以导致路面出现网裂。我段最近正在采用路面封缝材料对上述两路段的裂缝进行了封缝处,经过反复试验效果较为明显。施工配置除安全设施外,仅需1个工人,加热设备靠1台煤气罐即可。施工要点如下

1.清洁缝边路面的灰尘、脏物和松散的沙子。

2.根据缝宽确定截取封缝带宽度,准备好封缝带。

3.用喷灯或喷枪将封缝带加热,沿裂缝位置将封缝带紧贴于缝口,加热的温度以其表面变得油滑即可。

4.为了克服封缝带与原路面的色差影响观瞻效果。可在封缝带未完全冷却时在其上面撒一些细砂、细泥或粉煤灰。5.当裂缝宽大于20mm时,首先用普通材料填满特大缝大约至缝宽1.5倍的高度。即填充料至缝面的距离大约是缝宽的1.5倍。把大缝封缝料熔化后浇在缝里,并加入适量干净的碎石料,如此反复直到缝满,这个过程要进行人工捣实。再在其上贴封缝带:当裂缝小于10mm时,可直接贴封缝带:当裂缝间于10—20mm之间时。应用细砂进行填实后再贴封缝带。

6.施工现场应做好交通管制,确保施工安全。

三、结语

1.南洛线和许南线本身均是一条质量优良的公路.主要质量指标均满足规范及设计要求。目前路面出现一些裂缝,由于裂缝涉及路面结构层及路基的垂向深度较大。有的路段还因为路基的沉降固结未彻底完成造成的纵向裂缝,常规的处理方法造价高、对交通影响大且不彻底,用封缝带进行封缝处理确保雨水不下渗。效果较为明显。

篇8

沪宁高速公路自1996年9月通车,1998年有些路段出现了泛油现象,开始时颜色较浅,并拌有轻微沉陷。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,很快就出现松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,沥青膜已剥落贻尽。这是典型水损害现象。

通常水损害产生的原因有下列几种:——路面排水系统不健全;

——路面压实度不足;

——路面离析;

——其它:集料表面粉尘太多。

沪宁高速公路江苏段沥青路面上面层级配采用AC-16B型,其级配比部颁规范中AC-16I型粗,上面层空隙率大,易渗水。而原路面没有设计排水结构层,只是希望在上面层和中面层之间排水,同时在路肩上设置了碎石盲沟,通过碎石盲沟将上、中面层间的水排出。事实上,由上面层渗入的水,无法从碎石盲沟排出,而长期滞留在路面中(天晴后数日,仍可看到在车轮的作用下,从路面缝中冒出水)或通过中、下面层空隙以及裂缝渗到中、下面层。在车轮荷载作用下,部分路面水变成有压水,特别在夏季,温水加剧了集料上沥青膜的剥离,造成路面松散脱落。

篇9

【关键词】沥青路面;损害;防护措施

引言

沥青路面早期病害现象主要有泛油、波浪、拥包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙9种[1]。本文将具体分析沥青路面破坏的原因以及相关养护措施。

一、沥青路面早期破坏的原因

(1)环境条件的影响

外在环境的变化是人为因素所不能控制的,恶劣环境会直接导致新建路面早期损害。例如:气温的变化,沥青具有热胀冷缩特性,在昼夜温差较大的地区,温度反复的骤升夜降会导致沥青路面疲劳,原因是温度骤降会导致路基上层土体冻结,但是路基下部土体温度仍然比较高,水分在土体内由温度高处往温度比较低处移动,使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结,形成晶体,继而引发冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用,移动到冰晶体上面冻结,这样,该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能(即水的张力作用),增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力土中温度高处的水分便向上移动,补充低温处土粒薄膜水的转移,从而温度高处的水分不断向温度较低处的冰晶体移动而形成冰晶,而冰晶体的体积越积越大,形成冰胀作用,使路基路面产生冻裂,冻胀隆起现象[2]。

(2)人为因素的影响

①严重超载。伴随着国民经济高速迅猛发展,社会对物流的要求也越来越高,伴随着对公路运输要求(运输频率和载重)也越来越高。进而导致一些个人或者部门为了自己的私利,严重超载,结果给沥青路面(尤其是新铺设好的路面)带来了巨大破坏,大大缩减了路面的使用寿命,也浪费了大量人力物力去养护路面,得不偿失。

②采用的铺设材料不达标。沥青和沙石材料类型差异较大,导致路面质量降低和寿命缩短,有些路面在使用初期已经出现破损。

③人为设计不合理。在沥青路面结构设计上,一方面对公路交通量的预算和评估值偏低导致路面厚度设计不足,结果路面刚投入使用不久就导致破损;一方面排水系统不够完善,导致路面积水或者是积水下渗破坏路基,导致路面很快出现下陷或者坑洼。

