沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨(精选16篇)
1.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇一
高速公路沥青路面裂缝病害成因分析及维修措施
沥青路面是广东省主要的路面结构形式之一,半刚性基层沥青路面较为普遍.裂缝是半刚性路面早期破损最常见的.病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏.裂缝的养护维修措施主要有灌缝和压缝两种.
作 者:邹伟浩 ZOU Wei-hao 作者单位:广东省高速公路有限公司,广州,510100刊 名:广东公路交通英文刊名:GUANGDONG HIGHWAY COMMUNICATIONS年,卷(期):2009“”(3)分类号:U418.6关键词:沥青路面 半刚性基层 裂缝
2.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇二
一般来说, 沥青混凝土公路相较于普通混凝土公路有着一定的优势, 比如在地质条件的适应性、行车舒适程度以及维护保养方面, 要比普通混凝土公路更具优势。根据一般沥青混凝土公路的设计施工经验, 基本上其设计的使用年限为15年, 但是在实际使用过程中, 沥青混凝土公路由于种种原因, 个别特殊的地段, 其路面使用不到2年, 就会出现各种质量损害问题。
1 沥青路面出现裂缝的基本形式及其成因分析
1.1 纵向裂缝
纵向裂缝, 裂缝的大致方向和路面的车辆行驶方向保持一致, 但其长度和宽度则会因不同的路面地段而有所不同。从裂缝出现的位置来看, 在车辆轮胎印痕明显的位置裂缝往往较多, 行车道上面的裂缝也较多。纵向裂缝的缝隙宽度基本上是在5~10mm之间, 有的裂缝可能较长, 能够前后延伸几十米, 特殊地段的裂缝能够达到数百米。沥青路面形成纵向裂缝的基本原因分析: (1) 地基原因。地基地势较低, 在雨季容易受到雨水的浸泡, 而在沥青公路的设计施工时, 填土后没有进行相关沉降处理, 或者沉降时间较短, 不符合实际公路技术标准。 (2) 路基施工原因。在铺设路基时, 用于铺平的填料粘土, 质地不够密实, 而且压实过程时间较短, 在路基的边缘地带, 压路机的碾压强度不够, 造成了边缘的沉降。
1.2 横向裂缝
横向裂缝:裂缝直接横穿在公路两侧, 和公路的的中心线基本上是垂直交叉。
沥青混凝土公路的横向裂缝原因分析:一般是由于公路所处地段的气温与沥青面层的半刚性基层材料的适应程度有关。根据众多实验研究, 发现沥青混凝土公路的横向裂缝是非常常见的问题, 很少有不出现的。
1.3 基层反射裂缝
由于公路的基层材料容易失水收缩, 这就会引起比较规则的的横向裂缝, 此外, 温度对于基层材料也会有明显的影响, 比如冬季气温的突然降低, 就会导致基层材料收缩开裂。
1.4 沥青砼的温缩裂缝
根据沥青的自身属性及其相关特点, 它的使用过程收到温度的影响比较大, 在冬季, 由于气温较低, 其粘性和弹性就会降低, 不易和其他混合材料融合, 干脆的沥青混合料, 在受到重力积压时, 很容易开裂或形变。
1.5 不均匀沉降引起的横向裂缝
在不同的地方, 其地质结构不同, 处于比较明显的结合处的公路, 会因为地质结构的不同, 产生不同水平的沉降, 有的地质结构坚实, 有的松软, 这就对沥青公路的铺设提出了不同的要求。若是不能很好衔接不同地质构造的路基, 就会发生沉降不均。
2 路面沉陷与脱落等的原因分析
2.1 施工质量差
从总体上来看, 施工质量对于公路的寿命有着最直接的影响, 在施工环节, 涉及到诸多环节, 物料的搅拌, 基层材料的铺设, 都会影响实际路面强度, 在压实环节, 压路基压实的不够致密, 固板之间结合的不够紧密等, 都会影响施工的整体质量。
2.2 沥青路面空隙率过大
由于沥青混合料生产的变异性大、摊铺过程中沥青混合料局部离析和路面压实不够等多种原因造成沥青路面空隙率过大, 使雨水极易浸入, 滞留在路面面层中。
2.3 车辆油渍污染
因车辆维修或翻车等原因, 汽车用油渗入路面空隙, 使沥青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。这种原因形成的坑槽往往较深, 有的甚至达到整个沥青面层厚度。
3 路面产生推移和车辙的原因分析
3.1 行车荷载的影响
沥青混凝土高速公路, 其路面的承重力是有一定限制的, 但是现在随着大型车辆的使用, 很多超重车辆在公路上行驶, 行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的辙槽。大型的重车普遍超载, 轴载对路面的作用力增大, 并导致当量标准轴载作用次数大大增加, 加速车辙、推移的形成。
3.2 基层施工质量差
由于基层的厚度达不到相关技术要求, 或者基层的材料、施工、养生不当, 也会引起基层整体强度不足, 使得路表变形过大而形成辙槽和推移。
3.3 沥青面层高温稳定性差
沥青混合料是一种弹塑性材料, 如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不均匀, 会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低, 在车辆的反复碾压下, 路表变形过大, 并使得面层混合料产生横向流动而形成辙槽和推移。
4 路面产生泛油和拥包的原因分析
4.1 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而形成泛油、拥包病害。
4.2 混合料拌和控制不严
在沥青混合料拌和时, 矿粉等细料含量较难准确控制。如细料含量过少, 混合料比表面积较小, 则沥青用量相对较多, 也易泛油、拥包。
5 处理措施
5.1 裂缝的处理
选择适合当地环境条件的沥青混合料类型;减少施工摊铺中混合料的离析;规范基层、底基层养生方法与时间;选择适宜的水泥品种, 延长初凝时间。
5.2 凹陷和脱落的处理
提高对沥青各项性能指标的控制精度, 比如对基层施工工艺的准确控制, 对碾压方法与遍数的精确量化, 一定要避免唧浆现象的产生, 在施工过程中要使沥青表面保持足够的强度, 在施工期间, 严禁车辆的活动, 避免车辆行驶带来的震动, 对施工场地的清除要干净彻底, 将表层松动的粒料全部清理干净。
5.3 推移、车辙和平整度差的处理
面层集料的级配要合理, 压实要充分;合理安排沥青面层的施工季节;开放交通的时间尽量长些。路面平整度是评价高速公路路面的两个主要使用性能之一, 优良的路面平整度能保证大量车辆高速、舒适、安全地通过。江苏省在开始建设高速公路时就比较重视路面平整度, 对路面平整度也提出了更高要求, 实际上沥青路面的平整度也达到了一个新水平。在随后建设的高速公路沥青路面平整度要求为:表现平整度优劣的标准差 (σ) 达到约0.7~0.9mm, 接近国际上的中等水平。通过分析沥青混凝土路面产生推移的原因, 可以形成如下结论: (1) 沥青混凝土路面的强度达不到相关技术要求, 对外力没有强大的抵抗力, 一旦受到外界强有力的干扰时, 容易形成裂缝, 并且会使部分路面与整体路面相互分离; (2) 因为沥青混凝土路面的层与层之间没有有效的粘结, 其粘合度较低, 这样就降低了层与层之间的稳定性, 并且相互之间的摩擦力作用发挥有限, 在这种情况下, 若是受到水平推力的作用, 沥青混凝土面层就会不断产生下层滑动, 这就是通常所说的位移现象。
预防措施分析, 通过上述对产生推移的原因分析, 可以知道, 其预防措施也主要分为以下几种: (1) 在充分实验论证分析的基础上, 尽可能按照科学的原料配比, 发挥每一种原料的最佳功能, 使用的粒料和沥青必须要达到沥青公路的质量标准要求。 (2) 在具体的施工环节, 技术工人要在施工负责人的领导下, 认真做好好施工前的基础准备工作, 并按照相关施工准则标准, 切实把质量观念融入施工的整个过程, 要使用先进的沥青公路施工技术, 提高对厚度的控制精度, 严格按照相关技术标准, 把沥青公路最薄的地方建设完整。 (3) 对于下承层或路基强度不够而产生推移, 可通过下承层与沥青混凝土面层之间加设土工合成材料来解决; (4) 提高透层的施工标准, 对其质量进行规范控制, 在其中的下承层的清扫环节和乳液的撒布环节必须做到精细化施工, 充分发挥透层油的粘结作用。
5.4 拥包、泛油的处理
要提高对原材料的质量控制, 原材料的质量好坏, 直接关系到路面的质量的高低, 在物料的混合搅拌之前, 要确定好油石比与沥青的含蜡量, 分别对不同时间段和不同施工阶段的沥青的软化点和沥青混合料的稳定度进行检查, 对于那些不合格的材料要做到及时发现, 并禁止使用。
经检测显示, 沥青15℃延伸度是一项事关安全的耐久性的重要指标, 根据相关技术标准, 要达到100厘米以上。依据相关政策法规, 比如, 交通部在2005年1月1日开始实施的《公路沥青路面施工技术规范》, 就十分明确地新增加“动力黏度”和“针入度指数”使用这两项指标对沥青公路进行验收, 通过对9个省送检的共计62批样品的抽查检验, 技术工作人员发现, 其中进口沥青针入度指数指标只有38%达到A级沥青的水平, 32%达到B级沥青的水平, 30%的进口沥青针入度指标完全不合格, 17%的沥青动力黏度不合格。
5.5 车辙预防措施和治理措施
高温材料的稳定, 对于车辙的预防有着很好的作用。根据沥青混凝土公路的相关技术标准, 采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。
5.6 龟裂的处理措施
由于沥青路面受到的重力作用过大, 超出了路面的正常承载负荷, 在长时间的超载车辆的重压下, 沥青的面层或稳定基层就会由于过度疲劳, 而出现一条条不规则的裂缝。通常情况下, 在沥青面层或基层底部, 出现裂缝的现象较多。这是由于在面层或基层的底部, 是受到最大荷载弯拉应力或应变的位置。裂缝传导至路面表层, 在起初, 只是形成一条或数条相互平行的纵向裂缝, 而后随着车辆的超载行驶, 受到过重的负荷, 一些裂缝就会逐渐连通起来, 有的就可能出现多边、锐角的小块, 最后形成网状或龟纹状的裂缝。在实际的观察中, 可以知道, 那些重复荷载较重的位置, 路面发生龟裂的现象最为严重。
