黑色路面病害及防治

2024-08-03

黑色路面病害及防治(共12篇)

黑色路面病害及防治 篇1

摘要:对黑色路面即沥青混凝土路面的病害种类作了归纳,就其病害产生原因进行了综合分析,在此基础上给出相应的处治措施,对延长黑色路面使用寿命有一定现实意义。

关键词:黑色路面,病害,处治方法

黑色路面,就是沥青混凝土路面。因其具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,成为我国道路选用的主要路面结构形式。但是沥青路面在经受繁重的轴载负荷和气候、环境影响的前提下,路面使用品质受到严峻考验。黑色路面的病害很多,但由于所处地理位置不同,其病害产生的程度也不同。

1黑色路面病害的几种表现形式

1)早期开裂、裂缝、网裂、龟裂。

早期开裂对于北方的沥青路面是容易产生的一种现象,一般表现为单独的细裂缝,呈发散状裂缝。裂缝是指开裂为3 mm~5 mm宽的路面缝隙,有纵向裂缝、横向裂缝、不规则裂缝。网裂是一片路面呈长条状开裂成约20 cm宽,50 cm~60 cm长的长块状碎块,如车辙现象多成为网裂。龟裂是一片路面开裂后形成约20 cm长宽的小碎块。

2)沉陷、坑槽。

沉陷是路基发生变形而影响到路面变形产生较大塌落(深度在3 cm以上,面积在2 m2以上),而路面结构层无损坏的一种病害现象。坑槽是路面结构发生损坏,直径或宽度大于20 cm,深度5 cm以上的坑槽。

3)波浪、壅包。

波浪有纵向和横向之分,其主要是有较规则的凹凸起伏现象,凹凸的高差在10 mm~25 mm之内。纵向波浪也称为搓板路面;车辙现象初期就出现横向波浪。有的波浪是由于施工中操作不当形成的。当波浪发展形成高于原路面30 mm以上的包块为壅包。

4)脱沙、松散。

脱沙是黑色混合料面层中沙料由结构层脱离的一种磨损现象。松散是沙石由黑色混合料面层中破损、剥落的损坏现象。

5)翻浆。

翻浆是整个路面结构因水文状况不良,路基因冰冻水分聚集,春融时在车辆多次重复作用下,路面完全变形,路基泥浆大量泛出的严重破坏现象。

2对各类病害产生原因的综合分析

2.1 路面整体强度不足

路面的结构层厚度不能适用其现有交通量和车辆荷重。如交通量急剧增加,重车吨位加大。黑色路面建成后,土基中的水分不易蒸发,在冻结期间会产生水分积聚现象;长年如此,会导致路面结构强度的衰变,承载能力逐渐降低,整体强度不足。随着时运年限的增长,由于黑色路面所用沥青材料疲劳,其强度相应降低。施工质量欠佳,如结构层的密实度由于碾压不足,达不到质量要求;各类材料配比不当或拌合不匀等原因使路面整体强度达不到设计要求;土基碾压不足,强度不够,也会大大影响路面整体强度。路面整体强度不足,易产生早期开裂、裂缝、网裂、沉陷、波浪及翻浆等病害现象。

2.2 易产生的病害现象

1)施工方法不当和基层材料使用不当:

由于施工操作方法欠佳,特别是沥青面层接槎处易产生开裂。沥青面层本身由于抗剪能力差、低温稳定性不足,往往引起路面开裂。基层或底基层的断裂影响到面层,使黑色路面开裂,形成对应裂缝。

2)沥青材料使用不当:

施工中沥青用量偏多,砾石级配欠佳,易引起黑色路面发生波浪或壅包。养护处理方法不当,使黑色面层中沥青含量相对增加,面层发生油垄、波浪甚至壅包。原基层表面平整度差,加铺黑色面层时,处理不当,引起面层波浪起伏。使用沥青材料软化点低,气温高时沥青变软,行车作用下使路面推移形成波浪和壅包。沥青材料老化,易脆裂,路面原形成的裂缝逐渐发展成网裂和龟裂。

2.3 其他方面

作为面层下的干压碎石结构层,在施工中压实不够,结构层抗形变能力较低,致使黑色面层产生裂缝或网裂等。路面结构层有软夹层,如石料质软、含泥土多,尽管其他结构层强度足够,但往往引起沉陷、网裂和龟裂。黑色面层在网裂和龟裂后,维护处理不及时,在行车继续作用下,破损的范围继续扩大,形成坑槽。石灰土结构层,由于施工质量差,如拌合不均匀,压实不足。路基填土段密实度不符合质量要求。各种管线沟槽、水井、洞穴等回填时处理不当,密实度不够。沥青材料与砂石粘结力差,或由于雨水和各种生活用水影响,易使黑色面层产生脱砂。

防治黑色路面各种病害所采取的处治方法,要根据路况的使用调查情况进行综合性的分析,“因路制宜”找出产生病害的原因,然后采取相应处治措施。

3处治方法

1)黑色路面加铺补强层。对整体强度不足、路面结构层厚度显薄的路段,可根据现状交通量、结合交通量发展情况,采取铺筑补强层的措施。补强层厚度和层次设置可根据现有整体强度(回弹弯沉值)和估算交通量理论计算其层次结构和结构厚度。2)对网裂或龟裂严重部分和坑槽、沉陷进行挖补。网裂或龟裂严重部分,维护不及时,将进而破损成坑槽。若网裂或龟裂部分整体强度基本满足,可将面层挖除,用新加工的黑色混合料修补。对沉陷和有明显变形路段,不管是网裂、龟裂,还是坑槽,要具体分析各个结构层情况,需要加固基层就要加固基层;需要重新处理底基层或增加总厚度时,则要局部进行大翻修。3)对一般出现脱砂和少量裂缝的黑色路面可采用喷洒一层沥青结合油,撒铺一层中砂或石屑,使其泛油成型的沥青罩面方法或者加铺一层厂拌沥青砂封层。4)黑色路面上的壅包应及时挖除。5)翻浆路段,根据路况调查资料,确定产生翻浆的主要原因,然后针对其原因,排除或减少不利因素,将路面进行大返修。

以上是关于黑色路面病害及防治的论述。总之,我们对于黑色路面,要根据病害出现的不同情况,进行科学认真的分析,对症下药,采取行之有效的措施,使我们的黑色路面的有效寿命大大地延长。

参考文献

[1]汪伟.浅谈影响沥青路面平整度的原因[J].山西建筑,2009,35(31):277-278.

黑色路面病害及防治 篇2

论沥青混凝土路面工程病害及防治

1、前言 目前.随着城市交通量日益增大,使城市道路路面面临严峻的.考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入.

作 者:叶康军 陆士优 作者单位:舟山市恒昌市政工程有限公司,浙江,316000刊 名:城市建设与商业网点英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年,卷(期):2009“”(26)分类号:关键词:

沥青砼路面常见病害及防治措施 篇3

关键词:混凝土;病害;措施

中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)29-0145-02

早期的沥青路面或表面处治或层铺法施工沥青碎石,施工工艺简单,病害多,人们对沥青路面看法贬褒不一,随着高等公路的发展特别是半刚性路面发展,使得沥青路面被广泛应用。最早铺筑的沥青路面集料偏细,沥青用量大,路面密实,但车流量增大,重载车增多,路面容易出现车辙现象。随着认识的提高,各地区因地制宜,设计本地区路面类型,也打破了AC型沥青混合料一统天下的局面,沥青路面类型发展呈现多元化,不断的吸收借鉴国外先进的设计理念,沥青路面不仅仅要满足早期经济性耐久性这两项指标,而朝着行车舒适、快速、安全的路用性能方向发展。

由于我国地域广阔,气候复杂多变,各地区经济发展的差异,所以标准要求也相当的宽泛,随着沥青路面的大量使用,沥青砼路面各种病害也表现出来,形式也多种多样。

某机场路刚通车不久便出现唧浆,拥包,车辙现象,车流量大,重型车多采用的SMA路面应该说稳定性很好,然而却出现车辙现象。随着雨季到来,病害增多导致竣工后又经常返修,影响交通不说,施工单位不仅面临着承担很大的维修费用,也面临着经济行政处罚,而且荣誉也受到影响。公路工程质量是根本,修路架桥是造福人类的好事,如果质量控制不严成为豆腐渣工程,将阻碍交通畅通,严重威胁人们的安全。

1 沥青路面病害的表现形式多样

病害主要有泛油,油包,油垄,麻面松散,坑槽裂缝与龟纹。对几种常见的病害结合具体工程作以分析,从中吸取教训。

1.1 泛 油

泛油主要表现沥青路面表面光无构造深度,高温季节泛油处发粘,原因为沥青混合料中有多余的沥青在行车荷载反复作用下溢出,形成在表面,影响路面的使用效果及行车安全。

砼的施工配合比的设计一般经过目标配比、生产配比、生产配合比的验证三个阶段,砼的各个方面指标得到了控制,所以泛油产生的原因不可能在设计阶段。沥青混合料拌制采用大型的拌和设备,在开工前应对电子配料秤进行进行标定,确保它们在允许范围之内,在沥青混合料的拌制设备比较先进,自动程度很高,软件开发的过程充分考虑热料仓石子在卸料过程对秤的冲量及沥青在喷入后的残余量等,是一个动态的调整过程。如果标定准确很容易拌制出高质量的砼。但是由于我国碎石等原材料加工市场不规范,各种厂家的质量不一,原材料规格,含泥量特别细集料石屑矿粉,各厂家的除尘能力不一样,施工单位采用了几家原材料供应商,如果集料在砼生产过程中突然变粗特别是细集料,矿料比表面各肯定变小,加入的沥青除形成结构沥青外,必然有多余的沥青游离出来而导致路面泛油。如锦阜高速公路某合同段在沥青路面开工前新上一台英国拌和机,试验室做好生产配合比,试拌时发现设置油石比正常,但混合料碾压后却泛油,经试验检测油石正符合设计要求,筛分级配却发现缺少0.3~0.075 mm的颗粒矿料,判定这是泛油的主要原因。原材料中这档次料并不缺,但为何单单缺少这之间的料。试验人员经过查找原因,最后发现新设备引风机功率过大,除尘设备负压大而将其间料作为粉尘除去,由于矿粉是单独加入对0.075 mm以下的并不产生影响。经筛分回收粉,在回收粉中找到的丢失的颗粒,重新调整拌和机,拌出料正常。一般拌和机在除尘入口与加热滚筒之间加设一个回旋离心装置,经过离心分离的颗料再用提升机重新加入热料仓中。京沪高速沂淮段某一天施工发现沥青上面层有一段落在摊铺机履带内侧出现很长泛油带,碾压后光亮如镜,施工人员发现后及时叫停,经取样分析级配符合规范要求,油石比偏大,但经检查拌和机设置均无误,最后不得不停机等冷却后上去检查筛网,发现细料仓的筛网子破裂,分析原因为筛网破裂造成热仓料窜仓,级配应偏粗,细料少,油石比虽正常设置,但级配已变而造成泛油。筛网破裂往往会出现供料不均而溢料现象,长时间的拌和会出现等料现象。一旦出现像上述现象操作手应查明原因,不该盲目调整冷料转速而使热仓料供料均衡。避免事故的发生应该定期检查和更换筛网。