二、杜绝沥青路面早期损害的措施

(1)责任义务方面:相关执法部门应该严格控制超载车辆和违法车辆,减少对沥青路面的直接损害,这是增加沥青路面使用时间的重要方法之一。每个公民也应该自觉遵守相关道路管理条例,履行爱护公共财产的义务,这样不仅可以减少对路面的损害,更是对自己的人生安全负责任。

(2)路面设计方面:应该充分评估和预测道路交通量和负载量,其中预测大负荷车辆交通量尤其重要,所以应该适当的提高路面的结构标准。对于半刚性结构路面一定要合理的进行组织设计,包括路面材料、路面厚度、地下管道设计深度等,同时最好选用改良过的沥青(沥青混合材料中适宜的加入石棉和炭化纤维),从而增强路面的抗裂性能。路面预防主要是防排水,主要包括防治路侧积水和积水下渗,因此在勘察设计时应该对周边的地理环境、水源、水量、水文条件等进行精细的调查和记录,同时应该设计出合理的边沟、截水沟、排水沟等排水措施,构建完善的排水体系,防止各种各样水流侵入路面地基而缩短公路的使用期限。

(3)路面施工方面:路基在施工的过程中,压实度不能低于规定值,所以填充物中不能含有过多的淤泥、有机物和腐殖质等松软物质,对于需要填充的土路基应该采用重型击实标准,同时也因该加大压实度的检测力度,保证回填质量。含水量在碾压时应该精确的控制,碾压结束以后要马上进行喷水养护,养护时间至少不低于5天,养护时间内要严禁行车,在养护结束以后应立即用乳化沥青做透层或封层;透层施工完成后,应尽快铺筑沥青面层,同时在工程实施时必须先将缝口清理干净,然后立即浇灌乳化沥青并跨缝铺设玻璃纤维土工格栅。

三、加强沥青路面长期养护

一些沥青路面的早期损害,可能是临近路面长期养护措施不足,导致路面严重破坏,司机可能会避开坏路进而聚集在还未损害的道路上,增加了未损害公路的负载量,加速了该路面早期损害。

(1)路面养护和管理方面:很多沥青路面的损坏都是因为人为不正确和不健康使用造成的,所以应该从严执法,依法治路,多上路检查维护,增强行政路政管理,更好地保护路产和路权,保障公路的健康和顺畅。同时对沥青路面的各方面的养护要正确且及时,例如,对于横向裂缝和纵向裂缝,缝宽小于5mm的,可先将缝隙清理干净(可以用空气压手机吹去尘土),再灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;对于缝宽大于5mm的,将裂缝内杂质清理后可用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实,再用烙铁封口,也可以采用乳化沥青混合料填封,对于轻微的龟裂可以采用刷油法处理,或进行小面层喷油封面,对于大面积的龟裂、网裂,一般可采用加封层或现场再生法处理。必要时应先处理路基或基层,然后再修复路面。

(2)日常养护同样很重要:例如,春季应做好沥青路面收缩裂缝的灌、封处理;夏季是沥青路面养护施工的有利季节,应及时处治泛油、铣刨铲除拥包、波浪,挖补松散、坑槽,及时恢复路面的使用质量;秋季应做好冬季病害的预防性保养修理,如裂缝灌封处理、冻胀松脆的防治:冬季是沥青路面比较稳定的季节,应做好横向、纵向裂缝的防治,并在积雪地区做好除雪防。

(3)公路沥青路面的养护不能仅仅只依靠公路部门的维护和监督,更需要我们每一个公民积极主动参与维护,自觉履行“维护公共财产不受损失”的义务。公路维护涉及到一系列的问题,例如公路的设计、施工、养护、管理、维护等各个方面,这是一项利国利民的重大工程,需要每一位公民的积极参与,齐抓共管,全民参与,狠抓落实,明确责任,切实做好路面防治工作,保障公路的顺利通畅和持久耐用。

四、结语

以上所述各种各样的原因和病害加快了对沥青路面的早期损害,结果导致养护成本大大增加,浪费了大量人力物力,这有悖于建立节约型国家的初衷和科学发展观的理念,也不利于国民经济的快速发展。因此,减少对沥青路面早期破坏、完善对沥青路面的养护、提高路面养护施工技术的工作已经迫在眉睫。尽力去维持路面的健康状态,提高道路的使用功能,维护路面整洁美观的状态,进而延长路面的使用期限,充分发挥其功能、作用和效益。

参考文献

[1] 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006).北京:人民交通出版社.2006.

