公路沥青路面病害防治(共12篇)
公路沥青路面病害防治 篇1
公路是国民运输的大动脉, 是货物流通的主要运输枢纽。随着近年来国民经济的发展, 客流量和货物流量的大幅度上升, 交通荷载要求也出现了明显的提高。沥青混凝土路面由于其表面平整度好、噪音低、接缝小、振动性能低和施工期限短的优势被广泛的应用在国内各大道路工程中, 为道路工程建设提供了发展新方向。然而经过多年的工作实践总结得出, 沥青混凝土路面的应用为高等级公路提供便捷、高速发展的同时, 其病害问题也愈演愈烈, 成为影响工程质量和寿命的关键。因此在工作中做好高等级公路沥青路面病害的预防与养护十分重要, 是保障行车舒适、畅通和安全的关键。
1 沥青路面的破坏形式及原因分析
1.1 车辙
车辙是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽, 深度1.5cm以上。二级公路的老沥青路面极易形成路面车辙的因素包括荷载的影响、持续高温的气候条件、老沥青混合料的疲劳强度及路面结构等。根据产生车辙的原因, 一般将其分为结构性车辙、磨损性车辙、流动性车辙。
1.2 泛油
泛油多发生在夏季高温季节, 以沥青路面形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。沥青混合料中沥青含量过多, 空隙率较小, 高温稳定性差, 是产生泛油的主要原因。
1.3 裂缝
1) 非荷载裂缝, 主要是温度裂缝 (低温收缩裂缝、温度疲劳裂缝) 和基层反射裂缝;2) 荷载裂缝, 是由于行车荷载引起的裂缝, 一般由于路面结构不合理、厚度不足、路面强度不足、基层材料软化或施工质量差等原因, 路面强度不能满足行车要求, 在行车荷载反复作用下路面碎裂。
1.4 沉陷
沉陷一般是由基层局部成形不足, 强度不够, 在行车荷载和自然因素等作用下形成的。产生沉陷的主要原因有:1) 零填土中自由水分充分, 压实荷载的大部分由空隙中自由水承受, 土粒有效应力减小, 土基不能充分碾压, 难以达到足够的强度, 在荷载的作用下, 路基结构遭破坏而引起沉陷;2) 零填及路堑路基对气候的变化敏感, 水分和温度的作用使土粒吸胀和收缩作用明显, 毛细水容易上升至路基工作区, 使路基处于潮湿状态, 降低了路基的承载力;3) 因路基无填土, 动载作用应力不能充分扩散即达天然地基上, 促使地基变形沉降, 或者使天然地基局部不均匀反映到路面上。通常情况下, 局部小面积沉陷是由基层局部填料不良或压实不足、强度不够, 水渗入裂缝后基层软化形成的;大面积沉陷则由路基不均匀沉降或局部滑移引起。
1.5 坑槽
坑槽是常见的沥青路面早期病害, 指路面破坏成坑洼深度大于2cm, 面积在0.04m2以上。其主要是因水分滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中, 在荷载的作用下, 使沥青从碎石表面剥落下来, 局部沥青混凝土变成松散, 碎石被车轮甩出, 路面随即产生坑槽。
2 公路沥青路面病害的防范措施
2.1 合理的设计路面结构
在目前的工程项目中, 尽可能的减少波沥青面层厚度, 一般情况下, 高等级公路面层厚度都是酌情控制的, 一般都控制在9-12cm之内。通常情况下, 第一层均为半刚性基层沥青混凝土面层结构, 这层结构是由基层或者底基层承担的, 无需要用增厚面层来提高其承载能力;第二层提高混凝土沥青使用性能不是厚度就能够解决的, 而是要选择优质的沥青材料来提高其承载力;第三是沥青面层常见的裂缝不只是反射裂缝, 在正常情况下, 沥青混凝土本身就存在着一定的收缩裂缝和温度裂缝。
2.2 开槽、灌缝
沥青混凝土路面的早期病害多以裂缝形式出现, 加上半刚性基层反射裂缝的普遍存在, 使得大量路表水沿裂缝侵入路面结构内部, 甚至进入路基, 致使沥青混凝土路面在车辆荷载特别是重载交通和动态水的交互作用下, 经常出现基层细骨料流失现象, 严重的则可能导致坑槽的出现。如果不及时对路面裂缝进行合理处治, 必然会加剧路面的进一步损坏。开槽、灌缝工艺首先通过利用专用开槽工具沿裂缝开具一定宽度和深度的矩形小槽, 然后采用自行加热与灌注于一体的灌缝机把热熔型聚合物密封胶灌入槽, 由于该工艺所采用的开槽工具的特殊灵活和密封胶材料优越的技术性能, 大大提高了路面裂缝处治的质量和耐久性, 真正达到了抑制裂缝的继续扩展、有效延长路面使用寿命的目的。
2.3 车辙维修
沥青混凝土路面车辙的特点是路面承载力不足, 基层损坏或板结完全丧失, 它对路面的结构和交通安全威胁较大, 确定处理方案时应考虑以下因素:
1) 车辙虽然只在轮迹处发生, 但它反映了整幅路面均有缺陷;
2) 车辙的产生反映了半刚性基层已受侵害或已经破坏;
3) 两侧车道未出现车辙, 表明两侧车道与行车道实际上已经成为拥有不同承载力的两种路面。此时行车道的结构承载力已达到极限, 而两侧车道的结构承载力有所富余, 尚有较长的使用寿命。因此, 拟定2种维修方案: (1) 一次性整幅重铺基层, 彻底消除缺陷, 使整个路段的路面完全恢复其正常的使用性能; (2) 两侧车道与行车道分期维修。先维修行车道, 根据两侧车道的承载能力, 结合已有的交通资料分析确定其剩余使用寿命, 以此作为行车道车辙损坏维修方案的设计使用寿命, 待两侧车道与行车道同时达到使用寿命末期时再一并处置。
2.4 碎石封层
沥青材料在不断改良, 施工机械和工艺在不断进步, 碎石封层的技术优势越来越突出, 采用该技术能使道路形成良好的抗滑、抗裂、防水、耐磨的表面功能层。碎石封层的缺点集中表现在早期表面石料的不稳定性, 因为多面体石料需通过足够稳压才能达到以最大平面为底的稳定状态。为了克服碎石封层的这个缺点, 在交通量较大的路面上, 可采用双层式碎石封层, 加强石料的嵌锁作用, 提高路面的稳定性。同时建议采用稀浆封层, 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。
2.5 养护机械化
二级公路机械化养护是指在科学的施工组织管理模式下, 以技术作为机械装备的支撑, 科学合理地配备和使用机械, 高效、安全地完成公路养护任务并达到养护质量要求的养护方式。二级公路机械化养护水平是动态发展的、它应与社会的总体发展水平同步, 随着中国经济的发展与科学技术的进步, 机械化养护的水平也应不断提高。但是由于二级公路养护的特殊性, 一般机械化养护设备都比较昂贵, 有些设备利用率也不是很高, 不可能一路一套所有养护设备, 可以考虑分片区组建专业化的养护部门, 配备雄厚的机械化养护设备, 各片区二级公路共享资源, 以保证二级公路养护能顺利进行。
2.6 加强日常养护
加强日常养护, 做好预防性小修保养。经常巡路检查, 随时排除有损路面的各种因素, 发现路面初期病害及早处理。春季做好沥青路面收缩裂缝的灌、封处理;秋季做好冬季病害的预防性保养修理。夏季是沥青路面养护施工的有利季节, 应及时处治泛油、铣 (下转第184页) (上接第156页) 刨铲除拥包、波浪, 挖补松散、坑槽, 及时恢复路面的使用质量。
3 结束语
沥青病害危害极大, 我们只有认真对待、科学研究, 才能对症下药处治好每一细小环节。沥青路面病害处治是一个繁杂工程, 只有加强施工现场管理, 精心组织施工, 才能保证路面使用寿命, 减少病害发生。S
参考文献
[1]王秀河.二级公路路面病害浅析[J].中国高新技术企业, 2010 (1) .