SMA类砼由于油石比大,矿粉多,粗料集中,又加入纤维是一种高粘稠沥青混合料,SMA产量低,所以施工单位在生产时一定要控制产量,而不能急功近利而随意增大产量,这样会影响拌和料质量,也不能少加矿粉和纤维,矿粉与纤维对沥青混合料影响很大,矿粉对形成结构沥青很重要,正是由一次拌和加入量大会影响产量,纤维对本身具吸油性,能够减少沥青混合料析漏,虽然在混合料的检验中纤维量不能检查出来,施工中仅仅用钢轮压路机碾压,一般也不易发现泛油,但通车以后,在车轮反复揉搓作用下多余的沥青会被挤出而出现泛油现象,所以施工中严格控制纤维和保证矿粉的加入量。

对已出泛油现路段,小部分应采取切除,四周涂乳化沥青后更换新料重新压实,而对于大面积的泛油,为确保施工质量,待路面冷却后用冼刨机冼去后喷洒乳化沥青后重新摊铺。

1.2 油包和拥包

沥青面层在车轮作用下,沥青面层因抗剪强度不足发生推移而形成油包或拥包,产生的主要原因主要有以下几个方面:

①基层和面层局部结合不牢,在气温较高时,经行车作用顺车行方向或弯道外侧推移造成拥包。

②路面平整度较差的地段,强制车辆经常性的制动变速,使路面产生大的水平推力形成拥包,主要会发生在城市道路交通路口,高速公路收费站路段。

③在雨后铺筑面层,基层潮湿含水量大,由于水分的积聚,在基层与面层之间形成隔层,在行车作用下形成拥包。

④基层强度不足,产生变形导致面层的拥包,前面所提到的某机场路出现的现象主要就是这原因造成的。该路段属城市主干线,车流量大,不能封闭交通施工,二灰碎石做完后便放车通行,强度未形成便铺筑沥青面层,完工后便开放交通。基层表面在车辆作用下破坏掉,使基层未能与面层粘接好。后来取芯证明这一点,基层顶面之料松散约2~3 cm,车轮剪应力所作用的范围在面层以下10 cm左右,而沥青面层是7 cm,车轮在基层表面形成剪应力而破坏,破坏路面在雨水的浸入而发生唧浆,车辆反复作用正点形成空洞,破坏进一步加刷。

沥青层与基层必须做封层,提高封层的施工质量,撒布的乳化沥青表面在破乳之前撒布好集料,要不露黑。碾压好的封层,应不粘脚,摊铺机施工时不能带起。规范也要求沥青层如长时间未铺上一层,层与层之间要撒粘层油,也是为了提高沥青层整体效果,虽然沥青混合料高温碾压后与下层能形成整体。铺筑路面前应将基层打扫的干干净净,对较厚的尘灰应洒水潮湿后进行压实,不能在尘灰上铺筑面层,基层铺筑好应进行检查验收,不合格地段在铺筑面层前处理合格。平整度好的基层可减少面层病害。由于基层的破坏而引起的油包应采用挖补法先进行处理基层,处理基层可用与原同类材料,也可采用强度更高的材料然后再补面层,由于面层原因引起的拥包挖除后修补。

1.3 麻面松散坑槽

沥青表面的跑砂,大颗粒的松散或局部散失称为麻面,麻面在车辆荷载进一步作用下出现坑洼不平的现象成为坑槽,产生这类病害的主要原因是沥青粘结力不足。

国产沥青由于含蜡量高,粘性延度较小,加之碎石中含泥量偏大,很容易形成麻面,或沥青老化,粘结力差而颗料松散,或在摊铺过程中粗细料离析,粗料集中,也易形成麻面。松散形成的另外原因是基层强度不足,弹性模量小,松软,行车作用下形成松散,这类病害常见于市政道路和低等级公路,主要是由于基础薄弱导致的。

防止措施选用优质沥青,潮湿多雨的地方应优先选用碱性石料,提高与沥青的粘附性,细集料含泥量大容易造成沥青路的砂化,拌制沥青混合料时严格控制沥青加热温度,防止过高而老化,施工摊铺时防止离析,软地基应先处理合格后方可铺筑沥青面层。

产生麻面局部铲除后修补,大面积可扫清路面再撒铺小石料,由于基层强度不足的应先处理基层再作面层。

1.4 裂缝与裂纹

半刚性基层上铺筑沥青面层第二年的春天便发现每隔10 m左右有一道横向裂缝。半刚性基层铺好后一段时间也会产生裂缝。沥青面层上裂缝隙是反射裂缝,由于基层的开裂映射到路面上的。通车几年后沥青路也会在路中间产生纵向裂缝,这主要是修筑时切纵缝时未涂匀乳化沥青粘接不牢出现的。沥青路面的裂缝概括起来不外乎以下几条原因:

①施工中接缝不严。

②石灰土水泥稳定土基层所用的土塑性指数太高而发生收缩裂缝。

③路基冻胀收缩而产生的裂纹。

④基层强度不足在车辆作用下产生裂纹。

⑤由于路面水的渗入,基层细集料在水作用带出,使基层与面层脱离,车辆荷载作用下产生裂纹。

防治措施应加强基层材料的选择,提高基层强度减少裂纹开裂,选用优质沥青,提高面层施工质量。局部龟裂铲除处理好基层,更换新料碾实。对于裂缝较多的路面通常以罩面或表处治方法封闭路面裂纹。基层强度不足而形成裂纹应先翻修加强其基层再按原铺筑层厚度重新补修。受温度差影响和基层干缩引起的裂缝,可用钢丝刷或硬扫帚扫除缝中杂物,用吹风机吹净,然后以热沥青灌入,随即将3~5 mm的石屑或砂填入并夯实。

2 结 语

分析沥青砼路面的病害原因,在施工中应以预防为主,建立质量控制体系,从材料选择—施工中控制—病害处理层层把关,只有这样才能有效避免或减少各类病害的的发生。对于已产生病害应采取有效措施,防止病害的进一步扩大。

参考文献:

[1] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2] 沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[3] 严家伋.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社,1996.

[4] JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[5] 沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1998.

沥青路面常见病害及防治 篇4

公路通车后, 在行车载荷和自然因素作用下, 路面常见产生松散、坑槽、沉陷、车辙、裂缝等常见病害[1]。

1.1 松 散

沥青路面松散的主要原因可归结为:

(1) 由于集料的含泥量比较高, 导致沥青与集料之间的粘结力小。

(2) 随着道路使用年限的增长, 沥青老化, 使得沥青与集料之间的粘结力减弱, 孔隙水冻结会破坏粘结力从而使沥青路面松散。

(3) 施工过程中压实, 沥青混合料压实度不足, 集料从混合料中脱落而导致沥青混合料局部的松散。

1.2 坑 槽

坑槽是路面破坏而形成的深洼, 坑槽的深度一般大于2 cm, 面积在0.04 m2 以上。坑槽往往是初期局部龟裂松散, 是沥青混凝土路面常见的病害, 其产生的原因有:

(1) 施工时混合料温度太高, 使沥青老化, 粘结力降低, 脆性增加, 在行车载荷作用下形成坑槽;混合料温度低, 使摊铺不够均匀, 压实不充分, 导致压实度不够, 形成坑槽。

(2) 路面裂缝后, 水渗到基层, 在行车载荷作用下基层可能发生松散、沉陷, 从而造成面层进一步龟裂。如此反复循环, 沥青面层将发生脱落沉陷, 形成坑槽。

(3) 路面的底面层标高控制不严, 导致沥青上面层结构厚度不够, 从而在行车载荷作用下, 这部分混合料易被“带走”, 形成坑槽。

1.3 车 辙

在夏季高温期, 大型车辆作用以及超载严重路段, 车辙已成为沥青路面最严重的破坏形式。常见的车辙可分为三种类型。

(1) 由于荷载超过路面各层的强度, 发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形, 即结构性车辙。

(2) 沥青混凝土的侧向变形。路面在高温条件下, 受到车轮碾压的反复作用, 荷载应力超过沥青混合料的稳定极限, 使流动变形不断累积形成车辙, 即沥青混合料的流动性车辙或结构失稳性车辙。

(3) 压实度不足造成的车辙。这种车辙是由于施工不当造成压实度不足, 通车后在车辆荷载的反复碾压作用下, 路面结构的空隙率不断减小, 趋于稳定。这种情况下往往形成很明显的车辙, 同时平整度也迅速下降。

1.4 沉 陷

沉陷是由于路基路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象。路面发生的沉陷可分为两类:局部沉陷和大面积的下陷。

(1) 局部小面积沉陷一般是由基层局部成形不足、强度不够, 在行车载荷作用下, 路面发生龟裂, 当水渗入后, 将已经损坏的基层进一步软化, 从而使面层形成沉陷。

(2) 大面积下陷一般是由路基不均匀沉降或局部滑移而引起的。

1.5 裂 缝

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。

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。

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。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, 当沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长时, 混合料受到的应力会增大。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。

温度疲劳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]。

路面裂缝又可分为龟裂 (网裂) 、纵裂缝、横裂缝。

(1) 龟裂又称网裂, 通常由于路面整体强度不足、基层湿软、稳定性不良等原因引起。沥青路面老化变脆, 也会发展成网状裂缝。

(2) 纵裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交界处或路基半填半挖处, 由路面不均匀沉陷引起;或在沥青路面施工的纵向接缝处, 由施工接茬处理不善引起;在行车载荷作用下, 车辙边缘也易形成纵缝。

(3) 横裂缝通常是由于温度、湿度的变化, 路面结构层产生收缩而引起的;半刚性基层的收缩裂缝及其面层的射裂缝, 大多是横向裂缝。不论什么样的裂缝, 在行车载荷和气温、雨雪等自然因素反复作用下, 都有加速和扩展的趋势。

2沥青路面常见病害处理措施

在对病害处治之前, 要对病害进行实地调查。然后根据病害的类型、面积大小、施工的难易程度、交通流量的大小等确定最佳处治方案, 保证养护工作快速、高效、安全。

2.1 局部坑槽、小面积沉陷的修补

可统称为“小坑槽修补”, 施工工艺为:用切割机将修补的范围切割出来;用铣刨机 (或人工) 将病害的路面挖除, 要确保将损坏的混合料都清除干净, 坑底达到坚实面层;在坑内洒布透层油, 槽壁要涂刷新的沥青;用综合养护车 (或人工) 将混合料铺满铺平坑槽;用光轮胶轮压路机 (手扶式压路机) 碾压新铺混合料, 直到碾压密实, 新旧混合料结合紧密、无缝隙。用综合养护车进行路面修补, 它不切边、不清除损坏的路面, 而是对损坏路面进行高温加热, 使其与新铺料结合到一起, 然后用压路机进行碾压。

2.2 大面积的沉陷、严重的车辙的修补

这些病害的处治需作专项调查, 要对一些不完全是由面层原因引起的病害作前期处治, 比如:

(1) 大面积的路面严重破损, 要调查基层情况, 如发现基层也严重损坏, 则应进行彻底的处理, 小面积可用沥青碎石或粗粒式沥青混凝土填补, 大面积的则需重做水泥稳定碎石基层。

(2) 大面积严重沉陷, 要调查沉陷的形成原因, 如属路基不均匀沉陷或滑移, 要对路基进行稳固处理。比如可进行速效水泥灰浆灌桩, 然后等路基稳定后, 对超过10 cm的沉陷进行沥青碎石或粗粒式的沥青混凝土填补。

3常用的坑槽、裂缝病害工艺和修补施工技术

3.1 三种坑槽修补工艺

3.1.1 冷料冷补施工工艺

此类工艺主要用于应急性修补, 通常先要开槽成型, 将待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除, 倒入冷补料。松铺系数为1.2~1.5, 摊铺均匀, 保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实。通常为防止此类情况的发生, 通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约5~10 mm。运行一段时间后修补处即会与路面持平。每桶25 kg装的冷补材料可修补面积约为50~50 cm2、深4.5 cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10 min即可开放交通[3]。

3.1.2 热料热补施工工艺

随着养护设备的不断更新发展, 逐渐采用加热设备进行路面的就地热修补, 能较好地解决接缝的问题, 并且热修补技术明显提高施工质量。这种工艺首先测定破坏部分的范围与深度, 按“圆洞方补、斜洞正补”的原则, 划出坑槽修补轮廓线。同时将加热板调整到合适的位置, 选择适当的加热区域。用加热板加热待修的区域, 可以自行设定时间, 一定时间后路面被软化。耙松软化的路面, 切边。喷洒乳化沥青形成一层粘接沥青, 从料仓中输出一直保温的新的沥青混合料。摊铺整平, 再喷洒适量乳化沥青作为再生剂。由边部向中间反复压实4~6遍。最后, 清理作业区域, 开放交通, 通常夏季开放交通略晚。

3.1.3 热料冷补施工工艺

热料冷补适合于雨天抢救性修复。通常路面在通车几年后, 由于雨水会造成路面出现坑槽。为了确保行车安全, 可以利用热修补设备的加热仓保温热料, 沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理, 填满后直接压实, 待天气好后用加热板对原修补坑槽接缝处进行加热处理。这样既达到了道路安全防范的应急处理, 同时也不影响路面的修补质量, 因此这种修补工艺越来越多的被人们采用。

3.2 裂缝的治理措施

(1) 沥青混凝土在生产前对原材料特别是沥青做试验, 根据沥青路面施工及验收规范要求, 结合气候条件和道路等级选取适用的沥青类型, 以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。

(2) 合理组织施工, 尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理, 应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料, 然后预热软化接缝处, 涂刷乳化沥青, 再铺筑新混合料。碾压时, 压路机在已压实的横幅上, 钢轮伸入新铺层15 cm左右, 每压一遍向新铺层移动15~20 cm, 直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝, 如分幅摊铺时, 前后幅应紧跟, 上、下层的施工纵缝应错开15 cm以上, 摊铺时控制好松铺系数, 使压实后的接缝结合紧密、平整。

(3) 沥青路面摊铺前, 对下卧层需认真检查, 及时清除泥灰, 处理好软弱层, 保证下卧层稳定。在白改黑改造工程施工时, 应先对原有混凝土板块伸缩缝进行认真处理, 先清除缝内杂质, 用填缝料填实, 再在其上铺设防水卷材, 并加铺玻纤格栅。

(4) 在路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。对于细裂缝 (2~5 mm) 可用改性乳化沥青灌缝。对大于5 mm的粗裂缝, 可用改性沥青灌缝。灌缝前, 必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾, 并使缝内干燥。灌缝后, 表面撒上粗砂或3~5 mm石屑。对裂缝很大的情况, 必须将裂缝两边沥青混凝土开挖, 先处理基层再摊铺新混合料, 水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。如夹有软弱层或不稳定结构层时, 应将其铲除;如因结构层积水引起网裂时, 铲除面层后, 需加设将路面渗透水排除。

(5) 羊根式的纵向或横向裂缝的施工工艺。施工工艺为:用一种手推喷枪把加热后的压缩空气吹向裂缝, 这既可以将缝里杂物吹干净, 又可加热缝两侧的沥青混凝土, 然后用沥青喷枪将灌缝机上己加热熔化的沥青灌入裂缝, 最后将多余或误洒在缝处的沥青清除干净即可[5]。

4结语

沥青路面在我国占有非常重要的地位, 而沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。因此对沥青路面常见病害的防治必须从各个方面入手, 有针对性的进行防治。严格控制沥青路面材料的质量, 不断提高沥青路面的设计和施工水平, 限制超载, 发展新型防治方法, 保证沥青路面能够充分发挥其功能, 延长其使用寿命。

参考文献

[1]李娜.沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策[J].辽宁科技大学学报, 2008, (2) .

[2]庞云鹏.沥青路面病害及治理措施[J].科技创新导报, 2008.

[3]于天龙.沥青路面主要病害分析与处治方法[J].北方交通, 2010, (5) .

黑色路面病害及防治 篇5

浅析沥清混凝土路面工程病害及防治技术

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.

作 者:李美实  作者单位:哈尔滨市道路桥梁工程处,黑龙江,哈尔滨,150000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(4) 分类号:U4 关键词:沥青混凝土路面   病害   防治  

混凝土路面常见病害的成因及防治 篇6

【关键词】水泥混凝土路面;病害;处理措施;预防措施

1.引言

对于水泥混凝土路面,因其长期暴露在日晒、雨淋、冻融、温度等反复作用的自然条件下;长期受交通荷载的反复作用下;局部施工工艺控制和关键工序的把握不当,未达到设计要求;在本身设计方面,对汽车交通量和轴载增长预测欠准确,对个别超重车引起的损坏作用未予重视;未及时加强养护工作,使得大气降水渗透入板下等因素的影响下,道路在开放交通后若干年内,路面病害将会相继出现。

2.路面病害现象及形成病害原因的分析

水泥混凝土路面损坏可分为:接缝类、断裂类、变形类和表层类四种类型。接缝类主要指裂缝的填缝料损坏、接缝剥落等;断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;变形类主要指唧泥、错台等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。

2.1接缝类。

2.1.1水泥混凝土路面胀缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度最大处达到板厚的50%,表面纵向延伸宽度可达3cm~40cm。原因:

(1)胀缝填缝材料不合格或未填满,导致泥砂、碎石等杂物堵塞胀缝,阻碍了水泥混凝土板块热膨胀,从而引起应力过于集中使水泥混凝土板端胀裂。

(2)传力杆设置不当或其伸缩端被阻死,从而导致其不能自由伸缩;或施工工艺的控制不力,使胀缝未完全断隔,板块热膨胀时不能自由伸张,致使温度应力导致板块边缘胀裂。

2.1.2水泥混凝土路面施工缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度不足板厚50%,宽度为2cm~20cm。原因:

(1)后施工水泥混凝土路面板块边缘底面杂物等未清理干净,导致该处形成临空面,或传力杆钢筋布置间距偏大或者钢筋偏小,使得板边在车轮荷载反复作用下被挤压碎裂。

(2)先施工水泥混凝土路面板块边缘在养护龄期不足时为了赶工期,在浇筑相邻板块时,没有做好成品保护,三辊机直接在其上滚动行走操作,导致先施工水泥混凝土路面板边缘混凝土内部未达强度就遭破坏,在车轮荷载作用下很快反映到表面上来产生局部混凝土剥落、碎裂。

2.1.3水泥混凝土路面锯缝处(假缝)剥落及碎裂。现象:表面沿缝边2cm~10cm小范围碎裂或沿缝边0cm~30cm范围裂缝(裂缝最大深度处达至全板厚贯通)。原因:

(1)水泥混凝土路面锯缝时间过早使板边受到损伤,行车后破坏、碎裂。

(2)锯缝时间过迟或锯缝深度宽度不足,导致混凝土收缩应力拉裂混凝土路面。

2.2断裂类。

2.2.1横向裂缝。现象:垂直于行车方向的有规则的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即横向裂缝。原因:造成横向裂缝的原因很多,大致分为:干缩裂缝、冷缩裂缝和切缝不及时引起的裂缝等。

(1)水泥混凝土的自由收缩不会导致裂缝产生。而处于限制状态下的混凝土结构,由于其本身的抗拉弹性应变以及徐变应变两者与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩不相适应时,混凝土就会发生裂缝。有资料表明,水泥混凝土20年收缩量的14%~34%发生在14天龄期内,40%~80%发生在3个月龄期内,所以干缩裂缝引发的路面横向裂缝往往是在混凝土水化硬化早期。

(2)水泥混凝土同样具有热胀冷缩性能。冷缩属于拉缩变形,容易引起开裂。当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限强度时,板块就会产生横向裂缝,这种裂缝大多贯穿整个路面。

(3)混凝土抗拉强度一般仅为抗压强度的1/8~1/7,约4.3~5.0MPA。有资料表明,温度下降30℃时应力将超过抗拉强度,必然产生横向裂缝。所以,切缝不及时将会导致水泥混凝土路面横向裂缝的产生。

2.2.2纵向裂缝。现象:平行于道路行车方向产生的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即纵向裂缝。原因:是由于地基的不均匀沉降或路基未达设计强度或基层稳定性不够造成的。填料的质量、湿度、膨胀性、冻胀、压实度等性能未达到要求,可能导致路基支承不均匀,产生垂直沉降及侧向滑移。最终导致因路基沉陷受板块自重和行车压力作用而产生纵向裂缝。

2.2.3交叉裂缝。现象:水泥混凝土路面板上出现两条或两条以上相互交错的裂缝。原因:

(1)在长期车辆荷载以及温度变化的作用下,由于水泥混凝土强度不足导致裂缝产生。

(2)因为路基和基层的水稳定性较差,受水侵入发生不均匀沉降,最终受到荷载等作用导致裂缝产生。

(3)混合料中水泥的水化反应及碱骨料反应均可以导致裂缝产生。

2.2.4板角断裂。现象:与水泥混凝土路面板板角两边接缝相连的并贯穿板全厚的裂缝。原因:板角是混凝土路面板的最薄弱部位,往往因为侧模壁效应,导致板角不密实,强度不足而埋下隐患。由于水泥混凝土面板间设置接缝减弱了板边的承载能力,使板角在长期的荷载等作用下出现断裂。其次在温度变化的作用下,也会导致板角产生温度疲劳应力,更易因荷载作用产生断裂。

2.3变形类。

2.3.1唧泥。现象:当汽车行经水泥混凝土路面接缝时,由缝内喷溅出泥浆的现象。往往在距离接缝1.5~1.8m以内产生横向裂缝。原因:在车辆的重复频繁作用下,面板底下的细粒基层或基础材料由于塑性变形累积而同面层板脱空,地面水沿接缝或裂缝渗入板下积聚在脱空的空隙内;在轮载作用下,板向下移动抽吸相邻板间的水及细小颗粒混合喷溅出来,使面板边缘失去支承,在板这、板角以及横缝处产生大量的空隙,导致面板开裂。

