路面养护

2024-10-06

路面养护(精选12篇)

路面养护 篇1

1 导致公路养护材料质量存在缺陷的具体原因

通过对公路养护材料的质量问题进行充分的分析, 我们了解到, 导致公路养护材料出现质量问题的基本原因主要集中在以下几个方面:

第一, 对公路养护材料的采购工作缺乏规范化管理, 养护公路材料质量没有把好采购关。

第二, 材料管理不严格, 养护材料随意堆放, 材料变质问题经常出现, 进而对公路养护施工质量造成不利影响。

第三, 对公路养护材料的质量检验工作存在欠缺, 从事质量检验的工作人员马虎大意, 缺乏工作责任感, 导致劣质材料进入公路养护工程施工现场。

第四, 对公路路基施工所采用的土质材料欠缺必要的土壤成分分析, 采用不符合公路路基施工建筑标准的土壤作为路基施工基本材料, 将严重影响公路路基的坚固性与稳定性。

第五, 受其他内外在因素的影响, 同样容易导致公路养护材料质量出现问题。

2 对公路养护材料所具有的基本性质以及材料质量检测项目内容

公路养护材料的基本性质可以划分为:物理性质、化学性质与物理学性质三种。材料所具有的物理性质主要是指材料的密度、材料堆积密度、材料的孔隙率以及材料的密实度等基本属性。而养护材料的化学性质主要是指材料的化学稳定性。公路养护材料的物理学性质主要包括养护材料的强度、硬度以及养护材料的塑性等基本内容。

若想确保公路养护工作的质量与水平, 就必须确保公路养护材料的质量, 保障公路养护材料质量的物理性质、化学性质以及物理学性质符合公路养护施工的基本要求。为确保公路养护材料的质量, 需要对各种常用养护材料 (水泥、砂石、石油沥青、回填土、粉煤灰等) 质量进行项目检测。通常状况下材料必检项目所包括的基本内容如下:

第一, 对水泥以及胶砂的强度进行检测, 同时需要对二者的安定性、初凝及终凝时间进行化验分析。

第二, 对砂石材料所进行的质量检测需要对砂石进行筛选分析, 对砂石材料的含泥量与泥块含量进行检验, 根据公路养护施工对砂石材料的基本要求, 必要的情况下, 需要对砂石的密度、硬度、紧密度以及堆积密度进行化验分析。

第三, 对回填土料多进行的检测工作主要针对回填土料的液液限、塑限、塑指以及回填土料的最大干密度和含水量进行检测, 并对回填涂料的膨胀率、胀缩总率等内容经过检验加以确定。

第四, 粉煤灰是公路养护中一种非常普遍的应用材料, 对粉煤灰所进行的检验工作主要针对粉煤灰的细度、烧失量以及需水量等基本内容进行化验分析。

3 对公路养护材料进行质量控制所应采取的基本措施

公路养护材料的质量事关公路养护工作开展的质量与水平, 为此在公路养护工作开咱之前, 必须确保公路养护材料的质量, 对公路养护材料实施有效的质量控制, 通常情况下我国公路养护部门对养护材料所进行的质量控制主要从以下几个方面加以入手:

首先, 按施工计划合施工方法要求, 组织各种材料进场, 不同品种、不同规格的材料分别堆放。并准备好防雨覆盖设施, 特别是防止水泥受潮变质。对工程主要材料按部颁《公路工程试验规程》进行室内试验, 及时出具试验报告, 坚持做到用数据说话。

其次, 针对材料或半成品构件, 订货前要取得供货厂家的产品合格证书及试验报告, 进行采样试验, 验证其质量可靠性。

最后, 应在材料仓库、现场材料堆入处均设立标示牌, 写明品种、产地、规格、检验状态, 严格按“三检制”妨行, 工作程序认真妨行IS9000标准, 使原材料自始至终处于受控状态, 并做到可追溯性。根据公路工程质量要求, 坚持做到不合格的原材料不使用, 不合格的预制构件不安装, 及时提出工程质量的隐患和预防措施要求。

4 路青路面的初期养护

4.1 热拌沥青混合料路面的初期养护

热拌沥青混合料面层必须充分压实, 待摊铺层完全自然冷却, 混合料表面温度低于50℃后方可开放交通。纵、横向的施工接缝是路面的薄弱点, 尤其应加强妆期养护, 铲高补低, 烙平压实, 消灭缝空隙, 保持平整密实。

4.2 入式路面的初期养护

开放交通初期, 应控制车速不超过20km/h, 直至路面完全成型。应设专人指挥交通或设锥形交通路标, 按先边后中控制车辆行驶, 达到全面碾压。应随时将行车驱散的嵌缝料回扫, 布匀、压实, 以形成平整密实的上封层。撒初期养护料时, 应顺行车方向少撒、勤撒、薄撒、撒匀;撒料宜在当天最高气温时进行, 同时控制行车的碾压。乳化沥青路面由于初期稳定性差, 压实后的路面应做好初期保养, 设专人管理, 封闭交通26h;在未破乳成形的路段上, 严禁一切车辆、人、畜通过;开放交通初期, 应控制车速不超过20km/h, 并不得制动和调头。当有损坏时, 应及时修理。

5 对沥青路面实施日常养护工作

保持路面平整、横坡适度, 线形顺直、路容整洁、排水良好。加强巡路检查, 掌握路面情况, 随时排除有损路面的各种因素, 发现路面初期病害, 应及早修理。禁止各种车和其他铁轮车直接在路上行驶。

6 对沥青路面采取季节性养护措施进行路面质量养护

在春季, 应做好沥青路面裂缝的灌封处理, 并及时快速修补坑槽、松散和翻浆等病害。

在夏季, 气温较高是沥青路面养护工程的有利季节, 应抓住高温期处治泛油、铲除拥包、波浪, 及时修补冬寒、春雨期临时修补的破损, 恢复路面使用质量。

在秋季, 由高温逐步降温, 适时做好冬季病害的预防性修理, 如裂缝灌封修理, 冻胀松脆的修补坑槽和乳化沥青衡浆封层等。

在冬季, 继续做好冬季病害的防治, 做好防雪、防冰、防滑、疏阻、抢险及养护材料采备等工作。

7 总结

通过多年的公路养护工作实践, 我们对公路养护材料对公路养护工作的质量与效果所产生的基本影响, 我们已经形成了一定的正确认识, 也充分的认识到了养护材料质量对公路养护工作所具有的决定性作用。在开展公路养护工作时, 必须采取有效措施以及实施质量检测工作, 对养护材料的质量进行化验研究, 确保养护材料符合公路养护工作对养护材料的质量标准。同时针对沥青路面进行养护, 必须对导致沥青路面出现破损的主要原因进行充分的分析与了解, 有针对性的采取有效措施, 对沥青路面实施养护, 同时针对沥青路面养护在一年四季中要针对沥青路面的不同状态, 采取有针对性的措施, 实施差别养护, 以此确保沥青路面养护工作的绩效。

参考文献

[1]刘尧, 刘传让.公路的养护与管理[J].安徽科技, 2005, (05) .[1]刘尧, 刘传让.公路的养护与管理[J].安徽科技, 2005, (05) .

[2]姚富江, 武建良.浅谈公路养护材料质量控制[J].黑龙江交通科技, 2005, (04) .[2]姚富江, 武建良.浅谈公路养护材料质量控制[J].黑龙江交通科技, 2005, (04) .

[3]赵永宽.沥青路面再生利用技术的研究[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2005, (02) .[3]赵永宽.沥青路面再生利用技术的研究[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2005, (02) .

路面养护 篇2

一、基本情况

谢辅勇,男,汉族,1979年07月05日出生,云南省文山州砚山县人,2001年10月参加工作,2012年7月加入中国共产党,专科学历。2001年毕业于云南省交通学校,中专文凭。参加工作以来,先后从事公路工程管理、业务管理工作。现任砚山县地方公路养护段副段长。在理论和履职助理工程师期间,本人主要负责烟草示范区机耕路建设和农村公路的小修保养。在工作期间,本人对工作兢兢业业,认真负责,不断积累经验,现在我就谈谈这几年来的收获和体会。

一、机耕路方面

虽然机耕路不是等级公路,并不复杂。但是施工过程中,还是用到了专业技术知识。

(一)测量选线

测量选线是根据道路的使用任务、性质、等级、起讫点和控制点,沿线地形、地貌、土壤等情况,通过技术、经济等方面的分析,比较论证而选定合理的路线。它是道路勘测设计中的关键性工作。在符合经济适用的前提下,结合自然条件选定合理的路线,达到农民机械方便进入机耕地中生产劳作,使农民收割方便,从而提高生产效力。所以在施工中要求做到:①充分利用地形地势,回避不良地段,保证线形的均衡性,从行车畅通和施工,养护的经济、方便,使路线平、纵、横三个面结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓均匀,横断面稳定经济;②注意线路之间的均衡摆布,基本呈现网状布局,做到少占耕田;由于线路走向在图纸中,没有精确地标注出来,所以这个难题就留到了施工放线阶段,测量中我们做了很多工作,①首先熟悉图纸了解设计意图,让线路摆布符合整个项目的功能要求,②由于此工程是为了给当地农民带来方便和实惠的所以叫来当地的村干部了解当地地形情况及了解他们的一些想法和要求,保证不做出大的改动,③组织技术员按照以上要求实地放线,放线过程中需要对线路进行反复衡量,才能拿出一个最佳方案。(二)资金控制、现场管理

机耕路的实施是总价控制的。施工过程中,施工方案和施工速度会影响到施工总价。所以,施工前一定要做好相应的方案和计划。从而才能使施工工程在规定的资金和时间内达到预期的效果。施工项目现场管理,人是第一要素。良好的现场管理才能创造更高的效益。

总的来说,只有做好资金的总价控制和现场管理,才能减少施工中不必要的浪费,降低成本。才能在最短的时间内做出最好的工程。主要的病害形式

砼路面病害主要表现为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。针对这些病害如果不及时养护维修,其路面使用性能将迅速下降。因此,这十多年来针对路面不同病害,采取相应的养护措施,在多年的水泥路养护中,不断总结教训积累了一定的经验。下面就水泥砼面养护维修问题谈谈具体的看法和做法,以求共同探讨。病害类型成因

