沥青路面预养护

2024-10-19

沥青路面预养护(精选12篇)

沥青路面预养护 篇1

公路沥青路面预养护是公路路面养护的一种全新理念。它的核心概念是在路面结构良好或是路面病害发生初期, 即对其进行预防性养护, 不让道路病害进一步向更深层次发展, 以达到保持或提高路面使用性能、延长路面使用寿命和减少路面周期养护费用的目的。这与过去公路养护遵循的“先损坏后维修”的传统养护方式截然不同。路面预养护技术在欧美发达国家已普遍推广使用。

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。

关键词:公路,沥青路面,预养护,评价指标

沥青路面预养护 篇2

浅谈沥青路面养护决策程序

沥青路面养护时有多种方案可供选择,提出路面状况的调查与评价、养护质量标准的`确定、养护时机的选择、养护对策的制定依据等是选择合理养护方案必不可少的环节.

作 者:李彩霞 隋园园 LI Cai-xia SUI Yuan-yuan 作者单位:陕西交通职业技术学院刊 名:黑龙江交通科技英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年,卷(期):32(5)分类号:U416.217关键词:沥青路面 养护标准 养护时机 养护对策

关于沥青路面预防性养护技术 篇3

关键词:沥青路面;预防性养护;必要性

一、公路预防性养护的必要性

对道路采取预防性养护,有利于降低道路的全寿命成本。道路的全寿命成本,不仅考虑初期修建和该路面结构的使用寿命,还应考虑预定分析期内可能采取的各种方案发生的费用。当道路严重损坏时,再采取措施进行养护的“反应型养护方式”已不能适应目前城市经济发展和道路文通的需求了。必须转变工作思路,防患于未然,在道路状况良好或是病害出现的早期就采取预防性养护的措施进行修复,以保证道路的完好和交通安全。传统的道路养护理念、方式与道路交通拥挤的现状不协调。道路交通的特点是车流量大,人均道路面积小。等路面破坏后才考虑维修,此时的道路已经发生了结构性的破坏,需对基层进行处理,维修时间长占用道路造成交通拥挤;而且维修前,由于路况差、行车颠簸,车辆通行速度受很大限制,道路原本提供的交通流量无法充分发挥而易造成拥堵。预防性养护大多通过对路面层处理的方式来起到对道路补强的作用,施工方便快捷,对交通影响小;通过对路面预防性的养护,在道路行驶质量明显下降前就采取措施恢复道路通行能力,就能给道路用户提供机动性大、拥挤少且更大安全、舒适和耐久的路面。

二、沥青路面公路的病害

2.1根据病害程度的分类

第一,功能性破坏。在沥青路面公路的面层有小微裂缝、麻面、沥青老化、脱皮、泛油以及路面渗水等一些轻微的病害,使得路面不平整,并降低了抗滑性能,失去了预期的功能。第二,结构性破坏。在沥青路面公路的面层有严重裂缝、沉陷或坑槽,致使整体或局部沥青路面公路的结构毁坏严重,已无法在承受车辆的正常荷载。以上这两种破坏不一定会同时出现,不过都是慢慢积累起来的。通常,沥青路面公路先出现功能性破坏,然后是结构性破坏。结构性破坏往往只能进行彻底的翻修,不过功能性破坏只需要进行适当的修整养护,就可以恢复沥青路面公路的整性以及抗滑性。预防性养护可以很好的改善并提高路面优秀的使用性能,并延长路面的使用寿命,满足交通运输的需要。

2.2根据病害破损类型的分类

裂缝类病害主要有网裂、龟裂以及各种纵横向裂缝等;松散类病害主要有松散、脱皮、掉料、啃边、剥落以及抗槽等;变形类病害主要有车辙、波浪、沉陷以及拥包等;另外还有泛油和磨光等。

在交通运输中,沥青路面公路的病害不仅行车的质量和安全,还会减少公路的使用年限,带来不良的社会影响。沥青路面出现病害有多方面的原因,主要包括设计、材料质量、施工工艺以及外界条件影响。所以,对路面进行有效的养护和预防性养护,在维持沥青路面公路良好性能并延长使用寿命上有着重要的作用。

三、沥青路面公路的预防性养护技术

3.1表面封层

表面封层是采取连续方式在整个沥青公路的表面敷设养护层,用来达到封缝、封水、抗滑、恢复平整度和表面功能的效果。封层材料有沥青、封层剂或沥青和集料的混合料,主要用于复原或者延缓路面表层沥青材料老化,恢复路面的抗滑阻力,消除路面表层微小的裂缝,避免水由表面渗入到沥青路面的结构层,还可以阻止集料从沥青公路的表面脱落或崩解。在当前的沥青路面预防性养护中,表面封层常用的技术有雾层封层、石屑封层、稀浆封层以及还原剂封层等。

第一,雾层封层以及还原剂封层。施工时,在老化的沥青公路路面上喷洒雾状乳化沥青或者专用再生剂,可以有效地更新并还原沥青路面表层的氧化沥青膏体。不过,对沥青公路路面进行雾层封层或还原剂封层后,需要挺长时间才可以重新开放交通,而且喷洒太多的材料在公路的表面会形成一层薄膜,降低路面的摩擦阻力,还需要通过铺砂来增加路面的抗滑阻力。

第二,石屑封层。施工时,把沥青材料喷洒在路面上,像乳化沥青、热沥青以及轻质沥青等,然后撒布砂或者级配适当的集料,再紧接着碾压。这种方法的特点是敷设简单、价格低廉,不过初期的养护时间比较长,高速行驶会出现比较大的噪音,而且在车辆高速行驶时,路面的松散集料容易被撞击并粘附于车身或者挡风玻璃上,损失集料还会降低路面的抗滑能力,这种方式很少在交通流量大以及高速行驶的沥青公路上使用。

第三,稀浆封层。这种方式应用比较广泛,由乳化沥青、碎集料、矿粉、添加剂以及水组成稀浆混合物,搅拌均匀后摊铺到破坏的沥青路面之上,和原路面牢固结合形成均匀、抗磨的养护层。这种方法对新旧路面出现的裂缝、松散、坑槽以及老化等病害具有很好的预防和修复作用,可以快速平整路面并提高防水、抗滑和耐磨性能。稀浆封层的特点是凝固成型快、开放交通早,并且可以连续作业,节省喷洒以及碾压的工序,有效降低成本。所以,这种方法施工简单、效率高,广泛应用在交通流量大和高速行驶的沥青公路上。

3.2薄层罩面

这种方法使用的比较早,属于传统的公路预防性养护技术。施工时,把热沥青混合料加铺在原有沥青路面上,厚度不能大于2.5cm,可以有效地阻止沥青路面的恶化,改善路面的平整度并恢复抗滑阻力。此外,还可以校正路面轮廓,有补强效果。不过,这种方法养护费用高,层面比较薄、冷却快,无法使用压路机,致使密实度较低,对混合料的设计、碾压工艺、温度以及压路机的型号都有着严格的要求,所以使用范围比较狭窄。

3.3裂缝填封

在沥青公路路面上,裂缝属于比较常见的病害,有微小裂缝、小裂缝、中裂缝以及大裂缝等。通常,低于6mm的裂缝属于没有出现结构性损坏的路面,这种病害可以通过裂缝填封进行预防性养护。施工时,先清扫干净裂缝,把乳化沥青或者热沥青灌到裂缝中,做好贴风式封面,可以很好的防水深入裂缝,避免裂缝扩大。

3.4预防性养护时机

沥青路面公路的预防性养护,关键就是要选择适当时机,根据病害类型采取相对的养护方法。比如,在南方,沥青路面公路的病害主要是由于水害,所以在进行路面的预防性养护时,要注重排水和防护。要确保排水系统可以可以正常排水,像拦水带、截水沟以及涵洞要完整,出现损坏时要及时修复,避免雨水渗漏毁坏路面。在雨季来临前,全面检查并维护路面的排水系统,确保挡墙泄水孔顺畅。

沥青路面公路的交通状况不同,养护时所采取的措施往往也不同,在进行沥青路面的预防性养护时要选择适当时机,制定合理的养护方法。预防性养护技术要符合路面病害的特点,并考虑经济因素,在保证路面性能的前提下节省养护成本。要定期进行沥青路面公路的巡查,发现路面或者附属设施出现质量隐患,要及时进行修复,根据预防为主和防治结合的原则,因地制宜,做好沥青路面的日常预防、季节保养,保证路面完好。

参考文献:

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[3]童新,吴忠辉,廖亚雄,江伟,席方腾. 沥青路面基层与路基预防性养护[J]. 交通世界(建养.机械),2012,(11):70-71.