2.3.2错台。现象:路面横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。原因:当胀缝下部嵌缝板与上部缝隙未能对齐,或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,使缝旁两板在伸胀挤压过程中,抽吸的材料在接缝或裂缝附近的前方板下堆积起来时就会产生错台。当地面水通过接缝渗入基础使其软化,或者接缝传荷能力不足,或传力效果降低时,也会导致错台的产生。同样由于交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀,导致其沉陷不一致时,纵缝也会产生错台现象。

3.路面病害处理措施

3.1接缝类病害处理。

(1)对碎裂或裂缝比较严重的胀缝,要在比破损范围大10cm~30cm区间内全板块断面长度和表面纵向延伸宽度等宽度范围进行全深度凿除,重新校正传力杆位置,必要时增设钢筋网重新设置胀缝。视交通开放要求,可考虑采用早强混凝土进行修补。

(2)对缩缝剥落、破损严重处,应进行不小于5cm宽度的一定深度的清凿,并清理干净(清凿深度视裂缝深度而定,一般为板厚的1/3至全板厚度),然后用掺加聚合物的混凝土进行修补。较常用的是采有水溶性环氧树脂掺入混合料中,其掺加量一般为水泥用量的1%~2%,它能有效地降低水灰比,提高抗冻性和耐久性,对粘结性能、抗冲击、抗疲劳性能都有明显的改善效果。

(3)对缩缝剥落不严重的情况,可以先继续使用并加强平时的检查和维护,减缓其发展,使用一段时期后剥落破损严重到一定程度时再按以上方法治理即可。

3.2断裂类病害处理。

(1)对于宽度较小(约小于0.5mm),且为非扩性的表面裂缝处理,可采用压注灌浆法修补。首先清除缝隙,并在裂缝处每隔30cm安置一个注嘴,其余的缝口用胶带贴牢,并在灌注嘴及胶带上加封松香石蜡(1:2,溶化),最后用压力浆器将灌浆材料压入缝内。

(2)对于局部性裂缝且缝口较宽者,可采了扩缝灌浆法修补。首先对裂缝进行扩宽,扩宽沟槽的深度根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。宽度约为1.5cm。然后清洁缝隙,并填入0.5cm粒径的清洁小石屑(允许含泥量不大于1%)。最后灌缝材料灌入裂缝,养护后即可通知车使用。

(3)直接灌浆法适用于非扩展性裂缝。首先清除裂缝尘土并保持无水、干燥;然后在缝内及路面铺一层厚度约0.3±0.1mm聚氨酯底胶层,底胶采用涂刷方法铺设,底胶用量为0.15Kg/m2。最后使用灌浆材料灌入账缝内,固化后即可通车使用。

(4)当水泥混凝土路面出现贯穿全厚的开裂状裂缝时,最好采用条带罩面法进行修补。其施工工序较为繁琐。首先沿裂缝两侧约20cm平行切出7~10cm深的两条缝,将缝间的混凝土料凿除,沿裂缝两侧10cm钻钯钉孔,每隔50cm钻一对。钯钉长约2cm,用<16螺纹钢筋制成,弯钩约长7cm。然后将孔槽内填满快硬砂浆,安装钯钉。为增强新旧混凝土料的粘结力,必须使缝内壁呈现毛边,人工清除表面裸石。刷在修补面上的砂浆配合比一定要与混凝土的相同,随后浇筑快硬混凝土,喷洒养生剂养生。最后用切缝机加深缩缝,并灌填缝料,养护后即可使用。

(5)板角处理。水泥混凝土板板角断裂面积较小,修补很难达到预期效果,大多修补后出现“干缩”现象。经翻阅资料并结合实际提出如下处理方案。首先按断裂面的大小确定切割范围,并尽可能保留原有钢筋,凿除破损部分后予以处理干净。然后采用C15混凝土,对基层进行补强,并在新老混凝土之间加设传力杆,在原有路面板接缝面涂刷沥青料,浇筑快硬混凝土并用养护剂养护,达到预期强度时,即可开放交通。

(6)整块修复处理。如裂缝分布遍及整块水泥混凝土板时,可将该板块击破翻除,必要时还要重做基层,另浇筑新混凝土板。

3.3变形类病害处理。唧泥、错台处理:通过向水泥混凝土板板下空隙灌注水泥砂浆以恢复路面结构的支承和整体性,来预防唧泥和错台等病害的发生。可用标准轴载试验或者雨后观察缝隙处唧泥状态以判断脱空板的大约位置,两种方法并用可以更好地确定方位。然后,按距板边的距离不小于50cm布孔。原则上使压浆孔在板面上分布均匀,单位孔所承担的压浆面积合理;钻孔的孔距约为7cm,孔深须达到基层底部,不应深入土基,最后进行清孔,用砂浆乳液灌浆。压浆压力达到1.5MPA时,膨胀卡头有清水析出即可停止压浆;若未达到1.5MPA,而冒气孔、接(裂)缝有浆液冒出、沉陷或错台板块隆起也应停止压浆。养护期间不应通车。

4.路面病害预防措施

4.1对施工工艺及关键工序的控制。

(1)施工时要确保胀缝位置准确,端头横顺竖直;传力杆伸缩自如;缝内水泥砂浆、碎石等杂物必须彻底清除干净;接缝板和填缝材料符合设计要求;填缝时夏季填平水泥混凝土路面板面,冬季比板面略低约2mm~5mm。

(2)在水泥混凝土路面浇筑后,应适时对路面进行锯缝。锯缝的规格以宽深=4mm、60mm为宜;合适的时间视气候条件而定:炎热而多风的天气或者早晚气温有突变时,混凝土板会产生较大的温度或湿度差,使内应力过大而出现裂缝,锯缝应在表面修整后约4h开始;如遇天气较冷,并且一天内气温变化不大时,割缝可以在表面修整后约12h进行。锯缝宜早不宜迟,尽早锯缝以割时槽口边缘不产生剥落为准。过迟则会使混凝土路面出现收缩裂缝,且因混凝土过硬而使得锯片磨损过大且费工费时。

(3)在水泥混凝土路面施工时加强对人工、材料、机具、方法、施工环境等五方面的事前控制,保证水泥混凝土路面达到设计的强度和厚度。

4.2采取同条件养护水泥混凝土试件的方法检测水泥混凝土路面强度必须达到设计强度的90%以上时才允许开放交通。为使水泥混凝土路面提早开放交通,可通过验在水泥混凝土中掺加适量的早强剂,掺加早强剂的混凝土能使路面在铺筑3d~5d后即可达到设计强度的90%,从而达到提早开放交通的目的。

公路沥青路面病害防治及处理措施 篇7

沥青路面表面平整、坚实、无接缝, 实现了行车舒适性, 其施工时间短、开放交通快、维修养护简单快捷, 同时具有较高强度与稳定性, 有一定的弹性和塑性变形能力, 能够承受较大的变形而不被破坏。所以, 公路、市政等建设领域的道路设计施工已经将沥青混凝土路面作为最优选择, 运用极为广泛。但是由于种种复杂的原因, 导致沥青路面的破坏现象仍是十分普遍和严重的。因环境、地理、气候条件的不同, 病害情况不一, 其主要类型有车辙、形状裂缝、坑槽、沉陷、松散、泛油、壅包等。这些病害产生后如不及时处治, 经过车轮荷载的反复作用, 破坏程度会逐渐加剧, 从而造成行车不舒适、交通不安全和使用年限不能保证等严重后果。因此, 本文针对沥青路面病害的特点, 在认真分析各种病害产生原因的基础上, 提出具体的病害防治措施建议。

二、沥青路面常见病害成因分析

(一) 沥青混凝土的水稳定性未能得到有效控制

水对路面所引起的病害既是直接原因, 也是催化剂。沥青混凝土路面水存留有孔隙水、层间水、深层渗水, 三种存留水都是路面病害产生、发展的原因。通过测试发现, 4cm厚的沥青混凝土路面孔隙水在水饱和情况下, 常温天气需6d才能蒸发完。因此, 在高温天气, 地面温度高达60~70℃, 路面在动荷载的反复作用下, 沥青上浮, 混凝土稳定性下降, 面层逐步被破坏。层间水可以在沥青上、中、下面层之间存留, 也有直接渗到基层和底基层再存留的现象, 使路面各层次不能共同承受外力。这样, 势必造成应力集中, 加剧路面破坏。渗水也是路基不均匀沉降的催化剂, 是造成桥头沉降、边坡位移、路面裂缝的主要原因。

(二) 沥青的热稳定性有待进一步解决

为保证沥青混凝土高温稳定性, 采取了许多措施。但因海南天气炎热, 日晒时间较长, 路面温度过高, 加之大交通量下的渠化交通, 10mm以下的车辙就比较普遍了。若在建设期间沥青混凝土级配控制不严格则更会加剧车辙的发展, 进而出现横向推挤、壅包, 从而导致路面的破坏。

(三) 路基强度不足及路面稳定性下降产生病害

路基强度不足导致路面病害, 主要反映在软基处理不到位、压实度不均匀, 特别是路堤边部压实没有达标、挖方路堑地下水没有隔断、中央分隔带排水不完善等。路面稳定性下降的主要原因是, 沥青混凝土施工级配控制不严、集料品质不均匀、路面厚度不足或结构层厚度配置不合理、铺筑碾压厚度过厚碾压不实、两层铺筑碾压厚度过薄不能形成整体、路面压实度差等。此外, 集料离析也是病害的原因。表现为基层板结强度差、面层集料的粘结性下降、结构层之间结合不紧, 导致不能形成路面整体受力。半刚性基层的干缩裂缝也是影响路面稳定的一个重要因素。

(四) 养护不及时是病害发展的重要原因

在病害形成阶段及时维护, 是防止路面病害扩大发展的根本措施。通过填塞沥青混合料及热油灌缝等工艺, 及时封堵灌缝和排除路面积水等养护手段可防止病害的发展。对先天性的病害要预防性养护, 对功能性损坏要及时修补, 确保路面完好、通畅。

三、沥青路面常见病害的维修施工工艺与方法

沥青路面的质量和使用寿命很大程度上与日常养护有关, 通过及时、良好的日常养护可有效地减缓路面损坏状况的发展, 从结构和使用功能两方面延长路面的寿命。

(一) 坑槽的修补工艺与方法

路面基层完好, 仅面层有坑槽的维修:对交通量较小的路段在阴雨连绵的季节, 无法采用常规方法, 也无条件采用合适的材料修补坑槽时, 为防止坑槽面积的扩大, 可采取临时性的措施对坑槽予以处治, 待天气好转后再按规范要求重新修补;若因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽, 应先处治基层, 再修复面层。

(二) 裂缝的修补工艺与方法

在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝, 可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝, 可采取以下两种方法进行处治:将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青 (在潮湿季节宜喷洒乳化沥青) , 再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或粗砂, 最后用轻型压路机将矿料碾压, 同时沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。对于路面的纵向或横向的裂缝, 应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治:

1. 缝宽在5mm以内。清除缝中杂物及尘土;将稠度较低的热沥青 (缝内潮湿时应采用乳化沥青) 灌入缝内, 灌入深度约为缝深的2/3;填入干净石屑或粗砂, 并捣实;将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除。

2. 缝宽在5mm以上。除去已松动的裂缝边缘;用热拌沥青混合料填入缝中, 捣实。缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。

3. 因沥青性能不好或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现大面积裂缝 (包括网裂) , 此时如基层强度尚好时, 通过技术经济比较, 可选用下列维修方法:乳化沥青稀浆封层, 封层厚度宜为3~6mm;加铺沥青混合料上封层, 或先铺设土工合成材料后, 再在其上加铺沥青混合料上封层;改性沥青薄层罩面;单层沥青表处。

4. 由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂, 应先处治好基层后再重新作面层。

(三) 壅包的修补工艺与方法

1. 属于施工时操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的壅包, 将壅包除去即可。

2. 已趋于稳定的轻微壅包, 应将壅包用机械刨削或人工挖除。如果除去壅包后, 路表不够平整, 应予以处治。

3. 因面层沥青用量过多或细集料集中而产生较严重壅包, 或路面连续多次出现壅包且面积较大, 但路面基层仍属稳定, 则应用机械或人工将壅包全部除去, 并低于路表面约l0mm。扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料重作面层。

4. 因基层局部含水量过大, 使面层与基层间结合不良而被推移变形造成的壅包, 应把壅包连同面层挖除, 将水分晾晒干, 或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层, 再重作面层。

5. 由于基层局部强度不足或水稳定性不好, 使基层松软而导致的壅包, 应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥, 还应将淤泥彻底挖除, 换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段, 应采取措施引出地下水并在基层下面加铺水稳定性好的材料, 最后重作面层。

(四) 沉陷的修补工艺与方法

1. 因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷, 若土基和基层已经密实稳定, 不再继续下沉, 可只修补面层。并根据路面的破损状况分别采取下列处治措施:路面略有下沉, 无破损或仅有少量轻微裂缝, 可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青, 再用沥青混合料将沉陷部分填补, 并压实平整;因路基沉陷导致路面破损严重, 矿料已松动、脱落形成坑槽的, 应按照坑槽的维修方法予以处治。

2. 因土基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷, 应先处治基层后再做面层。

3. 桥涵台背因填土不实出现不均匀沉降的, 可视情况选择以下处理方法:挖除沥青面层, 在沉陷的部分加铺基层后重新作面层;对于台背填土密实度不够的, 应重新作压实处理, 台背死角处的压实宜采用夯实机械;对含水量和空隙比均较大的软基或含有有机物质的粘性土层, 宜采用换土处理。换土深度应视软层厚度而定。换填材料首先应选择强度高、透水性好的材料, 如碎石土、卵砾土、中粗砂及强度较高的工业废渣, 且要求集配合理, 再采用注浆加固处理。

(五) 车辙的修补工艺与方法

1. 路面受横向推挤形成的横向波形车辙, 如果已经稳定, 可将凸出的部分切削, 在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料再找平、压实。

2. 因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙, 应将面层挖除, 清除夹层后, 重作面层。

3. 由于基层强度不足、水稳性能不好, 使基层局部下沉而造成的车辙, 应先处治基层。

(六) 泛油的修补工艺与方法

1. 只有轻微泛油的路段, 可撒上3~5mm粒径的石屑或粗砂, 并用压路机或控制行车碾压。

2. 泛油较重的路段, 可先撒5~10mm粒径的碎石, 压路机碾压待稳定后, 再撒3~5mm粒径的石屑或粗砂, 并用压路机或控制行车碾压。

3. 面层含油量高, 且已形成软层的严重泛油路段, 可视情况采用下述方法之一进行处治:先撒一层10~15mn粒径 (或更大的) 碎石, 用压路机将其强行压入路面, 待基本稳定后, 再分次撒上5~10mm粒径的碎石, 并碾压成型;将含油量过高的软层铣刨清除后, 重作面层。

4. 处治泛油应注意以下事项:处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节;撒料应顺行车方向撒, 先粗后细, 做到少撒、薄撒、匀撒, 无堆积、无空白;禁止使用含有粉粒的细料;采用压路机或引导行车碾压, 使所撒石料均匀压入路面。

四、结语

黑色路面病害及防治 篇8

1 裂缝形式

沥青路面的早期破损是指:沥青路面在设计寿命期(一般15年)前1/4~1/3期间发生的过早的各种破坏现象。沥青路面的裂缝是早期破损的表现形式之一。裂缝形式主要有以下几种:

1)横向裂缝。与道路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝。多由基层或路基裂缝的反射或由低温收缩造成;最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。

2)纵向裂缝。与道路中线大致平行的裂缝,有时伴有少量支缝。通常由路基、基层沉降,或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。

3)块状裂缝。近于直交的裂缝。把路面分割成近似矩形的小块,块的尺寸约在50 cm×50 cm~30 cm×30 cm之间。主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致,与荷载的关系不大。它的出现,标志着沥青已显著老化。

4)龟裂。相互交错的裂缝将路面分割成形似龟纹的锐角多边形小块,块的尺寸小于50 cm×50 cm。龟裂是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝。其最初形态是一条或几条平行的纵缝。随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似龟纹的裂缝形式。

5)滑移裂缝。月牙形裂缝,其两端通常指向行车方向;车辆刹车或转弯时造成面层的滑移和变形,从而出现滑移裂缝。

2 裂缝形成原因分析

1)荷载型裂缝产生原因。半刚性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,半刚性基层的底部要产生拉应力,当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,则半刚性基层的底部很快开裂,在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青面层也开裂破坏。产生荷载型裂缝的可能有多种情况,如:

路面结构设计不合理或厚度不足,路面强度明显不能满足行车要求,在行车反复作用下,沥青路面很快破裂;

路面强度日趋不足,路面回弹弯沉值逐渐增大,满足不了交通量迅速增长和汽车载重量明显增大的需要,轮迹处沥青路面产生龟裂,伴随纵向裂缝和形变;

无机结合料稳定细粒土或稳定土含量过多的粒料土基层表层软化,在行车作用下,沥青面层产生龟裂,甚至推移破坏;

由于施工质量不好,无机结合料稳定层拌和不均匀,底部留有素土软弱夹层,导致沥青面层产生块状裂缝。

荷载型裂缝在一些中低级道路行车道中常见,现在我县公路中普遍采用水稳碎石基层,有足够的强度,因此荷载型裂缝并不是主要的,相反沥青路面非荷载型裂缝普遍存在。

2)非荷载型裂缝产生原因。沥青面层上非荷载裂缝主要是温度裂缝。清徐年平均气温10℃~12℃,最高气温39.4℃,最低气温-25.5℃,每年1月份最冷,平均气温-6.4℃左右,7月份最热,平均气温23℃左右。夏季炎热,冬季寒冷,温差大是气候的主要特征。温度裂缝主要为横向裂缝,有两种形式:一种是低温收缩裂缝,在冬季气温骤降时,沥青材料开始收缩,当沥青面层中产生的收缩拉应力或拉应变超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变时,沥青面层就会开裂;另一种由于日夜温差大,温度反复升降而导致温度应力疲劳,使混合料的极限拉伸应力变小而产生的沥青面层疲劳开裂,这一类温度裂缝包含了温度应力疲劳的因素在内,因而称作温度疲劳裂缝。针对沥青面层低温收缩开裂问题,原因主要有:

a.沥青的品种和质量是影响沥青路面温度开裂的主要原因。沥青混合料的低温劲度是决定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。在沥青性质指标中,影响最大的是温度敏感性,感温性大的沥青容易开裂。由于沥青在老化过程中轻质油分挥发、沥青氧化分解等,老化越严重,劲度越大,裂缝出现越早。沥青中的蜡使拉伸应变减小,脆性增加,温度敏感性变大,横向裂缝容易发生。

b.沥青混合料的组成对沥青的开裂影响也很重要。在使用同一种高质量的沥青时,沥青面层厚的比薄的横向裂缝率减少,另外和矿料组成级配有一定关系,但总的来说与路面横向开裂率关系不很密切。

c.基层材料的影响。半刚性基层热容量小,与沥青表面层的附着粘结性能差,尤其是本身收缩的附加影响,故横向裂缝要多些。

d.在气候因素方面,极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升温降温循环次数是影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

3 裂缝的维修

1)灌油修补法。在深秋冬末季节,将纵横裂缝清扫干净,直接用油壶灌入加热的沥青油。2)乳化沥青稀浆封层。由专用的封层机铺在旧油路上,厚度为0.5 cm~1 cm。铺筑过程中,乳化沥青将渗入裂缝中,待其破乳水分蒸发,达到修补裂缝的目的,还可使路面平整。3)沥青混合料罩面法。根据路面裂缝严重情况,结合路段使用间隔年限,交通量较大,选用的一种方法。4)现场再生维修法。对于裂缝多的路段,用加热车对旧路面实施两次加热,使表面裂缝深入全部融化变软,喷洒一定数量的再生剂和稀沥青与掺入的适量骨料实施就地拌和,还可采用再生机或用铣刨机或用人工进行碾压成型。由于改变了沥青混凝土性能,从而达到消除裂缝的目的。

4 结语

导致沥青路面产生裂缝的因素,总体可认为外部因素有温度应力、车辆荷载、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用,其中以温度应力为主导作用。内部因素为材料自身的受拉疲劳,受拉屈服、剪力屈服以及施工不当留下的缺陷。

通过采取裂缝一旦出现,及早治理,以防发展的措施,确保县乡公路的完好,交通顺畅。

摘要:结合清徐县境内各级公路早期破损情况,总结归纳了沥青路面裂缝的几种主要形式,并分析了荷载型裂缝和非荷载型裂缝产生的原因,在此基础上介绍了相应的裂缝防治措施,以指导实践。

关键词:沥青路面,裂缝,原因,防治措施

参考文献

[1]何新红.公路工程质量通病防治指南[M].北京:人民交通出版社,2003.