一、主要病害的成因 从目前产生的病害来分析,主要原因有以下五种:(1)水的防治不够,路基土质差及路基地下水位高;(2)路基不均匀沉降;(3)路面基层,面层强度不足;(4)超重荷载的作用;(5)设计和施工缺陷。(一)水的防治不及时,是产生病害的主要原因。水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水的设置基本没有设置。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料已剥落破损。路面的地表水通过裂缝接缝渗入基层,由于渗水无法从路肩渗出,造成基层软化。在车辆荷载的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。(二)路基不均匀沉降造成板断裂和破碎。病害大部分分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段,造成路面病害的主要原因是路基的不均匀沉降引起的,因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致断裂和破碎板。(三)路面基层和面层强度不够也是造成破碎板的原因。现在公路路面面层厚度为24㎝、基层厚度为25~30㎝,采用石灰与粉煤灰稳定碎石结构。作为砼路面基层,首先要求强度高、整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看,其强度本身不是很好,加上基层施工拌和不够均匀,压实不够等施工原因造成基层不板结,局部地方还有松散现象,基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下,砼板底的拉应力增大,甚至在超载超限车的作用下,砼板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外,由于种种原因原砼路面施工局部地段厚度达不到设计厚度,砼配合比也达不到设计要求,从而降低砼路面的强度,在荷载强作用下,砼路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面断板、碎破板。(四)超重荷载的作用也是造成砼路面断板、碎板的主要原因。随着经济的发展,车流量不断增加,如行驶在我区南梧公路上的通量由原来通车时的3000~4000车辆/昼夜,猛增到目前的12000~14000辆/昼夜,加上绝大部分的车辆已经进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力,造成砼板块疲劳,形成断裂和破碎,大大缩短正常使用年限。据我局去年上路稽查超限车辆统计有80%车辆超限超载,有70%的车辆已进行改装。一昼夜严重超限载车辆有2000~3000辆,其中有些挂车载重量为100多吨,大大超过路面设计荷载。(五)设计和施工方面缺陷隔敢导致砼路面各种病害的产生。观察车流量大的路段,路面病害变化最快,原因是设计对交通量预测计算不够准确,基层、面层设计厚度设计偏薄,设计时当量轴载由于都按当地车型额定载重进行换算,而近几年来交通量迅增,超载超限车辆不断增多,这种设计换算当量轴载已不适应,按当时砼路面设计规范,设计中采用下式换算系数进行标准轴载换算:K=αi()16其中αi为轴数系数,单轴时αi=1,双轴时αi=1.46×10-5Pi-0.3767,从上式可看出,当车辆轴载增加时,换算轴载作用的次数按16次方递增,这样会大大影响砼路面的寿命。养护处治方法

一、做好预防性养护

二、针对目前存在的病害采用不同的处治方法(一)路面日常性养护维修方法:这种方法主要有沥青灌缝和沥青碎石罩面两种 1.适用砼路面病害:(1)沥青灌缝适用于轻微的裂缝,板角断裂,横向伸缩缝,纵向接缝张开和已作灌浆处理的唧泥,板底脱空等;(2)沥青碎石罩面适用于错台,沉陷,严重板角断裂,中等、严重裂缝。2.使用的材料及技术要求:(1)沥青灌缝采用沥青为A90#或A100#和过筛干净石粉及0.3~0.5㎝石屑;(2)沥青碎石罩面采用的碎石为S14型,沥青标号为A90#~200#,其它技术指标应符合沥青路面施工技术要求。3.施工要求和操作方法:(1)沥青灌缝:A。首先把老化的填料及缝内杂物清扫干净,深度达3~4㎝,如遇过深时,缝的下部可填2.5~3.0㎝高的泡沫塑料支撑条;B。加热沥青注意控制好温度,一般控制在140~160℃之间,同时要在灌缝沥青加入10%~20%的A60#沥青,防止夏季温度高时缝中沥青冒出,污染路面,甚至被车轮带走。C。灌缝前先撒一些石粉,以便收集多余的沥青,灌缝后撒上一层石粉防止沥青被车轮带走。对板角断裂、轻微裂缝或已作灌浆处理过的轻型唧泥和板底脱空,灌沥青后应撒上0.3~0.5㎝石屑处理。(2)沥青碎石罩面:A。采用热拌法进行拌和均匀同时注意控制料和沥青的温度,用油量采用6%~8%(油石比);B。处理病害铺装前注意清扫干净后,并涂抹上一层热沥青作为粘层油,用量为0.4~0.6㎏/㎡。C。铺装时注意与旧路面的衔接平顺,线形美观,中等、严重裂缝,罩裂缝宽度要求不小于20㎝;D。刮平后,用车子碾压几遍,并撒上一层石粉。混凝土的优点缺点

强度高和耐久性好:混凝土路面具有较高的抗压、抗弯拉和抗磨耗的力学强度,因 而耐久性好。一般可使用30~50年,且能通过包括履带式坦克在内的各种车辆。

(2)稳定性好:环境温度和湿度对混凝土路面的力学强度影响甚小,因而热稳定性、水 稳定性和时间稳定性都较好,尤其是其强度随时间而逐渐增高,既不会像沥青路面那样出现“老化”现象,也不会像砂石路面那样出现“衰退”现象。抗油类侵蚀能力强,不会因受油类污染二损坏。抗洪能力也远比沥青路面强。

(3)平整度和粗糙度好:虽设有接缝,但是它的表面很少起伏变形。路面在潮湿时仍能 保持足够的粗糙度,使车辆不打滑而能保持较高的安全行车速度。

(4)养护费用少,运输成本低:由于混凝土路面坚固耐久、经常性养护维修工作量小,故所需的养护费用很少。而且路面平整、行车阻力小,能提高车速,减少燃料消耗、降低运输成本。

(5)色泽鲜明,反光能力强,有利于夜间行车。有接缝:由于热胀冷缩的特性,混凝土路面必须设置许多接缝,而接缝是路面的薄 弱点。接缝使施工和养护增加了复杂性,如处理不当,将导致混凝土路面板边板角处破坏。接缝还容易引起行车跳动,影响行车舒适性。

(2)施工后不能立即开放交通:施工后经过15~20d的湿治养生,才能开放交通。(3)挖掘和修补困难:混凝土路面破坏后,挖掘和修补工作都很费事,且影响交通,修 补后的路面质量不如原来的整体强度高。这对于有地下管线的城市道路,带来较大困难。

(4)阳光下反光太强,汽车驾驶员感觉不舒服。

(5)对水泥和水的需要量大:修筑厚0.2m,宽7m的混凝土路面,每1000m要耗费水泥 约400`500t、水约200t,还未计入养生用水。

路面养护 篇3

一、典型病害

由于车辆载荷、水和温度变化等自然因素的作用及修建过程中的质量问题,公路路面在建成通车后,会出现一些路面病害。

1.路面裂缝 从外观上可分为纵裂、横裂和龟裂,从产生机理上可划分为沥青面层的温度裂缝、疲劳裂缝和基层反射裂缝三大类。根据全国范围内的调查结果,我国公路沥青路面裂缝绝大多数是沥青面层的温度裂缝,反射裂缝仅占少数。温度裂缝起始于表面,逐渐向下延伸到穿透面层和基层。在同一地区,影响面层裂缝数量的最重要因素是沥青的性能。

2.路面车辙 车辙是沥青路面在高温季节由车辆载荷反复碾压形成的。(1)车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系,Ⅱ型沥青混凝土路面自身的抗车辙能力比Ⅰ型好得多;(2)车辙形成的部分原因是由于雨水渗透侵蚀了基层表面粉料,使其软化进而形成车辙;(3)沥青面层在行车载荷作用下产生的蠕变是形成车辙的主要原因,半刚性基层的变形很小或基本没有压缩变形。

3.路面局部网裂沉陷 公路半刚性基层沥青路面曾出现过不少局部网裂沉陷,特点是行车道轮迹下路面局部网裂严重,沉陷较深,对行车安全威胁极大。其形成的主要原因为:(1)路面出现裂缝未及时封堵,雨水下渗后在行车轮胎的强力“泵吸”作用下,半刚性基层的灰浆被吸出,导致基层破碎松散,沥青层破坏而下陷。(2)基层局部成型不好,强度不足,在行车荷载反复作用下路面发生网裂,雨水下渗后灰浆被吸出或挤出而下陷。这种形式的病害主要发生在行车道,严重之处在于基层完全破坏。

4.路面松散、坑槽 公路半刚性基层沥青路面病害中相对出现较多的是面层松散坑槽。产生的主要原因有:(1)沥青混合料在施工时拌和不均匀,沥青含量相对减少,不能将矿质集料有效粘结,在高速行驶车辆轮胎的“泵吸”作用下,较细集料被吸出,导致局部松散坑槽;(2)由于施工时混合料拌和温度太高,使沥青过早老化发脆,粘结力下降;(3)施工温度太低,混合料温度下降快,压实不充分,导致密实度不足;(4)施工时路面下面层标高控制不好,导致沥青上面层太薄,没有形成结构厚度。

5.路基沉陷桥头跳车 路基不均匀沉降,桥头台背填土压实度不足会导致路面沉陷,一般多发生于高填方处或地基不良、有空穴的地段。我省的高等级公路也时常出现这类破坏。

二、预防性养护有重要意义

围绕建设与养护、维修与预防的关系,只有长期保持良好的路面使用性能,道路建设的巨额投资才能充分发挥其投资效益,而长期保持路面良好的技术状况必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障,从这一意义上来说,养护维修实际上是道路建设的延续。在路面养护和维修的关系上,长期以来人们总是习惯于等到路面开始出现损坏后,才想起要对它进行维修,而对于路面还处于良好状态下进行预防性养护的意义则往往认识不足。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施,它并不考虑路面是否已经有了某种损坏。预防性养护最佳实施时机应该是在路面尚处于良好状况,或者只有某些病害先兆时进行。虽然预防性养护需要投入某些费用,但它是一种费用——效益比非常良好的养护措施。

三、沥青路面预防性养护中使用的机械

通常预防性养护主要设备有灌缝机械、路面局部修补作业机械、大面积表面处治机械等。

(1)压力式灌缝机:灌缝作业前一般先要进行清缝后再进行灌缝,大于3mm的裂缝一般还需要开槽作业。灌缝机主要应配有压力控制装置、密封材料的加热或保温装置,为防止喷枪软管堵塞还应采取相应的加热、保温(如缠绕电热带等)措施。

(2)喷射式补坑机:喷射式沥青路面修补技术是一种高效、快速修补路面坑塘的养护技术,主要原理是利用高压喷射方式,将已加热的乳化沥青经过喷管与输送带传送来的骨科相混合,通过高速压缩空气将混合料均匀地喷射到路面坑塘中,由于惯性的作用达到密实粘结的效果。由于工艺简单,又无需再进行碾压,补坑作业时间短,能很快开放交通。喷射式路面补坑机主要由汽车底盘(或拖挂式);乳化沥青罐及其加热保温装置、输送管道;骨料贮存仓及输送带;清洗液储罐;液压驱动装置;空压机与喷管等组成。

(3)路面热再生修补机械:就地热再生设备的关键部分主要是加热板,它要提供高效的辐射热能,对旧路面加热既要时间短、并达到一定的深度;又不能过热,使沥青老化,失去再生的意义。另外,根据修补面积的大小不等,加热板最好有分区功能。能对整条车道进行连续就地再生作业的设备一般具有路面预热功能、热铣刨功能、新料填加功能、拌和功能、摊铺功能等。单层再生作业是新料与热铣刨下来的旧料在搅拌器中充分搅拌后,再进入搅拌器与熨平板之间的储料仓,通过摊铺和振动熨平板形成新的路面,最终压实由振动压路机或静压压路机完成。双层再生作业是在单层再生混合料作为底层,又通过第二熨平板将新料摊铺形成1——2cm的磨耗层。由于底层与摩耗层均是由就地再生机进行热摊铺和振动熨平预压作业,再通过压实机械终压成形,所以能保证路面的修补质量及平整度得到很好地控制。