沥青路面典型预养护技术措施研究 篇4

路面预防性养护是指在不增加路面结构承载力的前提下,对结构完好的路面或附属设施有计划地采取某种具有较高效益费用比的措施[4]。它具有施工方便快捷、对交通影响小等优点。本文在吸收、借鉴国外预养护技术和成功经验的基础上,针对我国沥青路面的病害特点和养护技术现状,提出沥青路面典型预养护技术措施,并就各项措施的技术特点、功能及其适用条件等进行了系统的分析与总结。

1 沥青路面预养护措施

国外经过多年的应用实践已形成多种比较成熟的预养护措施,包括封层、微表处、薄层加铺、灌缝及封缝等几大类方法[5]。

1.1 稀浆封层

稀浆封层(Slurry Seal)是指在常温条件下,将乳化沥青、级配良好的矿料、填料、水和添加剂等按一定的配合比拌和成稀浆混合料,并及时地采用机械(或人工)将其均匀地摊铺在所需封层的路面上,形成厚度为3 mm~12 mm的薄层结构[6]。

适用条件:1)交通量。适用于中、小交通量道路,日均交通量(ADT)为1 000辆/车道~4 000辆/车道。2)路面状况。适用于下列路况:a.轻度纵、横向裂缝和块裂;b.磨耗严重或松散路面;c.老化路面;d.渗水的路面;e.车辙发展已经稳定且不严重的路面。不适用于下列路况:a.路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深;b.温度裂缝严重;c.炎热地区泛油路面。3)天气状况。适用于温暖且日温差较小的天气条件下,一般要求气温和路面温度均高于10 ℃;不宜在雨天和可能有雨的天气施工,也不宜在炎热天气和0 ℃左右的低温下使用。

1.2 微表处

微表处(Micro-surfacing)是稀浆封层的一种,其工艺是采用改进后的稀浆封层车在路面上摊铺一层由级配良好的集料、聚合物改性乳化沥青、水和矿物填料组成的混合料,封层的厚度一般在10 mm~20 mm[7]。

适用条件:1)交通量。基本可适用于所有等级交通量的道路。2)路面状况。适用于以下路况:a.轻度纵、横向裂缝;b.磨耗及松散的路面;c.轻度或中度泛油的路面;d.轻度不平整路面;e.表面光滑;f.渗水的路面;g.疲劳裂缝轻微的路面;h.车辙轻微且发展稳定的路面。3)天气状况。适用的天气状况与稀浆封层相同。

1.3 碎石封层

碎石封层(Chip Seal)按施工工艺可分为常规碎石封层和同步碎石封层两类。常规碎石封层是在路面上直接洒布沥青,紧接着撒布一层集料,然后立即用轮胎压路机进行碾压。同步碎石封层是采用同步碎石封层车将碎石及粘结材料(改性热沥青或改性乳化沥青)同步撒铺在路面上,然后用轮胎压路机碾压而形成沥青碎石磨耗层,厚度可达25 mm。

适用条件:1)交通量。适用于中、小交通量或行车速度较小的道路,ADT为1 000辆/车道~5 000辆/车道。2)路面状况。适用于下列路况:a.轻微或中等裂缝;b.轻微的松散、表面磨耗;c.轻微到中等的泛油、磨光;d.老化、氧化、干燥,抗滑损失;e.轻微表面不平整;f.路面渗水;g.少量且状况良好的补丁。不适用于下列路况:a.结构性损坏(如严重的疲劳开裂或较深的车辙等);b.严重的温度裂缝;c.路面发生大面积损坏或剩余寿命较短;d.高速、大交通量道路。3)天气状况。适宜在晴朗、气温较高且湿度较低的天气条件下使用,一般要求气温高于15 ℃,相对湿度低于75%;不宜在湿度大、温度低的天气和雾天、雨天施工。

1.4 复合封层

复合封层(Cape Seal)是在碎石封层之上再施工一层稀浆封层。

适用条件:1)交通量。适用于中、小交通量道路。2)路面状况。适用于下列路况:a.轻微裂缝,宽度大于3.2 mm~6.4 mm的裂缝需要预填封;b.松散、老化、渗水、表面磨耗;c.严重的抗滑损失;d.轻微的表面不平整;e.轻微到中等的泛油或磨光;f.少量但状况良好的补丁。不适用于下列路况:a.路面出现结构性损坏(如严重的疲劳开裂或较深的车辙等);b.路面出现大面积的损坏或剩余寿命较短;c.严重的温度裂缝。3)天气状况。对天气状况的要求较高,一般要求气温在15 ℃~28 ℃之间,相对湿度低于75%;不宜在湿度大、温度低的天气和雾天、雨天施工。

1.5 薄热拌沥青混凝土加铺层

薄热拌沥青混凝土加铺层(Thin Hot-Mix Overlays)是采用一定级配集料与热沥青(一般采用聚合物改性沥青)拌和均匀后,加铺在既有路面上的薄层结构,摊铺厚度一般在19 mm~38 mm。

适用条件:1)交通量。可适用于各种交通量等级的道路。2)路面状况。适用于下列路况:a.中等到严重程度的裂缝;b.中等到严重程度的松散、表面磨耗、氧化、老化、泛油、磨光;c.抗滑性能下降严重;d.表面不平整、出现深度不大于12 mm的车辙;e.中等数量但状态良好的补丁;f.路面渗水。对于宽度大于3.2 mm~6.4 mm的裂缝,在施工之前需要预填封。不适用于下列路况:a.路面出现结构性损坏(如严重的疲劳开裂等);b.路面出现大面积、较为严重的损坏或剩余寿命较短;c.出现严重的温度裂缝;d.严重松散或车辙或基层薄弱。3)天气状况。适宜在晴朗、温度较高的天气下施工,一般要求气温在13 ℃以上。

1.6 灌缝和封缝

灌缝(Crack Filling)是指将密封材料灌入到待定的裂缝中,这种裂缝通常指温缩裂缝或宽度较大(>5 mm)的裂缝。封缝(Crack Sealing)是指当路面出现一定数量的微小裂缝(其宽度小于3 mm)时,为防止水分由裂缝渗入路面内部引起结构性破坏而对路面进行的封层处理。

适用条件:1)交通量。灌缝和封缝对路面其他性能影响不大,在各种交通量等级的道路上均可应用。2)路面状况。最佳应用时机为路面尚未出现或出现很少结构性裂缝之前。当路面裂缝范围较小、程度较轻时应用才能取得良好的经济效果。路面裂缝的评价标准见表1。3)天气状况。灌缝和封缝在施工中要求路面干燥,其对天气的要求是晴朗、干燥,且气温较低(一般要求低于10 ℃)。

1.7 雾状封层

雾状封层(Fog Seal)是采用机械设备(沥青喷洒车)将稀释的慢凝乳化沥青直接喷洒在路面上的技术。

适用条件:1)交通量。适用于中、小交通量道路,一般ADT<4 000辆/车道。2)路面状况。适用于下列路况:a.中等程度纵、横向裂缝或松散的路面;b.部分出现沥青严重老化的路面。不适用于下列路况[8]:a.对抗滑性能要求较高的高等级路面;b.出现较为严重的疲劳裂缝、温缩裂缝,或抗滑性能较低的路面。3)天气状况。可在各种天气条件下使用,一般要求气温高于10 ℃,路面温度高于15 ℃。

2 结语

1)预养护技术由于拥有良好的费用效益比,在维护路面使用性能、节约养护资金等方面具有突出的优点,因此具有较高的推广应用价值。2)针对当前我国在公路养护方面的技术现状,推荐稀浆封层、微表处、碎石封层等7种措施作为我国沥青路面的预养护技术对策。3)系统分析了7种预养护措施的技术特点、功能,并重点总结了各预养护措施的适用条件。

摘要:在借鉴国外预养护技术的基础上,根据我国沥青路面的特点和养护技术现状,推荐稀浆封层等7种技术措施作为我国沥青路面典型预养护对策,并就这些措施的技术特点、功能与适用条件进行了深入的分析与系统的总结,从而推广这些预养护技术的应用。

关键词:沥青混凝土路面,预养护,措施,适用条件

参考文献

[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].第2版.北京:人民交通出版社,2008.

[2]刘黎萍,王信棠,管红梅.预防性路面维护的效益[J].上海公路,2001(3):7-9.

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[8]蒋志军.雾封层技术在沥青路面预养护中应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.