该技术适用于处治发生大面积龟裂的沥青 (渣油) 路面。通过测出或计算出沥青路面厚度内 (发生龟裂段) 各个层面的受力状态, 根据玻璃纤维布本身抗拉和变形能力及其与沥青混合料等相互使用的微观机理, 将玻璃纤维布置在合适的各个层面上, 并使得其整体受力和局部受力都能得到充分发挥, 抗抵来自路基和基层 (下部) 的扩张力, 温度应力和交通荷载产生的剪拉应力等组成的综合应力。该技术提供了对发生沥青龟裂路面是否适宜用玻璃纤维处治, 及其施工工艺过程等技术资料。该项技术能够延长路面使用寿命, 减少翻修改建次数。
6 结论
在21世纪, 在高等级公路快速发展的同时, 我国的路面设计和施工技术及管理水平将会进一步完善, 新型材料也越来越多的应用到路面上。科技创新的环境将会得到改善, 路面早期破坏现象将会逐步克服, 在技术与经济相结合的原则指导下, 路面设计将渐趋合理, 既可用于养护又可用于新路面的薄面层和超薄面层将会兴起。沥青面层的功能, 即抗滑能力、平整度和减少噪音将得到充分发挥和达到更高的水平。
摘要:沥青路面病害是公路工程常见的病害之一, 文中着重介绍了路面病害的表现形式、产生原因及相关处理方式。
3.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇三
关键词:沥青路面 工程病害 防治
0 引言
目前,随着河北省一号工程——曹妃甸深水大港如火如荼地建设,交通配套设施已成为经济建设的瓶颈,道路交通量成倍增长,使道路路面不堪重负,同时养护及大修工程量面临严峻的考验,2005年底新建通车的迁唐公路沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病,严重影响道路的正常使用。文章就以上几种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。
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 随着曹妃甸工业区的配套产业建设迅速发展,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,特别是公路地处两侧都是水稻灌溉渠这样的软土地区。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。②沥青砼拌合技术的控制。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。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。有的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、不完善的现象也是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 路面病害的防治措施
2.1 原材料质量控制 ①沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。②集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。③混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。④混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA):第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
2.2 优化组合设计 提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计,按每一条公路的实际情况得到的数据去设计路面面层,这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计,矿质混合料设计时应采用骨架密实结构,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性,结合实际情况,在施工中采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1%一0.3%选用,中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
2.3 路基的强度 首先压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,每层的松铺厚度不应大于30cm。必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。
2.4 施工过程中质量的控制 ①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,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。②在沥青混合料配合比设计上要特别重视。沥青面层各层应尽量使用空隙率≯5%的密实型沥青混凝土。从当前的技术水平看,密实式粗集料断级配沥青混凝土既具有良好的不透水性,又具有明显优于连续级配沥青混凝土(如AC—16Ⅰ、AC—20Ⅰ、AC—25Ⅰ)的高温抗永久形变能力,用前者作为表面层时,还具有良好的抗滑性能。SMA路面的广泛应用是最好的例证。③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。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性,防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度及碾压温度,混合料拌合温度过高会容易造成沥青老化,与集料的粘附性也会明显降低,严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。④摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。⑤通过使用高效配套的碾压设备、增加碾压遍数等提高压实度以减小空隙率,空隙率大的位置越多水破坏现象越严重。设法加强沥青面层间粘结力也是有效防治水破坏的措施之一。
3 结束语
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,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。
参考文献:
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.人民交通出版社.2003.
[2]李世华.道路桥梁维修手册.中国建筑工业出版社.2003.
4.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇四
辽宁省农村公路沥青路面推移破坏的病害成因及预防措施
通过对辽宁省农村公路破坏情况的实地调研,从设计、施工、路面承载、材料、环境等方面分析了沥青路面产生推移破坏的原因,并介绍了相应的`预防措施,以确保路面工程质量,延长沥青路面的使用周期.
作 者:高德成 王欣 作者单位:沈阳市公路建设动迁办公室,沈阳,110004刊 名:北方交通英文刊名:NORTHERN COMMUNI CATIONS年,卷(期):“”(1)分类号:U4关键词:辽宁省农村公路 沥青路面 推移破坏 预防措施
5.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇五
摘要:沥青路面长期在车辆行驶作用和自然影响下,会发生很多病害,最为常见的有:坑槽、车撤、波浪、松散、沉陷等,为了保持公路沥青路面良好的使用性能和最大限度地延长使用寿命,本文对病害的原因做了分析并提出了处理的措施。
关键词:沥青路面;早期病害;原因分析;预防性养护前言
随着公路沥青路面的里程的快速增长,公路管养部门的管理与养护工作任务的压力越来越重,如何确正确、合理地采取养护维修措施养好沥青路面,确保沥青路面养护质量,降低管养成本,节约养护费用,提高资金的投资效益,成为公路养护管部门重要的研究课题。下面就针对公路沥青路面早期产生的病害进行分析及如何采取预防性措施进行探讨。公路沥青路面早期病害产生的原因分析
公路沥青路面早期病害主要有裂缝、坑槽等病害。
2.1 裂缝
形成裂缝的原因主要是路面结构、路面材料和底基层以及路基填土强度等缺陷引起的。
横向裂缝的主要原因是公路路面基层多采用高强度、高密度的半刚性结构设计,虽然强度高、变形小、整体性能好,但温差涨缩路面的影响十分明显,容易造成横向反射裂缝。当路面铺筑材料级配控制不严,混合料中存在含水量、粉尘含量、骨料的针片状等含量超标的情况下,通车后在车辆荷载、车辆变速(加速、刹车)、交变轮荷的剪切冲击作用下,容易产生横向裂缝。
纵向裂缝的产生的原因主要是在路基部分,高填方路段路基压实度不够不密实。在路基土自重和车辆荷载作用下产生不均匀沉落,路基发生滑动,特别是在半挖半填路基填方部分压实不密实,在路基土自重和车辆作用下产生不均匀沉落。老路加宽改善路段,加宽部分的路基强度不足也是产生纵向裂缝的原因之一。
2.2 坑槽、沉陷
龟裂、网裂出现之后,未及时加以养护处理,路面逐步松散形成裂块脱落,被行驶的车轮带走,从而形成坑槽。沉陷是由于部分施工段落控制不严,路基压实度达不到要求在反复行车荷载的作用下形成的病害。根据调查,目前公路沥青路面出现的早期病害主要表现为水损害坑槽、沉陷,损害主要发生在雨季,特别是梅雨和暴雨季节;行车道比超车道严重:下坡车道刹车水的侵蚀比上坡车道严重。发生水害的地方一般在排水不畅的部位,并且路面透水性较为
严重,挖开路面面层,可见基层有积水;路面破坏之处一般先有小块的网裂。初步分析原因主要是:
a.该路段的结构层没有设置排水系统,造成水分长期滞留在面层中。
b.在弯道路段超高排水是通过中央分隔带的开口,使到路面水从路面高的一幅排到低的一幅。水经常会滞留在路面,特别是中央分隔带的周围,造成路面积水。