公路沥青路面病害防治 篇2
高速公路沥青混凝土路面早期病害成因及防治
我国高速公路的沥青混凝土路面最常见的.早期病害现象有:裂缝、水破坏、松散、早期车辙、沉陷、坑槽等,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁,对公路维护提出了更严峻的挑战.
作 者:黄梅 作者单位:四川交通职业技术擘院刊 名:中小企业管理与科技英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME年,卷(期):“”(7)分类号:U4关键词:高速公路 沥青混凝土 早期病害
沥青公路路面病害分析及养护处理 篇3
【关键词】沥青路面;常见病害;养护处理
一、沥青公路路面常见病害分析
1、坑槽
坑槽主要是指沥青公路路面在经过一段时间的运用之后,路面面层或者基层的集料脱落而导致路面产生坑洞,坑槽是沥青公路路面常见的一种病害,导致沥青公路路面坑槽的原因主要有:(1)在对沥青路面施工的过程中由于混合料的温度太高,沥青老化,造成沥青脆性增加,粘接力降低,这就会导致沥青路面在行车载荷的作用下形成坑槽,并且混合料的温度过低,就会造成摊铺不均匀,压实不充分,造成沥青路面的压实度不够也会导致沥青路面的坑槽的形成。(2)如果路面的下面层标高的控制不严,将会造成沥青上面层结构厚度不够,从而导致在沥青路面在行车载荷的作用下,形成坑槽,(3)沥青路面出现裂缝后,雨水或者路面积水将会渗入公路路面的基层,在行车载荷的作用下,基层很容易发生沉陷、松散的现象,从而导致面层出现龟裂的现象,进而导致沥青面层出现脱落沉陷,最终导致路面坑槽的现象。
2、裂缝
沥青路面裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝其中纵向裂缝主要产生在路基半挖半填地段和拓宽新旧路面交界处,由于这个阶段的公路很容易出现不均匀沉降或者在沥青路面的接缝处,如果施工的过程中接缝处理不完善,在行车载荷的作用下,很容易出现纵向裂缝。并且在路基施工作业的过程中,如果对路基的压实度不够,当公路通车后在行车载荷的作用下,路基很容易产生不均匀沉降从而导致沥青公路路面的承载能力下降,而路面面层的层底拉应力增加,如果超过面层的拉应力后很容易发生裂缝,而且如果沥青路面摊铺作业时,沥青混合料温度过低、压实度不够或者纵向接缝处处理不当,也非常容易出现裂缝[1]。
横向裂缝主要是由于湿度、温度的变化,从而导致沥青的路面结构层产生收缩而造成横向裂缝的出现,并且面层的反射裂缝以及半刚性基层的收缩裂缝多数也属于横向裂缝。其中反射裂缝 主要是由于路面基层发生温缩或者干缩而产生裂缝,从而造成裂缝反射到路面上形成反射裂缝,反射裂缝发生的主要原因是由于路面基层的施工质量不合格或者养护不合理导致的,路面面层和基层裂缝位置主要是在应力比较集中的地方,并且如果层底拉应力超过沥青混合料的抗拉强度,也会导致裂缝的产生。
3、路面变形破坏
沥青公路路面的变形破坏主要有波浪、车辙以及壅包等病害,其中车辙主要是指沿着路面轮迹带的位置出现较大的路面变形,车辙的变形深度一般为10到20mm,沥青公路路面产生车辙的原因主要有沥青公路路面行车载荷的长期累积作用或者路面的剪切变形以及沥青路面混合料的压缩等造成路面出现车辙的现象,并且如果沥青混合料级配设计存在缺陷或者公路在高温的状态下抗变形能力不足等,都可能会导致车辙的发生[2]。
沥青公路路面波浪主要是沿着路面纵向出现一系列高低起伏不平的变形,导致沥青路面波浪的原因主要是由于沥青混合料的级配设计不过关或者是由于在施工的过程中施工质量不过关造成的,如果沥青混合料的级配设计比较细或者混合料的强度不够,将会使沥青混合料不能形成嵌挤结构,强度不够,从而导致路面承载能力下降,在行车载荷的作用下,沥青混合料就会导致沥青混合料表面的劲度和强度下降,造成波浪变形的产生。
二、沥青路面病害的养护处理技术
1、坑槽的养护处理
如果沥青公路路面的基层完好,而仅仅只有路面出现坑槽时,可以采用“圆坑方补”的措施,找出与公路中心线垂直或者平行的坑槽修补的轮廓线,按照正方形或者长方形的形式进行修补。在修补的过程中首先应该将坑槽凿开到稳定的部分,然后采用空压机将槽壁、槽底的松动的部分以及尘土清除干净,然后在槽壁和槽底喷洒上薄层粘接沥青,并将沥青的混合料填补其中,在填补完成后采用手压路机进行碾压,并且应该保证具有足够的压实力,在对表面坑槽采用这种方法进行修补不仅能够达到要求,而且也不会出现裂缝的现象[3]。对于坑槽的养护处理还可以采用热补法进行修补,在修补时,首先将加热板使坑槽处的沥青路面加热,然后翻松被加热软化的铺装层,并喷洒上乳化沥青,然后加入新的沥青混合料,搅拌摊铺,最后采用压路机进行压实成型,从而达到要求。
2、路面裂缝的处理
在沥青混凝土路面的施工中恰当处理好纵向和横向接缝,是保证工程质量的重要前提。 其中对于纵向裂缝,及时修理由于行车或其他原因使已施工的车道边缘部分发生的变形污染。运用切割机或铣刨机切除和凿齐未充分压实的部分及塌落的部分,使封边垂直,线型成直线,摊铺新沥青混合料前涂刷粘接沥青。碾压时应该紧随在摊铺机后面立即碾压。横向接缝可以运用直接茬接缝进行每天的施工缝接缝,运用3m的直尺进行平整度的检测,人工凿除存在质量缺陷的部分和端部厚度不足的部分,以便下次连接成直角。清理干净接缝后,涂刷粘结沥青。下次接缝继续摊铺时应重叠在已铺层上5~10mm处,摊铺完后人工铲走已摊铺在前半幅上的混合料。碾压时,首先在已成型路幅上横向行走,碾压新层100~150mm,然后每碾压一遍向新铺混合料移动150~200mm,直至全部在新铺层上。之后改为纵向碾压,充分压实紧密接缝[5]。
3、路面变形的处理