高速公路沥青路面养护技术对策 篇5

摘 要:从高速公路沥青路面病害类型、原因分析入手,从养护技术和养护管理两方面对速公路沥青路面的养护管理工作进行了探讨,强调了预防性养护的重要性,路面养护对策选择是路面养护的关键技术之一,决定着养护措施选择的科学性和合理性。分析过程体现了寿命周期费用分析法的思想,并采用路面养护专家系统来辅助决策。最后针对主要的路面破损形式提出了路面养护的对策及建议提出了养护与维修的对策及建议,把现有预防性养护措施归结为裂缝填封、局部缺陷修补、表面封层和薄层罩面4类通过适用性分析总结形成了沥青路面预防性养护技术对策集合。

关键词:高速公路;沥青路面;养护技术;养护管理;预防性养护。

一 引言

随着我国高速公路的迅猛发展,各种养护技术也必须的跟上,高速公路沥青路面养护的目的:“经常保护公路公共设施的完好状态,及时恢复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通”。养护工作一般分为两种:预防性养护和修复性养护。预防性养护工作旨在保护路面并减小路面质量下降速度,修复性养护工作旨在修复特定的路面破坏或损坏区域。及时的预防性养护能延缓在交通与环境施加的荷载作用下路面损坏的时间。延迟养护与延期养护增加了缺陷数量、增大了严重程度,以致在改建时修补费用增加。不断地推迟养护与完善修复措施,缩短罩面与改建之间的时间间隔,因而显著增加路,预防性养护是一个系统工程,可以简单概括为:在适当的路段、合理的时机对路面采取经济有效的养护措施本文首先对现有常用预防性养护的措施进行分类,分析各种养护措施的技术特点、适用条件以及期望得到的使用寿命和经济效益等,最终形成概念清晰的预防性养护对策,制定路面预防性养护的决策框架,解决路段选定和养护措施的选择问题。

二 沥青路面典型病害记起原因

沥青路面的损坏所表现出的形态和特征是多种多样的,这是因为促使路面出现损坏的原因是多方面的。高速公路沥青路面损坏的形态、特征和因素,可将路面的损坏形式分为裂缝、变形、表面损坏三大类。

(1)裂缝:横向裂缝为路面中线近于垂直的裂缝。裂缝起初大多出现在路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,而是由于低温收缩或半刚性基层收缩产生的。冬季低温冻缩是诱发横向裂缝的重要因素。纵向裂缝为与路面中线大致平行的裂缝。大多出现在半填半挖路基或路面加宽处。其原因是由于压实度不够,高填方路段路基土滑移,路基或基层出现不均匀沉降而产生纵向裂缝。混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,也会出现纵向裂缝。

(2)车辙:即路面表面沿轮迹的纵向凹陷。车辙严重是高速公路病害不同于一般公路的一个显著特点。沥青路面上的车辙,除了影响行车舒适性外,还对交通安全有直接影响。

(3)松散:即集料和沥青逐渐脱开并散失。松散可出现在整个路面表面,但由于行车的作用,一般轮迹带处比较严重。产生松散的主要原因是由于混合料中沥青含量偏低。沥青与集料粘附性差,或是由于沥青的老化,水的浸入也是产生松散的主要原因。

(4)坑槽:即路面上出现的坑洞,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。由于表面水从这些损坏处浸入,停留在基层表面上,在车载反复作用下动水冲刷基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被车载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙挤到表面,使沥青面层产生网裂,一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走而逐步形成坑洞,并不断的扩大。

(5)沉陷:即路面表面的局部不均匀凹陷。其产生的主要原因是由于路基土压实度不够,导致路面在横向和纵向产生不均匀沉陷和严重的纵向开裂,同时由于路基压实度差导致路基强度显著降低和路面承载能力不足而产生路面早期损坏现象。

(6)磨光:即路面在行车作用下集料棱角被磨成圆滑或平滑状。路面表面纹理丧失,路面抗滑能力下降。路面磨光,是由于路面抗滑层集料组成设计和采用集料抗磨性能差所造成。

三 高速公路沥青路面养护技术对策

根据病害、缺陷类型的不同和损害程度的大小,分析产生路面病害的原因,综合考虑各类沥青路面的使用周期及综合评价结果,确定采用不同的养护维修措施,具体分为:预防性养护、矫正性养护、路面大中修和路面改善。对沥青路面出现的裂缝、坑槽、松散、变形等常见病害应针对病害的产生原因,并根据路面的结构类型、维修季节气候条件等实际情况,采取相应的维修措施及时进行处治。高速公路沥青路面预防性养护措施包含了多种具体的养护技术,沥青路面预防性养护技术大体上归结为裂缝填封、局部缺陷修补、表面封层和薄层。破损类型 损坏程度 外观描述

裂 轻 初期龟裂、缝细、无散落、裂区无变形,块度20~50cm

龟裂 中 裂块明显,缝较宽,无或轻散落或轻度变形,块度大于20 cm

重 裂块破碎,缝宽,散落重、变形明显,块度小于20 cm

不规则裂缝 轻 缝细,不散落或轻微散落,块度大(>100 cm)

重 缝宽,散落,块度小(50~100 cm)

纵裂 轻 缝壁无散落或轻微散落,无或少支缝,缝宽小于25 mm

重 缝壁散落重,支缝多,缝宽大于5 mm

型 横裂 轻 缝壁无散落或轻微散落,无或少支缝,缝宽小于25 mm

重 缝壁散落重,支缝多,缝宽大于5 mm

(1)以裂缝为主的沥青面层破坏。根据FWD检测结果来判断该路段没有丧失结构承载力 ,防止裂缝的进一步扩展,行车荷载、环境等因素在裂缝处会逐步引起路面结构承载能力的损失。而对于仅行车道产生裂缝现象处,有延伸扩展到超车道的趋势,这些路段有待进一步加强跟踪观测。另外,对路面裂缝严重处,建议可以先用优质的灌缝材料进行灌浆处理,再采用聚酯玻纤布贴缝或满铺,然后加铺一定厚度的薄层沥青混凝土罩面层。

对裂缝施工工艺要求有:a)对于小于13 mm宽的裂缝需使用一种装有碳钢切缝刀的 旋转式开槽机,尽可能按切割段的裂缝尺寸并对准中线切割出均匀的正、长方形凹槽。b)裂缝清理:待填裂缝切缝后,需采用高压气体喷射设备进行清理,该设备须配备能够有效清除空气中杂物的油滤,并可输出清洁干燥的、连续的、高容量的高气压气流的空气,每条裂缝周边和裂缝槽至少进行2遍高压喷气流清理。第1遍清除裂缝杂物时喷气棒嘴应把持在距离裂缝不少于5 cm的位置;第2遍距离可以较远些,以便清除裂缝中和裂缝周边的所有松散颗粒和杂物。c)裂缝填封:填封材料在清缝工序完成后应立即灌注,填封材料需在具有双层保温层,间接导热加热的锅炉内搅拌融化,该材料通过沥青泵输送出来,灌注在清理过的槽口内,灌注时要自下而上充分填满,应避免在填料下部产生气穴,每条裂缝的灌注工作是连续的。如出现未充分填封的裂缝须再次进行填封处理,如出现轻微龟裂可采用橡胶抹平板来摊铺填封材料,这些区域可在填封材料灌注完成后在表面撒沙子或细骨料。对于集网状裂缝、坑塘和车辙为一体,平整度下降的沥青面层破坏,应分台阶挖除病害范围内的沥青路面结构层或按一个车道挖除沥青路面层,检查路面基层的状况。若基层完好,在洒布封层后,铺筑8 cm AC-25 I粗粒式沥青混凝土下面层、6 cm AC-20 I中粒式沥青混凝土和4 cm AK-13 A沥青抗滑面层,恢复至路表面。

(2)以车辙为主的沥青面层变形的破坏。通常江苏省对高速公路车辙超10mm~15mm的路段进行养护维修。针对这种病害形式,目前京沪高速公路管理有限公司主要采取现场热再生处理后加铺新的表面层,或者微表处的修复方法。但是这两种方法修复车辙的效果不是很显著,在修复1~2年后,又出现新的路面病害。故除了应用这两种方法外,将研究应用一种新的车辙修补方法,即先用热沥青混合料填补车辙,再加铺超薄罩面层。超薄表面层沥青混合料对于修补车辙有很好的效果,具有重要应用前景。

(3)对于表面磨的破坏。沥青路面面封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂,也可以是沥青与集料组成的混合料表面封层可以用来复原或延缓表层沥青材料的老化,防止集料的散失;恢复路面的抗滑能力,密封表面的微小裂缝,防止水渗入路面结构层,提高路面行车能力一目前常用的表面封层技术主要包括雾封层、稀浆封层、微表处和石屑封层等薄层沥青混凝土罩面是介于“传统磨耗层”与“厚表面处治”之间的一种处治技术法国是国际上采用薄层沥青混凝土路面的代表性国家,但是路网中约30%的道路使用薄层罩面养护,薄层罩面可以有效防止下渗水的破坏,有效地降低路面噪音,减少水雾,提高路面抗滑性能,在一定范围内校正表面缺陷,提高路面平整度薄层罩面结构分为表面磨耗层和豁结防水层2个部分表面抗滑磨耗层能够恢复路面的表面功能,提高路面的抗滑性能,改善路面的平整度。豁结防水层能够保证薄层罩面与原路面结合紧密,防止雨水下渗,适度延缓旧沥青路面反射裂缝的发展、随意性,技术上很难确定一个固定的养护周期,只能根据路面的实际状况随机安排养护计划,但是这些养护措施的实施却是发挥后期各类预防性养护措施作用的基础。把裂缝填封和局部缺陷修补定义为不确定性实施措施,把表面封层和薄层罩面定义为确定性实施措施。

四 高速公路沥青路面养护管理对策

1)及时养护。许多高速公路沥青路面经常出现一些小坑洞,特别是雨季过后,往往许多高速公路不及时补小洞,等到小洞变成大洞之后才补,造成养护资金的浪费。因此在养护管理时要加强日常巡视,及时进行日常性养护,并建立一套行之有效的高速公路沥青路面养护维修管理系统。

2)当沥青路面刚出现病害时,应及时考虑预防性养护,从而防止高速公路沥青路面加速损坏。许多高速公路沥青路面3~5 a就出现大中修,因此高速公路养护部门每年应根据路用品质将预防性养护作为一项重要的内容考虑,重视预防性养护,提高路用品质。