(4)稀浆封层与改性乳化沥青稀浆封层摊铺机:稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能起到预防和维修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。

沥青路面养护机械还有综合养护车、多功能养护车等。

四、加强对养护机械的管理

养护部门应该建立机械设备管理和保养制度,制定《机械设备安全操作规程》和《机械设备技术保养规程》,保障各种机械设备能够正常运转,实现设备安全生产与人员共同管理加强机械管理工作。必须建立对养护机械进行跟踪检测维修的制度,形成日常使用自检、互检及专业人员定期检查相结合、送修理厂操作人员和管理人员随机同步跟机检修的维修方式,作好设备的故障和维修记录登记。提高养护机械人员综合素质,每一个机械操作人员必须熟练掌握作业机械的操作使用与保养,加强对机械的使用管理,按操作规程正确操作机械。有一批先进的性能稳定的养护机械,又有一个有较高综合素质的作业团队,才能真正实现养护机械化。

论路面养护设备开发 篇4

沥青路面的坑洞是一种最常见的主要的病害,形成的因素十分复杂,因路面局部承载力不足而造成的早期破损。汽车轮载超重、渗入路面下层的水分加速破坏程度。坑洞的修补是公路养护中最频繁、质量最难控制的作业。坑洞的修补有冷补和热补两种方法,要进行的作业是坑洞的开挖、清理和填补后的压实。当前使用的沥青路面综合养护车分两种:沥青混合料预拌或就地搅拌。通常最常用的一种综合养护车,虽可处理旧沥青混合料,但配备得过分简单。燃烧嘴直接对准自落式搅拌罐里的沥青混合料来加热,沥青的烧损和老化在所难免,旧料、新骨料和沥青又没有计量,实际上就是一种旧沥青混合料的加热、重融设备。它所搅拌出来的沥青混凝土的质量不是很优良,用这种设备来进行沥青路面修补,得不到满意的效果。其次还有一种的综合养护车,是预先搅拌好沥青混合料放入养护车的保温罐内,侧壁和罐底有加热体,罐外壁有保温层。若要使用冷态沥青混合料,加热时间长达5~7个钟头,更不能处理补路时铣刨下来的旧沥青混合料。这种综合养护车的用途极为有限。因此我们要合理的设计和精心制作,质量优良的现场小型沥青路面再生养护设备。

2 沥青路面冷补

沥青路面的冷补是一种快速、应急的沥青路面修补方法。尤其在雨季,破损的路面如不能及时抢修,坑洞的扩大和路面的损毁的程度十分严重。由于雨后路面潮湿,通常使用乳化沥青拌制沥青混合料来修补坑洞。雨天抢修沥青路面的坑洞,冷补是必要的。因此,在冷补的材料、工艺和设备上需要更加创新和完善。在冷补的材料、工艺和设备上需要更加创新和完善。乳化沥青如经过用乳化的高分子聚合物来改性,因其粘结力大,改性乳化沥青混合料的性能将会提高。

3 沥青路面的再生技术

沥青路面的寿命期内需要有一次功能调整性的维修作业,对那些承载力不足、表面出现龟裂的路段,那些经多次挖补,平整度严重下降的路段,还有裂缝多而且穿透路面层造成路基和基层积水的路段,会对一个车道进行局部翻修。用铣刨机切削表面沥青层(约4~6cm),对基层承载力弱的局部进行补强或者对局部下沉的路段填补调平之后,再用新拌的沥青混凝土重铺。

4 路面养护设备

路面再生养护设备按再生方式分为热再生和冷再生,按再生地点分为就地再生和厂拌再生。目前,冷再生技术还不够成熟,热再生设备发展比较迅速,设备开发呈现一冷一热的局面。目前,需要开发的路面养护设备主要是路面就地再生养护设备:

(1)修补小坑槽用的路面再生修补车。它的再生方式是一个加热块将小坑槽及周围快速加热、耙松,给小坑槽补充新料,再碾压成形。它的施工工艺简单、快速,修面没有明显,产生修补“病害”的可能性小。

(2)路面大修工程用的就地铣刨再生养护设备。按正常养护法要将原路面铣刨掉,这样浪费较大。用这种再生养护设备可将铣刨废料就地加热,补充适量的沥青和新混合料进行拌和,再摊铺施工。但这种设备体积较大,移动和安装复杂,适合于大修工程。

5 厂拌再生设备

一般是将铣刨料运回拌和厂,按一定比例将再生料加入滚筒中与新料混合拌和生成合格料。它的设备投入不大,再生方式简单,但它的再生料添加有一定比例,一般是混合料的30%,再生料利用率低。从就地再生养护设备来看,目前我们只有修补小坑槽的养护设备和大修工程的修补设备,而对于专项工程中的大面积“病害”没有相应的再生养护设备。根据近几年的城市道路养护经验分析,对于早期“病害”,除了小坑槽,大量的任务是大面积修补,因此有必要开发施工工艺简单、移动方便的大面积再生养护设备。我国已有了部分再生拌和设备,但再生料利用率低,如果能开发出一套完整的再生拌和设备,在施工中把这套设备安装在施工点附近,将废料再生拌和,应是一种方便、快捷、实用的养护设备。

6 路基养护设备

在道路早期“病害”中,有一部分是路基“病害”,只有处理好路基,才能彻底解决“病害”,而路基处理相对路面处理难度大,处理深度大,施工时间长,危险性也较大。目前,这方面的专用设备少,给施工增加了很大难度,开发路基处理是养护设备的一个重要部分,以经济性、快速性来说,最好像路面再生设备一样,将路基铣刨就地再生,摊铺碾压快速成形,这样才能保证道路的快速安全维修。

摘要:道路养护设备在国外发展得比较成熟,性能、技术含量较高,而我国道路养护设备还处在引进、吸收、消化国外先进技术的阶段。随着城市道路的建设与发展,道路养护的任务也越来越重,路面再生养护设备按再生方式分为热再生和冷再生,按再生地点分为就地再生和厂拌再生。目前,冷再生技术还不够成熟,热再生设备发展比较迅速,设备开发呈现一冷一热的局面。为此提出技术创新改革路面再生养护设备的开发与研制,具有一定的现实意义。

公路沥青路面预防性养护 篇5

摘要:为了保持建成的公路具有良好的使用性能,保证社会经济所要求的适用质量和服务性能,保证国家的投资发挥最大的效益,必须遵循建养并重的方针,通过对现有路网的技术改造和强化科学养护管理,由原有的被动型,应急型的传统养护方式,向科学、现代的预防性养护方式转变。预防性养护正是这种有别于传统的矫正性养护的方式,是对现有道路有计划、经济有效的一项维护措施。

关键词:公路养护;预防性养护;意义;问题;内容与措施

预防性养护是一种有别于传统养护方式的养护新理念,是对道路有计划、经济有效的一种维护方式。

1公路沥青路面预防性养护的重要意义

公路预防性养护的实质就是早期预防性养护,一般是全面的、整体的。其作用在于通过一些前置的措施方法,使道路及其构造物内部和外部的病害隐患与不利条件得到遏制、改善,保证其在正常的运营条件下,实现或延长设计使用寿命。在大规模建设时期,及时养护已有路网,对于保持道路完好率、防治早期破坏、控制养护成本尤为关键。预防性养护的优点具体体现在下面几点:首先,预防性养护的依据是路况的信息及现代化的检测和评价手段,从而准确地掌握了公路的发展规律。其次,预防性养护使得资金得到充分利用。再次,预防性养护的发展促进了公路养护现代化的进程。

综上,实践充分证明了预防性养护是一种有效的养护方法,其带来的收益——延长道路使用寿命,大大超过实施预防性养护的成本。因此,采用预防性公路养护措施,可在节省大量的养护资金的前提下,保证养护路面具有的良好使用性和通畅性。系统地实行预防性养护,是延长路面使用寿命、降低公路使用费用行之有效的方法。

2预防性养护目前存在的主要问题

通过对国内外预防性养护发展及应用现状的分析研究,可知目前预防性养护在我国的应用中主要存在以下问题:无忧论文网http://

(1)思想认识不够,仍然实行“坏路先养”的原则,没有真正建立起预防性养护的理念,不能做到有针对性地采取合理的养护措施,往往错过最佳养护时机。(2)预防性资金投入不足。(3)没有全面建立起路面和桥梁管理系统,路况检测设备和手段落后或数量不足,不能及时采集和更新数据库,不能为养护决策提供科学的依据。(4)预防性养护技术研究和标准研究工作滞后,不能满足公路养护的实际需求,预防性养护技术相对单一,机械化施工能力不强。(5)预防性养护的体制和保证机制工作尚待完善。

3预防性养护的具体内容与措施

通常来讲,高速公路由于设计、施工等建设阶段的原因,就可能造成路面存在一些缺陷;道路建成通车后,不断受到环境、气候等各种因素的影响,加上交通荷载的日益加大,路面使用性能会逐步下降。如何保持路面的良好服务状态成为道路管理的中心任务。因此,高速公路应该及早实施路面预防性养护。

3.1 养护时机的选择

沥青路面在其寿命周期内可分为三个阶段:(1)建成投入使用开始,沥青逐渐被氧化、损耗;(2)沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;(3)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的一种高标准的养护方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于刚刚开裂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。因而,实施路面预防性养护应对路面使用性能进行定期评价,要求各指标达到优良标准。

3.2 养护周期的确定

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,特别是对日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。因此,预防性养护具有明显的周期性,相对于矫正性养护类型,其养护周期相对短很多。研究表明:沥青路面在一个寿命周期内实施六次以上全路面预防性养护,可取得良好的经济效果,同时保持路面较好的服务功能。

3.3 养护形式的选取

针对路面出现的不同形式的早期破坏,应采取相应的养护形式:(1)灌缝。由于路面结构采用的半刚性基层沥青路面结构,因而路面常常会出现不同程度的裂缝,为了防止在荷载作用下和雨水冲刷造成裂缝的扩展,应及时对裂缝进行灌缝,这样可以有效降低路面的破损情况。(2)就地热补。针对路面出现的坑塘、松散等局部破坏问题,应采取就地热补的方法加以解决。必须在保证沥青混合料使用性能的前提下,最大限度地利用旧沥青混合料。(3)稀浆封层。沥青稀浆封层是近年来国内外发展较快的一种新的封层技术。它可以有效地治理路面的裂缝,提高路面的平整度和防水、防磨、抗滑的能力,具有施工快、造价低和节能等优点,主要起改善、恢复路面表面功能的作用,尤其适于用作沥青路面的预防性养护,实用效果明显。

4结语

道路预防性养护就是在合理的时间,采用适宜的技术对合适的公路实施正确的维护,它能及时修复路面的微小病害,降低路面严重破损的产生,以达到减少翻修次数、降低路面维修费用、延长道路使用寿命,达到保持路面服务状态的目的。因此,实施路面预防性养护管理是我国高速公路发展的必然趋势。

参考文献:

高速公路沥青路面养护策略分析 篇6

【关键词】高速公路;沥青路面;养护策略

我国高速公路经历十余年的发展,发展面向开始从“建设”向“养护”进行转变,路面养护问题也受到更广泛的研究与探讨,通过对沥青路面养护的深入了解,我们对于其病害损伤有了更清晰的认识,通过认识我们可以有针对性的采取更加完善的路面养护技术对策。

一、高速公路沥青路面损害原因

(一)超载运输损害

随着经济的持续发展,交通运输压力也到达了前所未有的顶尖装态,巨大的交通量也考验着高速公路的承载发展能力,路面上重型车的出现也让路面经受巨大考验,不仅如此,各种超载运输屡禁不止,使得原本承受巨大承载压力的路面更加不堪重负,产生损害,产生裂痕等现象。

(二)积水损害

由于路面结构设计不合理,当路面遇到强降雨时会造成严重积水,聚集的水会缓慢渗入高速公路抗旱表面之下,如果不能及时进行积水排除工作,那么在高速公路路面在持续工作承载压力时,会使积水变成压力水,形成反复冲刷,造成石料表面的沥青膜脱落,导致高速公路产生坑槽甚至结构松散。同时,路面表层的混合材料在积水与车辆荷载的合力下形成灰浆,灰浆的量越大,形成的裂缝就越危险,而且整个过程循环往复是一个恶性循环,给路面造成严重损害,不利于其继续工作,并影响行驶安全。

(三)施工质量问题

在我国,高速公路建设项目通常采取分段招标的方式,使得每一断承包商在对其负责领域内的高速公路施工状态与标准存在分歧,虽然整条高速公里的施工质量与把控是由一致要求的,但不同路段的不同客观条件导致每一路段终究会形成质量上的差异,这些差异也会对沥青路面形成一定程度的损害。

二、高速公路沥青路面性能要求

随着人们对于高速公路的不断深入了解,大家对于其路面性能的探究也更为深入。从高速公路路面性能内涵上来说,它应当具备保证车辆在生命周期内安全、高速、经济、舒适行驶的能力。我们透过路面性能要求,可以更系统的对路面养护策略进行分析。

(一)结构性要求

路面的结构性能显示路面结构完整与否,而导致路面机构发生破损的原因上文也大致分析到,例如承载能力、施工质量、积水影响等等。路面的破损情况与其平整度是两个层面含义,它是从路面的表征上来影响路面的使用功能的,当然,在路面破损严重时,会对车辆行驶造成严重影响,会对车辆驾驶产生安全上的隐患,导致路面在行使其服务职能上水平下降。

(二)功能性要求

高速公路是以为广大车辆提供通行能力为主要功能的,路面是直接与车辆发生接触的部分,所以对于路面功能性上的要求就是保证车辆安全舒适的行驶。影响路面功能的最主要因素是路面的平整度,即路表面纵向凹凸量的偏差值,是评定路面质量的主要技术指标之一。而影响路面平整度的因素有多个方面,例如施工设计、自然条件等等,想要达到路面平整,需要高端技术设备、严谨施工工艺等因素的支撑。

(三)承载力要求

高速公路路面承载力能够达到正常服务是对其基本要求,从力学角度分析,路面承载力表现为路面对外部承载压力和环境因素抵抗作用的能力,其质量高低与路面损害情况息息相关,主要表现为:路面承载能力与路面破损情况成正比关系,它们之间发展的速度、强弱关系也成正比。

路面弯沉值是衡量路面承载能力最常用的指标,公路修建或竣工后,弯沉测量可以检验路面与路基施工是否达到设计强度的要求。

(四)安全要求

对于高速公路路面安全性能的考量,主要是从路面的抗滑能力为标准的。为了保证车辆在行驶过程中在安全距离内完成制动措施,路面就必须提供充足的摩擦力,保证每个车辆在行驶过程中都能安全。

三、高速公里沥青路面养护措施分析

我们通过分许可以看到,损害到高速公路路面的原因有很多,当它不能符合各项性能要求,不能满足车辆行驶需要的时候,会造成许多安全隐患。我们必须依照其发展特点和相关特性,对其更好的实施路面养护,使其能更好的服务与车辆行驶。根据损害类型和损害程度大小,通对不同损害原因的分析,确定出不同的养护策略。

(一)预防性养护措施

预防性养护是指在不增加路面结构承载力的前提下,对结构尚且完整路面实施有目的的具有费用效益的措施,以此达到颅面系统保养,延缓其损害周期,保持并改进路面状况。预防性养护的进行可以延缓因交通压力和自然环境外力引起的路面损害,可分为初期保养、预防季节性保养、日常维护。通过调差发现,预防性养护措施的到位,切实能够保证延缓维护周期,并且更够在最节省资金的情况下达到养护目的。当前我们对于高速公里沥青路面采取的预防性养护措施主要是喷洒沥青再生养护剂等。

(二)矫正型养护措施

矫正型养护,是通过矫正某些特定损害,通常适用于已经具有损坏的公路路面。首先,沥青路面的局部修补。这是恢复路面局部损坏最普遍方法,主要应用技术是坑槽应急、半永久、永久性修补。应急修补数要采取相关临时性措施,这种方法只能保证当下的紧急需求,并不适用于高速公路的长久发展。而与此相对应的半永久、永久修补是在比较复杂的技术工艺中实现相对长久的养护措施。其次,裂缝填封也是应对高速公路路面损害的相应解决措施,通过高压气体喷射设备与封填材料的配合,达到填封步骤的完成。

(三)结构修补措施

对于已建成的的沥青路面不能符合现实实际通车、荷载需要,在沥青路面的养护工作中要分期分段的对路面进行完善提高工作,对于那些实用性能已不能满足行车标准的路面,要进行及时修补与改建。首先,我们要根据路面实际承载、环境需求对原有路面结构进行评估,通过苹果分析,设计出能够改善当前路面状况的设计方案进行补强,主要方法包括沥青再铺垫与只能加水泥混凝土板罩等。其次,对于不是结构强度引起路面损害的改善工程,我们可以通过铣刨损坏的沥青路面,重新加铺新面层等方法来进行完善。

(四)管理措施

首先,我们要时刻对每一路段的高速公路进行实地调查,沥青路面出现细微的坑槽或损害也要引起足够的重视,否则这些小的漏洞会酿成日后修补的更大困难,同时在修补更大的损害时花费的人力物力将远超过之前维护工作,因此,我们在要第一时间对其维护,不能漏掉一丝缺陷,这不仅是对养护工作的负责,同时也是对车辆行驶的负责。其次,我们应当在高速公路养护中提高养护工程质量,避免二次加工或多次修葺,为此,我们要加强现场监管,采用正规的施工团队,对于路面养护有细致的规划与实施步骤,保证其顺利实施。最后,对于那些超载车辆我们应对其加以限制,从源头上保护沥青路面,让路面使用寿命更加长久。

随着社会交通的不断发展,高速公路承载着巨大的运输压力,而我国对于高速公路沥青路面养护工作正处于起步阶段,对于路面性能预测方法还不成熟,路面养护措施仍不先进,在很多情况下,我们不能根据多变的影响因素找到更有效的路面养护措施。所以,在未来关于高速公路沥青路面养护工作上,我们应当加强日常维护,对于预防性养护工作格外重视,通过借鉴与学习找到更先进的路面养护技术手段,同时也应在今后的发展道路中建立一套行之有效的高速公路沥青路面养护、维修体系,加快高速公路养护体制改革,我们有理由相信,在未来,我们会让高速公路沥青路面的养护工作更加完善。

参考文献:

[1]喻翔,毛敏.高速公路路面使用性能预测方法研究[J].交通标准化,2006.8.

国道沥青路面养护技术研究 篇7

关键词:国道,沥青路面,路面病害,养护,微表处技术

1概述

随着我国经济社会的快速发展, 我国的交通运输业得到了长远的进步。在这一阶段, 我国的国道通车里程迅猛发展。这一阶段的国道, 建设过程中面层材料一般使用的是沥青面层, 所以, 关于沥青面层养护技术的研究具有巨大的现实意义与学术意义。

1.1沥青面层养护技术研究意义

公路沥青路面是指采用沥青材料作为主要结合料, 将混合料或者其他矿料相结合后作为面层修筑于基层与垫层之上的一种路面结构[1]。沥青路面自身具有表面平整、舒适性高、抗滑性好以及施工养护简便的优点[2]。但是随着使用时间的增加, 沥青路面逐渐会产生大量的公路路面病害, 这些病害会直接导致公路的服务水平下降与工作效率降低等现象[3]的出现。所以对于国道沥青面层养护技术进行相应的研究具有极其重要的意义。

1.2国内外研究现状

近些年来针对国道沥青路面的研究主要集中在疲劳开裂、坑槽以及车辙这三种形式上[4]。但是由于我国大量的沥青路面采用的是半刚性材料, 所以反射裂缝[5]作为一项科研难题仍然难以解决。但是根据学者们长期对于沥青路面的研究我们可以知道沥青路面的所有病害均由裂缝引起, 所以裂缝作为养护技术研究的关键点现在已经成为广大学者的主要研究对象。

2国道沥青路面病害调查及成因分析

由于我国的国道沥青面层会受到地理、养护技术、气候、使用情况等不同的因素影响, 发生的病害种类以及诱发病害的原因也会存在着较大的差异。针对国道中沥青路面病害情况进行相应的分析调查, 有益于总结病害种类与产生病害的原因。

2.1国道沥青面层病害调查分析

再对国道沥青路面的使用现状具有全面的了解后, 针对省内几条损毁较为严重的国道路段进行病害调查分析, 主要调查现场的病害形式、病害程度、交通量组成结构等。经过调查, 省内国道路面的主要病害有以下集中主要形似:裂缝、坑槽、麻面、车辙以及磨光等。其中路面裂缝、坑槽以及车辙是导致国道沥青路面出现病害并对车辆通行产生严重影响的主要病害结构。通过对病害结构进行相应的数据分析我们可以认为在国道沥青面层的病害形式中。裂缝等病害形式占到了所有病害形式的80%以上, 是国道病害的主要组成部分。

2.2病害成因调查分析

裂缝作为国道沥青面层重要病害形式, 直接决定了国道沥青面层的养护技术使用。针对调查结果针对国道沥青面层裂缝产生的机理进行相应的研究, 有利于养护技术的选择。裂缝一般分为以下四种:横缝、纵缝、龟裂以及不规则裂缝。通过对裂缝产生的主要成因进行理论分析得到了以下几点结论:

(1) 横缝产生机理:横缝主要沿着国道行车方向垂直分布, 主要产生原因为温度变化、施工接缝施工质量差以及路基的反射裂缝; (2) 纵缝产生机理:纵向裂缝一半沿着行车方向分布, 一般在主缝周围会存在一部分支缝。主要的产生原因是由于地基不均匀沉降、荷载过大以及施工搭接顺序不当等; (3) 龟缝及不规则裂缝产生机理:主要产生原因为面层质量差, 使用时间长未及时进行养护, 从而导致沥青面层在使用一段时间后出现大量龟缝。