黑色路面病害及防治 篇9

1 半刚性基层沥青路面的特性

半刚性基层的主要类型分为:煤灰稳定粒料、石灰粉以及水泥稳定粒料三种。其中, 水泥稳定砂砾是目前国内半刚性基层使用最为广泛材料, 在国外一般称其为水泥处理层。

半刚性基层具有很多优良的特性。首先, 整体强度较一般材料高, 并且还有抗弯拉的特性, 这使沥得青路面具优良的承载能力;其次, 该材料对低温的适应能力强, 能够在高寒地区得到广泛的应用而不出现冻融翻浆;另外, 该材料易取易得, 降低了公路的修建成本, 为普遍使用奠定了经济基础。

然而, 在国内, 半刚性路面设计理论与国外相比还有差距, 并且各地的施工水平的差异造成了公路质量控制标准的参差不齐, 若路面基层不够厚, 就会在使用过程中出现路面裂缝等病害, 加速其破坏, 影响公路的使用性能。

2 半刚性基层沥青路面损坏体现以及原因

目前, 我国修建的沥青路面通常采用的结构组合设计是强基薄面, 理论上来讲, 此种结构的路面具有很强的整体抗压能力, 按照当前的交通负荷量, 短时间内不易出现结构性破坏。然而, 由于各地的施工水平不同, 加上环境温度变化和水损害等因素的出现, 我国半刚性基层沥青路面很多病害问题, 致使其承载能力显著下降。总的来说, 目前出现的病害问题主要可以总结为以下两类:结构性破坏和非结构性破坏。其中结构性破坏又可细分为翻浆、龟裂和结构性辙槽。非结构性破坏分为裂缝和变形。下面就其中的几种常见的病害问题的体现及原因进行深入的分析解剖。

2.1 龟裂

半刚性基层沥青路面龟裂现象一般表现为路面被一些相互小错的小裂缝分割成外表似龟纹小块, 这些裂缝的宽度一般在3mm以上10cm以内。龟裂可以归结为局部网裂的延续, 当路面由于整体强度不足而在大负荷行车的情况下出现疲劳裂缝时, 这些裂缝并未得到及时护养, 在雨天行车时, 路面上高速行驶的轮胎会产生很强的“泵吸”作用, 雨水渗入基层而导致其材料损失, 长此以往, 逐渐使裂缝加剧, 最终造成了龟裂。龟裂对交通的安全性影响很大, 必须得到充分的重视。

2.2 车辙

半刚性基层路面的沥青混合料属于弹塑性材料, 当路面的荷载较高, 气候温度较高时, 两者的共同作用会致使沥青路面在沿车轮轨迹的方向产生变形, 即纵向带状的辙槽, 称为车辙。由于沥青材料的特殊性, 使得车辙成为该路面特有的病害。目前, 车辙已经成为我国公路运输中比较严重的病害。一旦出现较为严重的车辙, 我们只能铣刨后重铺沥青面层。

2.3 裂缝

在沥青路面的使用过程中由于负荷气候等问题容易出现各种类型的的裂缝, 较小的裂缝基本上对路面的使用功能不会产生很大影响, 但是若不及时给予重视, 就会使裂缝加剧, 最终导致路面的使用寿命缩短。

常见的裂缝形式有以下几种。

(1) 横向裂缝。横向裂缝与道路的中线垂直, 一般能够贯穿路面, 深度较大, 可以贯通整个结构层。

(2) 纵向裂缝。相比横向裂缝而言, 纵向裂缝数量较少, 他与道路的中线大致呈平行状态。多出现在旧路加宽的结合部位, 新旧路面的交错等部位, 且长度较长。

(3) 块状裂缝。块状裂缝的外形与龟裂相似, 形状不规则。路面材料受到气候温度的变化而发生热胀冷缩时常常会产生块状裂缝, 在某些情况下, 横纵裂缝的交错也可能引起块状裂缝。

引起半刚性基层沥青路面病害产生的原因主要有几点。

(1) 从半刚性基层沥青路面的材料方面来说, 其基层中材料的颗粒较细, 粗集料较少, 且该材料具有热胀冷缩的性质, 当温度的变化范围超出材料的拉力范围时, 路面容易受到温度的影响而产生裂缝。目前, 半刚性路面的施工工程中较多采用的是砂砾, 且砂砾的配级缺少严格的控制, 为提高路面的强度, 在施工时倾向于提高水泥的含量, 这虽然提高了路面的强度, 但也使路面变脆, 造成裂缝。

(2) 沥青路面的基层厚度较薄, 容易引起反射裂缝。一般来说, 当沥青路面基层厚度大于18cm时, 将能有效地缓解路面的裂缝情况。

(3) 施工质量。施工碾压时的压实度以及护养情况都会影响裂缝的产生。

3 如何防治半刚性基层沥青路面的损坏

半刚性基层沥青路面病害主要是由组成材料, 施工质量, 层厚度等原因引起的, 我们就针对以上几点原因提出防止半刚性基层沥青路面损坏护养的几点措施。

3.1 做好交通管制工作

在半刚性基层末达到强度时, 由于施工车辆及过往车辆荷载的作用而造成非结构性破坏的产生, 应在施工时合理的进行交通管制组织设计。

3.2 提高施工质量

在碾压过程中, 严格按照施工技术规范进行, 保证路面的平整度。

3.3 严格控制施工材料

通过筛分试验确定合理的材料级配, 控制材料含水量。集料最好选

用性能优良的材料, 比如表面粗糙, 坚硬, 耐磨等。

3.4 适当增加半刚性基层的厚度

加厚半刚性基层厚度能够提高道路的荷载能力, 从而减小车辆造成的裂缝进一步反射到沥青面层。而且较厚的半刚性基层还能够减缓温度的变化造成的龟裂等病害。一般来说, 半刚性基层厚度在30cm~40cm。

4 结语

随着我国公路运输业的不断发展, 如何能够延长公路的使用寿命, 提高其使用安全性, 进而促进运输业持续稳定发展, 已经提上了日程。通过对半刚性基层沥青路面主要病害的分析, 我们提出了相应的养护措施, 希望能够为公路养护维护方案的选择工作提供帮助。

参考文献

[1]李晗.半刚性基层沥青路面常见病害分析[J].辽宁省交通高等专科学校学报, 20 11:9~11.

黑色路面病害及防治 篇10

1 常见病害原因及分析

渗水。渗水现象形成的主要原因有如下的几点。第一, 材料中的粗骨料的数量太多, 而细集料太少, 没有按照规定的数量添加纤维素, 此时就使得混合物质中的空隙过大。第二, 大尺寸的颗粒太多, 混合料卒隙率增大, 钻孔取样能发现有较多的未经填充的空隙, 用表干法测密度时吸水率过大。第三, 摊铺以及碾压的温度太低, 碾压的次数太少, 无法保证压实率。通过取样我们发现嵌挤不紧密, 空隙比较明显, 吸水率较高。

油斑。油斑现象形成的原因如下:第一, 油石比例不合理。如果沥青的使用量太大的话, 就会使得填料无法有效的吸附沥青, 同时经过长时间的输送, 此时就会出现析漏问题。此类油斑通常以片状存在。第二, 没有按照规定的时间拌合材料。沥青膜有的过厚有的太薄, 没有将沥青充分的包裹在其中, 当混合之后就会出现块状的斑痕。第三, 使用的矿粉有问题。一般来说如果使用的矿粉的水分太大的话就会导致其在吸附沥青之后发生问题。具体的说会导致细集料过分的聚集, 加之不停的碾压, 就会导致油脂浮到表层, 此时的斑痕大多是条状的。第四, 在喷涂粘层油的时候, 局部低洼地段有时会出现乳化沥青拥积现象, 在没破乳之前就铺筑上面层会产生继续乳化作用, 此时油脂就会浮到表层。

水平方向的裂缝。文章提到的水平方向的裂缝具体的说是在摊铺后, 面层料会形成特定的水平裂纹。有时候这种问题也会出现在碾压之后。具体的原因有如下的四点。第一, 碾压的气温太高, 而且添加的水太多, 此时就会导致热料在短时间内发生冷却, 形成缝隙。第二, 施工时的气温太低, 由于温差比较明显就会使得路面形成不连续的水平裂缝。第三, 没有掌握好摊铺的速率。第四, 没有做好基层工作。

空隙率偏大与偏小问题。对于此类路面来讲, 我们在分析它是否合格的时候常用的一个指标就是它的空隙率。空隙率会对材料的特性和使用时间等产生一定的影响。空隙率大, 粗骨料嵌挤牢固, 热稳定性能好、不易起波浪、拥包等:但渗水严重, 面层容易剥离脱落。针对这些易产生的病害, 最主要的就是预防和加强施工过程中的质量控镧。

2 应对方法

第一, 积极的开展先期测试工作, 切实的发挥出试验室的功效。要想确保项目的品质合乎施工的规定, 就要认真的开展品质监督工作。比如要监督好实验室的建立以及员工的配置等。这主要是因为检测者的水平会影响到试验的精准性。

第二, 选用品质优秀的材料。因为SMA本身的性质比较独特, 所以其对所需物质的品质有着较高的规定, 因此在实际的工作中我们必须要使用品质优秀的材料, 做好材料的采购和选择工作。只有这样才能够保证后续的工作可以顺畅的开展, 才能够降低问题的发生几率。

第三, 掌控好级配和油石比。 ( 1) SMA路面与普通沥青混凝路面最大的区别就在于它是间断级配且具有一定的骨料间隙率。但实际控制材科的组成, 由于材料颗粒组成差异很大, 多为连续式级配, 达不到SMA实际级配要求。如果单一要求合成级配只要进曲线就可以, 那么就可能出现粗骨料足空隙率偏小、油石比大, 满足不了骨架作用:或粗骨料偏多, 细集料不足, 空隙率偏大, 油石比小。根据实际经验掺配时主要控制以下几点:4.75mm通过筛孔比例尽量选在中值28%。16mm通过量控制在93-95%并不得有超尺寸粒径存在, 0.075mm通过量不小于10%, 掺配后用合成级配中的粗骨料测定骨架间隙率, 再用混合料的实测密度检验其级配是否符合SMA结构。 ( 2) 油石比的控制 :油石比应满足沥青填隙率 , 油石比的大小与采用集科的毛体积相对密度有关, 毛体积相对密度越大, 石质越密实。沥青用量越小。反之沥青用量增大。选择最佳沥青用量首先考虑最小用量, 估计最佳用量及最大极限用量。在符合矿料间隙率要求的情况下, 选用最佳油石比, 特别值得注意的是沥青用量不能太少, 也不能太大, 一定要经过目标配合比验证配合比及生产配合比来确定。

第四, 使用优秀的设备。 ( 1) SMA路面对拌合设备的要求是必须采用间歇式拌合机, 在拌合机满足施工需要的前提下, 把握住四个主要点:拌合及出料温度:备料仓矿料分配;沥青加热朗及油石比:矿粉及纤维系投放数量及时间。 ( 2) 根据生产配合比进行试锚拌。通过试验段确定最终配合比, 配合比确定后如材料不发生变化, 每天应验证一次。材料一旦发生变化, 必须重新调整级配, 避免人为的任意调整放料数量。