对于路面车辙应该尽量预防路面车辙的出现以及加强日常维护,从而保证路面的质量和使用寿命,首先在施工的过程中应该采用沥青稳定碎石基石+半刚性基层组成的混合型基层,并且还应该保证沥青混合料的级配达到要求,保证沥青混合料中沥青的使用量科学合理,在施工的过程中对于 陡坡的路面应该采取特殊的设计,从而减少车辙的发生,还可以在沥青混合料中添加抗车辙的试剂。对于已经出现的车辙应该采取乳化沥青稀浆封层进行处理,对于比较深的车辙应该采用薄层罩面法车辙表处技术进行处理。
对于由于面层原因导致的沥青路面出现的波浪的维修和处理可以采用下面几种方式进行处理:(1)采用重型压路机沿着与路面中心线的成45°角的方向进行反复的碾压,从而能够将路面的平整度得到有效的改善,并且还可以将沥青路面的突起部分进行削平处理,从而使其比路面低,然后在采用填补沥青混合料进行找平压实[4]。在沥青路面的波谷均匀地方进行均匀散布一些粒径的矿料,在找平后采用压路机压实路面,对于波浪面积较大的地方或者波浪程度相对比较严重的情况下,在处理时,可以将面层挖除,重新进行摊铺施工面层。
三、总结
总之,沥青路面使用的过程中不可避免的会出现裂缝、车辙、坑槽等病害,如果不及时维修处理,很容易进一步加大病害的扩散,从而影响公路的使用的性能。所以,加强路面常见病害的分析及养护处理,积极引进新技术,新工艺,对提高公路的施工质量,减少沥青公路路面病害,保证公路使用功能具有重要的作用。
参考文献:
[1] 彭立建,易宏伟.高速公路沥青混凝土路面病害处理及养护技术探讨.广东建材,2008(11):70—73.
[2] 肖爱君.公路沥青路面常见病害及养护处理技术研究.黑龙江交通科技,2012(1):11—12.
公路沥青路面病害防治及处理措施 篇4
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
公路沥青路面病害防治 篇5
浅析农村公路沥青路面常见病害处治方法
沥青路面以其表面平整、坚实、无接缝,行车平稳、舒适、噪音小,造价低廉、适宜机械化施工等诸多优点,在各级路面上得到广泛应用.文章对沥青路面常见病害产生的原因及处治方法进行了探讨.
作 者:李云峰 侯亮亮 作者单位:修武县交通局,河南,修武,454300刊 名:中国科技博览英文刊名:ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年,卷(期):2009“”(7)分类号:U4关键词:农村公路 沥青路面 病害处治
道路沥青路面常见病害及防治探究 篇6
【关键词】道路;沥青路面;病害防治
引言
随着经济的高速发展,我国的公路网在不断扩大,沥青路面属于柔性路面,具有表面平整、养护简单、耐磨等特点,已在我国公路建设中被广泛采用。公路质量优劣最直接的表现就在于公路的路面,公路路面不仅会影响公路的使用年限,还会影响路面行驶的车辆的行车舒适程度。而沥青路面由于施工或是使用中出现了系列的病害,对整个公路的使用安全产生了很大的威胁,因此加强对道路沥青路面的病害防治具有重要的现实意义。
1、沥青路面常见病害及成因
1.1车辙 车辙指的是沥青路面在汽车荷载重复作用下产生的各层材料发生侧向位移,最终导致永久性的变形。当车辙达到一定的程度时,就很容易发生交通事故。究其原因,主要有以下几点:首先施工阶段,沥青混合料中的油石比重不合理;其次是公路基层的施工质量没有得到保证,有夹层出现不稳定直接导致路面横向推挤形成比较深的车辙;最后,公路使用过程中,雨水顺着裂缝进入公路内部。
1.2沉陷 沉陷指的是在车轮载荷作用下形成的表面凹陷变形或者是内部凹陷两侧隆起的现象。一般分为局部沉陷和大面积下陷这两类。引起局部沉陷的原因一般是由于局部的承载力不足,不能承受车轮传给路基的载应力,导致路面发生龟裂,当雨水渗入到损坏的路基中则会加大损坏,产生比较大的沉陷和开裂;而导致大面积沉陷的原因是路基压实度不够,或者基地土质、水文条件差土基湿软,使得路基呈不均匀沉陷。
1.3裂缝 沥青路面出现裂缝是最为常见的一种病害,在车轮荷载的反复作用下,沥青结构层地面会产生超过材料疲劳强度的拉应力,导致底部开裂,并逐渐扩展到路面上。虽然沥青路面的裂缝在初期并不会对公路的使用产生较大的影响,但随着时间推移,加上雨水的渗透,就会造成严重的破坏。一般道路的裂缝有三种类型:横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝。究其原因,主要有以下几点:①地基施工不规范,没有进行压实导致地基的承载能力弱,特别有些新旧公路搭接的部位,若没有规范的操作很容易导致地基不稳,产生裂缝;②随着物流行业的发展,现在的车辆载荷越来越大,有的沥青路面厚度过小无法承受超重车辆的到来的压力;③沥青混合料的质量不达标,则会造成道路没有很强的抗变形能力,特别是低温时,就会出现收缩缝。
1.4坑槽 坑槽也是沥青路面的一种典型的病害,直接影响到行车的舒适度和安全性。出现坑槽若不进行及时维修,也会演变成比较大的病害,甚至影响整个道路的路面结构。产生坑槽的原因有:从施工上说,沥青混合料质量不达标或者对路面碾压的强度不够,会导致后期的使用中出现坑槽;从公路的养护来看,若对一些小的病害没有及时处理,则可能导致坑槽的出现。
1.5泛油 泛油指是在高温作用下,沥青发生软化并在载荷作用下被挤压溢出,造成路面泛油的现象。在一些严重泛油的路段,沥青路面发光发亮,大大降低了路面的耐磨性,汽车在行车过程中极易造成交通事故。产生泛油现象的原因有很多,沥青用量过大是最主要的原因。其次,施工阶段操作不规范,擅自改变沥青混凝土的配合比或者沥青混合料的搅拌不均都会造成路面泛油。还有另一种泛油的情形仅限于轮迹带上,是由于车辆长期载荷使得骨料发生错动造成的。
1.6松散 松散指的是道路在长时间使用之后,沥青会从矿料的表面脱落,导致呈现松散的状态,在路面形成坑状。一般沥青路面发生松散现象主要是集中在车轮轮迹比较多的地带。造成路面松散的原因有以下几个方面:①路面施工过程中使用的碎石有比较容易风化的颗粒,当路面进水之后就会导致沥青脱落;②部分地基或基层的不均匀沉降;③使用过程中,沥青混合料各成分间的粘合性降低,导致沥青的含量逐渐减少,产生松散现象;④汽车漏油或者交通事故造成沥青脱落。