c.重车在下坡路段时频频刹车,刹车片靠源源不断的淋水来降温,大量的刹车水不断的流向路面,特别是超载超限车辆更是明显。交通量大的路段,即使是烈日的晴天,下坡路段的一幅都是潮湿的,沥青路面长时间的处于潮湿状态,加剧沥青路面的损坏出现坑槽。
d.随着行车的作用和自然条件(风、雨、雪、阳光)的侵袭,出现路面露骨泛白,沥青路面的老化。随着时间的延长路面中的沥青逐渐变脆,抗剥落性逐渐变弱,路面集合料之间的沾结力减弱,面层颗粒松动逐渐分离脱离原路面形成坑槽。
e.油石比、级配不合要求。路面施工时沥青混合料中沥青用量偏小,出现花白料,导致颗粒间的沾结力不强,粒料在车的作用下容易与路面松动分离脱落,造成路面早期损坏。级配不合要求,粗集料过多导致沥青混合了碾压不密实,封水性不强,路表水浸入路面。细集料过多,路面强度不足在车作用下会产生推移形成波浪、车辙。
f.路面稳定基层材料拌合不均或有离析现象导致路面基层强度不均,在车辆长时间的作用下产生不均匀沉陷,出现路面积水而龟裂破坏。
g.路面基层碾压局部(或边缘)不密实,强度不符合要求。在车辆荷载多次重复作用下形成车辙,行车道比超车到明显,特别行车道比较严重。对沥青路面出现的坑槽,采取事后进行修补,目前大多有冷补,但效果不理想,耐久性差;也有热补方式(如热再生),且效率低,经济效益较差。上述的传统方法都不能根本上解决沥青路面的早期损坏的问题。早期病害处理的措施
沥青路面早期病害的处理主要突出预防性养护。预防性养护是指沥青路面产生轻微病害尚未破损之前,采取前瞻性、预见性的对策和切实可行的保养措施,把公路病害及造成的病害因素发现在先,处置在前,防止病害的发展,最大限度地延长公路的使用寿命,提高养护资金的使用效益。预防性养护的前提是路面基层强度充足,其实质是在适当的时间,对路面相应病害采取相应的技术措施。其核心是强调养护的主动性、计划性、合理性。其目的是达到养护的最佳成本效益。可根据不同的早期病害和公路的等级采取不同的预防性养护措施:
3.1 灌缝、封缝
灌缝、封缝是为了阻止地表水进入出现的裂缝中,灌缝、封缝适用于处理不活动的已经相对稳定的裂缝和正在温度及车辆荷载下发展的裂缝。
3.1.1 灌缝:由于路面基层结构采用半刚性基层沥青路面结构,因而路面出现了不同程
度的反射裂缝,为防止雨水冲刷作用下裂缝的继续扩展,及时对反射裂缝进行灌缝处理。目前,我国常采用灌缝方法有:普通热沥青灌缝、SBR改性乳化沥青灌缝、路面裂缝密封胶修补裂缝和压浆法修补裂缝。
3.1.2 “压缝带”封缝:裂缝是沥青路面常见的早期病害之一,道路早期裂缝多以横向裂缝和纵向裂缝为主。对沥青路面采用“压缝带”处理是一种较好的处理沥青路面裂缝的措施,对延长路面的使用寿命有着非常重要的作用。2005年在盐(津)水(富)公路k48+000——k50+000路段油路预防性养护中就开始试用了“魁道”压缝带,经过两年多的使用观察效果较好。无需任何机械设备的投入,在不改变裂缝原有结构的情况下可直接沿裂缝贴上去,施工完成后,立即可开放交通。
3.1.3 增设聚酯玻纤布:为了有效根除基层反射裂缝所产生的拉应力对路面的影响,对有病害但基层强度较好地段,采取将路面铣刨,在基层表面喷洒热沥青,贴聚酯玻纤布,再在上面铺筑沥青面层。在威(信)叙(永)二级公路k2+000——k6+000养护中证明效果较好。
3.2 坑槽修补
由于油路面基层施工过程中局部质量控制不严,路面会出现局部龟裂逐步形成松散、坑槽,针对路面出现的局部破坏如坑槽、松散等,常采用的修补方法是:热补法、就地热再生法、热拌冷补法和冷拌冷补法。
3.2.1 路面基层结构未变形、强度充足路段时:过去常采用热补法,通常的做法是将破坏区域内的旧沥青料全部清除,然后再用新热沥青混合料填补,这种方法可以保证修补质量,但大量的旧沥青混合料被废弃,造成极大的资源浪费和环境污染。为了避免资源的浪费,许多段进行了废料回收研究,将废旧沥青混合料回收集中堆放,到一定数量后应运沥青再生拌和技术进行再生利用。有的段进行了冷补材料的开发和应用,使用冷补添加剂、稀释剂(柴油)、沥青、集料组成的混合料修补路面。有的总段还购买了“就地热再生机械”等进行路面修补。
3.2.2 路面基层结构强度不足或已破坏路段时:将已破坏的路面基层清除到基层底,整平。根据坑槽面积大小采取不同的压实机械(压路机或冲击夯、平板夯)压实,根据原有的基层厚度确定摊铺两层或三层水稳碎石与原基层高度一致,分层压石密实达到压实度要求,水稳基层养生7天。喷洒粘层油后铺筑油面层。
3.3 路表(封层)处置
在路面养护生产过程中除对坑槽进行规范的修补外,对坑槽较多和水损坏比较严重的路段采用路面表面封层处理。常用的路表封层措施有:雾状封层、稀浆封层、碎石封层、沥青表处、刮油封层等。
3.3.1 雾状封层:沥青路面的很多病害都是由于水渗透的原因造成的,有效的预防路面进水是非常必要的,而路面雾封层技术措施是一种很直接、有效和经济的预防性养护措施。雾封层就是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的高分子改良乳化沥青,以形成一层严密的防水层将路面封闭,起到隔水防渗、保护路面的功能,最大限度地减少路面的水破坏,增大路面集料间的粘结力,同时减少由于空气和水渗透引起的表层沥青老化问题,延长路面使
用寿命以及改善外观等作用。
3.3.2 稀浆封层:沥青路面经过使用,路面基层基本处于稳定状态。但随着通车年限的增加,路面开始出现不同程度的氧化、疲劳龟裂、坑洞等病害。稀浆封层是由良好级配的集料(细砂和矿粉构成)和乳化沥青构成的混合物通过专用喷洒器均匀地喷洒在路面上的一层封层,它具有防水、防滑、耐磨等性能以及延长路面使用寿命的作用。稀浆封层对原路面条件有一定要求,原路面基层必须具有足够的强度和刚度,施工表面平整且无坑洞等病害。因此为了使稀浆封层能够取得良好效果必须事先对路面病害进行处理,车辙较深路段可先进行车辙修补。稀浆封层预防养护措施,还将会使旧路面焕然一新。
3.3.3 同步碎石封层:同步碎石封层由于胶结料和石料的粘结,使得铺筑后的封层有良好的抗裂性能,减少了路面的裂缝,对原路的裂缝有一定的修复作用。同步碎石封层表面粗糙,改善了原路面的抗滑性能,提高公路路面的使用功能及服务水平。同时可以节省材料、设备成本,降低工程造价,提高工作效率,由于同步碎石封层设备的高精确度,也使得劳动强度大大降低。施工完成后,2小时内即可通车,缩短了封闭交通的时间,提高了公路的运输效益。
3.3.4 沥青表处:沥青表处路面简称沥青表处,是由沥青和细粒碎石按比例组成的一种不大于3厘米的薄层路面。沥青表处路面薄、造价低、施工简便、行车性能好,成为提高低等级公路行车质量和通行能力的主要路面处置措施。沥青表处常用的施工方法有层铺法和拌和法两种。层铺法是一种在路面基层上分层浇油、分层撒布细粒碎石集料,经辗压成型的沥青表处施工方法。层铺法施工的特点是分层施工,常用的有两层法和三层法。拌合法就是在旧路面上铺筑一薄层热拌沥青混合料,其厚度一般在19--38mm,如原路面有坑洞等病害时应先将坑洞等病害进行处理。
3.3.5 刮油封层:用特殊的刮油耙在原有路面表面刮一层热沥青,将热沥青刮入裂缝和空隙中,再均匀地洒一层细集料,最后用压路机碾压将细集料压入沥青中,集料控制在0.1-5mm之间。它具有路面封裂,阻止路面开裂松散,延缓路面老化,提高路面抗滑性能的作用。刮油封层适用于低等级路的预防性养护。结束语
总之,沥青路面预防性养护实质上是一种预见性、前瞻性、主动性、合理性的保养措施。它并不考虑路面是否已经损坏,养护管理人员要经常对管养的路段进行巡查,应根据沥青路面使用过程中的实际情况,正确、合理地选择不同的预防性养护技术措施及时进行保养维护,确保路面质量,延长路面使用寿命,提高资金的使用效率。
6.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇六
关键词:沥青混凝土路面,病害,预防措施
1 沥青砼路面病害对道路通行的危害
随着国家对高速公路建设投资力度的加大, 甘肃省的高速公路工程建设也迅速发展, 随着一条条高速公路的建设并投入运营, 沥青路面病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。在道路工程建设中, 沥青砼得到了广泛的应用。但是由于沥青砼材料本身就是一种混合物, 受到其各种材料差异的影响, 以及设计、施工等水平的影响、沥青砼路面可能出现开裂、坑槽等病害, 道路会因为这些病害而降低使用寿命, 加大汽车磨耗甚至影响行车安全, 给行车人带来财产损失甚至生命安全。
2 沥青砼路面常见病害分析
从路面的破坏体上主要分为两类:一类是结构性破坏, 它是路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏, 严重时可能达到不能支承车辆的荷载;另一类是功能性破坏, 即由于路面的不平整, 使其不再具有预期的功能。常见病害主要有裂缝、坑槽、松散、车辙、拥包、泛油、翻浆、沉陷等, 下面就以这几种常见病害进行分析。
2.1 裂缝
沥青路面开裂的主要原因, 可分为两大类, 一类是由于行车荷载的作用而产生的结构破坏裂缝;另一种是沥青面层温度变化而产生的温度裂缝。尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样, 但行车荷载作用、沥青面层温度变化, 是产生裂缝的主要原因。混合料摊铺时间过长, 或接缝处理不当, 接缝处压实未达到要求, 在行车作用下形成纵向裂缝;冬季气温下降, 沥青路面或基层收缩而成为横缝。土基干缩或冻缩产生的裂缝, 变以横缝居多;路面整体强度不足, 沥青面层老化, 形成闭合型的龟裂、网裂。
影响裂缝破损的主要因素有:沥青及沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、冬季气温及其变化、交通量和车辆的类型及施工因素等。
2.2 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。产生松散的主要原因有:
(1) 常温季节由于沥青混合料在运输途中时间过长、未加保温, 或到工地后堆放时间过长油温低于摊铺和碾压温度。