第五, 做好摊铺碾压工作。 ( 1) 在摊铺之前要认真的处理下方的表层, 对于那些表层污染较严重的区域, 一定要认真的清理。为了降低离析现象的发生几率, 降低中间的接缝的发生几率, 最好是全幅作业, 而且要确保供料以及摊铺的速度能够有效的协调。在摊铺之前最少要保证有超过三辆的运输车在等待, 宁可让运料车多等一会儿, 也不可以中止摊铺活动。因为只有持续性的摊铺才能够防止缝隙产生。由于材料的粘度很高, 当温度高的时候容易成型。所以一旦发现温度过低的话就会停止摊铺工作, 要不然的话就会对压实性产生负面影响, 除此之外还要避开阴雨天气。 ( 2) SMA路面碾压遵循的原则是:紧跟、慢压、高额、低幅。当温度较高的时候, 碾压工作更加的重要, 上方的面层非常薄, 气温下降的比较快, 必须在温度下降之前做好碾压工作。要控制好压实的次数和气温等, 避免过度的压实。在低温状态下就算是进行多次的碾压工作也无法获取实际的意义, 不但不会获得较高的压实度, 反而会将石料的边角都打磨坏了, 此时路表会形成斑点。加强检测是控制压实度、厚度、平整度的必要手段混合料的级配、碾压温度、压实功能、压实效果等与压实度有密切关系, 试验检测人员必须及时提供当大的马歇尔试验结果、矿科级配组成, 油石比, 以用来检查压实度和空隙率。在铺筑试验段时应做好钻孔取芯密度与核子密度仪测得密度的对比试验, 实际施工中以核子密度仪进行跟踪检测密切注意压实度的变化, 杜绝一切影响压实质量的因素发生。这主要是因为当我们碾压完之后, 所有的后续的检测工作都不能够将碾压的状态改变了。

3 结束语

通过上文的分析我们得知, 当前的SMA路面问题比较多, 而且也较复杂。在具体的开展工作的时候, 必须要掌握好上文提到的这些要点, 秉承严谨认真的态度, 强化品质控制的力度, 才能够从根源上将问题控制好。

摘要:作为一种全新的路面材料, SMA在具体的使用的时候常会引发一些问题, 比如会生成油斑, 而且常会渗漏, 压实度也不是很好。正是因为这些问题的存在导致当前的道路建设工作无法顺畅的开展。作者具体的论述了这种路面问题的成因以及应对方法等。

关键词:SMA路面,病害,原因,防治

参考文献

[1]张荣昌, 肖如华.改性沥青路面及SMA路面施工方法[J].中国新技术新产品, 2010 (8) .

[2]曹兵.SMA在山区高速公路中的应用研究[J].2004.

黑色路面病害及防治 篇11

【关键词】路桥路基施工;病害防治;研究

1 路桥过渡段路基路面施工主要问题分析

(1)由于路桥过渡段位置特殊,路基压实难度较大,压实度无法达到施工质量要求。在施工过程中,压路机很难开到路桥过渡段作业,值得采用其他方式压实路基,从而导致路基压实度指标严重下降。

(2)填土选料不达标,影响路基压实度。

(3)桥梁施工一般优先于其他施工环节,路基施工则要排在桥梁施工后,在实际工作中,路桥过渡段填筑施工工期较短,静置沉降和趋于稳定的时间严重不足,导致路基后期沉降变形偏大。

(4)施工技术和方案也会对路桥过渡段沉降指标产生影响。

2 路桥过渡段路基路面施工质量管理措施

2.1 提高搭板设置水平

搭板与桥台之间的锚固有两种方法:一种是水平向,另一种是竖向。在车辆通过时,搭板自由端会竖向运动,因此采用水平向锚固可以满足这一受力要求,同时增强桥台稳定性。

研究经验证明,采用1.8米宽的路肩设计可以降低搭板底部20%的弯力,因此在设置搭板时,要做好路肩施工准备,保证搭板受力满足施工要求。

搭板长度对施工效果影响显著,一般来说其长度与路堤高度成正向关系,可以根据路基实际沉降变化来确定搭板长度。通常来说,小桥涵搭板长度控制在6-9米为宜,大桥搭板长度控制在9-13米最佳。

搭板地基如果是中空状态,会大大增加板底弯拉应力,严重影响搭板效用发挥。分析搭板受力情况,我们知道,搭板地基从均匀变化到中空,其最大竖向位移会增加一倍左右,如果对搭板厚度增加可以有效提高其抵抗弯拉应力和变形能力。实践经验证明,搭板厚度增加10公分,可以降低板底弯拉应力30%左右,竖向位移降低越20%。因此,要综合考虑地基弹性和中空板来确定搭板厚度,如果采用钢筋混凝土结果可以将搭板厚度设置为30公分。如果不需搭板设计,则要提高后台填筑施工质量,采用规格更高的填料和压实度;也可以考虑使用特殊结构设计,例如加铺土工格网、填筑聚乙烯块等来增强地基强度和密实度。

2.2 严格控制台后填筑施工技术

桥梁两端路堤沉降主要依靠地基、路基和路面变形压缩完成。其中,地基压缩变形主要由路面通行的车辆重量引起,路基填料压缩主要由路基上通行的车重导致。

车辆荷载对路基压缩影响深度不超过两米,因此,搭板加强层厚度不得低于两米。但是实践经验告诉我们,如果没有选择合适的填料和施工技术,不对台背填方进行整体性加固,则桥头跳车问题依然会存在。因此,要在地基施工时就要做好整个台背填筑加固准备,使用砂性土或者砂砾碎石作为填料,遇到极端情况可以使用石灰或水泥填料。也可以考虑半刚性材料作为填料,增加路基压实强度,以有效消除路基沉降问题。

路桥过渡段如果采用单一的桥头搭板设计,路基压实度无法达到施工要求,会出现路基下沉等问题,导致搭板下地基出现非均匀沉降,影响搭板受力情况。因此,要科学设置桥头搭板,采取有效的路基压实工艺。在对路基压实过程中,对顶层路基的压实使用振动式压路机最佳,也可以考虑使用其他小型压路机替代,每层填筑厚度要根据压路机型号大小来确定,要分层碾压、分层验收。为了让压路机更接近结构物,可将路基堆填成坡度为14°左右斜坡,使其与结构物形成钝角,最大程度提高压路机压实效果。

2.3 要做好地基处理工作

控制桥头跳车的主要措施之一就是做好桥背软弱地基施工工作。当前,国内已有施工单位采用换土法超载预压法、降低附加应力法、湿度固结法和高压喷射注浆法等来处理软弱地基。在实际施工过程中。可以结合具体情况来设计软弱地基处理方案,通过采取不同施工方案组合来提高地基承载能力,将桥台与路堤沉降差控制在最小范围内,避免错台的情况发生。

桥台地基土质如果为软土,一般选择桩基结构来巩固和加强,如果软土层厚度较大,则需要对软土层进行开挖,再用回填压实的方法来增强桥台地基稳定性和密实度。如果不对厚软土层进行加固处理,桥台受到较大负荷后会导致软土层内部发生剧烈挤动,导致桥台发生水平或者竖向位移,产生不同程度的破坏力。

为了避免上述情况的发生,可以选择回填桥台地基,或者采用基桩来增强桥台地基稳定性,以避免厚软土层在受力后发生流动导致桥台受力不均衡。

2.4 要增强台背排水能力,为日后维护沉降打下良好基础

在路桥过渡段如果存在严重积水,会导致桥台路基接缝处渗水,降低路面结构层的稳定性和路基负荷能力,使得跳车问题趋于严重。因此,要根据台背填料类型和降雨情况来制定科学合理的排水方案,最大程度降低台背受到积水的影响。在填筑台背路基之前,要在地基周边设置导水管或盲沟,然后再进行填筑。台背横坡坡度控制在3-4%为宜,采用粘土壓实成土拱,在土拱上开挖双向导水沟,水沟宽度一般不超过50公分,深度不超过40公分。可以采用油毡或者塑料布在台背上铺设一层防水层,在导水沟四周安装塑料排水管,管径不小于15公分,采用梅花形布设方法,管道之间间隔不超过12公分。导水管出口端要伸出路基或者桥头锥坡外,在管道四周采用透水性较好的砂砾进行压填。

横向盲沟的布设方法与上面相似,同样需要采用透水性较好的砂石填筑排水沟。对盲沟出口要采用土工布包裹,如果雨量较大,可以增加一层排水垫层。

(1)保证在施工周期内地基和其下软弱层达到渗透固结效果,降低后期沉降量;

(2)要及时排除自然降雨导致上部填方的积水;

(3)孔隙压力上升时会出现渗透,不会受到地下水和潜水积聚影响削弱土层结构稳定性。

垫层厚度一般控制在1.5米,且高出地面至少50公分,这样可以保证地基沉降后地面积水不会高于垫层厚度。

2.5桥台混凝土搭板及其顶层施工

在采用混凝土搭板施工过程中,要根据施工设计要求立模,保证混凝土表面坡度与平整度符合施工技术标准。桥头连接处的基层相对较薄,在进行碾压时容易被压碎或形成薄饼,对此,如果基层顶面混凝土碾压层厚度小于10公分,则可以在土层下方加铺一层水泥碎石基层凿除,以保证整个台背回填的整体强度达标。

2.6 预防路桥过渡段沉降不均的防治措施

预防路桥过渡段沉降不均主要措施是根据路基与桥台刚度的差异,通过提升路基强度来降低其沉降,从而保证路桥水平面持平,主要处理方法如下:

(1)粗粒级配材料填筑法。采用高强度、形变指标高的优质填料,例如砂石、高级混凝土等对过渡段进行填筑。该方法技术成熟,材料易得,其刚度与变形指标容易控制,施工效果较好;

(2)“水撼砂法”,采用透水性强、强度高以及稳定性好的低压缩性材料-天然砂砾做为后台填筑材料,采用分层填筑步骤,逐层注水,逐层压实,同时采用插入式振捣方法,并预留水孔导出填料内部积水;

3 结束语

本文全面分析了路桥过渡段路基路面存在的主要施工质量问题,并提出了有益解决建议。笔者认为,在实际施工过程中,要严格根据施工设计规范,采用科学合理的施工工艺,严把施工质量关,就可以有效避免各种施工质量问题。也希望本文研究起到抛砖引玉的作用,今后有更多的学者投入到相关研究中来,不断丰富相关研究理论。

【参考文献】

[1]刘青松.山区公路路基路面施工技术研究[J].北方建筑.2009(7);

浅谈公路沥青路面病害成因及防治 篇12

1 沥青路面常见病害和破坏类型分类

1.1 常见病害的种类

裂缝、车辙、松散、泛油、沉陷变形、波浪、坑槽等病害。

1.2 破坏类型分类

(1) 松散类, 破坏成因以水损坏为主, 表现为路表面混合料松散, 由于混合料压实不足或混合料空隙率过大, 路表水渗透并积聚, 在行车荷载作用下形成高压水, 致使裹附于骨料表面的沥青剥落, 破坏了沥青的胶结结构, 或由于路表水下渗聚集, 严寒地区由于反复冻胀, 致使沥青混合料松散。这类病害的继续发展即形成剥落、坑槽。

(2) 裂缝类

(1) 横向裂缝:一般以规则单一裂缝存在, 与路基中线相对垂直, 缝宽不一, 缝间距相对一定, 缝间距取决于当地气温温差的大小、基层材料的抗拉性能以及基层强度大小, 属温缩和干缩类裂缝。

(2) 纵向裂缝:缝宽不一, 一般以单根且不规则出现, 一般发生在半填半挖或路面加宽路段, 或由于路基不均匀下沉形成, 一般在裂缝处存在错台。渠化交通超载严重时, 也可因荷载原因造成轮迹带中央出现基层结构板块折断形成。