3)提高养护工程质量。养护工程质量太差,很多修补重铺沥青混凝土往往在使用不到1 a就重新出现了新病害。因此高速公路养护工程要采用正规的监理队伍和施工队伍,并加强现场质量管理,特别是原材料和配合比、现场摊铺、压实的质量控制。

4)加强超载治理。众所周知,超载重载运输对道路的损坏十分严重,是我国高速公路路面病害的“头号杀手”,但目前公安、公路管理部门对超载运输治理不力,许多查到了,也仅罚款了事,没有起到应有的效果。超载治理仍是我国高速公路养护管理工作长期而艰巨的工作。

5)路面养护对策的选择养护技术可分为三类:预防性养护、改正性养护和紧急养护。改正性养护是指在路面已经出现各种病害的时候采取的相应的养护措施,平时对泛油、较大的车辙、较宽的裂缝等进行的处治就属于改正性养护的范围。紧急养护是指在紧急情况下进行的养护。预防性养护主要是针对结构性较好的路面,防止路面病害的进一步恶化,减小各种路面病害对路面性能的影响,或者防止路面病害的发生。但是,基本上无助于路面结构承载能力的增强。当前,对使用中路面的养护、维修有多种不同的技术与方法可用,其处治范围也较广,涵盖了从局部处治到全路面处治的不同等级, 具体措施可见下表:

处理类型 裂缝处治类 表面处治类 其他

处理措施 裂缝填充

裂缝密封 雾封层

稀浆封层

微表处

碎石封层 薄层罩面等

五 结论

目前我国高速公路沥青路面养护正处于起步阶段,应加强路面养护管理,特别应重视预防性养护工作。结合我国的需要,尽快开发适合我国国情的路面养护专家决策系统,是公路养护领域的一大新课题,也是促进我国沥青路面养护朝着现代化方向发展的必由之路。对于沥青路面养护我们应该:

(1)把现有预防性养护措施归结为裂缝填封、局部缺陷修补、表面封层和薄层罩面4类。路面局部缺陷修补和裂缝填封的实施完全体现在日常养护活动中,没有固定的养护周期;表面封层和薄层罩面技术都有一定的计划性和周期性。

(2)根据各预防性养护措施的技术特点,总结形成了沥青路面预防性养护技术对策集合。随着养护技术的不断发展,养护决策集合应该是开放性的,需要不断更新和完善。

(3)所建立的路面预防性养护决策框架初步解决了预防性养护体系中路段的选定和预防性养护措施的选择问题,但给出的决策结果只是说明在某一年以前的所有时间都可以采取预防性养护,而确定最佳养护时机需要在此基础上建立相应的决策方法,参考文献:

[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社.2001.

[2]黎明亮.公路养护工程[M].北京:人民交通出版社.2000.

[3]中华人民共和国交通部.公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2-2001)[S].北京:人民交通出版社.2002.

[4]程珊珊•沥青路面养护专家系统研究[D]: [博士学位论文]•南京:东南大学交通学院, 2006•

[5]刘黎萍,孙立军•沥青路面结构设计中的寿命周期费用分析[J]•山东交通学院学报, 2002, 10

高速公路沥青路面预防性养护 篇6

【关键词】高速公路;沥青路面;预防性养护

一、前言

文章对沥青路面预防性养护的概念进行了介绍,对沥青路面预防性养护内容和特点进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对高速公路沥青路面预防性养护的相关技术进行了探讨。

二、沥青路面预防性养护的概念

路面预防性养护是指公路养护部门在公路结构良好,道路在还没有出现严重病害或将要出现严重病害之前就进行的养护维修,不让道路病害进一步向更深层次发展,从而达到延长路面使用寿命、保持道路完好率和平整度、提高道路质量、降低道路寿命成本、延长中修或大修期限目的的作业方式。区别于矫正性养护,公路预防性养护是一种事先的、主动的养护,预防性养护不但可以始终保持公路良好的服务水平,而且在道路的寿命周期内还可以节省养护资金,具有良好的社会经济效益。通过定期路况调查,及时发现路面轻微破与病害迹象,分析研究其产生原因,对症采取保护性养护措施,防止微小病害进一步扩大,以减缓路面使用性能恶化速度,使路面始终处于良好的服务状态。

沥青公路实施路面预防性养护,能及时修复路面微小病害,防止水分侵入破坏路基,使路面整体结构始终得到保护,不致产生严重损伤,从而减少铣刨、翻修次数,大大节省大中修费用,并延长路面使用寿命,保持路面良好的服务状态。

三、沥青路面预防性养护内容和特点

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。预防性养护是对国省道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。

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,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,因此预防性养护具有明显的周期性,相对于其他路面类型养护,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。预防性养护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。

3.机械化程度高路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高,不仅能满足预防性养护的检测频率,而且能保证检测数据的精度和科学性,处理数据、信息的能力也大大提高。目前国内外都非常重视国省道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。

四、路面预防性养护原则

1.对路面确定最佳养护时机

目前常采用两种方法来对养护时机进行判断。其一是通过建立某些路用性能指标的触发值确定最佳养护时机;其二是采取对预防性养护措施实施后产生的效果进行跟踪调查,并将不同时段进行养护的效果进行对比分析来确定最佳的养护时间。

2.对路面进行可靠的调查与评价

首先应对路面目前路况及交通量进行全面调查,实施信息化动态管理,通过对各项技术性能指标进行对比分析,最终来对预发病害及交通状况实施可靠预警,提高养护治理的科学决策水平和资金的利用效益。

3.养护路段划分

由于各路段的地理位置、病害程度存在很大差异,因此在制定养护措施时应根据不同路段病害特征加以确定。常采取的措施是根据各路段所处的外部条件不同预先将各路段归类于不同单元,对同一路段的路面采取相同的养护措施。

五、高速公路预养护适用条件

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

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

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

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

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

六、高速公路沥青路面预防性养护的相关技术

我国目前较为普遍采用的沥青路面的预防性养护如下:

1.石屑封层。石屑封层是一种较为经济的养护手段,并且随着使用过程中的技术与材料的改进,以往的聚合物已经改为现在的乳化石屑来运用在路面石屑封层的措施中,但是目前我国普通公路的沥青路面还很少使用石屑封层。石屑封层的养护运营时间一般是五年至七年。

2.裂缝填补。裂缝填补是公路养护过程中最为常规并且常用的一种公路路面养护措施,它可以使路面的坑槽以及裂缝进行填补,并减少坑槽与裂缝受到更多的破坏而使路面严重受损。并且根据长期的预防性养护工作相关经验,而选择出了最利于裂缝填补的材料便是性能优良的密封胶。

3.稀浆封层。稀浆封层,尤为突出的是微表处,它能使得路面的抗滑阻力与抗磨的耐久性得到良好的提高,由于其施工的过程极为简单并且生产的效率非常高,使得路面能够尽早投入通行使用。还由于其得优良性能,对于路面的一些轻程度的损伤有着非常好的修复功能。

4.薄层罩面。薄层罩面,是一种很早以前就已经投入使用的一防性养护方式,它对于路面的平整度、路面轮廓以及路面抗滑阻力都有一定的改善。但是养护成本比其他养护方式的成本要高出许多。

5.微表处。微表处,即表面封层,包括了再生剂、雾封层等多种封层方式,一般使用沥青或是封层剂等,在路面保持完好的状态,仅仅是轻微受损的情况下,使用此方法可以很有效地对路面进行预防性养护。

七、结束语

高速公路的建设和养护是高速公路的两个重点,通过对高速公路路面进行预防性养护,提高公路使用寿命,减少事故和问题的发生,是我们工作的重点。

参考文献

[1]雷显武.许永.公路沥青路面预防性养护技术研究[J].城市道桥与防洪,2009,.

[2]杨志勇.雾封层在沥青路面预防性养护中的应用[J].交通世界,2013.