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关键词:沥青路面;病害;防治

因设计、施工及养护等多种原因,沥青路面往往在未达到设计年限甚至通车后2―3年出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害,这些病害的出现加大了养护成本,影响了行车的舒适和安全,缩短了沥青路面的使用寿命。

1.沥青路面病害成因分析

沥青路面出现上述病害的原因主要有下列几个方面。

1.1 沥青质量问题

近几年,由于我国将基础设施作为投资重点,全国各地开工项目甚多,需要大量沥青,而国产沥青质量不高,高等级路面沥青基本上依赖进口。由于建设资金有限,在路面结构层的材料设计中,本着经济适用的原则,上面层采用进口沥青,而中面层、下面层则采用国产沥青。沥青材料性能参差不齐,致使沥青路面不能达到设计使用年限。

1.2 沥青混凝土施工配合比的问题

按规范要求,沥青砼配合比设计应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目标均有明确的要求,而实际施工时,有的施工单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工。因此,理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混凝土内在质量存在先天不足。另一方面由于目前国家现状所致,高速公路工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性、稳定性均有较大的差别,导致沥青路面质量下降。

1.3 路面基层、路基强度不足

由于路面基层、路基强度不足,在车辆荷载反复作用下,使面层和基层发生永久性的结构变形,导至路面产生裂纹。由于裂纹得不到及时处理,地表水渗入混合料,路面达到水饱合状态,使沥青与粒料的粘结力严重破坏,沥青路面易产生开裂、松散及坑槽等病害。

1.4 气候的影响

其一,沥青路面处于一直处于露天状态,遭受风吹雨打,受自然温度影响较大,夏胀冬缩,产生裂纹,在雨水的影响及车辆荷载的作用下,沥青路面易产生松散及坑槽等病害;其二,夏日,沥青路面在阳光直射下,沥青达到软化点,在车辆荷载下,沥青被挤压到表面,形成泛油,这类病害在二、三类路面中较常见。

1.5 沥青砼拌合及摊铺的温度

施工时混合料加热温度过高,使沥青老化,过早失去粘结力而使粒料散落,其次由于施工时面层温度较低,压实不足,造成路面不密实,透水性较大,粒料与沥青失去粘结力,进而导致路面局部松散或坑槽等病害。

2.沥青路面病害的预防

从以上对沥青路面常见病害的分析可见,预防和减少路面病害的发生需从设计、施工、养护三方面综合考虑,而非仅解决某一方面的问题。

2.1 设计方面

应通过全寿命周期成本进行比较分析,寻找总成本最少技术可行的路面结构方案,而不是为了节约项目投资成本,在养护方面成倍地增加成本。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设计年限内交通量发展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面标准。在这方面,浙江省交通系统结合本省高速公路实际情况,提出了上、下面层采用重交沥青,中上面层采用改性沥青,骨料采用玄武岩,沥青路面厚度不小于18cm.的路面设计基本要求。

2.2 施工方面

优秀的设计,合理的工期是修筑高质量的基础,而科学施工则是高质量的最终保证。

沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度、延度指标必须严格把关。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青混凝土用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油、透层油泛油的影响。

材料的选配,特别是集料场应固定。

沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。

从施工机具来讲,拌合、摊铺、碾压机具必须配套,应重视路面纵横向施工接缝的成型及碾压工艺。

沥青砼施工期间,交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路。

2.3 养护方面

沥青路面的使用寿命与养护方面存在密切关系。路面产生的裂纹要及时进行处理,防止雨雪水渗入,严禁长时间置之不理。路面出现的松散、坑槽等病害要及时清除,修补前要对基层加强夯实,修补后要求与原有路面平顺,四周接缝平顺整齐,无跳车现象。

3.沥青路面病害的处治

3.1裂纹病害处治

对于出现的裂纹,处治时将病害处清扫干净,用液化气或喷灯将裂纹壁加热到粘性状态,然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂纹内加热的沥青,最后在缝口表面撒布热砂或石屑进行养护。对于较宽的裂纹,可用铣刀扩宽,再按上述程序处理。

3.2松散、坑槽等病害处治

对于松散、坑槽等病害,方法一:可将病害处四周修成垂直面且槽壁边线与路中线平行或垂直,然后用集中拌和的沥青混凝土填充、压实、封水。这种做法的缺点是坑槽边缘接缝处容易出破损,返修率较高;方法二:将坑槽壁挖成45°角,开口向上,且槽壁边线与路中线平行或垂直,并将槽壁喷烧成粗糙形状,然后铺筑沥青混凝土填充、压实、封水。这种做法的优点是坑槽壁边缘与旧路面结合密实破损较少,返修率低,但对坑槽开挖机具要求较高。

3.3 弯沉未达标的病害处治

对于路面弯沉值达不到规范值的路面,要首先对路基进行加固处理,浙江杭宁高速公路及320国道对此曾采用先对路基注浆,然后加铺面层处理,收到了良好的效果。

3.4泛油病害处治

当路面出现泛油时,可对泛油处撒布石屑或细砂进行养护处理。对于严重泛油,若路面发粘、发软,造成路面严重变形,可铲除路面重铺面层。