3国道沥青面层病害预防及养护技术研究

针对国道沥青面层产生的主要形式以及产生机理进行相关的理论研究后, 结合现有的施工技术以及养护技术, 对国道沥青路面的主要病害形式进行相应的研究与分析, 我们可以得到针对每种病害相关的预防与养护处治措施。

3.1国道沥青面层病害预防措施研究

国道沥青路面主要存在的病害形式为裂缝、坑槽以及车辙。针对国道沥青面层的病害形式以及病害产生原因, 将理论研究与实际工作经验进行相应的研究可以得到以下几点结论:

(1) 裂缝预防措施:尽量减少施工缝数量, 必须采用施工缝时, 尽量采用三缝合一的形式, 并保证施工质量。特别是针对反射裂缝, 应该在面层与基层之间甚至有级配碎石铺筑的应力吸收层; (2) 坑槽预防措施:坑槽产生的主要原因是由于沥青混合料自身性质导致的, 所以针对坑槽病害形式要保证沥青材料的性能符合设计要求, 严格控制材料检验检测程序, 保证材料具有良好的空隙率与粘接力; (3) 车辙预防措施:车辙产生的主要原因在于沥青面层材料的配制, 在进行混合料配制过程中应当严格注意抗车辙剂的使用。并且在选用材料级配时应采用S型级配。

3.2国道沥青面层病害养护处治方法研究

针对国道中存在的主要病害形式, 经过对病害机理的研究, 结合实际中工作经验总结, 并结合养护处治理论分析, 我们可以得到不同病害条件下相应的处理与养护方法。通过理论研究与实际工作经验相结合, 针对裂缝、坑槽等病害形式提出以下几点养护处治建议:

(1) 沥青面层裂缝养护处治方法:针对国道裂缝出现的形式以及原因可以采用压浆法进行相应的处治。通过对破损部位采用压浆补缝, 从而对公路沥青面层进行深层养护。使用这一方法可以有效保证交通开放时间, 并且可以大幅度降低养护费用。在压浆过程中, 对于浆液材料以及配合比要进行试验测试, 保证压浆的性质; (2) 坑槽病害养护处治方法:针对国道中出现的坑槽病害可以采用喷射式坑槽修补技术进行修补。喷射式修补技术通过专用设备对病害部位进行定点处治, 具有干扰少, 开放交通速度快的特点。采用这种养护处治方法时, 要保证设备配合合理, 施工间距小; (3) 车辙养护处治方法:国道中沥青路面车辙主要为失稳型车辙, 所以针对路面中出现大量车辙的病害形式可以采用半柔性路面技术进行处治。这一技术可以有效抵抗疲劳裂缝的出现。采用半柔性路面结构可以使路面具有混凝土的刚度与沥青面层的柔性, 可以在保证强度的同时保证疲劳性。

4结束语

通过实地调查研究发现现有国道中沥青路面存在的主要病害形式为裂缝、坑槽以及车辙这几种形式。并根据病害产生的主要原因与病害的主要机理, 结合实际工作经验与理论研究提出了相应的该机处理方法。

参考文献

[1]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[2]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40) [S].北京:人民交通出版社, 2004.

[3]康敬东.沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术的研究[D].西安:长安大学, 2002, 5.

[4]任拴哲, 等.高等级公路沥青路面养护方法及设备的配备[J].筑路机械与施工机械化, 2000 (1) .

公路沥青路面养护浅议 篇8

自沥青路面登上公路路面的主导地位以来, 一个新的课题又摆在了公路人面前:那就是在新的交通压力形势下, 沥青路面的养护问题。

1 路用沥青混合料分类

在工程上对沥青混合料根据设计原理通称分这两大类, 一是沥青碎石, 二是沥青混凝土, 沥青混合料是沥青碎石和沥青混凝土的总称。实际上如果按其结构原理应该是分为三种类型:即悬浮密实型、骨架空隙型、骨架密实型三种。

1) 悬浮密实型是按最佳级配原理设计的, 密实度和强度都较好, 但稳定性较差, 一般用于沥青混凝土中。2) 骨架空隙型主要以石料的嵌挤和内摩擦阻力形成骨架, 属于连续型开级配。热稳定性好、沥青与矿料的粘结力差、空隙大, 耐久性差。3) 骨架密实型综合了两种的性能, 是比较理想的结构类型。

按混合料最大颗粒尺寸不同, 可分为粗粒 (35~40毫米以下) 、中粒 (20~25毫米以下) 、细粒 (10~15毫米以下) 、砂粒 (5~7毫米以下) 等数类。按混合料的密实程度不同, 可分为密级配、半开级配和开级配等数类, 开级配混合料也称沥青碎石。

各国对沥青混凝土制订有不同的规范, 我国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范, 以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土, 又细分为Ⅰ型和Ⅱ型, Ⅰ型的孔隙率为3 (或2) ~6%, 属密级配型;Ⅱ型为6~10%, 属半开级配型;空隙率10%以上者称为沥青碎石, 属开级配型。

我国公路路面常用的沥青混凝土和沥青碎石其级配类型见下表:

2 沥青路面常见病害

2.1 沥青路面病害种类

沥青混凝土作为一种路面结构材料, 在世界各国得到了广泛的应用, 我国的广大公路路面中也普遍使用。不管是一般公路还是高等级公路, 均普遍采用, 越来越受到广大工程技术人员和公路的使用欢迎。今后必将成为道路建设长久使用的一种材料。但由于沥青混凝土由于本身材质, 设计方案、施工工艺、自然因素等多方面的影响, 常常出现很多病害和损毁, 公路上常见的病害有:开裂、车辙、泛油、松散、剥落、露骨、坑槽、推拥、水损等。

沥青路面一旦出现病害, 不仅严重影响了行车速度、行车安全, 加大了汽车磨损, 而且极大的缩短了沥青路面使用寿命, 即所谓的“小洞不补, 大洞尺五”。

2.2 沥青路面病害原因分析

2.2.1 沥青质量缺陷

高等级公路的沥青路面, 多数省市的高速公路沥青路面, 上面层均使用进口沥青, 埃索、壳牌、美孚等进口沥青产品大有占据我国沥青市场半壁江山的趋势。只有中面层、底面层才使用国产沥青。我国的国产沥青能达到规范要求的厂家并不多, 而且数量十分有限, 不可能满足国内建设规模的需要。国产沥青在多个主要技术指标上与以上知名品牌的进口沥青比较, 还有一定差距, 主要表现在针入度、软化点、粘度、延度、含蜡量等多个方面。

2.2.2 骨料的质量问题

由于建筑市场的激烈竞争, 施工单位承包的多数工程都是低价中标, 所使用的碎石料场不规范, 大多石料都由个体企业供应, 料场分散, 设备落后, 材料的均质性、稳定性变化很大。虽然大都作了筛分和颗粒分析, 指标合格;施工过程中也进行了检测, 并不断调整配合比设计, 但由于差异性大, 不可能做到十分准确, 给沥青路面常见病害的出现埋下了无可避免的隐患。

2.2.3 设计规范存在的问题

我国柔性路面设计规范仍然采用的是弯沉值控制疲劳破坏理论, 路面设计轴载标准为BZZ-100, 即所谓的后轴双轮组单轴标准轴载100k N标准。现代交通的公路车辆荷载已远不的100k N, 对沥青混凝土面层, 应采用容许回弹弯沉、弯拉应力和剪应力三项指标设计。现行的设计规范与现实的交通荷载比较在轴载标准上存在太大的差距, 现行规范从一开始就降低了累计标准轴的数量, 使得设计弯沉值偏大, 基层、低基层的拉应力偏小, 造成路面整体刚度不足, 导致路面提前破坏。

2.2.4 气温的影响

低温裂缝。沥青材料在一般情况下是赖温不赖寒, 较高温度下具有良好的应力松弛能力;但在低温条件下, 沥青材料逐渐收缩变硬, 对半刚性基层的底部产生拉应力, 往往沥青混合料的应力松弛速率远跟不上温度应力增长速率, 沥青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时, 沥青面层就会开裂, 产生裂缝。

由于公路是线型结构, 路面的横向自由度远大于纵向自由度, 纵向变形的可能性远不如横向容易, 因此沥青路面在受到温度影响产生变形时, 横向比纵向自由, 这就是为什么低温裂缝主要都是横向的道理。

2.2.5 温度疲劳裂缝

在西北内陆地区, 昼夜温差大, 沥青路面在昼夜温差反复影响导致沥青面层温度应力疲劳作用, 年长日久, 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, 应力松弛性能降低, 最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。

2.2.6 施工方面的问题

施工操作不规范是沥青路面产生常见病害的最主要原因, 施工操作最容易出现不规范操作有以下一些方面:

1) 沥青混凝土配合比设计的控制问题。沥青混凝土的配合比设计应经历四个阶段:即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、验证阶段、试拌试铺阶段。每一个阶段都有明确的要求和不同的目的, 不可以任意删省。可是在施工时, 不少施工单位把四个阶段压缩至两个或三个阶段, 有的干脆凭经验配合比进行施工, 殊不知以往任何成功的配合比, 在原来的那种施工条件下是合格的, 但在新的施工条件下, 随着施工环境、材料性质的差异可能就不合格, 从而导致沥青混凝土质量的理论根据和实际操作存在较大的偏差, 而使沥青混凝土内在质量存在严重的先天不足。

2) 沥青混合料生产温度的控制不严。技术规范规定, 沥青混合料从拌和到摊铺碾压全过程对温度都有严格要求, 具体数据见下表。

注:普通沥青混合料摊铺温度控制130~140℃随沥青层的厚度而异, 沥青层厚度50mm~80mm, 控制温度随厚度加大而减小。

而实际上, 由于拌和设备和操作人员素质、材料烘干程度等多方面原因, 产生拌合温度出现偏差。温度过高可能导致沥青粘度降低, 使得沥青混合粉料出现松散;温度过低, 则可能使得沥青混和料拌合不匀, 从而在局部上改变了油石比例, 导致摊铺后的沥青混凝土产生推拥或其他病害。施工规范规定的沥青混合料的现场摊铺温度, 由于实际混合料的出场温过低或是运输途中温度损失控制不严, 导致温度偏低或是各部位混合料的温度高低严重不均匀, 这也是沥青路面产生某些常见的重要原因之一。

3) 摊铺操作不当的影响。摊铺过程中产生的质量缺陷大概有以下几个方面:a.摊铺机的横向幅度较大, 而摊铺机制供料斗是处于中意位置, 沥青混合料从供料斗送出后是通过螺旋杆输送到两侧, 输送的距离越大, 沥青混合料越容易产生离析, 这种离析改变了沥青混凝土生产配合比;b.烫平板与摊铺主机之间是通过操作臂连接, 越靠近外侧则操作臂伸出越长, 随着摊铺次数的增加, 操作产生变形, 伸出越长时变形越大, 烫平能力降低, 失去了应有的烫平作用和对路面横坡度的控制, 使得铺成的路面合格性降低;c.沥青混合料从运输车向摊铺机喂料斗卸料, 最初卸出的料温度愈来愈要求, 到一车料全部送出过程中最后送出的是接触车箱面表层料, 特别是两侧与车厢接触面的表层料, 温度降低得比较好多, 即每一车料降温幅度最大的表层“冷”料都是集中在最后才被摊铺, 这批料用正常的碾压过程是难以达到压实要求的。d.由于摊铺机本身的缺陷和送料的不均衡, 往往在摊铺过程中经常发生局部地方铺料不均的现象, 形成局部凹凸不平, 没有用时人工找补, 就匆忙碾压, 既造成了路面的平整度问题, 也造成凹陷部分碾压不密实而导致路面松散、坑槽、剥离等常见病害。由于以上摊铺操作不当或机械本身性能的影响, 也是沥青路面易发生松散、坑槽、剥离和渗水等常见病害的重要原因之一。