沥青路面预养护 篇7

本文通过分析水泥混凝土路面典型损坏的成因机理,并总结国内外现有各项预养护技术措施,针对不同的水泥路面病害,提出预防性养护措施的适用条件和施工工艺,为水泥混凝土路面预防性养护提供依据。

1 路面主要损坏类型

水泥混凝土路面在行车荷载和环境因素的共同作用下将出现各种损坏。这些损坏具有不同的形态和成因,并对路面结构性能与功能性能产生不利影响。它们按使用状态可分为结构性破坏和功能性破坏两大类。

结构性破坏是由于路面各层的承载能力降低引起的,反映在表面上往往是裂缝。功能性损坏是由于路面提供给道路用户的服务能力下降引起的,反映在路面上则是平整度降低。

按损坏形态可分为五大类:

1)断裂类病害:断裂类病害主要有以下4种:裂缝、破碎、断角和补块。2)变形类病害:变形类病害主要有脱空、唧泥、错台、拱起、胀起、沉陷6种类型。3)接缝类病害:接缝类病害主要有接缝剥落、纵缝张开、接缝填缝料损坏3种类型。4)表面类病害及路肩损坏:表面类病害及路肩损坏主要有露骨、表层裂纹、层状剥落、坑洞、路肩损坏5种类型。5)修补类:主要包括小补丁(修补面积小于0.5 m2),大补丁(修补面积大于0.5 m2)和开挖补块。

2 路面损坏成因机理

2.1 设计方面原因

在设计过程中各种参数决定了道路的等级以及路面结构的形式。由此,在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求,所以在充分收集初始年日平均交通量和交通组成,方向分配系数和车道分配系数,交通量的年平均增长率等交通资料的基础上,经科学计算,合理准确的设计是施工的前提和依据。

造成水泥混凝土路面损坏,特别是早期损坏的另一大原因是路面排水设计不合理。水泥混凝土路面由于具有接缝,其密封性不及沥青路面。在设计中如果没有设置或少有设置地下排水设施,如肓沟、渗沟、渗井等,而两侧路肩压实后透水性又差,则沿接缝或裂缝下渗进入基层和土基的水分将长期积聚在板下而无法排出。由此将造成基层和土基强度降低,并在车辆荷载的作用下产生高速水流冲刷基层,导致路面板出现脱空、唧泥和错台等损坏。

2.2 施工方面的问题

在水泥混凝土施工过程中未严格按施工规范进行施工。在原材料质量控制、基层标高和平整度控制、施工配合比控制及施工工艺控制等环节未认真对待。混凝土中粗集料级配不良,细长及扁平状颗粒的含量过高,降低了混合料的粘结度,或所选用的水泥质量不稳定,浇筑过程中未按规范要求完全振捣密实,蜂窝麻面较严重。此外,在施工过程中标高控制不严格,致使路面厚度严重不足,达不到设计的要求。

因而,施工单位应随时对水泥混凝土路面的施工质量进行自检。当施工监督人员发现异常情况,应加大检测频率,找出原因,及时处理。

2.3 使用和养护方面的原因

在路面施工过程中,养护不及时是造成路面损坏快速发展的一个重要原因。在路面使用过程中若未及时疏通地表排水设施,造成路面积水,积水通过伸缩缝、边沟等薄弱环节渗入路面基层及路基,致使其强度降低,造成路面板面提前破坏。养护人员忽视了路面养护工作,错过了路面裂缝及伸缩缝灌缝等预防性养护和初期养护的大好时机,造成地表水下渗,进而导致路面产生结构性损坏。

此外,车辆频繁超载也是导致路面提前发生损坏的一大重要原因。在轴载等效换算中,超重轴载对路面造成的损伤与标准轴载相比成幂函数关系增长。因此按标准轴载设计的路面结构厚度,在超载车辆作用下其疲劳寿命将大大缩短,最终致使路面板提前破坏。

2.4 典型损坏成因分析

1)裂缝类损坏。

水泥混凝土路面裂缝分为横向、纵向、交叉裂缝等。纵向裂缝:指顺路方向出现的裂缝,主要由于无传力杆或缺少传荷能力、填料土质不均匀、膨胀性土、冻胀、混凝土板强度不足或疲劳开裂、路基处理不当等原因造成[2]。横向裂缝:垂直于行车方向的有规则的裂缝称为横向裂缝,主要是由干燥收缩和温度收缩所造成。交叉裂缝:路面上两条或两条以上相互交错的裂缝称为交叉裂缝,主要由于混凝土强度不足、路基和基层的强度与水稳定性差引起的不均匀沉降而形成的。

2)板底脱空损坏。

脱空:基层与面层发生了脱离即为脱空。发生脱空的原因有很多,如路基施工时压实不均,导致路基沉降;在外界载荷的长期作用下,基层发生了塑性变形。唧泥:当水泥混凝土路面板下发生脱空时,板下汇集了积水,当车辆通过脱空的路面板时,会有明显的活动感,随即发生积聚的泥水从板下溅出现象即为唧泥。有的地区基层采用的砂石级配不合理,或细料含量过多,或未经处治,同样存在整体性、稳定性及防冻性差的问题,造成路面错台、唧泥等损害。

3)接缝类。

接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,出现损坏的几率大,类型也较多。接缝类损坏发生的范围虽然是局部的,但往往会导致板块出现断裂,从而使路面的使用寿命迅速降低。纵向接缝张开主要是由于纵缝内未按规定要求设置拉杆,相邻板块在温度和横向坡度的影响下出现横向位移,使缝隙逐渐变宽。唧泥和板底脱空是由于接缝填封料失效、雨水下渗、基层材料不耐冲刷、接缝传荷能力差和重载反复作用而造成的。唧泥在发展过程中,基层顶面受冲刷,细料被有压水冲积在邻板板底脱空区域内,使接缝或裂缝两侧板面出现高程差,便形成错台。拱起通常发生在春季和炎热的夏季,横向接缝或裂缝处板块由于膨胀受阻而出现突发性的向上隆起,有时还伴随邻近板块出现横向裂缝。

4)表层表面类。

表层损坏虽然仅影响混凝土板的面层,但对行车的影响较大,并且难以修复。

松散:水泥混凝土路面由于结合料不足或失效,成片或成段呈现过度粗糙和砂石材料分离,称为松散。松散主要是由于砂石含泥量较大、水泥质量较差或用量较少、混凝土强度不足引起。

磨光:水泥混凝土路面磨成光面时,其摩擦系数已降到极限值以下。磨光的主要原因是由于水泥路面水泥砂浆层强度低,水泥等原料耐磨性差。路面使用时间较长也会发生磨光现象。

3 预养护技术措施

路面养护在道路服务寿命中扮演着重要的角色。根据养护时机的不同,可将养护方法分为三类,即预防性养护、日常养护和纠正型或反应型养护[3]。

对于水泥混凝土路面,典型的预养护技术措施主要包括接缝填缝、裂缝填缝、剥落维修、金刚石研磨、传荷恢复、部分厚度补块、板底压浆和刻槽等[4]。

3.1 接缝填封

接缝填封料可以密封水泥混凝土路面接缝,防止水浸入板底,从而减少基层的冲刷、唧泥和板底脱空。

1)适用条件。

接缝壁完好,有很少或基本没有剥落。接缝宽度在一年内任何温度下都不能小于1 cm。当路面比较新的时候,采用氯丁橡胶进行填封,当路面使用年限较长时(超过10年)常采用硅树脂进行填封。当剥落深度不超过2.5 cm、宽度小于4 cm时,采用自流平硅树脂进行填封(从接缝壁开始测量)。如果剥落超过了这个限度,为了使用硅树脂,应首先进行接缝剥落维修。

2)施工工艺。

a.清除旧填料。槽面清扫干净有助于新的填料与之更好的粘结,用锯片机对接缝进行切割,深度达到3 cm以上,切割完毕后用吹风机吹干。

b.清扫槽口。槽面需要非常干净才能保证良好的粘结性,清洁后接缝槽壁上应该无灰尘、污物或者可见的填缝料残留物。

c.安装支撑棒。接缝清洁后,先安装支撑棒,再灌入液体填缝料。支撑棒和填缝料要相适应,并且直径要比接缝宽度大25%。常温填缝料施工完毕后需养生12 h~14 h,使填缝料固化。加热填缝料在施工后可立即开放交通。

3.2 裂缝填封

灌缝材料有环氧树脂类、聚氨酯与改性聚氨酯类、烯类及沥青橡胶类,其目的是为了减少水分和坚硬物质进入路面结构。

1)适用条件。

水泥混凝土路面损坏速度比较慢时,要优先进行裂缝填封的处理。对于宽度小于3 mm的轻微裂缝,可扩缝灌浆;对于贯穿全厚的宽度在3 mm~15 mm的中等裂缝,可采用取条带四面进行封缝。

2)施工工艺。

顺着裂缝扩张1.5 cm~2.0 cm的沟槽,槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不超过2/3板厚。清除混凝土碎屑,填入粒径0.3 cm~0.6 cm的清洁石屑,最后把灌缝材料填入,即可开放交通。

3.3 金刚石研磨

金刚石研磨是使用打磨机磨掉水泥混凝土路面大约6 mm厚的混凝土层,目的是为了恢复路面的纵向纹理,提高行车质量。同时还可以修复轻微错台,以提高路面抗滑性能。

1)适用条件。

路面不能有板角断裂、剥落或波浪等损坏。允许出现的损坏包括轻微的裂缝,错台不能超过6 mm。当错台超过6 mm时,一般要求与其他措施配合使用。施工温度不宜低于2℃。

2)施工工艺。

金刚石研磨最好能沿着一条车道连续作业,研磨时最好从路面边缘开始逐渐向中心线推进。研磨应该涵盖路面的整个表面,以获得最好的行驶性能、相同的抗滑性能、均匀的外观。施工时应及时用真空吸尘器清除打磨下的混凝土浆体,避免浆体流入相邻车道。

3.4 传荷恢复

传荷能力的修复是指使用切割机在垂直接缝或裂缝处割出一条深至1/2板厚处的缝,然后将传力杆放入切好的缝中,最后将缝回填后再对路面进行金刚砂打磨。其目的是为了维修横向的裂缝和接缝,使之拥有更好的传荷能力,维持接缝水泥混凝土路面的性能,避免产生更严重的损坏。这项技术主要是恢复接缝和裂缝传荷的能力,因此对改善错台和提高结构承载能力具有重要意义。