(2) 沥青混合料炒制过火, 沥青结合料失去粘结力。
(3) 沥青混合料的集料潮湿, 或含泥量大, 使矿料与沥青粘结不牢, 或冒雨摊铺, 沥青粘结力下降, 造成松散。
(4) 沥青混合料油石比偏低, 细料少, 人工摊铺搂平时粗料集中, 表面不均匀, 或跟碾刷油滴洒路面, 破坏沥青粘聚矿料作用。
(5) 低温季节施工, 路面成型较慢或成型不好, 在行车作用下, 嵌缝料脱落。
2.3 坑槽
坑槽往往都有一个形成的过程, 开始时是局部龟裂松散, 在行车荷载和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽, 主要分为:
(1) 路面厚度不够性坑槽:基层局部标高控制不严, 导致沥青上面层个别地方厚度不够, 在行车作用下, 该处首先破损。
(2) 粘结层不牢坑槽:混合料拌和摊铺时, 下层表面含有泥、灰等杂物, 使上下层不能有效粘结。
(3) 水损害性坑槽:这种是沥青砼路面早期最常见的, 水损害往往是从沥青面层的中面层开始的。水分进行沥青路面, 滞留在中面层, 当集料与沥青膜剥离后, 沥青混合料不再是一个整体, 集料在荷载作用下, 对基层产生了力的作用, 使基层的局部松落形成灰浆, 从路面的缝隙向上挤出来, 在沥青路面形成白色的唧浆。如此循环不断, 形成了水损害性坑槽。
(4) 运营期间车辆运输重物刮撞形成的坑槽:一种情况为柴油、机油滴漏在路表面上, 沥青被稀释形成坑槽;钢圈或车辆运输的重物, 刮撞形成;千斤顶顶出;火烧形。
(5) 基层、底基层损坏产生翻浆形成的坑槽。
2.4 泛油
沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。而沥青用量过大的主要原因有:
(1) 沥青混合料配合比设计的击实功不够。
(2) 施工控制不严和管理不善。
(3) 少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。
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。
2.5 车辙
所谓车辙, 是指在道路延长方向车轮集中通过位置上所生成的连续的纵向变形。主要原因有:
(1) 沥青混合料热稳定性不足。
(2) 由于雨水渗透侵蚀基层表面的粉料, 使其软化进而形成车辙。
(3) 沥青面层、基层施工时未充分压实, 在超载车辆反复荷载作用下, 轮迹处被进一步压密而出现下陷, 是车辙形成的主要原因。
3 针对沥青混凝土路面病害的预防措施
沥青混凝土路面病害不能彻底消除, 但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防, 将其危害降到最低, 从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
3.1 裂缝
众所周知, 沥青混凝土路面裂缝是不可避免的。根据纵向裂缝形成原因, 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。沥青路面进行半幅摊铺时, 采取合理措施处理纵向冷接缝。
由于温度变化引起的温度裂缝, 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。另外, 沥青混凝土面层抗温度裂缝的能力与混凝土均匀性、压实度和空隙率有关。混凝土均匀、压实度高、空隙率小, 混凝土强度高且比较均匀, 面层表面的薄弱处也就越少。
另外, 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。
3.2 松散
松散的产生往往是由于沥青混凝土面层强度不足、压实度过小、面层内部空隙率过大而造成的。所以为有效预防松散现象的产生, 应该做到:
(1) 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。
(2) 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。
(3) 严格控制沥青混合料均匀性, 防止混合料离析。
3.3 坑槽
坑槽往往都是逐步形成的, 所以要严格选用合格沥青和预防时采取有效措施。
(1) 选用粘附性和抗老化性强的沥青, 合理设计混合料级配。要充分考虑路面结构排水设计。
(2) 严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度;确保压实度达到规范要求, 确保沥青面层的厚度和平整度。
(3) 以预防为主, 对裂缝、小面积松散、沉陷等及时科学的维修, 避免迅速发展为坑槽。
3.4 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。
3.5 车辙
(1) 选用低针入度、高软化点、低含蜡量的高粘度沥青。采用表面粗糙、嵌挤作用好, 与沥青粘结性能强的原料。矿粉要有足够数量, 来减少游离沥青。在兼顾空隙的同时, 适当增大集料粒径, 合理采用级配, 增加集料的嵌挤作用, 适当减薄沥青面层厚度, 可在一定程度上缓解车辙的形成。
(2) 在施工中要加强控制压实度, 是避免压实度不足引起车辙的有效途径。
(3) 在高温季节, 严格控制大型超载车通行。
4 结束语
总之, 沥青混凝土路面病害的产生有多方面的因素, 无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面病害的特点, 在优化设计的同时, 更为重要的是应加强施工管理、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, 提高投资效益。 从而体现甘肃省内在质量优、外观形象美的生态路、环保路和整体和谐的文明路。
参考文献
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[2]JTJ073.2-2001.公路沥青路面养护技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2002.
7.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇七
一、沥青混凝土路面局部推移病害形成的原因
所谓面层推移是在道路的纵向或横向发生位移,或者是说在车辆荷载作用下路面向前滑动而出现的路面变形。一般来说当推移发生后,裂缝、隆起、拥包同时出现。经观察研究分析认为交通量超载车辆过多、沥青路面面层和基层施工存在缺陷是其主要原因。
1、重型车辆过多。由于黄河三角洲地区是我国第二大油田胜利油田所在地,过往车辆以大吨位的居多,据调查30t以上重型车辆占交通量的30%以上,60t以上重车比例也在不断增加。重型车辆特别是超限超载车辆超速行驶成了普遍现象,按标准轴载BZZ-100路面设计标准已不能满足大吨位轴载对路面的实际要求,特别是路面难以承受大吨位车辆在急刹车时产生的巨大剪力。一辆运输货物的特重车在正常道路上行驶一次,其疲劳作用相当于标准轴载几百次的作用效果,加之车辆振动冲击作用很可能造成一次性破坏。
2、二灰碎石基层施工原因。二灰碎石是沥青路面的主要承重层,其施工质量也是影响沥青面层推移的关键因素之一,因为沥青面层刚度小,抗弯拉强度低,基层不仅承受车辆垂直压力,且必须具有足够的抗剪和抗弯拉能力。而沥青路面和基层结合部位恰恰是个不容忽视的抗剪薄弱环节。
3、二灰碎石表面粗骨料少,级配偏细促进了推移的产生。按现有规范进行的组成设计,以近几年经验来看,二灰碎石级配是偏细的。从钻芯取样可以观察到使用摊铺机摊铺二灰碎石,粗骨料层底较少而表面细骨料、填充料较多。虽然强度等主要技术指标均能满足要求,但因缺乏有效粗糙处置方法而形成的光滑“细腻”表面与沥青面层之间不能起到很好的“啮合”作用。
4、沥青路面的施工原因。沥青混合料的稳定性是产生推移的至关重要的原因之一。由于混合料粘结力和内摩阻力小,刚度也就是板体性能差会导致推移等病害的形成。
二、预防与处理措施
根据上述原因分析,应采取相应的预防与处治措施,尽量减少推移现象的发生。应主要从提高工程质量入手,着重注意以下几个方面的问题。
1、在沥青路面设计中适当加厚沥青面层。据有关资料显示,有专家提出加厚沥青混凝土覆盖对减轻反射裂缝、推移等病害缺陷有一定的作用。当然要从实际情况出发,综合考虑工程的重要性、地理环境、修建周期、成本、养护及社会、经济效益等方面,作出正确选择。
2、确保沥青路面施工质量。一是控制原材料。选用优质原材料是确保沥青路面质量的前提,特别选用优质沥青如改性沥青能提高软化点和粘度,大大增强沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性。二是优化材料配合比设计。配合比设计在沥青路面施工中占有重要位置,选择混合料类型时,一方面要考虑路面透水要求,另一方面更要提高其稳定度。笔者认为在满足抗滑要求的情况下,下面层尽可能偏粗,上面层偏细。三是施工过程控制。从混合料生产、摊铺到碾压各个环节认真按照施工技术规范和质量检测标准要求施工,对配比、油石比、温度、压实度等各项控制指标进行严格的检查和控制。
3、改善二灰碎石基层级配并注意养生。二灰碎石因其成本低,抗压强度高,板体性能好,在二级及其以下公路作为基层时已得到广泛应用。实践证明,只要注意混合料组成设计,路面设计的合适和施工质量控制的好,石灰粉煤灰集料可使路面具有卓越的使用性能。施工中防止混合料离析,控制含水量和压实度,保证养生期在规定期限以上。如果表面光滑应放开交通让汽车通行一段时间使表面的二灰磨去和集料颗粒外露。同时要控制其合适含水量,注意相邻工序时间间隔。
4、加强养护和交通管理。加大超限超载运输车辆治理力度,彻底杜绝超限超载车辆通行,以减少大吨位车辆对路面的破坏。同时做好冬季除雪和夏季排水,加强日常养护维修和管理,使路面病害的发生和发展得到及时的预防和处治。
三、结束语
8.沥青路面早期破损成因及预防措施 篇八
沥青路面早期破损成因及预防措施
沥青路面的早期破损既影响交通运输的正常运行,又造成巨大的经济损失.沥青路面早期破坏的.成因涉及设计、施工、养护、管理等多个方面.本文从工程施工的角度,主要讨论施工方面的原因,以及根据成因应采取的预防及改善措施.