2.2.7 施工环境外部干扰影响

沥青路面施工经常遇到各种外部因素干扰, 影响工程质量降低。道路同时可能还水、电、气管网施工, 相互平行交叉作业而且不能封闭交通, 导致路面污染严重, 经常有泥团、杂物混入沥青混合料中, 或者导致路面各层次之间的黏结受到影响, 在车辆高速行驶荷载作用下, 沥青路面产生脱落、推拥、裂缝、坑宕等病害现象。

2.2.8 行政干扰影响

近年来有不少道路工程往往都是首长工程、政绩工程, 施工过程中常出现违反科学规律的强性施工, 冬雨季安排施工, 抢进度;冬季气温低、雨天路基潮湿都强行抡施工进度, 给工程质量埋下或多或少的质量隐患。因此, 修一条高质量的路, 政府行为也起到很关键的作用。

3 沥青路面病害治理

3.1 选择合理的科学设计方案

现行设计规范规定的BZZ-100标准, 明显偏低, 现在行驶在高速公路上的车辆, 总重1000k N, 轴载重500k N以上的车辆已不少见, 尽管已进行了标准轴载换算, 但这种换算公式是建立在过去低吨位汽车现实基础之上的。现行设计标准所设计的路面结构层的厚度偏薄, 强度偏低, 从基层到面层均满足不了现行行车荷载的作用。现实行车需已经到了迫切要求改革设计规范、设计标准的时候了。

3.2 选择合理的结构层组合设计

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

2) 沥青面层设计。应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) 沥青面层采用密实型沥青混凝土。

4) 采用合适的沥青面层厚度, 确保半刚性基层在使用期问一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。

3.3 选用质量高性能好的沥青和石料

1) 在稳定度满足要求的前提下, 优先选用针人度较大、粘度大的沥青做沥青面层。

2) 石料的硬度、强度、耐磨性要好, 强度均匀, 级配合理, 不能偏离级配中线太远;不含量杂物、不污染, 控制好烘干后的含水率。选择1~2家能保证施工进度的厂家供料, 使材料级配始终处于受控状态。

3.4 科学管理, 精心施工

在施工过程中从以下几方面进行控制:

1) 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水率, 基层混合料的含水率可以稍大于实验确定的最佳含水率1~1.5个百分点, 不能低也不能过余高。2) 半刚性基层应摊铺、碾压一气呵成, 摊铺、碾压之间的时间间隔不能矿长, 碾压成型后应及时封闭养生, 应该在充分湿润后用塑料薄膜全覆盖封闭, 断绝一切交通, 保证封闭养生7d以上。3) 半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后, 如果停留比较久才能施作沥青面层的话, 应立即用乳化沥青施作透层和封层。4) 两个沥青层次之间, 应按规定施作粘层。5) 考虑粘层油、透层油返油时的影响。沥青层在施工期间, 交通管制必须有专人负责, 禁止非施工车辆上路, 防止上路机械漏油, 保持路面干净整洁。

3.5 加强后期道路养护

沥青路面在使用过程中, 应加强养护维修。经常性保持路面良好的技术状况必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障。从这一意义上来说, 养护维修实际上是道路建设的一种延续。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施, 并不考虑路面是否已经有了某种损坏才养护。

预防性养护是在路面尚且处于良好状况时的先期行为, 虽然预防性养护需要投入某些费用, 但它是一种费用与效益最佳关系的养护措施, 它能用很少的投入获得路面的长期良好状态。这就是预防性养护的经济意义。

4 结束语

公路沥青路面预养护技术初探 篇9

1 公路养护的评价指标

对公路沥青路面状况的评价采用路面强度系数 (SSI) 、路面状况指数 (PCI) 、行驶质量指数 (RQI) 和抗滑系数 (BPN或SFC) 4项指标。

1.1 沥青路面强度采用强度指数作为评价指标。SSI=路面设计弯沉值/路段代表弯沉值。

1.2 路面破损状况采用路面状况指数 (PCI) 进行评价, 路面状况指数由沥青路面破损率 (DR) 计算得出。

①沥青路面破损率 (DR) 计算公式如下:

式中:DR-路面综合破损率, 以百分数计;

D-调查路段内的折合破损面积 (m2) ;

A-调查路段的路面总面积 (m2) ;

Dij-第i类损坏、j类严重程度的实际破损面积 (m2) ;如为纵、横向裂缝, 其破损面积为:裂缝长度 (m) ×0.2;车辙破损面积为:长度 (m) ×0.4;

Kij-第i类损坏、j类严重程度的换算系数。

②路面状况指数 (PCI)

路面状况指数 (PCI) 的数值范围为0~100。其值越大, 路况越好。其计算公式为:

1.3 路面的行驶质量采用行驶质量指数 (RQI) 作为评价指标, 行驶质量指数由国际平整度指数 (IRI) 计算。

1) 国际平整指数

国际平整指数IRI可由反应类设备测定, 测定结果需经试验标定。IRI与其他设备的标定关系式一般为:IRI=a+b·BI

式中:BI-平整度测试设备的测试结果;

a, b-标定系数。在使用中, 各地可根据实际的标定结果确定其取值;

IRI-国际平整度指数 (m/km) 。

2) 行驶质量指数

路面行驶质量指数 (RQI) 与国际平整度指数 (IRI) 的关系为:RQI=11.5-0.75×IRI

1.4 路面抗滑性能

路面抗滑性能采用抗滑系数作为评价指标, 抗滑系数以横向力系数 (SFC) 或摆式仪的摆值 (BPN) 表示。

2 预防性养护措施

常见的预防性养护措施主要有:封缝、灌缝、微表处、稀浆封层、薄层罩面和雾封层等。本文主要介绍两种方法:

2.1 稀浆封层技术

2.1.1 工作机理

乳化沥青稀浆封层技术是利用乳化沥青、骨料、矿粉、水泥、水、添加剂等物料, 集中载于稀浆封层机, 并通过封层机本身实现按一定的比例拌和成糊状流动均匀的稀浆混合物并将其均匀摊铺到路面上, 形成密实、坚固、耐磨的表面封层。该封层凝固快, 施工数小时内就可以开放交通, 通过交通车流量的反复辗压后, 表面自然光滑平整并且增加了密实度。

2.1.2 特点

稀浆封层的特点体现在以下方面:预养护措施;降低养护综合成本;施工快捷;对病害进行初期控制;延迟路面各项运行指数的衰减;美化作用。

2.1.3 采用的材料

稀浆混合料的主要组成材料是骨料、乳化沥青和水, 还可根据需要适当添加矿物填料和化学添加剂, 所有的材料都有各自特定的要求, 应遵照相关规范要求选择。

乳化沥青。乳化沥青是稀浆混合料的重要组成部分, 它用来裹附骨料, 最终作为粘结料存在于稀浆封层中。在道路工程中常用的乳化沥青有阳离子型和阴离子型, 而根据破乳速度又分为快裂 (RS) 、中裂 (MS) 和慢裂 (sS) , 用于稀浆封层的乳化沥青一般是慢裂型的, 而且目前以使用阳离子型为主。

骨料。骨料是稀浆混合料的重要组成部分, 它形成了矿物骨架。通常可用于热沥青施工的石料均可用于稀浆封层, 如石灰岩、花岗岩、玄武岩等。用于稀浆封层的骨料首先满足特定的级配要求, 其次应干净、坚硬、完全破碎、外观均匀, 还必须控制泥土含量即砂当量, 泥土含量越高, 危害越大。根据稀浆封层路面所使用石料的级配类型, 可将其分为细封层、中封层和粗封层三种类型。

(1) 水。水也是稀浆混合料的重要组成部分, 它影响混合料的工作特性。稀浆?昆合料中的水有三个来源:骨料中的水、乳化沥青中的水和预湿骨料的水。

(2) 矿物填料。矿物填料的使用主要有三个目的:①改善骨料级配;②促进稀浆混合料的稳定性;③调节破乳速度。矿物填料被认为是骨料的一部分, 其用量一般是矿物骨料总量的0.5%~2%, 使用最多的填料是水泥, 其次是石灰, 这两种填料具有化学活性的, 也可使用石灰石粉, 但是它只能调整矿料的级配。

(3) 添加剂。添加剂的作用是调节拌和时间与破乳速度, 与填料的不同之处是可溶于水, 不改变骨料的级配。常用的添加剂可分为两大类:无机盐类和表面活性剂类。

如果采用稀浆封层技术对沥青路面进行预养护, 那么15年内通过进行二次稀浆封层预养护, 可减少一次路面中修, 而且预测每年日常养护的固定成本费用减少约一半。采用稀浆封层 (单价按13元/m2计) 预养护技术后, 正常情况一条三级公路1km沥青路面15年的养护综合费用为11461l0元, 比常规养护的综合费用要节省3621l0元, 平均每年节省养护经费投入24140元/km, 按每平方米计算平均每年节省养护经费投入3.45元/m2。

2.2 雾封层技术

雾封层技术全称为雾状封层技术, 它是将乳化沥青、改性乳化沥青或沥青路面养护剂等流体状的材料, 经喷洒机械喷洒在沥青路面上, 从而封闭路面孔隙, 稳定松散集料, 恢复路面老化沥青功能的预防性养护技术, 由于材料喷洒时, 它将呈现出黑色的雾状, 因此称为雾封层。

2.2.1 适用条件

雾封层是一种成本较低的、有效的道路预防性养护技术, 主要适用于出现早期微裂缝、路表面集料松散、麻面及路面渗水严重等早期损坏, 并且, 此时的路面综合质量指数在良及良以上。适用条件为:

1) 当原路面路表为1~3mm微小裂缝, 可不处理。但路面出现严重的网裂缝, 应将裂缝预先处理, 待稳定后, 再采取雾封层技术。

2) 当原路面路表松散、麻面、沥青剥落或老化而结构强度完好时, 采取雾封层技术, 能有效地粘结松散集料, 修复老化沥青, 改善路面外观。

3) 当原路表面渗水系数增大, 路面渗水严重或较严重, 而路面结构强度及结构完好时, 采用雾封层技术能有效地防止路面渗水, 防止水的渗入软化基层及路基, 使之得到保护, 从而减少或防止水损坏。