1.7推移
推移是沥青路面沿着行车方向发生拉裂破坏或者剪切而出现的推挤或者拥起现象。沥青路面在承受较大载荷作用时,车辆载荷所引起的水平力和竖直力会产生综合作用,从而使得结构层中的拉应力或者剪应力超过材料的抗拉、抗剪强度,这时就会产生推移。推移的产生一般与沥青混合料的配比、施工质量以及载荷有关。推移会破坏路面的平整度,同时也会加剧车辆的冲击对路面的破坏。
2、沥青路面病害防治措施
2.1设计质量控制
设计不合理是造成沥青路面病害的重要原因之一。如:路面基层、底基层无法满足行车荷载逐渐增长的需求、路面结构层次的设计无法满足不渗水的要求等。因此在沥青道路设计时要在技术和工艺允许的情况下,优先选择连续密级的配料,以减少空隙率,进一步提高沥青路面的防渗性能。若要选用半开级配或者开级配的沥青碎石,应该要在沥青面层下设下封层,以达到防治雨水渗入的目的。
2.2原材料质量控制
由以上对于沥青路面常见病害的分析可以看出,原材料的质量是非常重要的,有可能导致每一种病害的产生,因此要对原材料的质量进行严格的把握。首先是沥青的选用,要针对入度、软化点以及延度这三个方面来选择优质的沥青,沥青质量不达标直接影响到沥青路面的使用寿命。其次是对于材料的检验,根据道路施工设计对到场的每一种材料的各项指标进行检验,进场后还要注意材料的防晒、防雨。另外,除了沥青,还有矿物掺合料的质量也要进行控制,比如粉煤灰和矿粉。
2.3施工质量控制
施工质量的控制也是保证沥青路面质量的关键因素。首先,应对沥青混合料的搅拌质量加以控制,保证沥青混合料的质量,要保证各种材料的用量准确,严格控制搅拌的温度和时间,以保证沥青混合料的均匀和出场温度,并随时进行检查,发现问题及时纠正。其次是要注意碾压、摊铺、养护的质量。要严格按照规范操作,以确保路面有足够的压实度,待路面自然冷却到规定的温度范围内才可开放交通,对于一些没有设计超重车辆通行的道路要控制重载车辆的通行,以确保道路的使用寿命。
3、结语
随着我国现代化进程的不断加快,公路交通日益繁重,道路沥青路面会由于各种因素影响而产生不同的病害,这些病害不仅会缩短公路的使用寿命,还会对车辆的安全行车造成很大的威胁。因此在公路建设时,应从施工环节开始抓起,严格控制可能出现病害的因素,以减少后期养护和维修的工作量。而且我们不断总结实践经验和病害的处理手段,以确保能够避免所有病害的发生,促进我国公路建设的稳健发展。
参考文献
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公路沥青混凝土路面病害与防治 篇7
1 沥青路面常见病害
1.1 裂缝
沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题, 且不论其基层是柔性的还是半刚性的。沥青路面建成后, 都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响, 但随着表面雨水的侵入, 导致路面强度下降, 在大量行车荷载作用下, 使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的, 路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分, 使基层甚至路基软化, 导致路面承载力下降, 产生唧浆、台阶、网裂等病害, 从而加速路面破坏。由于我国沥青路面主要为半刚性基层沥青路面, 路面的裂缝主要是由半刚性基层引起的由下到上的反射裂缝与由面层温度应力和荷载作用下引起的由上到下的裂缝。裂缝的出现往往是沥青路面损坏加剧的开始, 导致雨水沿裂缝下渗, 软化半刚性基层, 造成基层强度不足而形成卿浆、沉陷、啃边等病害。由于沥青是一种感温性的锦弹性材料, 当外界温度下降时, 面层的沥青混合料树料逐渐变硬变脆, 并开始收缩, 当产生的收缩拉应力超过路面材料的抗拉强度, 沥青路面就从路表面往下裂开。理论研究成果表明, 在我国南方地区, 虽然在高温情况下路面很少开裂, 但高温时的突然降雨其温差可达30℃~40℃, 路面结构所产生的最大拉应力也可高达1.5MPa, 但这类裂缝一般呈现为“上宽下窄”, 最深也只贯通至中下面层, 基层一般尚未开裂。现场钻孔取样结果表明, 南方与中原地区由上到下的裂缝很少。
1.2 车辙
据了解, 驾车人行驶在道路上, 常常会看到一种高洼不平像是波浪的路面, 这往往被人们称作为车辙。走在这种路面上, 不但会有颠簸不适的感觉, 同时, 不小心也有可能造成安全隐患。车辙是指在渠化交通的道路上在行车荷载的反复作用下, 路面发生的不可恢复的永久变形, 由于沥青路面的车辙主要发生在高温季节, 所以车辙问题被认为是高温稳定性问题。车辙的产生不仅影响路面的平整度, 导致行车舒适性降低;较大车辙的路段, 车辆变向难以控制, 且雨天时路面排水不畅, 车辆易于发生漂滑而影响高速行车的安全。实践中发现, 沥青路面车辙的形成大体可分为三个阶段:开始阶段是沥青路面的压密阶段, 这个阶段时间比较短, 但时间段并不意味着变形不明显, 实际上, 这一阶段沥青路面变形很快。第二阶段就是沥青路面压密稳定时期。第三阶段是由于沥青路面高温强度不足或抗永久变形能力不强。路面上出现车辙, 严重影响路面的使用和服务品质: (1) 路表过量的变形影响路面的平整度; (2) 轮迹处沥青层厚度减薄, 削弱了面层及路面结构的整体强度; (3) 雨天车辙内积水导致车辆出现漂滑, 影响高速行车的安全性; (4) 在冬季车辙槽内聚冰, 降低路面的抗滑能力, 行车产生冰滑现象; (5) 车辆在超车或变换车道时方向易失控, 影响车辆的操纵稳定性。
1.3 泛油