作 者:屈浩 作者单位:沈阳市政二公司,辽宁,沈阳,110025刊 名:南北桥英文刊名:SOUTH NORTH BRIDGE年,卷(期):2009“”(5)分类号:U4关键词:沥青路面 破损原因 预防 改善措施
9.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇九
摘要:现阶段沥青道路的混泥土路面存在一系列的问题,不仅降低了路面的使用寿命,更对行车安全造成一定威胁。在这些问题中,路面裂缝是最常见,也是最重要的问题之一。本文通过对沥青路面裂缝的表现形式及裂缝产生的原因进行简要的分析,提出了几项切实可行的裂缝防治措施,其目的在于预防和解决沥青道路产生裂缝这一问题,从而改善沥青混凝土道路环境。
关键词:沥青混凝土路面;裂缝;成因;防治措施
前言
沥青路面较传统的水泥路面来说,具有表面平整、无接缝、施工期短、养护简便、耐磨防滑等优点。因此,沥青路面近几年来被广泛应用到城市路面建设中。但是沥青路面很容易在周围环境及施工等因素的影响下产生裂缝,路面开裂不仅对行驶的车辆造成一定磨损,对行车安全造成一定危险,而且会缩短沥青路面的使用寿命。因而,针对上述情况,如何有效地对道路沥青混凝土路面裂缝进行综合防治,是现阶段亟需解决的重要问题之一。
一、裂缝的表现形式
1.龟裂
龟裂是沥青路面上最常见的裂缝形式,属于疲劳裂缝中的一种。主要是由于路面受交通荷载作用过大,沥青路面本身的柔性在车辆反复碾压的过程中逐渐消耗殆尽,当荷载作用超过路面所能承受的极限时,路面开始变形、开裂。龟裂既可以是全面开裂,也可能是局部开裂。在龟裂初期,路面的裂缝是很细小的,对沥青路面的整体影响并不是很大。但由于降雨等因素,使地表水汇集到裂缝中,很容易对路面基层强度产生影响,最终会影响到沥青路面的使用。
2.块状裂缝
块状裂缝与龟裂主要区别在于形状和尺寸,呈现的是不规则的大块多边形,平均边长在0.5米以上,并且棱角分明。这种块状裂缝通常是由于铺设材料中添加了过多的低针入度和亲水性集料,使沥青路面过于密实且缺乏弹性,在过渡荷载作用下很容易发生脆裂。
3.纵向裂缝
纵向裂缝是指与行车道相平行的裂缝,这种裂缝通常是在中央分隔带两侧的车道上,但是由于路表水入渗或地基和填土横向的不均匀等因素,很容易加深、加宽裂缝。此外,由于山体滑坡等事故也容易造成沥青路面纵向裂缝。
4.横向裂缝
横向裂缝与纵向裂缝不同,是与行车道相垂直的裂缝。这种裂缝主要是由于纵向填土不均匀沉降,或在铺路过程中横向接缝处理不好导致的。除此之外,对于一些温差较大的地区,会由于热胀冷缩效应使路面出现横向裂缝。
二、沥青路面裂缝产生的原因
1.设计因素
在路面施工之前,需要根据实际情况及施工环境进行合理的设计,若设计的路面厚度不够、路面强度的设计没有以交通荷载力做依据、没有考虑到行车要求及使用年限等,都会使路面强度日益降低,最终导致路面损坏、出现裂缝等后果。
2.施工因素
如果在施工操作过程中存在某些问题,很容易造成路面裂缝。第一,若对于基层混合料的处理不合理,很容易使上层路面的强度薄弱,在交通荷载作用下,出现龟裂现象。第二,若在施工过程中,原料没有搅拌均匀,而在底部还存在一些其它夹层,则会在沥青路面上形成块状裂缝。第三,若在基层的构建中使用的水泥量过大,很容易使基层的强度加大。这种路面的承受力较弱,容易在车辆过多的情况下发生脆裂。
3.结构因素
对于结合料的使用也要有所注意,结合料一般对温度的变化较敏感,并且延展性相对较低,在温差变化较大的环境条件下不宜使用,若在使用过程中由于不适应当地温度气候或行车作用时,很容易造成路面裂缝。此外,沥青的混合不均或自身温度较高也是造成路面裂缝的重要原因。
4.水分因素
在路面形成裂缝初期,如果具有良好的保养,并不会扩大裂缝或影响沥青道路的正常使用。但由于地表水的渗入作用,使路面的空隙和裂缝不断扩大,继而使水分滲入到基层中去,加剧了裂缝的破坏作用。由于沥青路面存在于相对潮湿的环境中,导致沥青与集料之间的粘结力明显下降,并由于水分的不断侵入,使路面空隙中的水分产生一种水压力,逐渐将沥青膜从面料表面剥落,使沥青混合料出现松散的网状结构,路面的强度及弹性都受到不同层度的破坏,导致网状裂缝不断扩大。
三、裂缝的防治措施
1.以封水为目的的防治措施
(1)表面涂刷
现阶段主要用于涂刷的产品有魁道CAP、KL2000等,这种产品的效果与成本不成正比,且对于时间要求较高,对于宽度达到5毫米以上的裂缝处理效果一般。
(2)熟处理
对于轻度裂缝,可以采用局部修复的方式进行处理,这种修复工艺是通过对裂缝处进行加热复拌的方法重新成型,但是维持的时间相对较短。
(3)硅酮玻璃胶封缝
这种方式主要是根据建筑施工过程中采用的压胶工艺进行处理,但这种方式并没有国家规定的相关指标,也不符合国家的技术标准。导致其质量无法得到保证。
(4)防渗膜贴缝
这种方法在操作上相对简单,只是根据裂缝的宽度将防渗膜贴在清扫干净的裂缝处即可。由于防渗膜与地面的色差较大,会影响一定的视觉效果。
2.以导水为目的的防治措施
(1)盲沟
盲沟主要用于半刚性基层沥青路面、或深入到路面基层内的自由水,避免由于地表水渗入导致的路面基层破坏。这种排水方法在施工初期效果显著,但随着时间的推移,盲沟很容易被一些碎石淤塞,使排水功能下降。
(2)渗井
俗称“碎石桩”,这种方法是通过钻孔并在钻孔内填充碎石和水泥粉,将这两种物质混合形成水泥碎石桩,在排水的同时,提高路基的承载力。这种方法和“盲沟”相似,也在形成初期效果良好,但是长期效果不尽人意,无法从根本上解决地表水入渗的情况。
3.以基层面层补强和填补基层脱空为目的的防治措施
(1)面层补强
就目前来说,在对路面裂缝宽度进行处理时,还没有一次压实的设备,在一次性施工结束后,无法保证处理效果,应当在第一次压实之后,进行第二次精补。
(2)基层补强、填补脱空
① 化学注浆:
利用多组分聚合物压浆是治理沥青路面翻浆病害主要技术,将两种高分子聚合物同时压入沥青路面,使两者进行有机反应,生成物可以填充于路面的裂缝中,达到良好的封缝效果。
②水泥压力注浆:
这种注浆方式主要是在水泥浆中加入适当的膨胀剂等物质,通过设备以强压力的方式注入到路面的基层之间,依靠水泥中的膨胀剂填充空隙,达到封缝的目的。
4.以养护和维护为目的的防治措施
对沥青道路需要定期的养护和维护,对使用中的道路进行定期检查,发现细小裂缝需要采取有效手段进行维护,特别是对地表水的渗入做好预防,以免导致路面裂缝扩大。
结束语
随着道路交通的不断发展,路面的建设也逐渐引起人们的重视,正由于道路的不断使用,常会出现一些列问题,沥青路面出现裂缝是比较常见的问题之一。产生裂缝的原因多种多样,主要受设计因素、施工因素、结构因素及水分因素的影响,在路面施工过程中应该留意容易造成路面裂缝的因素,以封水、导水、基层面层补强和填补基层脱空,以及后期的养护和维护为目的设置多种有效方案,才能有效地对路面裂缝起到综合防治的作用。
参考文献:
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[2]马杰,黄伟.沥青混凝土路面裂缝成因和防治措施[J].科技风,2010,(6):106.DOI:10.3969/j.issn.1671-7341.2010.06.095.