1)适用条件。

路面损坏要求具有良好~中等的状况,没有严重的损坏出现。在接缝和裂缝处的剥落要很少或没有。裂缝宽度不超过6 mm,错台不大于3 mm。

2)施工工艺。

可对一条车道封闭交通后进行施工,而将其他车道保持通行。一般施工流程为刻槽、安装传力杆、填封刻槽、金刚石研磨。填封材料应与原路面材料相同。

3.5 全深度修补

全深度混凝土板块的更换可以恢复接缝或裂缝传递板间荷载的能力,并可以最大限度地减小垂直弯沉。处置的目标不仅要恢复损坏,而且要防止或减缓损坏的再次出现。

1)适用条件。

当混凝土路面出现多种损坏类型,且损坏等级较严重时,可采用全深度修补措施予以彻底解决。

2)施工工艺。

a.旧混凝土的挖除。去除混凝土的常用方法有吊除法和破碎清除法。破碎工作应从补块的中心处开始,然后扩展到全深度锯口。b.垫层、地基的预处理。旧混凝土挖除后应将松散垫层、土基材料予以清除。如果修补区域内水分过多,应下挖并设置横向排水。如果垫层、土基在摊铺混凝土前保持干燥,就应在摊铺混凝土前喷洒一定量水,以使界面保持湿润,避免混凝土水分流失到垫层、土基中去,对水泥水化造成不利影响。c.荷载传递系统。修补的工作缝应尽量靠近现有车道工作缝,传力杆也应该按规定位置摆放。将环氧树脂或水泥浆灌入孔的后部,这样在插入传力杆时浆体就会朝板的切割面流动,从而排出空气。

在完成上述三项工序后,还需依次做好混凝土摊铺、整平、养生和封缝等工作。

3.6 钻孔压浆处治法

压浆是指将具有胶凝和固化性能的材料配置成浆液,用泵压设备将其灌入地基或裂缝内,粘结并固结,使板面与基层密贴,提高其承载力和刚度,延长板块的使用寿命。

1)适用条件。

脱空板、沉陷、错台、破碎板(未出现松动现象)等。

2)施工工艺。

a.每块板的灌浆孔不宜少于5个,靠路肩侧灌浆孔宜增至8个;孔径一般为5 cm。b.灌注孔钻好后,用压缩空气将孔清理干净,保持干燥。c.灌浆顺序应按照先板角、边,后板中进行;多板灌浆时,先路肩侧、后向路中推进。d.在第一次灌浆后,须等待0.5 h~1.5 h后方可进行第二次灌浆。e.灌浆结束后,灌浆孔即用木塞临时封堵,以免杂物掉落其中。

3.7 刻槽

为了改善路面防滑性能,可用刻槽机对磨光路面进行刻槽处理,以增加其抗滑能力,提高行车安全[5]。

1)适用条件。

路面性能良好,仅表面磨光,无裂缝等病害。

2)施工工艺。

a.水泥混凝土表面出现局部性起皮、剥落、龟裂、麻面、露骨、松散等破损时,可在路面板表面凿除破损,而后在上面作薄层表面处治。b.采用刻槽机器按照设计要求在磨光路面表面有序刻槽。c.清扫刻槽后的粉尘。

4 结语

1)水泥混凝土路面在行车荷载作用下,将产生各种类型的损坏,按使用状态可将其分为结构性损坏和功能性损坏两类,按形态类型可分为断裂类病害、变形类病害、接缝类病害、表面类病害及路肩损坏、修补类。

2)造成水泥混凝土路面损坏的原因是多方面的,既有设计和施工中的不足,也有使用和养护中的缺失。针对具体损坏类型,其相应的成因机理也各不相同,在路面养护中需要区别对待。

3)总结了适用于水泥混凝土路面预养护的技术措施,明确了其功能、使用条件和施工工艺。

参考文献

[1]Insights into Pavement Preservation[R].Washington:U.S.Fed-eral Highway Administration,2003.

[2]孙家瑛.水泥混凝土路面裂缝成因及预防治理措施[J].国外公路,1999(5):38-39.

[3]刘黎萍,王信棠,管红梅.预防性路面维护的效益[J].上海公路,2001(3):7-9.

[4]周文献.水泥混凝土路面使用性能预测与养护维修对策研究[D].上海:同济大学,2005.

[5]凌建明,官盛飞,张昌尧.水泥混凝土路面预养护技术研究[J].中国市政工程,2008(2):77-80.

公路沥青路面养护技术分析 篇8

1 我国公路沥青路面中存在的问题

1.1 沥青路面的裂缝问题

目前, 我国公路沥青路面的使用期在不断延长, 高速公路系统的运载负荷在逐渐增大, 不同气候、路基路面结构和材料、施工经验、路面养护历史对路面的性能造成了一系列的影响, 使路面出现了许多细线状或带状裂口。产生这些裂缝的原因有很多, 比如路基施工过程中的排水质量不过关、路基砂砾垫层的压实度不足、软土层的沉淀期过短和沥青的质量不过关等。这些质量问题在公路使用一段时间后会暴露出来, 造成沥青路面开裂。开裂大致有3种情况, 即龟裂、横向裂缝和纵向裂缝。龟裂是沥青公路路面比较常见的问题, 特点是裂缝相互交错, 随着使用时间延长, 这些细缝会不断延伸、加宽, 裂缝面积会越来越大, 最终导致路面脱皮;横裂是指在一些地质较软或南方降雨多的地区路基自然下陷的情况, 最终导致路面断裂;纵裂是沥青路面上与行车道平行的裂缝, 会在路面上不断延伸, 大多在半填、半挖路基或路面加宽处产生, 主要是因新、旧路基的沉淀问题而引起的。

1.2 沥青路面的车辙问题

我国沥青公路路面在通车使用多年后, 由于超负荷的运输压力、气候和地理环境的影响, 会使沥青路面轮迹带逐渐产生许多下洼形纵向凹槽, 这些凹槽长短深浅不一, 最长的有几十米左右, 深度可达8~10 cm。S公路路面的车辙情况比较严重, 它们不规则地分布在路面轮迹带, 在雨天或雪天会给交通带来极大的不便, 严重影响汽车的行驶安全, 给行车安全埋下极大的隐患。

1.3 沥青路面平整度较低

由于沥青路面状况指数 (PCI) 受日常养护的影响非常大, 在使用一段时间后, 会出现路面沉陷的情况, 沉陷主要是因路基变形导致的。我国的地理环境特殊, 公路路基要适应不同的地质特点和气候特点。如果在路基施工中没有对砂砾垫层和石灰土垫层进行压实, 或是路基的填充没有达到一定的高度、养生和沉淀的时间过段, 则在公路投入使用一段时间后会出现路基局部下沉、塌陷等现象, 进而导致路面出现大面积下沉、断裂等现象。地下水对沥青路面的破坏性也很大, 会影响路面的防滑和降噪等功能。

2 我国公路沥青路面养护技术现状

2.1 沥青再生技术

高速公路在使用多年后, 由于交通、气候、日照的影响, 加之受行车和地理环境因素的影响, 路面沥青会逐渐氧化并出现疲劳裂缝、车辙、骨料剥落和透水等问题。如果不及时养护, 沥青路面的质量会进一步恶化, 并逐步渗透到下层, 使整个沥青面层、基层结构受到损害, 且还需提前进行大面积结面或翻修, 这样既浪费人力、物力, 还会影响交通。因此, 在沥青路面的养护工作中, 可采用先进的沥青再生技术, 通过在混合料中掺入适量的再生剂或少量的新沥青, 并经过加热、搅拌, 使其产生物理、化学反应, 从而使旧沥青恢复路用性能, 增强路面的抗老化性, 减少裂缝、剥落和透水等问题的出现。

2.2 微表处养护技术的广泛应用

微表处理技术是一种专门为高速公路、城市干线和机场道面等高等级路面进行表层设计的养护技术, 由聚合物改性乳化沥青、矿物填料、100%轧碎集料、水和必要的添加剂组成, 通过专业的摊铺设备一次性完成摊铺。该项技术的可操作性较强, 可根据路面的损坏程度进行一层或多层摊铺。我国在2000年引入了微表处养护技术, 并在山西、四川等地的高速公路沥青路面的养护工程中得到了初步应用, 达到了较好的养护效果, 随后在全国20多个省市的高速公路养护工程中进行了推广应用。微表处养护技术了迅速提高路面的平整、耐磨、防滑和防水等性能, 从而使路面达到良好的状态。

2.3 裂缝修补技术

为了加强沥青路面的养护工作, 减少不必要的资金投入, 我国许多高速公路管理部门都培养了一批具有先进养护理念和养护技术的人员, 同时, 购买了先进的沥青路面裂缝修补设备和材料, 能及时地对出现裂缝的沥青路面进行较大面积的修补作业。通过实际检验, 经过修补后的沥青路面既能接受强降雨的考验, 也可在一定承度上减少沥青路面上横向、纵向裂缝问题的恶化, 从而提高沥青路面的使用质量。

3 结束语

目前, 我国的公路沥青路面养护技术仍以传统的裂缝修补、车辙修补和直接罩面等技术为主。随着我国公路使用期的不断延长, 公路沥青路面养护工作的压力越来越大。只有结合我国沥青公路路面的实际情况, 认真分析沥青路面的养护技术, 选择经济、有效的养护方法, 加强沥青路面的养护工作, 才能有效弥补沥青路面的裂缝、结构层透水和翻浆等问题, 可有效延长沥青路面的使用寿命, 降低公路的维护费用, 提高公路的运行效益, 促进路网优化。

摘要:随着公路使用期的延长, 我国的大量公路进入了维修养护期。沥青路面是我国公路最主要的铺装形式, 面临着巨大的维修养护压力。总结了公路沥青路面存在的基本问题, 并对公路沥青路面养护技术进行了简要分析, 以期在沥青路面养护中达到降低工程费用、提高路用效果等目的。

关键词:沥青路面,养护技术,公路,裂缝

参考文献

[1]杨炳业.提高沥青路面常见病害修补质量的对策与措施[J].科技信息, 2007 (11) :32-36.