油面作为一种柔性的直接的接触面, 强度低, 在荷载、动能的压榨和倾轧下, 路面产生的变形也越大, 夏天里软化的沥青特别是上层油石比偏大的多余部分沥青在油面的变形中极易被挤压溢出, 并且随荷载等因素增大而加剧, 造成泛油。泛油多发生在夏季高温季节, 是由于面层油石比过大, 含油量过高而形成的。路面泛油会造成三种直接后果:一是路面滑溜, 对行车安全构成严重威胁, 特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高, 而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低, 直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变, 上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大, 中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通, 路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层, 甚至击穿上面层, 形成水损害。
1.4 推移拥包
沥青路面属柔性路面, 它具有行车舒适、振动小和噪音低等优点, 在我国的公路路面中占绝对的比例。但就已建公路而言, 有相当部分没有达到预期的使用功能, 存在使用期达不到设计使用年限的问题。有的公路路面第一年建成, 当年或第二年就出现部分推移和拥包, 严重影响了车辆行驶的安全性、舒适性, 在社会和经济上造成了不可弥补的损失和影响。其原因有: (1) 沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低, 矿料级配不良, 细料偏多, 致使面层材料自身的高温抗剪强度不足, 在行车作用下产生拥包; (2) 基层局部含水量过大, 水分滞留于基层, 或基层浮土过多, 或透层沥青洒布不合要求等原因, 影响面层和基层之间的结合, 在行车水平力的作用下, 使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形; (3) 由于基层局部强度不足或水稳性不好, 使基层松软在行车作用下, 形成局部拥包。
1.5 坑槽
坑槽是沥青路面的典型病害, 严重影响路面的平整度和行车的舒适性。坑槽破损主要表现形式: (1) 表面层产生坑槽, 路表水 (雨水或雪水) 进入并滞留在表面层沥青混合料中, 在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下, 沥青路面便会出现局部松散破损, 路面自上而下逐渐会形成坑槽; (2) 表面层和中面层同时产生坑槽。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落, 沥青混合料失去粘结强度, 导致路表面产生网裂、形变 (局部沉陷) 和向外侧推挤, 并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离, 最终形成坑槽; (3) 底面层和基层问产生坑槽:此类病害容易发生在翻浆现象非常严重的路面, 在动水压力和孔隙水压力的反复作用下, 使得整个面层范围内的基层粒料出现松散, 并反射到面层, 最终会导致坑槽出现。
2 沥青路面病害的治理养护
2.1 裂缝的修补与养护技术
公路沥青路面由于受路面结构、气候、地形、地质条件、行车等多种因素的影响, 都会产生不同程度的路面裂缝。下面介绍几种对沥青路面裂缝进行加热修修补的施工工艺, 具体是扩缝, 用扩缝机对细小、不规则、难以灌入的裂缝进行扩宽处理;清缝, 用空压机对已扩的裂缝进行清扫;裂缝加热, 使用专用的液化气喷枪对所扩的裂缝进行加热;灌缝, 路面裂缝加热后, 热沥青在沥青泵作用下通过灌缝喷枪灌入裂缝中。并按照其施工工艺要求, 借鉴较为成熟的导热油间接加热、高压空气清缝等技术, 对软管加热和裂缝加热等技术尚待开发的领域进行了攻关, 经过反复的结构设计和大量的选型计算, 成功研制了集路面裂缝清扫、裂缝加热、裂缝灌注于一机, 成本低廉, 性能完备的GF-260型沥青灌缝机。另外, 沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系。所以, 在裂缝修补过程中, 应选择优良的灌缝材料, 尽量采用开槽贴缝式处理设计, 优化施工工艺, 提高裂缝修补的成功率, 从而延长沥青路面的寿命。
2.2 路面沉陷的修补与养护技术
对于基层损坏造成路基下沉、翻浆路段, 在原路面及基层基础上, 底基层采用6%的水泥稳定碎石砂20cm垫层处理方法, 因土基含水量较大, 地下水排出困难, 采用挖出的原路面结构层中的二灰碎石掺入6%的水泥, 用灰土机拌匀后回填碾压成型, 厚度为40cm, 其下铺一层土工布过滤。同时加深路侧边沟并增设盲沟。对于基层和土基结构破坏而引起的沉降, 必须先将基层和土基处治好, 然后才可修复面层。如有条件, 可采用热再生沥青路面修补设备修复沉陷、翻浆, 病害, 较之传统铣刨原路面的方法更为先进、经济合理。
2.3 路面车辙、推移的修补与养护技术
道路车辙是沥青路面在车辆荷载、温度等因素的反复作用下产生的病害之一。车辙严重时会影响车辆正常行驶, 甚至引发交通事故。抗车辙剂是一种由多种聚合物复合成的沥青混合料添加剂, 它是通过集料表面的增粘、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用而大幅提高沥青混合料的高温稳定性, 同时对混合料的水稳定性和低温抗裂性也有改善。运用该材料维修改造后的路面, 将可提高抵御温度、水等的侵害, 避免道路变性发软、损坏和开裂现象的发生。路面上发生车辙应按以下方法挖槽修理: (1) 先将修补、车辙的地方划出规则开头的轮廓, 做到圆洞方补。所划轮廓要比损坏的略大, 并清除尘土杂物; (2) 沿着轮廓垂直挖槽 (必要时先洒水) , 挖槽的深度不小于原坑槽最大的深度, 做到浅洞深补; (3) 把挖出的材料筛选, 选出可以利用的材料; (4) 挖槽时, 对下层材料应尽量避免振动, 有松动应一并挖出; (5) 路面车辙较多, 车辙之间的距离又近, 为便于修补并使修补部分平整, 可以将邻近的车辙划为一片, 按片挖槽进行修补; (6) 新铺部分压实系数采用1.3, 以便碾压密实后与原路面齐平。如坑槽、车辙深度较大时, 应按路面结构层次分层修补。