2.2.2 雾封层材料作用机理与效果

当雾封层材料-沥青路面养护剂喷洒于沥青路面后, 能流入微裂缝并渗入路面结构层中, 在向裂缝深处渗入的过程中, 其中的有效成分不断对所接触的裂缝表层进行渗透吸附。沥青路面养护剂在裂缝表层渗透及向沥青路面结构层渗透过程中, 通过一系列的物理、化学反应, 使得新、旧沥青结合料成为有效整体, 两者可维持一致的温度变化率。用于新型沥青路面养护剂渗透吸附的理论主要有表面能理论、相似相溶理论和Hansen溶解度参数理论等。

3 结论

根据研究表明, 每投入一元钱的预养护费用, 大约可节省八元钱大修费用。预养护还具有施工方便、施工期短、社会效益和经济效益良好的优点, 因此应加强实施道路的预养护, 一方面可以及时修复路面潜在的或微小病害, 使路面整体结构在很长一段时间内得到保护, 不致产生严重的路面病害, 从而保持路面正常运行, 另一方面能最大程度的节省维修或翻修费用。

摘要:根据道路目前的实际情况对其实现道路预养护, 从而延缓路面病害的出现, 延长道路的使用寿命;对不同程度病害的沥青路面采用不同方案类型的养护, 合理选择养护方案, 提高路面服务质量及经济效益。

公路路面预防性养护分析 篇10

按照我国规范和世界各国经验, 高级路面设计寿命为15~20年, 如何才能延长路面的使用寿命, 减少路面的大规模维修, 减少道路路面的维修养护成本, 以有限的维护资金确保道路路况良好, 实现维护资金的可预见性与计划性, 最大限度提高路面的完好率和路面使用质量, 是道路管理部门和工程技术人员必须面对的一个重要课题。

路面预防性养护是在路面未出现明显结构性损坏之前所进行的养护工作。预防性养护的主要目的是让状态良好的道路系统保持更长时间, 延缓未来的破坏, 在不增加结构承载能力的前提下改善系统的功能状况。其实质是在恰当的时机, 对合适的路面采取适宜的养护技术措施。

路面预防性养护与传统的路面管理系统具有本质差别。在现有路面管理系统中, 通常要在表征路面使用性能的路面服务性指数PSI降低到相当低的水平时进行大修, 大修方案多数为4~10 cm厚度的加铺改建。预防性养护是指在路面服务性指数 (PSI) 还比较好时采取相应的养护措施 (养护厚度为0~4 cm) 。采用预防性养护不仅可以保证路面性能始终完好, 就其本质而言, 这些措施有效避免了路面损伤的发生与累积, 极大限度地延长路面使用寿命。

2 路面预防性养护措施与技术

目前, 我国使用的路面维修养护材料和技术中, 有很大一部分是由国外引进的, 由于气候、交通、路面材料、道路结构形式、施工技术水平以及工程目的等方面存在不同, 这些技术往往需要有针对性地进行具体研究和改造。 路面使用一定时间后, 经常会发生一些病害, 导致使用功能发生衰退。为了持续提供和保持道路的使用功能, 必须对路面采取必要的预防性养护和治疗性养护措施。路面预防性措施很多, 常用的路面预防性养护的技术措施有:①封缝;②雾封层;③石屑封层;④超薄冷拌封层, 包括稀浆封层、微表处、开普封层;⑤薄层及超薄热沥青罩面。

预防性养护技术措施的特点是层薄、单价低, 在技术措施选用时通常也要考虑到其使用年限和寿命, 参照国内外工程经验和文献资料, 列出几种主要预防性养护技术措施的寿命 (见表1) 。

3 路面预防性养护时机

预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机。在目前的实际应用中, 路面预防性养护时机的选取方法主要有:行驶质量指数和破坏指数法、基于时间或路况的方法、费用效益评估法、排序法、生命周期费用评估法及决策树法等。

3.1 行驶质量指数法及破坏指数法

在国外, 有的机构研究采用行驶质量指数RQI (Ride Quality Index) 或破坏指数DI (Distress Index) 来确定路面预防性养护的时机。如美国密西根州运输部在路网管理中用DI和RQI来表示路面性能。为了延迟由不平整度和动载引起的路面破坏, 该州资助了用RQI作为各种路面的预防性养护阈值 (RQI thresholds) 的研究, 根据这个阈值采取预防性养护措施就可以提高路面平整度, 减小动载影响, 增加路面的服务期。

密西根州采纳RQI值用作路面 (尤其是刚性路面) 预防性养护的阈值, 对由不平整度和动载引起的路面破坏有着积极的意义, 但这种方法没有解决路面预防性养护针对的其他主要路面问题, 如裂缝、路面水损坏和抗滑性能等。

3.2 基于时间或路况的方法

预防性养护是为了保持路面的良好功能, 使其不致出现功能失效而进行的养护。因此, 对预防性养护理论的研究必须先弄清功能失效的时间, 养护应在路面功能还处于一定水平时进行。因此, 可以选取基于时间或基于路况作为确定预防性养护时机的两种方法。

研究认为, 每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的时间。表2给出了沥青路面需要在不同时间进行的预防性养护措施。进行各种预防性养护的实际时间随交通水平和环境有所不同, 但管理部门可据此确定所辖路段进行预防性养护的大致时间。

基于路况的预防性养护就是从路面的实际破坏状况出发, 找出进行预防性养护的临界破坏状态, 确定预防性养护的时机。对基于路况的预防性养护来说, 不同破坏状况的路面可能具有相同的PCI。即使路况相近PCI也相近, 但不同时期路况的变化情况并不一定相近。路面损坏状况用PCI值来衡量, PCI是一个综合值, 仅仅是路面表面破坏的一种外观评价, 只关注了路面破坏的表面现象, 对路面破坏因素并不关心。各种路面的实质的损坏现象错综复杂, 路面破坏可能由路面结构、路面材料、设计施工、环境和交通等因素引起的。所以单凭PCI值很难决定采取哪一种养护措施, 而应结合实际情况确定。

3.3 效益费用评估法

效益费用评估法是采用效益与费用的比值来衡量的。每一种策略的费用都根据管理部门费用和用户费用来确定。管理部门费用包括设计费、初期修建费、养护费、改建费和残值, 用户费用包括车辆运营费、延误费、行程时间费和事故费等。费用折算成单价, 如元/m2;效益根据预防性养护后期望延长的路面寿命或根据性能曲线的变化, 即性能曲线下增加的面积确定。性能曲线是由路面数据 (诸如路况、荷载、气候和维修养护) 来确定的, 路面预防性养护导致了路面性能的变化。通过分析计算每一种养护措施的效益费用比来优选出最佳养护方案。

3.4 排序法

预防性养护的各种特征对管理部门非常重要的, 但有些特征不容易定量化。这些特征包括交通分布、当前预防性养护的经验及适合施工的气候条件等。除了效益费用比外, 还可对所采取的预防性养护措施进行整体评分排序。

排序法通常是先初步安排养护的时间和对策, 然后考虑预算约束及优先次序的要求进行一年或多年的项目规划。预防性养护时间的安排可以按某一事先设定的标准进行, 如使用性能标准PCI。当路面的PCI低于此标准时, 该路段即需采取预防性养护措施。此时, 进行预防性养护的时机和措施是分开考虑的, 通常采用使用性能参数进行各项目的排序。当然也可以采用经济分析参数进行排序, 此时预防性养护的时间和措施的确定是同时进行的。

3.5 生命周期评估法

生命周期费用分析 (Life Cycle Cost Analysis) 是在一定的时期内, 通过分析某一路段的初建费用和以后的折扣费用来评价其经济价值的过程。生命周期评估法是目前应用比较广泛的一种方法。在路面大、中修和重建时, 常常用到生命周期评估法。预防性养护推迟了昂贵的路面大修活动, 但预防性养护要求提前支付养护费用。在不同时期支付同样多的费用有不同的经济价值, 所以有必要进行经济分析。分析的方法是将分析期内不同时间支出的费用, 按某一预定的贴现率转换为现在的费用 (现值) 。通过转换成单一的现值, 可在等值的基础上比较各种方案。图1是生命周期费用分析流程图。

3.6决策树法

在国外有些公路管理部门用决策矩阵作为预防性养护的决策支持。一些薄层罩面的目的不是为了提高沥青路面的结构强度, 因此, 将其纳入预防性养护措施中。当路面出现严重的不平整和疲劳裂缝时就不可以用微表处这种预防性养护措施了;当路面出现严重的车辙, 横、纵向裂缝和少量的疲劳裂缝时, 应用微表处措施也并不一定有效。

决策树是动态模型研究中常用的一种方法。以RQI和DI作为预防性养护的标准而建立的决策树。当RQI<54, RD<3 mm, 如果20<DI<25, 此时进行单层石屑封层即可;如果25<DI<30, 此时需进行双层石屑封层;如果DI>40, 预防性养护措施就不适合了, 此时需要进行路面大修。

4 结束语

对于具体项目, 预防性养护措施和时机的确定是一个复杂的过程。在选择预防性养护措施时要综合考虑路面类型, 路面结构特性, 路面破坏类型、范围和严重程度, 当地经验, 费用效益等。同时, 具体项目预防性养护措施和时机的选取通常还需进行现场评估, 而不是仅用某种方法就可以解决的。

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公路沥青路面预防性养护技术分析 篇11

摘要:本文介绍了沥青路面预防性养护内容和特点,并对相关预防性养护技术措施进行简单介绍,供大家参考。

关键词:沥青路面 预防性养护 微表处

0 引言

近年来我国公路建设飞速发展,随着一大批高速公路相继建成通车,沥青路面的养护也面临着越来越严峻的挑战。养护工作对保持路面的服务能力,延长使用寿命,以及改善噪音、振动等周边环境的污染有着重要的作用。因此,为了保持路面良好的使用性能和延长其使用寿命,如何在路面寿命周期的各个极端需要采用不同的养护维修措施,成为摆在公路养护管理部门面前的一项重要任务。以下将对高速公路沥青路面预防性养护技术与对策作以分析。

1 沥青路面预防性养护内容和特点

1.1 养护时机合理 沥青路面在其寿命周期内可分为三期:①建成投入使用开始,沥青逐渐被氧化、损耗;②沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;③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的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。

1.2 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。因此,预防性养护具有明显的周期性,相对于另外两种路面养护类型,其周期短,即养护频率高。研究表明:沥青路面在一个寿命周期内实施6次以上全路面预防性养护,可取得良好的经济效果,同时保持路面较好的服务功能。

1.3 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。

1.4 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侧频率,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1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。

2 常用的沥青路面预防性养护技术

2.1 稀浆封层技术 聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的沥青路面铺筑技术。稀浆封层所用的材料是具有良好级配的集料和乳化沥青的混合物,由稀浆封层摊铺机拌和并铺设在路面上,稀浆固化后开放交通。该技术适用于路基基本稳定、路面出现不同程度的氧化、疲劳龟裂等病害的道路处理。稀浆封层能恢复路面的抗滑性能,并可部分恢复路面平整度,而且还可封水,防止表面裂纹和疲劳龟裂的扩散,具有快速、有效、成本低等优点,能较好地延长道路的使用寿命。