公路沥青路面养护浅议 篇9

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

沥青路面病害分析及养护 篇10

1.1 路面上车流量较大, 产生严重性的超载状况

通过大量的研究分析表明, 造成沥青路面产生裂缝现状的主要因素之一是, 由于当前路面的车流量较大, 进而产生一定的超载情况所导致的。在专业化领域中, 沥青路面的主要设计过程是按照路面车流数量为依据进行建立的。然而, 随着新时代的到来和科学技术的日益发展, 我国车辆数量随之呈现递增的趋势, 现如今, 几乎每日在道路中会有大量的车辆行驶其中。长期以来, 路面受到车辆的反复不断地碾压, 对路基稳定性造成一定的负面影响, 最终产生裂缝现状。此外, 由于路面上的车流量不断地增多, 从而产生一定的超载现状是必然的。通常情况下, 车辆的超载是对沥青路面造成严重性危害的主导因素, 严重情况下会导致安全性事故的发生。

1.2 排水处理方式不当, 导致积水量过多

沥青路面由于不能将其中的积水进行有效地排放, 最终导致其中的积水深入到路面的深层部分, 随着路面汽车数量的日益曾多, 路面经过车辆反复不断地碾压之后, 其沥青原料发生一定的变化, 最终会带导致裂缝现状的产生。造成沥青路面排水不当的因素有很多, 具体分析如下, 即:由于不科学的路面结构设计所导致的。近年来, 有一部分的沥青路面工程建设采用的是水泥碎石基层进行处理, 该方式虽然具有较好的稳定性能, 但是透水性能不够理想, 再加上其他因素的限制与约束, 最终的积水量会越来越多, 如果处理不当, 会造成沥青路面遭受严重性的影响与破坏。根据上述综合性的分析表明, 由于处理不当, 法治了大量的积水不断深入到路基中, 严重影响其稳定性, 最终导致路面发生严重性的破坏, 甚至会产生安全性事故的发生。通常情况下, 不科学的排水系统设置是造成积水过多的直接性原因。

1.3 养护维修不及时

通常情况下, 及时有效地对沥青路面进行维护与保养, 能够有效地预防其遭受外界不良因素的干扰。然而, 有一些路面工作人员, 当沥青路面发生一定的病变时, 未能够对其进行检查与维护, 最终导致沥青路面遭受损害性日益严重, 最终造成无法正常通行的局面。

1.4 多项影响引起病害

车辙, 意指承载压力增加, 大型汽车增多, 吨位越来越大, 道路在这样反复碾压很容易出现压缩沉陷现象。气温直接影响到纵横向裂缝, 当沥青面层及半刚基层材料抗裂性能差的情况下, 裂缝出现的频率会十分高。当沥青和酸性材料发生了粘附, 但是粘附效果不佳的情况下, 那么土基很容易出现软化现象, 从而导致面层松散。当然, 泛油、路面推移、局部沉降、功能性破坏等等原因都是导致沥青路面的病害加剧。例如功能性破坏, 刚刚开通使用的沥青路面, 如果表面不平整, 日常维护不到位, 从而导致沥清路面功能性受到影响, 从而导致病害的加剧。

2 沥青路面的具体维护策略分析

裂缝现状是沥青路面病害中常见的问题。通常情况下, 裂缝不断地恶化就对沥青路面的使用功能造成严重性的破坏, 进而极大地影响路面的使用年限, 严重情况下会导致一些安全事故的发生。为了有效地降低沥青路面遭受一定的损害, 路面的使用年限能够延长, 需要对沥青路面日常的维护工作进行科学合理地操作。通过专业化的研究分析, 将沥青路面的维护策略归纳为下述几个方面。

2.1 地加强沥青路面日常维护工作

沥青路面的维护工作需要相关部门依据具体的情况, 如自然环境、车流量、积水量等情况进行综合性的分析研究, 最终制定出关于维护沥青路面的详细工作规划, 明确沥青路面维护工作的具体流程和注意事项。

2.2 沥青路面病害的修补操作

在对沥青路面进行维护与保养的过程中, 需要结合路面的具体特征采取适当的手段进行处理, 也就是具体问题具体分析, 最终能够有效地到达对沥青路面进行维护的同时, 还能够有效地对其进行修补操作, 对沥青路面进行及时的维护与修补。具体的修补操作体现在以下几个方面, 即: (1) 对沥青路面的坑槽部分进行适当的修补。通常情况下, 由于沥青路面基层没有遭受到严重性的而破坏, 只是出现坑槽的情况, 可以按照相关的规范与指标进行沥青路面的修补工作。其中, 修补工作需要依据具体的情况进行分析与操作, 如果在进行修补的过程中, 遭遇风雨其后的影响, 此时难以找到适当的材料进行及时的沥青路面修补工作, 这是需要适当进行保护处理, 进一步维护沥青路面的坑槽面积不会进一步扩大。 (2) 及时合理地对沥青路面产生裂缝的现状进行修补处理。对沥青路面的裂缝部分进行合理有效地修补的过程中, 需要严格地依据沥青路面的裂缝程度采取适当的修补策略, 在修补的过程中, 需要严格遵守相应的规范与指标。通常情况下, 首先是要对沥青路面的裂缝进行判断, 判断其是否是由于其路基而产生的裂缝。 (3) 对沥青路面进行拥包的处理。通常, 进行沥青路面拥包处理的时候, 需要严格分析其中拥包产生的原因, 并且对拥包的程度进行分析, 最终采取适当的手段进行处理。 (4) 对沥青路面的沉陷现状进行科学合理的处理。一般情况下, 路基沉降不均匀是导致沥青路面发生沉陷的主要原因。在进行处理的过程中, 需要对具体的沉陷状况进行合理的分析, 具体问题及分析, 采取适当的方式对其进行处理。 (5) 对沥青路面的车辙情况进行及时有效的处理。通常, 导致沥青路面出现车辙的因素有很多, 需要依据具体的原因进行适当的处理。举个简单的例子, 由于车辆行驶造成沥青路面的车辙情况发生, 需要采用切削处理, 在此基础上对路面进行重新铺设处理。

3 对沥青路面的泛油情况进行及时的处理

当沥青路面产生泛油情况不是特别严重的情况时, 可以将粗砂放置在路面上, 其厚度应该规范到3至5毫米的范围内, 随后采用压路机对其进行合理的碾压操作与处理。此外, 在具体的处理过程中, 需要依据季节和气候的具体情况, 选取适当的材料和方式, 确保处理方式的有效性、合理性与可行性。

4 总结

众所周知, 路面建设就是为了交通通行, 如今的车辆越来越多, 重型车辆更是多不胜数, 为此, 以沥青路面为例, 众多的路面每天所承载的重量压力是十分大的, 再加上各种自然天气以及自然灾害的影响, 路面很容易被破坏, 从而出现各种病害。为此, 这就需要病害养护部门, 应及时做到定期检查, 定期维护, 并对出现病害的路面给出维护建议, 这样才能更好的进行路面维护, 让沥青路面的使用寿命, 以及使用功能得更好的使用。

摘要:据资料统计, 以及众多学者研究发现, 近年来, 随着我国经济的全面发展, 我国的道路建设日益增多, 而与之相关的道路建设施工技术也在不断的发展壮大, 其中沥青路面维护及存在的病害问题受到国家及社会大量的关注。研究者认为, 沥青路面具有很多优势的存在, 但是如果维护不当, 那么道路损坏十分快速, 这样不仅损害我国家的利益, 同时也影响到百姓的生活, 为此专家提出, 应重视沥青路面病害问题以及寻找病因, 并给出相应的防护措施。本文笔者正是以此为出发点, 对沥青路面病害展开了一系分析, 并给出相应的防护措施, 希望以此能为沥青中面维护起到一定的作用。

关键词:沥青,路面,病害,养护

参考文献

沥青路面预防性养护技术的研究 篇11

【摘 要】随着公路建设的迅猛发展,公路养护技术得到广泛关注,沥青路面的预防性养护成为一个新的课题。进行处理沥青路面的病害,在道路病害出现之前或是路面病害发生初期有针对性地对路面预先养护处理,防止病害的进一步扩展,以减缓路面使用性能的恶化速率,延长路面使用寿命。提高企业的经济效益,已成为企业目前非常紧迫的任务。根据养护的实际情况,优化施工管理方法,提高养护管理水平,确保养护工程质量,降低生产成本,做好养护管理工作。

【关键词】沥青路面;预防性养护;技术研究

[文章编号]1619-2737(2016)05-15-661

【Abstract】With the rapid development of highway construction, highway maintenance technology obtained the widespread attention, the preventive maintenance of asphalt pavement has become a new topic. Disease treatment of asphalt pavement, before the road diseases or pavement diseases early targeted for pavement maintenance treatment in advance, prevent the further expansion of the disease, in order to reduce the deterioration of pavement performance rate, prolong the service life of the pavement. Improve the economic efficiency of enterprises, enterprises have become a very urgent task. According to the actual situation of maintenance, optimization of construction management methods, improve the level of maintenance and management, ensure the maintenance engineering quality, reduce the production cost, make the maintenance and management.