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10.沥青路面病害成因分析及养护措施 篇十
一、沥青路面病害成因
沥青路面病害以裂缝最为常见, 当裂缝进一步蔓延就会造成沥青路面的功能性破坏, 大大缩短路面的使用寿命。经多年的沥青路面工程实践可知, 沥青路面裂缝的产生主要由以下原因造成:
1. 车流量大, 超载严重
车流量大是造成沥青路面出现裂缝的重要原因之一。首先, 沥青路面设计主要依据当时车流量而定, 但是我国车辆数量增长迅速, 每天都有大量车辆涌向道路。在这些车辆的反复碾压下路基稳定性受到不良影响, 致使沥青路面性能老化程度快于预期目标, 进而导致裂缝病害的发生。同时因车流量大, 超载车辆比例随之增加。这些超载车辆给沥青路面带来的破坏最为严重, 容易使沥青路面出现推移、路面开裂等不良状况。
2. 排水不畅, 积水过多
沥青路面不能及时将积水排出, 使积水深入到路面深层, 并在车辆反复碾压的作用下, 使沥青原料的粘着性发生改变, 最终导致裂缝的产生。引起沥青路面排水不畅的原因较多, 主要体现在以下方面:
首先, 路面结构设计不合理。当前, 部分沥青路面工程建设过程中多采用水泥碎石基层, 该基层虽属于稳定性较好的半钢基层, 但是透水性能差于透水性基层。部分沥青路面工程施工因受其他条件限制, 未在路面结构中设施透水性基层, 结果使积水渗入路基中。同时受裂缝的影响, 路面封水性能下降, 增加了积水渗入路基机率。总之, 大量积水深入路基中, 使路基强度和稳定性降低, 从而导致路面损坏;其次, 排水系统设计不合理或遭到破坏。部分沥青路面排水系统设计不合理是引起路面积水过多的原因之一。例如, 部分沥青路面中央分隔带排水沟长度设计不足;有些沥青路面工程的边沟沟底有倒沟出现等。另外, 部分沥青路面排水口, 容易被沉积的杂物或杂草阻塞, 导致排水系统不能充分发挥排水性能等。
3. 养护维修不及时
及时养护维修是防止沥青路面病害蔓延的有效措施。但是部分路面养护维修人员, 未按照规范要求及时检查沥青路面病害情况, 甚至部分沥青路面根本找不到负责维修的人员。这样以来不管沥青路面出现裂缝还是其他病害, 均会因无人管、无人问引发更为严重的破坏, 进而影响沥青路面的正常通行。
二、沥青路面养护措施
为减少沥青路面病害的发生, 延长沥青路面使用寿命, 平时应重视养护工作。结合笔者多年的沥青路面养护经验可知, 采用以下养护措施可达到防止路面病害发生目的。
1. 加强沥青路面的日常养护
首先, 沥青路面养护部门应综合分析负责路段的车流量情况以及所处的自然环境, 制定详细的沥青路面日常养护工作计划, 明确日常养护工作流程;其次, 组织经验丰富且综合素质较高的养护团队, 定期检查易发生病害的路段, 及时掌握沥青路面病害情况;最后, 做好恶劣天气状况下的养护工作。例如, 遇到大雪天气应及时组织人员除雪, 防止冰冻损坏沥青路面性能等。
2. 沥青路面病害维修
沥青路面养护时应结合病害特点, 采取有效的维修工艺和方法, 进而在到达养护目标的同时, 提高维修施工效率, 及时排除病害给交通带来的不利影响。
(1) 沥青路面坑槽的修补
当沥青路面出现坑槽而基层未遭到破坏时, 应严格按照规范标准进行修补。修补过程中遇到阴雨季节或雨雪天气, 而又无法找到合适修补材料时, 应适当进行保护或处理防止坑槽面积进一步增大;当沥青路面坑槽的出现由基层局部稳定性差引起, 应先采取措施处理基层, 而后修补路面坑槽。
(2) 沥青路面裂缝的修补
修补沥青路面裂缝时, 应根据裂缝的严重程度采取有效的修补措施。通常情况下按照以下步骤修补沥青路面裂缝。首先, 判断裂缝是否由路基引起。如原因在于基层可采取填充材料等措施增加基层强度, 提高其稳定性, 为路面裂缝的修补奠定基础。如沥青路面裂缝不是由基层引起, 应按照以下方法进行处理:高温季节沥青路面出现的轻微裂缝自行愈合, 可不进行处理;如裂缝如无法愈合应打扫干净出现裂缝的路段, 而后将少量沥青均匀的喷洒在路面, 并撒上2~5mm的粗砂或石屑。最后使用轻型压路机进行碾压处理。并使用稍稠的沥青涂刷裂缝;当沥青路面出现横向或纵向裂缝时, 应根据其宽度大小进行处理。当裂缝宽度不足5mm时应将裂缝中的杂物清理干净, 向其中灌入浓度较小的热沥青, 并灌注深度控制在裂缝的2/3, 然后将粗砂或石屑填入其中捣实。最后清除溢出缝外的粗砂、石屑和沥青。当裂缝宽度超过5mm时, 将裂缝边缘松动的部分清除后, 向缝中填充热拌沥青混合料, 最后进行捣实处理。
如沥青路面因使用时间长久, 性能老化导致路面出现裂缝且基层尚未遭到破坏时, 先使用乳化沥青稀浆进行封层, 厚度控制在3~6mm, 而后在其上铺设沥青混合料上封层, 利用改性沥青薄层罩面;如因基层原因导致沥青路面出现龟裂应先将基层问题处理好。
(3) 沥青路面拥包的处理
处理沥青路面拥包时, 应根据拥包的形成原因和严重程度采取不同的处理方法。如因施工时使用过多的细集料或沥青原因, 导致路面出现较为严重的拥包现象时, 应使用机械将拥包清理干净, 保证清理后低于路面10mm左右, 接着将杂物清理干净后使用热沥青混合料重新做面层;如基层局部含有较大水分, 致使基层和面层结合不紧密, 导致路面推移形成的拥包, 处理时应将出现拥包的面层处理干净, 将基层晾干后重新做新面层;如因基层水稳定性不良或强度不足导致路面出现拥包时, 挖除基层和路面, 并填充新的材料夯实处理后, 重新做面层。
(4) 沥青路面沉陷的处理
沥青路面沉陷由路基沉降不均匀、基层结构破坏、桥涵台背填土不实等原因引起, 其中如基层沉降导致路面出现较小沉降时, 可将粘层沥青涂刷或喷洒在沉陷位置, 并使用沥青混合料填充压实;如基层结构破坏导致的路面沉陷需要对基层处理后在做沥青面层;桥涵台背填土不实造成的路面沉陷应依据沉陷具体情况进行处理:使用机械重新进行压实处理, 尤其应保证台背死角位置处的压实;如土层空隙与含水量比较大时应使用中粗砂、卵砾土、碎石土换填处理, 换填厚度具实际情况而定, 最后进行注浆加固处理。
(5) 沥青路面车辙的处理
沥青路面出现车辙的原因很多, 处理方式也因此有所区别。如因车辆行驶推移路面形成的车辙, 应先刨除和切削出现车辙的面层, 然后重现进行铺设;如因横向推挤导致沥青路面出现波形车辙, 应将凸出的部分切除掉, 并使用粘结沥青涂刷或喷洒波谷位置, 最后填充沥青混合料, 找平压实处理;如因基层和面层稳定性不强引起的车辙, 先挖除面层将夹层清除掉, 重新铺设面层。
(6) 沥青路面泛油的处理
当沥青路面泛油较轻时可将粗砂或石屑洒在其上, 厚度控制在3~5mm, 最后使用压路机进行碾压处理;如沥青路面泛油较为严重时应在其上铺洒粒径为5~10mm的碎石, 使用压路机碾压处理, 接着再洒3~5mm厚的粗砂或石屑, 最后使用压路机碾压处理。处理过程中应注意以下问题:处理沥青泛油情况时应选择在高温季节, 以保证路面全面泛油;散料时应先粗后细, 并沿着车辙方向洒, 保证撒料和碾压的均匀性。
三、总结
11.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十一
专业论文
浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施
浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施
【摘要】 通过对水泥混凝土路面常见病害的分析,揭示了水泥混凝土病害产生的原因,并分别从设计、施工和养护管理等方面提出了一些有效的预防措施。
【关键词】 水泥路面 常见病害 预防措施
中图分类号:TQ172 文献标识码: A
概述
水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好(水稳定性、热稳定性)、使用寿命长、养护费用少、经济效益高等优点,在世界各国都得到了广泛的应用,特别是在水泥资源丰富、交通负荷繁重、重载车辆较多的地区,水泥混凝土路面成为了公路路面的首选结构。然而,由于受到所经地区的地质、气候等自然环境多变的影响,加上建设者们对路基、路面修筑技术的认识不足,工程施工质量监督机制不完善,养护管理不到位等原因,使得许多水泥混凝土路面在通车几年后就出现了较为严重的病害,严重影响了道路的使用功能。为此,有必要针对水泥混凝土路面的常见病害进行仔细分析,找出其产生的原因,并采取有效的预防措施以减少水泥混凝土路面因一次性投资大且修复起来困难等带来的危害。水泥混凝土路面常见病害及其成因
水泥混凝土路面的病害,按损坏的特征和范围可分为:断裂类、接缝类、竖向位移类和表层损坏类4大类型。其中断裂类和接缝类是水泥混凝土路面病害中两种最常见的破坏类型,下面就其产生的原因分别作出分析:
2.1断裂类病害成因
断裂裂缝是指贯穿水泥混凝土板全厚的裂缝,按裂缝出现的方位和板断裂的块数,可分为纵向裂缝,横、斜向裂缝,角隅断裂,交叉裂缝和破碎板4种。
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2.1.1纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方、半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段,主要是由于路基横向不均匀沉降或板下的不均匀支撑造成的。特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效的排水设施,路堤两侧就会产生积水,积水除向地基渗透外,还可能渗入路堤下部边部土层中,并通过毛细作用逐渐向上,使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差,一旦边部土层变成潮湿,边部土就产生固结变形,路堤形成横向不均匀沉降,在行车荷载的作用下,久而久之,路面就会出现纵向裂缝;在冰冻地区,由于表层降水的渗入,导致路基土出现严重的不均匀冻胀也是产生路面纵向裂缝的一个重要原因。
2.1.2横、斜向裂缝
路面横、斜向裂缝主要是由于路基或基层材料的纵向不均匀、桥涵、通道等构造物和路基连接处的压实度不均匀,以及路基和基层下陷导致路面板的板下纵向不均匀支撑,在交通荷载、温度或湿度梯度等因素单独或综合作用下产生的翘曲应力或干缩应力超过了水泥混凝土的抗弯拉强度;此外,当超载车辆过多时,在车辆荷载的多次反复作用下,所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强度也会导致路面出现横、斜向裂缝。
2.1.3角隅断裂
角隅断裂通常是由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当,或者填封料失效,造成路表水沿缝隙下渗,尤其是当板下基层排水不畅或基层材料细料过多、基层材料耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,真空吸力就会使板角处产生唧泥,板下被冲刷淘空,造成板角应力集中,从而导致导致路面板出现板角断裂。
2.1.4交叉裂缝和破碎板
公路运输超载严重,混凝土板厚度不足或强度偏低,基层松散或强度不够,土基的不均匀沉降等都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板;另外,当路面板出现纵向或横、斜向等各种裂缝时,如果养护不及时,路表水沿缝隙进入基层或路基,导致基层和路基浸水软化,在重载反复作用下,裂缝会进一步扩展,如此循环,久而久之,路面
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板就会产生交叉裂缝,甚至出现破碎现象。
2.2接缝类病害成因
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,出现病害的几率大,类型也多。接缝病害按损坏的形态和影响范围主要包括接缝碎裂、唧泥和板底脱空、错台等几种病害。
2.2.1接缝碎裂
接缝碎裂主要是由于接缝施工不当(包括切缝不及时,嵌缝板、传力杆、拉杆设置不当等),或者因填料的剥落、挤出、老化碎裂等原因,接缝内逐渐被砂、石、土等填塞,阻碍了板的膨胀,从而引起板的压曲、破碎等破坏。