(3) 龟裂:一般出现在行车道或超车道, 起初以单根或多根平行纵缝出现, 受荷载反复作用, 路面结构的逐步疲劳破坏, 沿纵缝逐渐产生横向和斜向交错裂缝, 形成龟裂, 主要是由于路面结构层强度不足, 路基弯承载里不足或严重超载引起, 逐步发展就会形成大面积网状裂缝, 这种病害目前存在较为普遍, 养护维修工作量大, 不及时、彻底处理会加剧病害的发展, 甚至造成路基的快速破坏。

(3) 变形类

(1) 车辙:沿行车道横向出现的高差, 主要形成原因是混合料矿料级配设计不合理, 沥青用量偏大, 最佳有效沥青膜厚度偏大, 骨料间富余自由沥青造成混合料稳定性差。或由于基层和面层施工压实度不足, 行车荷载作用致使基层材料和面层材料产生固结变形或是侧向剪切位移造成。尤其是超载重车和渠化交通, 很容易使沥青面层混合料的集料产生重新组合, 使得轮迹带部位下凹变形, 两侧隆起。这种病害在高温地区、超载车量集中、渠化交通严重路段、路线陡坡路段最易产生, 所以在配合比设计时要对沥青的选用, 矿料级配的设计要有针对性地进行设计。

(2) 沉陷:反映于路表面的沉陷, 均由路基的变形引起, 或是由于路基填土高度不足, 地下水位高, 路基排水不良, 造成路基土承载能力下降或地基土受水影响丧失承载力产生变形引起。

(3) 波浪:由于混合料矿料级配组合不良或施工压实不均匀, 混合料矿料之间不能提供足够的抵抗变形的内摩阻力, 或层间透层油和粘层油粘结力不足, 车辆荷载作用时致使混合料推移, 尤其下坡路段车辆制动频繁时, 极易推移混合料, 产生波浪。

(4) 坑槽:水损坏引起松散类病害和裂缝类病害, 因养护不及时引起的进一步破坏。

(5) 冻胀:表现为冬季鼓包, 春融时翻浆, 这种病害在北方地区较多, 由于路基土含水量大, 温差大, 受反复冻融作用致使路面结构破坏, 所以路基填土高度、路基路面排水的设计, 以及裂缝类病害的及时养护对路面病害的防止很关键。

(6) 泛油:沥青含量高、混合料空隙率小和高温气候导致混合料富余, 沥青上移渗透形成。

2 原因分析

产生沥青路面某一病害的原因不是单一的, 综合分析与材料质量、结构设计、施工管理、路政管理以及养护维修均有关。

2.1 原材料的影响

2.1.1 沥青

近年来我国高速公路发展迅速, 沥青的市场需求大, 国产沥青质量不稳定, 满足不了施工需求, 加之施工过程中材料管理不严, 鱼目混杂的各种沥青均用于路面施工。

2.1.2 碎石材料

各项目均没有统一的大规模碎石加工厂, 一般均由社会料场小规模加工供应, 材料品质、级配不稳定, 匀质性得不到保障。设备简单, 颗粒不规则, 针片状含量大, 含泥量大, 其质量和级配施工单位很难控制, 造成生产时混合料的级配无法满足规范和设计要求。控制碎石各项技术指标的稳定和均匀, 选用优质碎石是沥青路面级配和油石比控制的关键。

2.2 规范的滞后, 设计的不合理

随着公路等级的逐步提高、交通量的急剧加大、重载车辆增多, 现行的施工技术规范及设计规范已不能满足现有交通状况的需要。路面结构的设计以弯沉值控制, 均以标准轴载计算, 未考虑超载车辆的因素, 使得设计与实际使用严重不符, 就是设计承载力不能满足现有轴载要求, 车辆超载致使路面早期产生病害甚至路面结构的破坏。

2.3 气候的影响

沥青材料在高温时具有较好的变形能力, 当气温降低时沥青会发硬变脆, 基层温缩变形时, 沥青面层的变形满足不了基层材料的变形而产生裂缝。

气温温差大的地区, 尤其北方地区, 受气温的反复升降使得沥青面层产生温缩应力, 反复频繁作用致使混合料产生疲劳裂缝。加之沥青材料长期暴露在大气中, 因气候和荷载影响老化, 使得沥青材料的松弛变形能力降低, 最终达到极限应力, 使路面产生裂缝。

沥青路面具有高温软化的特性, 在夏季持续高温地区, 尽管设计及施工单位尽可能降低油石比, 采用骨架密实性矿料级配等措施来提高混合料的高温稳定性, 但是在车辆荷载的重复作用下, 尤其超载重载交通路段、上坡路段及严重渠化交通路段还是要产生车辙。

泛油一般出现在高温天气, 气温升高, 沥青软化, 矿料间内摩阻力降低, 集料继而在荷载集中作用下重新进行组合, 使得空隙率减小, 沥青富裕, 造成泛油。

2.4 沥青混合料配合比的设计因素

规范规定沥青混合料配合比设计应分三个阶段进行设计和验证, 即目标配比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段, 而在实际施工中好多施工单位省略了试拌试铺验证阶段, 甚至仅凭经验施工, 使得实际铺筑的混合料各项指标不能满足目标配合比设计的指标, 造成沥青混合料质量存在先天不足。实际铺筑集料级配较设计偏细, 则表现为油石比不够, 易松散;集料级配偏粗则表现为油石比偏大, 易产生车辙和泛油。

2.5 拌合温度和施工温度的影响

沥青混合料拌和温度一般在120~165℃, 但受人员和设备的因素影响, 拌和温度时高时低, 高时沥青老化, 沥青丧失胶结粘聚性, 混合料易松散, 温度低时混合料拌和不均匀, 造成混合料压实不足和级配不匀, 低温季节易松散, 高温季节集料易重新压实组合, 造成路面不平整。

沥青混合料在运输和摊铺过程中温度的变化也会不均匀, 施工时应做好保温措施、选择合适的铺筑季节, 防止混合料温度不均匀影响铺筑质量, 造成早期病害。

2.6 路面工程平行交叉施工对沥青路面质量的影响

路面排水施工、通讯管道施工的管道沟, 回填土压实不足, 造成路面局部沉降变形, 产生裂缝, 尤其渗水后造成路基土饱水丧失承载能力, 加剧变形沉降的发展。

路缘石、中央分隔带的平行施工极易造成路面各结构层的层间污染, 降低层间粘结力, 导致路面结构层整体性差, 行车作用易产生脱落、推拥和扭曲变形等病害。

2.7 路面工程合理的施工工期和施工季节

合理安排工期, 使得各层在最佳季节施工。半刚性基层低温季节施工, 会造成在高温季节基层内部产生压应力, 致使基层拱起, 行车作用造成基层结构破坏且不易修补。面层沥青混合料安排在最高温季节施工, 防止因混合料温度低、不均匀, 压实不足、不均匀形成早期路面病害。

排除行政干预, 不以不合理、不现实的工期约定合同工期, 否则只会达到预期的数量, 而达不到预期的投资目的, 适得其反, 造成浪费。

3 沥青路面早期病害的防治

3.1 设计方面

结合实际交通流量和交通轴载状况, 设计要考虑超载车辆的因素, 准确预见交通发展趋势和流量, 使设计与实际使用相符, 避免“大车小马拉”, 使路面因重载和交通量突变造成早期破坏。

基层材料的设计、材料选用应优化, 选用抗冲刷、变形能力强的材料, 以集料骨架密实结构提高承载力, 尽可能减少温缩和干缩裂缝。

结合不同地区、不同交通状况、不同气候条件、不同行车路段, 针对性地优化沥青混合料矿料级配, 以提高沥青混合料的高温稳定性。

结合气候特点, 尽可能增加沥青层厚度, 以减小基层结构受气候变化而产生较大的温差, 产生温缩裂缝。或增设土工材料, 吸收消除基层温缩应力, 以减少因基层温缩裂缝反射的沥青面层裂缝。

3.2 施工方面

专业、高素质的施工队伍, 先进的施工设备, 是保证沥青路面施工质量的前提, 特别是材料的选用和进场质量管理, 保证材料品质不降低, 材质均匀, 矿料级配稳定。

(1) 半刚性基层施工尽可能优化材料级配, 降低干缩变形大的水泥用量, 通过提高压实提高强度。严格控制半刚性基层材料的施工含水率, 防止含水率大影响压实度, 避免半刚性基层材料硬结过程失水量大引起收缩裂缝。含水率过小影响压实质量, 造成混合料孔隙大, 渗水造成基层结构的水损坏, 同时加强半刚性基层的养生, 避免半刚性基层暴晒。

确保路面各结构层的层间粘结, 以保证路面结构的整体性, 以提高结构的整体强度, 多层施工的基层宜连续梯队施工, 透层油宜选用渗透好的沥青, 沥青层间洒粘层油, 通过试验确定透层油和粘层油的用量, 过多过少都会引起病害的出现。

(2) 结合当地气候条件、具体交通状况, 合理选用沥青标号, 总结符合实际的沥青混合料矿料级配和油石比, 灵活运用规范, 不能千篇一律, 制定符合实际的地方性技术规范, 有针对性地预防地方性病害产生。

(3) 施工阶段的交通管制, 特别是半刚性基层施工阶段, 尽可能避免施工车辆早期行驶, 造成基层的早期破坏性损坏, 以及沥青面层施工阶段的行车造成层间污染, 使沥青路面产生早期病害。

(4) 加强人员素质的提高, 严格控制矿料级配和油石比, 不以经济利益为主, 使标准失控或降低标准, 违反规范规定, 这样造成沥青路面早期破坏的损失是不可估量的, 代价太沉重。

3.3 养护和路政管理方面

(1) 养护是道路使用寿命的延续, 预防性的养护更是关键, 而往往养护单位对预防性养护的认识和重视不够, 认为破坏了才进行养护维修是对的, 使得小病变大病, 不易根治且费用高。预见性养护应在路面状况较好时进行, 要有预见性, 对病害出现的征兆及时观察、及时采取维修措施。

早期温缩和干缩裂缝的处理要及时有效, 防止路表水渗入而加剧路面结构和路基承载力的破坏, 目前从处理的效果来看, 工艺满足不了实际要求, 简单的人工沥青灌缝没有起到阻水的作用, 只是表面封堵, 沥青不能渗入缝间, 且路表污染和缝间污染根本不能使沥青起到粘结作用, 沥青灌缝犹如形同虚设。

(2) 有力有效的路政管理同样是道路使用寿命的延续。超载车辆对路面结构的破坏是一次性的, 以罚代管是根本不能弥补的, 这样只能助长违法运输行为的膨胀, 使道路使用寿命大大缩减, 这种做法是得不偿失的, 应该引起高度重视。

4 结束语

沥青路面质量的好坏, 病害的多少, 不单单取决于某个相关单位, 只有施工、设计、养护和管理单位齐抓共管, 科学对待, 才可以得到有效控制, 使得公路投资效益得到最大、长期有效地发挥, 避免因各方面因素引起的不必要浪费, 杜绝今年修, 明年补, 甚至早期大面积大中型维修的现象出现。

参考文献

[1]JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTGD50-2006.公路沥青路面设计规范[S].

[3]JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].

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