2.2 雾封层技术 当沥青路面正常使用几年后,路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象,并且其渗水性大大提高,路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中,这进一步加速了路面的损坏。这时路面基本完好,如果在这一时期不进行及时处理,会引起网裂、龟裂、坑洞等路面破坏,继而导致更为严重的破坏,造成养护时间和资金的浪费,同时也影响交通的畅通和经济的发展。

雾封层技术是将乳化沥青、改性乳化沥青以雾状喷洒在沥青路面上,封闭路面孔隙,修复路面老化,改善路面外观。它是发达国家经常采用的沥青路面预防性养护技术,目前在我国也得到了初步应用。雾封层技术的关键是要有高品质的乳化沥青喷洒设备和乳化沥青材料。目前国内已经可以生产适合雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青,为大面积推广该技术扫除了障碍。

雾封层的作用机理:沥青在路面结构中受到日光(紫外线)、气温、降水和空气(氧)的综合作用,产生一系列物理和化学变化,其路用性能逐渐降低,称这种变化的过程为“老化”。老化的速度越快,耐久性越差,沥青层越容易产生各种病害,面层使用寿命缩短。老化后的沥青通过适当的技术措施,例如掺加再生剂使其恢复(甚至超过)原来的性能,即所谓的“再生”。沥青老化后,在化学组分含量方面的变化之一是沥青质增加,而再生剂的掺加则可使沥青质相对含量减少。

雾封层可以采用喷涂、滚涂、刮涂等工艺施工,涂层以两次为宜。基面清理后施工第一遍,保证涂料能充分渗入沥青表面的毛细孔,以封闭毛细孔,形成防水层,活化沥青层,改善表层沥青的性能;然后施工第二遍,确保遗漏的点和面涂上涂料。

雾封层一般用于轻度到中度细料损失或松散的道路,开级配混合料出现松散时,雾封层可有效解决。无论是交通量小的道路还是交通量大的道路均可使用雾封层。雾封层可更新和保护旧氧化沥青路面,填补小型裂缝和表面空隙,使低温下的路面免受损害,加深沥青路面的颜色,加大沥青路面与标线的对比度,防止开级配路面松散。

2.3 微表处技术 微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段,是以高分子改良乳化沥青为粘结材料,并且以薄层工艺为主的冷拌混合料施工技术。这种技术采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料,摊铺到原路面上,形成具有高抗滑和耐久性能的薄层,并能很快开放交通。微表处有良好的封水效果,可以有效防止路面水损害的发生和发展,扭转路面坑槽补不胜补的被动局面。该技术主要用于建立和恢复道路表面功能,使道路形成防水、抗滑、耐磨、耐久的表面功能层。

2.4 就地热再生技术 就地热再生技术是利用就地热再生机组,在施工现场将旧沥青砼路面加热、翻松,通过喷洒再生剂、现场拌和后就地摊铺、碾压成型。它实现了旧沥青混合料的再利用;通过添加再生剂恢复了老化沥青的物理力学性能;通过再生工艺,可以治理路面表面层的病害。目前,阻碍该技术推广的因素主要包括:设备依赖进口,价格过高;工艺较复杂,施工效率较低,施工组织难度较大;仅限于维修沥青表层3~5cm的病害,适用范围相对较窄。

2.5 复合式路面加铺罩面技术 在水泥砼路面上加铺沥青砼罩面前,为了防止反射裂缝的出现,往往需要先对水泥路面进行处理,其中常用的处理方法之一就是对水泥路面进行界面处理。为实现快速、有效的旧水泥路面破碎、固定,国外常采用冲击压实或水泥路面碎石化技术。目前,这两种技术均在我国得到初步应用。

3 结束语

浅谈公路沥青路面养护技术 篇12

S公路设计路基宽度33.50m, 路面宽度27.5m。路面结构为4cm厚AK-16C上面层+6cm厚AC-25I中面层+6cm厚AC-25II下面层, 基层采用33cm厚二灰碎石, 底基层采用30cm厚二灰土。沥青路面结构为4cm厚A K-1 6 C上面层+5 c m厚A C-2 5 I中面层+7cm厚AC-25II下面层, 基层采用35cm厚二灰碎石, 底基层采用20cm厚二灰土。

此路段交通量大, 重载车辆较多, 平均日交通量3.8万辆。经多年使用, 路面出现了多种病害。为改善路面性能, 保障道路安全畅通, 结合病害成因分析, 根据路面的破损状况及特征, 提出了相应的养护维修对策。

2 S公路沥青路面典型病害类型

S公路沥青路面的损坏所表现出的形式是多样性的, 如沥青路面裂缝、车辙、沉陷、表面功能衰减等。

2.1 沥青路面的裂缝

在S公路的检测中, 裂缝主要表现为以下几种形式。

(1) 横向裂缝。这种裂缝与路面中线近于垂直, 裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩, 逐渐发展而贯通全路幅, 贯通的裂缝沿路面大致呈均匀分布。

(2) 纵向裂缝。纵向裂缝是公路普遍出现的问题, 大多在半填半挖路基或路面加宽处产生, 产生的主要原因是路基压实度不足, 出现不均匀沉降造成的。

(3) 龟裂。这也是公路较常出现的问题。S公路也不例如, 裂缝相互交错, 形成一系列多边形小块组成的网状开裂, 初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝, 而后, 在纵缝间出现横向和斜向连接缝, 形成网状裂缝。

2.2 路面的车辙

S公路沥青路面表面沿轮迹出现纵向凹陷, 主要原因还是公路的荷载力以及气候两者的共同因素所造成。主要表现为轮迹带逐渐产生下洼形变并形成两条纵向的凹槽。S公路路面的车辙情况比较严重, 有些部位车辙深度达11cm, 这样给行车安全带来很大隐患。

2.3 路面的沉陷

S公路路面出现沉陷主要是由于路基变形所至, 在路基的碾压过程中压实度不够, 路基和路面的承载力差, 在一些高填方和半填半挖路段, 碾压机械往往很难达到需要碾压的位置而使填方路堤的下部实际上无法压实, 通车一段时间后, 就会产生局部沉陷, 尤其在桥梁两端的台背后出现桥头跳车现象更为普遍。

2.4 路面的表面功能衰减

公路长期受车轮对它的撞击、磨耗, 造成表面层摩擦力下降, 长期以往不进行维修养护, 容易导致车轮侧滑, 特别是雨天更易引起汽车滑溜, 严重的影响行车安全。所以表面功能的养护主要也是指抗滑、噪音等。

3 病害的原因分析及预防措施

根据以上S公路出现的一些典型病害特征, 笔者根据自己的多年工作实践, 详细的分析了造烦忧路面病害的原因。

3.1 交通对路面损坏的影响

在沥青路面设计中, 为控制路基路面结构的总变形, 防止沉陷、开裂、车辙等整体强度不足的损坏, 采用设计弯沉值指标计算路面厚度。路基路面结构表而实际弯沉值LS应小于或等于路面容许弯沉值LR, 即Ls≤LR, 同时设计年限内一个车道上的累计当量轴次N e与L R存在下式的关系:LR=600Ne-0.2由此可知LR与Ne成反比例关系, 设计Ne偏小, 就会使LR偏大, 即标准偏低, 势必造成路面的早期破坏。为防止路面整体结构的疲劳开裂, 采用弯拉指标控制沥青混合料而层和基层底面的弯拉应力óm, 应小于或等于材料的容许弯拉应力óR, 即óm≤óR, 同时óR与设计年限内一个车道上的累计当量轴次Ne同样存在下式关系:óR=ósp/K ks=0.09Ag Ne0.22/AC。式中ósp为沥青混合料抗弯拉强度;ks;为沥青混凝土面层抗拉强度结构系数;Ag为沥青混合料级配系数;AC为公路等级系数。

由上式可知Ne偏小会使óR偏大, 由于标准降低, 势必会使路而各结构层层底拉应力增大。因此, 产生结构性破坏在所难免。笔者建议在今后在路面设计时, 不但要考虑满足远景交通量, 而且还要重视超载车辆的作用, 以避免出现因交通量过大导致路面过早出现疲劳破坏。

3.2 沥青路面的预防措施

(1) 路面裂缝。减轻非荷载型裂缝的措施需要从设计和施工两个入手。设计方面, 首先要选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层;其次是选用优质沥青做沥青面层;在稳定度满足要求的前提下, 应该选用全十入度较大的沥青做沥青面层;面层沥青最好选用改性沥青。施工方面, 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;半刚性基层碾压完成后, 要及时养生, 保护混合料的含水量不受损失;养生结束后, 应立即喷洒透层油, 并尽快铺筑沥青而层。

(2) 路面车辙。首先用聚合物 (如SBS、SBR、PE等) 改性沥青, 可以改善沥青混凝土的使用性能, 使其满足设计使用期间交通条件的要求, 如减少高温时的永久变形或增加低温时的抗疲劳能力。同时, 还有改善结合料与矿料粘结强度的能力。聚合物加入沥青后使沥青变稠, 粘度增加减小了温度敏感性, 结果是相应地减少永久变形并改善沥青混凝土层的何载分布能力。弹性体聚合物的加入, 增加总变形中的弹性变形, 可减少粘滞变形的量, 并可改善沥青混凝土的柔性。其次, 使用AK型多碎石连续级沥青混凝土, 他的特点是空隙率接近AC-l级配, 表面粗糙, 抗滑性能好, 高温稳定性优于AC型级配。SMA是一种粗集料间断级配沥青混凝土, 集料组成中, 大小颗粒不是连续存在, 有足够的粗集料形成空间骨架, 又有必要数量的细集料填充于骨架间的空隙, 使混合料有较高的密实度而形成一种骨架密实结构, 内摩阻力和粘结力均较高, 有很好的抗车辙能力。

(3) 路面沉陷。大中型桥梁通常采用桩基础, 桥台的沉降量很小, 甚至没有, 而桥头填土往往较高, 路基路面容易造成很大的沉降, 从而产生错台高差, 引起跳车。因此, 要想消除桥头跳车现象, 需要从两个方面入手, 一是基本消除地基沉降。地基在其上路堤和路面恒载长期作用下逐渐产生沉降, 主要是地基内部各个不同土层在其上恒载长期作用逐渐产生的固结变形。二是消除桥头填土的固结变形。桥头填土高度大, 作业面小, 压路机不能象正常路堤那样进行碾压。因此, 桥头填土的压实度往布主小于正常路堤的压实度, 从而产生沉降。为了减少桥头填土沉降, 在桥台台背填土采用石灰土或水泥土, 再有就是近年来, 普遍采用桥头搭板方法来控制桥头跳车。

(4) 路面的表面功能衰减。良好的微观构造、宏观构造是路面抗滑能力的因素。微观构造对轮胎与面层表面的附着力有很大影响。它既影响低速时表层的抗滑能力, 也影响高速时表层的抗滑能力。微观构造大, 轮胎与表面的附着力也大, 因此, 石料磨光值越大, 石料的抗滑性能就越好。宏观构造主要影响高速表层的抗滑能力。表面构造深度越大, 高速行车时表层的抗滑能力也越大。

参考文献

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