2.2.2唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接(裂)缝或边缘下的基层细粒料被渗入缝下并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面向基层顶面出现局部范围的脱空。
2.2.3错台
错台病害主要是在唧泥发生和发展过程中,基层顶面受冲刷细料被有压水冲积板底脱空区内或沿缝挤出,在车辆荷载作用下,使得接缝或裂缝两侧板面出现高程差而形成的。
水泥混凝土常见病害的预防措施
3.1设计方面
我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中,尽管考虑了温度疲劳应力等因素,但设计的板厚依然较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。另外,在实际应用中,过于相信应力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构的研究和实际观测进行的较少。为此,在水泥混凝土路面设计中,应该由静力学向动力学发展,在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后,适当提高技术标准和设计厚度,以适用我国公路不断增长的交通量的需要;在软基路段、桥头、下挖路段和填挖交换频繁的路基上,局部使用钢筋混凝土路面补强设计;其次,水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求,必须解决基层耐冲刷性和弯沉均匀性问题,即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型,北方严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层;另外,保证接缝质量是防止水泥
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混凝土路面破坏的关键,因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的填缝材料;路线设计中,应尽可能避免路线穿过洼地(包括平原上的局部小块浅洼地),在不得已的情况下,应在路提两侧都采取措施,截断表面水流向路提。
3.2施工方面
合理地选择原材料,严格地控制材料质量,是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提;科学、准确地进行混凝土配合比设计,生产出稳定、均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键;推广使用滑模机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板密实、材料均匀的有力措施;传力杆、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求,与接缝侧壁垂直,与路面板和路面中心线平行;嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇筑成型,不易振捣密实,致使接缝处的混凝土强度偏低,为此应加强接缝处的振捣;基层施工时,应将基层材料集中进行厂拌,并采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格地进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝。
3.3养护、管理方面
水泥混凝土路面的局部损坏,如不及时、有效地加以修补,往往会引起损坏的迅速发展,其中最经常也是最不能忽视的工作就是接缝的养护;对破碎板块要及时进行修复,尤其是当其基层稳定性差,强度不够时,应将基层彻底挖除,重新换填稳定的基层;此外,还必须重视路面排水系统的养护,经常疏通路面排水设施,防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。
公路的养护、管理部门,除了日常的养护工作外,应定时组织有资质的检测或科研机构进行路面状况调查,及时制定养护工作计划。此外,还应加强监督管理,严格控制超载车辆行使。
结语
造成水泥混凝土路面常见病害的原因有多种,但主要是由板下的不均匀性支撑、接缝填料的失效、公路排水系统不完善、养护管理不及时等问题造成的。由于水泥混凝土损坏以后,修复起来比较困难,加上水凝混凝土路面的一次性投资大,因此从设计、施工到养护管理等方面一定要三管齐下,任何一个环节松懈,都可能给路面的质量留
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下隐患。
12.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十二
裂缝的成因也是各种损坏形式中最复杂的一种。它往往是路基、路面、排水等多方面因素在设计、施工、运营中存在的问题的综合反映。
(1) 水损坏问题。有一些中小城市的部分街道, 常常会看到一些现象, 每当路面裂缝或存在空隙时, 一到阴天下雨, 路面会有积水出现。水随着这些缝隙流入, 在不能及时排出时, 在车辆车载的反复作用下, 形成的动水压力反复冲刷沥青混合料与基层的界面, 最终导致面层与基层的剥离, 从而将导致沥青面层底部产生较大的拉应力, 导致沥青混合料的自上而下的开裂。另一方面, 水还冲刷沥青混合料中集料与沥青膜, 导致沥青膜的逐渐脱落, 在汽车车轮动态荷载的反复作用下, 进入路面空隙裂缝中的水分不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环, 导致沥青膜从面料表面脱落, 沥青混合料掉料、松散、开成网状裂缝并且不断扩大。这些水损坏问题直接导致路面裂缝增大, 路面毁损严重, 是路面裂缝产生的原因之一。
(2) 气候原因。冬季气温下降, 沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩裂缝或干缩裂缝, 这种裂缝在重复荷载作用下, 导致沥青路面表面形成横向反射裂缝。这也是造成路面裂缝的原因之一。
(3) 路基的问题。首先, 我们先来了解一下什么是路基?路基是指路面以下的天然地层或是填筑起来的压实土层。 (1) 有些路基的设计与路段实际情况相差大, 设计结构不合理。沥青面层结构选用不当, 混合料类型不合理, 沥青混合料配比设计不准确。 (2) 路基的路面厚度设计不足导致路面强度明显不能满足行车要求, 这也是负荷不了的重要表现之一。 (3) 路基的路线设计未对路面排水系统详细考虑, 如路堑段纵坡宜大于等于3%, 路线纵坡宜小于等于2%, 凹曲线底部宜设计在涵洞处, 并在边坡上设急流槽, 超高段尽量避免设在路堑地段, 原则上要求考虑加深边沟等等都是路基线路设计需要考虑的问题。
(4) 养护问题。 (1) 养护不及时。沥青路面在行车作用下出现小面积松散, 个别坑槽后, 未及时进行养护。再好的马不经常照顾也会影响其速度, 一个道理, 好的路面养护已经成为路面施工管理最重要的环节。 (2) 养护方法不当, 有些养护人员在沥青混凝土路面上采取人工喷油, 人工洒料方法进行养护。所以在养护方面也要求专业养护员工去进行养护, 才会尽量避免养护方法不当。
(5) 施工问题。 (1) 填土含水量偏大, 在冻胀作用下使路面形成裂缝。路基碾压不均匀, 出现填土局部未压实或两侧密实度不够, 使路基产生不同程度的沉陷, 形成裂缝。旧路拓宽时, 新旧路基衔接处理不符合技术规范要求, 新路基压实度不够, 造成路基不均匀沉陷或滑坡, 形成裂缝。 (2) 施工监管不够, 工程承揽下来只管经济效益, 不管施工过程材料质量、施工工艺等影响工程质量因素是导致路面裂缝产生的最严重的因素。
(6) 超载原因。 (1) 由于超载车辆引起累计轴次的增大, 从而引起设计弯沉值满足不了实际的需求。 (2) 由于超载, 造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足, 使其提前在底层路面结构层产生裂缝。 (3) 由于超载, 加之车辆的振动冲击作用, 可将路面压坏, 即一次性破坏作用。 (4) 由于超载, 车辆在上下坡或刹车时将加速沥青路面的破坏。
2 裂缝的修补、养护措施
针对沥青路面裂缝产生的多种原因, 因地制宜, 查找原因, 采取切实可行的修补方法。
(1) 修补方法。裂缝的治理可分为骑缝法和填缝法两种。骑缝法是指采用特定的材料和统一的工艺覆盖或者填充处于活动状态的裂缝, 防止水和不可压缩废弃物进入裂缝。填缝法指采用普通材料填充处理非活动状态的裂缝, 从而减少或防止水的渗入并加强两侧路面。这两种方法适合于裂缝密度低、中的情况。
在材料的选择方面, 根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料, 对于水泥处治基层, 如果条件允许, 最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料, 使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙, 石质坚硬, 耐磨性强, 嵌挤作用好, 与沥青粘附性的材料, 尽可能使用人工砂代替圆形颗料的天然沙。而在路面结构设计方面, 显然, 所设计的道路必须能适应客观存在的交通荷载水平和温度条件。若道路随载力不足, 将加速路面疲劳开裂过程。这里重点阐述一下在设计中应该注意两方面。
路面排水与防水方面。
(1) 沥青混凝土配合比设计。沥青混合料级配也是一项重要因素, 在合理选择混合料级配时, 应兼顾其高温稳定性, 疲劳性能和低温抗裂性, 以及耐久性等各方面的要求。对受拉疲劳开裂的研究表明, 沥青用量从4.2%增加到6.2%, 可以使用25m板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10年延长到45年。
(2) 设计应力吸收层。设计应力吸收层, 对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果, 可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少, 可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性, 降低应力强度因子, 而吸收层的弹模越低, 防裂效果越好。就目前常用的材料而言, 土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低, 变形率越大, 且不存在低温脆化问题, 效果最佳。
(3) 施工质量。铺筑路面材料时, 应该遵循正确的施工原则。
(2) 路面修补、养护技术。
(1) 裂缝切槽:采用切槽机械, 沿着裂缝的走向刻出合理的槽。 (2) 裂缝清冼和干燥:无论是否对裂缝进行切槽等处理, 都需要对裂缝进行清冼和干燥处理。 (3) 材料准备和灌缝:按照不同的要求准备好裂缝处理材料, 然后采用灌缝设备把沥青、硅树脂等裂缝处理材料灌人缝内。 (4) 材料后处理:采用U型的橡皮拖, 把溢出裂缝的材料刮走或处理成要求的形状。 (5) 覆盖:采用砂或卷筒纸等覆盖在裂缝上, 保护刚施工完的裂缝处理材料。 (6) 严格按碾压操作规程作业, 碾压的速度不宜快。压路机在对沥青路面进行碾压时, 车辆禁止在新压路面调头。 (7) 大风和降雨时停止摊铺和碾压。
3 结语
公路人爱公路, 每条公路都需要我们大家去爱护。更需要每个公路人去爱护、完善、认真对待。只要我们多留一份心、多出一分力、多留一个神, 那么我相信中国的公路建设将上升到新的领域, 裂缝、毁损路基, 以及施工质量等种种因素皆会在我们大家的共同监督下片瓦不存。这也是为公路建设节省开支的重要突破。
参考文献
[1]罗云, 程五一.现代安全管理[M].北京:化学工业出版社, 2004.