2.4 路面泛油病害的处理
对于路表轻微泛油, 表面石子仍外露的路段, 可不作处理。对于因局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽等破坏的, 宜按坑槽修补方法处治。对于大段泛油严重, 摩擦系数降低较多, 影响行车安全的, 可采用碎石压入法处治或铣刨原重新摊铺面层。
2.5 面层拥包、波浪的修复技术与方法
轻微拥包、波浪而且已经稳定应予铲高补凹, 保持平整。拥包、推移严重, 其高差达5cm以上时, 要做大修, 根据以上对产生推移的分析, 可采用如下方法进行预防: (1) 要经过反复试验论证, 选取一个最科学、合理的施工配比, 选用的粒料和沥青要符合规范要求; (2) 在沥青混凝土路面施工中, 严格按施工规范执行, 尤其是对厚度的控制, 要保证最薄的地方也达到设计要求; (3) 对于下承层或路基强度不够而产生推移, 可通过下承层与沥青混凝土面层之间加设土工合成材料来解决; (4) 对透层的施工要严格控制, 从对下承层的清扫到乳液的撒布都要认真施工, 让透层油起到良好的粘结作用; (5) 对两层油面之间污染造成夹层现象, 可以通过洒布粘层油来解决; (6) 根据通车后路面情况及时做好养护工作; (7) 通过渗水试验来检测路面的压实效果, 避免路面结构有水而造成推移。
2.6 路面坑槽的修补与养护技术
沥青路面早期破坏的坑槽问题, 一直困扰着管养单位。路面出现的坑槽不仅影响到路容美观和行车舒适性及安全性, 而且如果不及时进行合理维修, 在车辆荷载与环境负面因素下, 会加剧路面的破坏, 甚至导致路面结构性的损坏, 严重降低路面的使用寿命。目前, 路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备可分为两种, 一种为冷补法。另一种为热补法。两种方法各有特点:冷补法可适用于不同深度并可在任意温度下的坑槽修补, 但坑槽修补后存在明显的接缝, 如处理不好易渗透水, 使接缝处出现唧浆, 造成新的损坏, 修补所需时间较长, 雨天及寒冷季节修补质量不能保证, 修补效果不如热补法。热补法可基本适用于全天候修补坑槽, 坑槽修补后无弱接缝, 与原路面保持平整, 修补效果好, 修补所需时间短, 废料可以再生利用, 利于环保、节省资源, 但对于较深的坑槽修补效果不易保证。局部修补是路面养护中最常用的方法, 其中最多的坑槽修补。而热态修补的质量最好。
3 结语
最近几年, 随着国家对公路建设的大量投资, 我国的公路建设取得了巨大的成绩, 不仅仅是公路历程, 而且在公路管理和养护方面也摸索出一系列经验。今后, 我国公路事业的重点也将从建设期转入养护期, 沥青路面的各种病害成因比较复杂, 沥青路面一旦出现损坏, 维修不但费时费力, 而且影响工程完整和交通, 所以对于沥青道路应加强管理和维修养护工作, 积极预防损坏现象发生, 若一旦发生, 应及时维修, 防止各种损坏现象的进一步发展扩大。
摘要:沥青路面病害的出现, 不仅影响道路的使用质量, 同时也带来较大的交通安全隐患, 鉴于此, 笔者根据自己从事多个公路沥青混凝土路面施工及维修的经验对沥青路面的病害与防治进行了一些探讨。
关键词:公路沥青路面,病害,养护,性能
参考文献
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公路沥青路面病害防治 篇8
1 沥青路面的病害成因
1.1 平整度差。
由于路基压实度不够, 压实不均匀, 路基强度不足或路面厚度不足等因素影响, 在行车荷载冲击及反复作用下, 导致路面平整度差, 有的甚至出现波浪, 搓板现象, 尤其在桥涵两端与路面衔接处, 由于施工处理不当, 更会发生高低不平, 甚至既车现象。
1.2 冲刷呻泥及局部网裂和坑洞。
由于沥青混凝土面层下面常采用水泥稳定碎石或水泥稳定沙砾基层, 路表水透过沥青面层停留在基层表面上, 在行车荷载反复作用下, 动力水冲刷基层的表面细料, 并逐渐形成灰浆, 水和灰浆使沥青面层与基层脱离, 在沥青面层不太厚的情况下, 灰浆被行车荷载挤压, 通过面层裂缝或面层混合料的孔隙唧到表面, 此部位便发生网裂。接着便可能发展为坑洞。水泥稳定碎石或水泥稳定砂砾一旦遭到雨、雪、水的侵蚀, 都可能产生冲刷唧浆现象, 特别是混合料不均匀和有粗细骨料寓折现象时, 更易产生此种病害。
1.3 车辙。
表现为沿行车带方向, 出现横向高差。主要是由于基层及面层施工时压实度不足, 沥青混合料级配设计不合理, 稳定性差以及车辆重载或超载过多等原因所至。
1.4 泛油。由于沥青混合料中沥青含量过多、空隙率较小以及高温稳定性差等原因造成。
1.5 剥落。
由于沥青混合料中使用中性或酸性石料, 将会造成集料与沥青之间的粘附性不足, 使路面形成麻面, 进而形成坑槽、松散、剥落等病害。施工时, 混合料产生离折, 也是剥落的原因之一。
1.6 波浪。
是由于路面组成材料设计不合理或施工质量差等原因, 导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。在纵坡段, 由于高温的影响, 也会出现此病害。
1.7 裂缝。