【Key words】Asphalt pavement;Blacktop;Preventive maintenance;Technical study

随着公路建设的迅猛发展,公路养护技术得到广泛关注,沥青路面的预防性养护成为一个新的课题。如何进行处理沥青路面的病害,在道路病害出现之前或是路面病害发生初期有针对性地对路面预先养护处理,防止病害的进一步扩展,以减缓路面使用性能的恶化速率,延长路面使用寿命。提高企业的经济效益,已成为企业目前非常紧迫的任务。根据我市养护的实际情况,优化施工管理方法,提高了养护管理水平,确保养护工程质量,降低生产成本,为以后的养护施工管理提供有效的管理经验和资料。

1. 沥青路面病害出现问题的原因

近年来,公路预防性养护存在诸多问题:一是路面面层出现小微裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水等轻微病害,造成路面的不平整和抗滑性能的下降形成功能性破坏;路面面层出现严重裂缝、坑槽、沉陷,路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏,严重时可达到不能支承车辆的荷载形成结构性破坏。二是路肩、边坡损害严重,常常出现塌陷路段。三是排水设施堵塞,使雨水无法流通。四是对防护设施的挡土墙、砌石边坡出现破损、开裂、塌陷、墙内土石被冲空等不同程度的损坏。这种破坏严重影响了路面的使用性能和延长其使用寿命,成为制约公路养护发展的瓶颈。

2. 解决沥青路面病害的方法和措施

2.1 公路路面预防性养护的概念。

公路预防性养护是一种新的理念,是在道路结构良好或是病害发生初期,即对其进行养护,不让道路病害进一步向更深层发展,从而达到延长使用寿命、保持道路完好率和平整度、提高道路质量、降低道路寿命成本、延长中修或大修期限目的的作业方式和使用手法。目前经验表明,预防性养护能延缓道路破坏,延迟路面的大中修和重建,其最佳实施时机应改在路面尚处于良好状况,或者只有一些病害先兆时进行,这是,仅需要投入小额费用,就能达到很好的效果,是一种效益费用比较非常良好的养护措施。

2.2 公路预防性养护的必要性。

2.2.1 对道路采取预防性养护,有利于降低道路的全寿命成本。道路的全寿命成本,不仅考虑初期修建和该路面结构的使用寿命,还应考虑预定分析期内可能采取的各种方案发生的费用。

2.2.2 城市经济的不断发展、人民生活水平的不断提高,人们对出行环境有了更高的要求。当道路严重损坏时,再采取措施进行养护的“反应型养护方式”已不能适应目前城市经济发展和道路交通的需求了。必须转变工作思路,防范于未然,在道路状况良好或是病害出现的早期就采取预防性养护的措施进行修复,以保证道路的完好和交通安全。

2.2.3 传统的道路养护理念、方式与道路交通拥挤的现状不相协调。道路交通的特点是车流量大,人均道路面积小。等路面破坏后才考虑维修,此时的道路已经发生了结构性的破坏,需对基层进行处理,维修时间长占用道路造成交通拥挤;而且维修前,由于路况差、行车颠簸,车辆通行速度受很大限制,道路原本提供的交通流量无法充分发挥而易造成拥堵。预防性养护大多通过对路面层处理的方式来起到对道路补强的作用,施工方便快捷,对交通影响小;通过对路面预防性的养护,在道路行驶质量明显下降前就采取措施恢复道路通行能力,就能给道路用户提供机动性大、拥挤少且更大安全、舒适和耐久的路面。

2.3 公路预防性养护的方法和措施。

2.3.1 表面封层。 一层用连续方式敷设在整个路表面上的养护层,封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂,也可以是沥青与集料组成的混合料。表面封层的目的是封缝封水、抗滑、改善平整度、恢复表面功能。目前常用的表面封层技术有雾层封层、还原剂封层、石屑封层、稀浆封层(微表封层)等。 稀浆封层是目前应用广泛的预养护技术之一。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。稀浆封层具有快速凝固成型、早期开放交通、节省喷洒和碾压工序,一台机械可连续作业的特点,且容易保证工程质量,成本较低。近几年,随着新材料和新技术的推广应用,出现了改性乳化沥青稀浆封层。改性乳化沥青稀浆封层是一种由水质高分子改性乳化沥青与轧碎密集料、矿物填料、水和添加剂组成的表面处治层。特点是可以进行薄层摊铺,凝固快,施工后l h内就可开放交通。由于改性乳化沥青稀浆比普通的稀浆封层固化时间快,所以改性乳化沥青稀浆封层可以比传统的稀浆封层厚。主要用于路面构造修整、龟裂、车辙等病害的处治,也可用于密封和提高路面的抗滑处治。

2.3.2 裂缝填封。一种用高粘度高粘弹性的裂缝密封胶对裂缝进行填封的养护方法,根据裂缝的大小,养护方法不同。一般对宽2 mm以下的裂缝不做处理,2~6 mm可在表面上作贴封式的封面处理,6~12.7 mm需进行扩缝处理,再注入密封胶。对宽度大于12.7 mm的裂缝要进行修复性养护。缺点是作业复杂,施工时间长。

2.3.3 薄层罩面。在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5 cm的热沥青混合料。薄层罩面可以有效地防止品质正在下降的路面继续恶化,改善其平整度,恢复路面的抗滑阻力,校正路面的轮廓,对路面有一定的补强作用,但养护费用较高。薄层罩面在施工中最大的困难是由于层面较薄、容易冷却又不宜使用振动压路机,因而不易达到较高的密实度。因此,正确的混合料设计、温度控制、碾压工艺和压路机选型显得尤为重要。

2.4 预防性养护的时机。

(1) 对于预防性养护而言,关键是选择合适的时机,根据可能出现的病害类型,制定相应的养护措施。例如,公路病害主要是水害,在预防性养护中,抓住排水和防护二大要素至关重要。排水系统要绝对保证排水功能的正常发挥,拦水带、急流槽、边沟、截水沟一定要完整无损。若发现破坏要尽快修复,绝不允许雨水渗漏。挡墙的泄水孔一定要能顺畅泄水。在雨季之前,对排水系统一定要做全面检查和维护。据统计,发现路面有坑槽,雨季里40天不进行修补,坑槽的面积将扩大5倍,旱季扩大1~3倍。多雨的南方地区(持续4~5个月),坑槽面积扩大8~10倍,严重影响车辆与路面的寿命。 不同气候区域、不同的路基、路面结构和材料、不同的交通状况、不同的施工经验以及不同的路面养护历史对路面的性能都有重要的影响,为了保证预养护措施的实施效果和技术优势,在预养护对策确定及时机选择过程中,需遵循以下原则:技术上满足要求,经济上比较节约,性能上符合工程特点。

(2)预防性养护作为高等级公路经常性、周期性的保养措施,应引起足够的重视,实现“重建轻养”到“建养并重”的观念转变刻不容缓。开展预防性养护技术研究,就是要针对可能出现的路面病害、缺陷的类型和损害程度,选择正确、合理的路面养护维修措施。这对延缓路面使用性能恶化速率、延长使用寿命和节约周期费用等方面具有重要的意义。

(3)预养护是一个新的养护理念,这项技术的关键在于养护时机的选择。预防性养护时机的选取应基于路面的功能性能(路面结构性能良好的情况下),道路养护管理者必须弄清道路功能失效的时间,在路面功能性能加速恶化前进行预防性养护,一旦结构损坏发生,预防型养护措施就不再是可行的选择。及时地采取预防型养护措施将大大减少交通延误时间,延长路面的服务寿命,这也就意味着节约了资金和保持良好的道路质量。

(4)公路路面的养护,原则上以预防为主,防治结合,采取正确的技术措施治理病害和消除隐患,提高养护质量,以确保公路在设计年限内的正常使用或延长公路的使用年限。采用路面预防性养护技术,即在路面状况尚良好、未出现明显损坏或出现轻微损坏时,就对路面实施费用效益良好的维护措施,以达到延缓路面损坏、保持或改善路面使用性能、延长路面使用寿命、节省路面寿命周期养护费用的目的。

参考文献

[1] 张丰焰,史强,王元庆.公路养护工程分类方法[J].长安大学学报(自然科学版),2008,(4).

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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