[2]袁国汀.建筑燃气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001, 4.
13.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十三
关键词:桥面 沥青混凝土 桥面铺装 早期病害 原因分析
1 概述
随着交通量和重型车辆的增加, 桥面铺装存在的问题不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故。桥面铺装的早期损坏已成为影响公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中, 桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。
2 破坏形式
沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同主要有:(1)铺裝层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形, 或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害。
(2)因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙, 在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况: 一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形; 二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因, 故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。
3 病害分析
3.1 结构理论与设计
(1) 桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值, 工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系, 各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。
梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T 梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析,现行桥规规定:……如无精确的计算方法,箱形梁也可参照T 形梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看,大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T 梁的一面,又有异于T 梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小,箱梁仍按T 梁那种长细杆件设计配筋,就越来越不适宜了。
(2)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析, 对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。
(3)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力, 使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
(4)在对公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态, 使主车道的铺装承担了比超车道高得多的运营应力水平, 因此加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况, 在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。
3.2 施工工艺
(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的, 一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。
(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。
3.3 桥面防水层的影响
由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异, 它的存在使上部结构按模量形成刚—柔—刚的板体受力体系, 中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。
3.4 桥面铺装的约束条件
桥面铺装受桥梁结构的约束, 受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。目前关于桥面铺装的研究还很不成熟,并且现有研究主要集中在材料设计和铺装技术等方面,而关于理论分析和结构计算的研究很少。模拟层间接触状况,特别是如何考虑防水层的影响,是建立合理有限元模型的一个关键问题, 是研究铺装层结构设计理论的一个重点。要采取理论计算与试验分析相结合的方法,将计算结果与试验和实测结果相对比,寻找一种与结构实际受力吻合的模型。桥面铺装层是一种特殊的路面结构, 如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型, 荷载参数为BZZ-100,p=0.7MP,δ=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,才能较好的解决这一问题。合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。
4 病害防治措施
由于现行桥面铺装设计及施工工艺等方面的不足,常引发一些桥面铺装病害,针对经常发生的病害,结合多年的施工经验,总结了以下几点防治措施:
(1)桥面铺装防水混凝土标号加大和提高到40 号,厚度增大到10~12cm,钢筋直径加大至12mm,提高铺装层的整体强度,以适应交通量及车辆荷载的增长。
(2)严格控制施工质量,梁板顶面拉毛处理,并用高压水枪清洗干净。严格控制混凝土配合比及塌落度,使混合料具有良好的和易性。混凝土采用低收缩配方以减少收缩裂缝。
(3)为使桥面铺装与梁板结合紧密,使桥面铺装共同参与受力。同时采用植筋技术,以固定桥面铺装钢筋的位置。即在梁顶板按一定间距钻孔,孔深要大于锚固长度,孔径略大于钢筋直径,用高压气泵将孔清理干净后,灌入调配好的环氧树脂液并植入钢筋,待胶液固化并达到强度后,将植入的钢筋与桥面铺装钢筋牢固焊接后,再浇注防水混凝土。
(4)在混凝土中掺加钢纤维或聚丙烯纤维,以提高混凝土的整体性,防止开裂。
(5)在墩顶负弯矩区,设置加强钢筋,减少铺装层顶开裂。
(6)可取消铺装层上的沥青路面,将铺装层加厚,并设置双层钢筋网;或在铺装层与沥青路面之间铺设防水卷材,以改善桥面层的破坏。
5 小结
本文对沥青混凝土桥桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,当务之急是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究, 以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导;同时,加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究,开发适应桥面破坏机理的新材料;另外,还要改进铺装技术及提高施工质量,保证设计模型的准确性,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。
参考文献:
【1】季节,徐世法,罗晓辉.桥面铺装病害调查及成因分析[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(3):33-39
14.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十四
高等级公路普遍存在着开裂现象,这已严重影响到路容,并随着时间的推移将进一步引起路面结构强度的降低.本文在总结现有道路的基础上对半刚性基层路面的.裂缝产生机理及相应对策进行研究,意在为以后的道路设计提供参考.
作 者:陈方红 肖斌旺 李海涛 作者单位:陈方红(余姚市公路管理段,浙江,余姚,315400)
肖斌旺,李海涛(浙江大成建设集团公司,浙江,杭州,310012)
15.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十五
高速公路沥青混凝土路面常见病害及防治
文章主要介绍了高速公路沥青混凝土路面常见的病害及产生原因,提出了早期预防措施和后期治理等.
作 者:刘泽磊 LIU Ze-lei 作者单位:广州诚信公路建设监理咨询有限公司,广东广州,510420刊 名:广东交通职业技术学院学报英文刊名:JOURNAL OF GUANGDONG COMMUNICATIONS POLYTECHNIC年,卷(期):8(3)分类号:U416.217关键词:高速公路 沥青路面 损坏 防治
16.沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨 篇十六
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:沥青质量的优劣与沥青路面的好坏有着密切的关系, 它直接影响到沥青路面的使用寿命。使用优质的沥青, 对预防沥青路面早期出现车辙, 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) 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。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。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。
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
养护灌缝不及时, 水泥路面缩缝、胀缝、施工缝, 施工时基本上是用沥青灌缝, 使用一般2~3年的材料自身老化松脱, 如果不及时填缝料更新, 雨水渗入, 破坏基层和垫层, 造成板接缝处的变形和破损。原“先行工程”建设资金投入不够余留排水设施不完整, 导致边沟排水不畅积水, 由于养护资金不足没能及时进行完善排水系统, 也会导致路面提前损坏。混凝土板早期一些病害处理方法不当不及时, 如混凝土板断裂、板角断裂、错台等病害处理不及时, 只重视处理严重病害而忽视对板裂缝封水处理, 使路面水渗入, 加剧其他病害的产生。
2 路面病害的防治措施
2.1 原材料质量控制
1) 沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下, 可在沥青中掺加各种类型的改性剂, 以提高基性能指标。2) 集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。3) 混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性, 路面表面特性和耐久性是两对矛盾, 相互制约, 照顾了某一方面性能, 可能会降低另一方面性能。4) 混合料配合比设计, 实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计, 根据当地的气候条件和交通情况做具体分析, 尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配, 采用沥青玛蹄脂碎石混合料 (SMA) :第二是改善沥青结合料, 采用改性沥青。
2.2 优化设计
提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计, 按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层, 这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计, 矿质混合料设计时应采用骨架密实结构, 最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性, 南阳地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1%~0.3%选用, 中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
2.3 路基的强度
首先压实度是反映路基强度的重要指标, 也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施, 施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响, 每层的松铺厚度不应大于30cm。必须严格控制路基的填筑工艺, 确保路基强度。
2.4 施工过程中质量的控制
1) 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, 在北方施工由于近些年的气候偏暖, 因此, 沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外, 透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青, 特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。2) 在沥青混合料配合比设计上要特别重视。3) 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。4) 摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手, 并选择两台前后错开同时施工, 而少采用伞断面摊铺机, 在摊铺过程中, 应尽量避免停机, 注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。
综上所述, 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, 使公路建设质量全面提高, 更上新台阶。
参考文献
[1]黄军生.钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述[J].世界桥梁, 2002.
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