沥青路面在建成后, 无论其基层是柔性或是半刚性材料, 都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝, 对使用性能无明显影响。但随着雨水、雪水以及冰冻的发生并侵入, 会导致路面两侧的路面结构层, 特别是裂缝附近土基的含水量加大, 甚至饱和, 其结果是路面强度明显降低, 在大量行车荷载作用下, 将产生冲刷唧浆, 使路面产生结构性的破坏。
沥青路面的裂缝, 主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。
1.7.1 纵向裂缝。
是沿着路面伸展方向纵向开裂, 基本与行车方向平行、或稍有倾斜。大多数分布于路面中央、一部分在中线两侧行车带附近或路面边缘。纵向裂缝主要是土基的不均匀冻胀所致。而土基的不均匀冻胀又与当地的土质、水分、气候寒冷程度有关。半幅施工接缝处理不好或有污物、灰土等没有彻底清除等, 都会造成裂缝的发展。
1.7.2 横向裂缝。
是沿着道路宽度方向上发生的路面开裂。一般贯穿整个断面。横向裂缝产生的主要原因是设计不周、路面结构组合不合理、路面厚度较薄以及结构之间连接不好或路基、基层稳定性较差等原因造成。一部分是由于低温缩裂而造成的低温裂缝。
2 沥青混凝土路面病害的防治
2.1 做好结构层的设计。
路面结构层的设计应根据使用要求及气候、水文、地质等自然条件, 密切结合当地实践情况, 严格遵循设计原则, 力求做到设计科学、经济、合理。包括结构层的组合、厚度、原材料选择、混合料配合比设计等, 使其满足预定的承载能力、耐久性、舒适性、安全性等要求。防止因先天不足而导致的病害发生。
2.2 提高路基的强度和稳定性。
路基是路面的基础, 只有基础坚固而稳定, 才能确保路面鼙体结构的强度和稳定性能, 以至不受和少受外来因素的影响而发生沉降裂缝等。
2.2.1 路基填筑材料应首选石、砾、砂类土,
其次选用含砾、砂的低液限粘土, 再次选用低液限枯土。严禁用粉质土和有机土填筑路基。
2.2.2 压实度是反映路基强度的重要指标,
也是提高路基强度和稳定性最经济、最适用、最有效的技术措施。施工中必须严格检测控制, 使其达到规定值。填土厚度 (松铺) 每层不应大于30cm。
2.2.3 降低地下水位是提高路基强度的重要措施。
路面底部以下80cm路床是路基的关键部位, 它直接承受和吸收路面的扩散应力。因此, 更要保证其具有足够的强度和稳定性。
2.2.4 适当提高基层厚度。
实践证明, 当基层厚度由10cm增加到25cm时, 其承载力提高为原来的3倍。
2.3 做好路基排水。
施工前, 首先在路基设计的边沟位置开通边沟, 边沟深度应大于路槽深度20~30cm, 以确保路槽不存积水。对路槽有泉眼的地段, 应每隔一定距离设置盲沟, 并设置一定厚度的砂砾层, 以隔断地下水, 避免地下水进入基层, 使基层长期处于良好的工作状态。
2.4 选用优质沥青混合料。
2.4.1 选择松弛性能好的优质沥青材料做
面层, 保证沥青针人度、延度指标。在缺少优质沥青情况下, 应采用某些填加剂或聚合物, 以提高沥青的低温抗裂性能和高温稳定性。
2.4.2 采用密实型沥青混凝土面层。
空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响。密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢, 同时也延缓了裂缝的扩展。
2.4.3 沥青混合料的集料应选用表面粗糙、
石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如为酸性集料, 则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉, 以保证混合料抗剥落性能。尽量降低集料的含水量, 尽可能使用人工砂代替圆形颗粒的天然砂。
2.4.4 沥青混合料的级配应科学合理, 应综
合考虑其低温抗裂性能、高温稳定性能以及抗疲劳、抗老化性能等。
2.5 做好基层、面层的施工。
2.5.1 严格执行施工规范和操作规程。
做到分层填筑、分层碾压、分层检验, 使其满足各项技术指标。路基压实度应保证达到90%以上。若发现有松软土基, 则必须进行挖、换、凉、晒, 使之达到规范要求后再进行施工。
2.5.2 沥青面层的施工要严格控制好配合
比、压实度、平整度等关键技术指标的要求, 力求做好初压、复压和终压三个辗压阶段的施工。
2.5.3 混凝土的养护要做到及时、正确、完善。
做好施工养护、日常保养及维修, 避免出现早期破损, 防止病害的发生与发展。应采取有效措施, 对已发生的病害进行及时修补和适当处治。
结束语
公路沥青路面病害防治 篇9
关键词:高速公路,沥青路面,病害防治,养护
如今, 我国综合国力不断增加, 相应的高速公路建设也不断发展, 对于我国高速公路路面来说, 往往对应的是沥青路面, 但沥青路面相关影响因素比较多, 这些因素的存在, 会导致沥青路面受损。因此, 高速公路沥青路面病害问题是比较严重的, 必须及时明确病害原因, 并加大养护力度以及防治力度。
1高速公路沥青路面病害原因研究
1.1水稳定性影响因素研究
对于高速公路路面来说, 在温度比较高的天气下, 容易受到动荷载作用的影响, 且这种影响是不间断的, 随着高速公路沥青的不断上浮, 相应的高速公路混凝土稳定性不断降低, 高速公路路面层也受损。对于层间水来说, 是能在高速公路沥青各个面层内存留的, 也可能会渗透到路面基层以及底基层, 进而留下底基层。在这样的情况下, 路面各层次是无法承受相应外力的, 这样会导致应力集中化问题出现, 导致高速公路沥青路面受损。对水渗透来说, 是导致高速公路路基沉降的主要原因, 也是导致桥头沉降、高速公路路面开裂的主要原因。
1.2热稳定性影响因素研究
在高温天气下, 高速公路沥青里面由于被车辆多次碾压, 其荷载力和承受力会大大降低, 一旦大于沥青混合料的最高稳定度, 就会导致高速公路沥青混合料流动, 长时间下去会形成车辙。对于车辙的出现来说, 主要受重载车辆碾压的影响。如果施工时期高速公路建设所用的沥青混凝土质量或者级配不合格的话, 还会导致车辙问题严重化, 最终使得路面受损。
1.3路基强度影响因素和路面稳定性影响因素研究
如果高速公路路基强度不够强的话, 也会导致沥青路面病害出现。导致路基强度降低的原因比较多, 主要有软基处理不当、相应的压实度不达标, 尤其当路堤边侧压实度不足时, 会导致地基严重下沉, 另外还包括地下水未隔断以及分隔带排水系统问题等。当高速公路路面稳定降低后, 也会导致沥青路面病害出现。
1.4路面养护不到位
要想从根本上避免高速公路沥青路面病害, 必须定期和及时养护沥青路面, 这是必须的。具体来说, 沥青路面养护方法比较多, 不仅包括修补车热料热补和切割热料冷补, 还包括封堵灌缝以及及时清理路面积水等。针对那些先天就有的沥青路面病害来说, 必须采取预防性的养护措施。
2高速公路沥青路面病害维修措施研究
案例1:广佛高速公路是广东省自行设计、施工的第一条高速公路, 主线全长13.838km, 于1989年建成通车。1993年初全线采用奥地利费尔辛格公司的Novophalt改性沥青加铺了4cm改性沥青罩面层。1999年10月完成扩建, 其中横沙至雅瑶扩建为双向8车道, 雅瑶至谢边扩建为双向6车道。2003年~2004年间对广佛高速公路路面进行了大修, 大修主要对原路面进行铣刨罩面补强。2009年底再次完成对雅瑶至谢边6车道改8车道的扩建。结合养护设计经验, 提出了适合预防性养护路段的选择标准。如表1所示。
广佛高速公路某路段沥青混凝土层出现病害问题, 不仅有严重龟裂, 还有严重沉陷[3]。导致该病害出现的原因主要是不合理施工, 没有加强原本路基加固, 相关混合料成分不合理, 拌合不均匀, 且沥青级配不合理。针对该案例, 必须采取有效的裂缝修补和沉陷修补措施。
路面裂缝修补措施。当出现沥青路面裂缝之后, 要及时明确裂缝实际宽度, 进而采取有效地修补错误。对于那些宽度小于五毫米的路面裂缝, 要及时进行相应的杂物处理和尘土处理, 还要适当浇灌适量的热沥青, 保证灌入深度足够高, 还要捣入适量的石屑以及粗砂等, 及时处理溢出的杂物。对于那些宽度超过五毫米的路面裂缝, 要及时清除相应的裂缝边缘, 要捣入适量的热拌混合料, 必要时应用适量的乳化混合料。另外, 针对那些严重龟裂路面来说, 要首先进行基层修补, 进而摊铺新的面层。
沉陷修补措施。针对那些路基沉降不到位所致的沉陷来说, 面对无法继续下沉的情况, 单纯进行面层修补即可, 还要结合路面实际受损情况来采取相关措施。对于路面下沉, 但并未受损, 只有小程度裂缝的沉陷, 要及时喷洒适量的粘层沥青, 还要进行沥青混合料填补。在路面受损严重且已经出现坑槽的情况, 要严格结合坑槽处理方法进行沉陷修补。对于那些基层受损所致的路面沉陷来说, 要首先进行基层处理, 之后再制作面层。针对那些桥涵台背沉降来说, 可以采取沥青面层处理方法, 填土密度不足的话, 要重新进行压实, 必要时应用夯实机械。对于那些含水量丰富以及空隙大的软基和粘土层来说, 最好进行换土。
车辙修补措施。对于那些程度较小的车辙病害来说, 可以应用适量的乳化沥青稀浆进行修补。针对那些车辆行驶等导致的车辙来说, 要及时处理好面层切削以及面层铣刨, 进而应用一致的沥青混合料来摊铺路面, 恢复沥青面层。针对那些横向波形车辙, 一旦稳定, 就要及时切削凸出处, 采取波谷喷洒混合料、涂刷沥青以及填补混合料的方法, 压实高速公路沥青路面[5]。对于那些面层不稳定导致的车辙来说, 要及时处理面层, 还要再次制作面层。
坑槽修补措施研究。对于那些基层未受损, 单纯出现坑槽的路面, 要结合“圆洞方补”的原则进行修补, 还要明确和路中心线相平行或者相垂直的修补指示图。在开槽操作的时候, 应当开到稳定处, 必须保证槽壁垂直, 还要及时清理槽底部的垃圾和槽壁垃圾。对于重新填补的那部分来说, 应当比原本路面要高, 还要最终和原本路面保持平行。对于那些地基沉降以及基层不够强所致的坑槽来说, 要首先进行基层处理, 之后再采取面层修补措施。针对当前的路面坑槽修补来说, 相应使用的综合修补设备主要有两个, 第一种是冷补法, 比如美国HD企业生产的PEO-PATCH TCM415-160型;第二种是热补法, 比如英达修路王等设备。冷补法能够在各种深度和各种温度环境下应用, 但容易出现渗水问题, 且修补时间是比较长的;热补法可以进行全天候应用, 且不存在弱接缝问题, 修补时间比较短, 修补效果比较好, 符合环保节能要求。
3结束语
综上所述, 在当前的高速公路施工中, 存在的问题比较多, 还存在高速公路沥青路面病害问题。该问题的出现, 大大降低了高速公路沥青路质量, 严重时导致一系列事故产生。我国相关部门人员必须加大对高速公路沥青路面病害产生原因的研究力度, 进而采取一系列有效的防治措施。
参考文献
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[2]李浩, 马任.关于高速公路沥青路面的松散和泛油病害研究[J].科技创新与应用, 2013 (33) :215.
[3]杨通武.浅析高速公路沥青路面的养护施工[J].黑龙江交通科技, 2013 (5) :55.
公路沥青路面病害防治 篇10
关键词:山区公路,沥青路面,唧浆,水破坏
1 前言
近年来我国公路开始快速发展, 城乡公路也逐步开始进行等级路改造或砂改油工程改造, 农村公路建设取得了长足进步, 沥青路面以其施工及维修方便等显著优点得到广泛应用。近年来, 随着交通流量的迅猛增长, 特别是在重交通荷载、超载运输以及其他不利自然环境等外部因素的影响下, 沥青路面出现了较严重的病害, 导致路面使用性能迅速下降, 影响了车辆的安全和快捷行驶, 养护也面临巨大压力。尤其是山区的沥青路面结构公路, 由于地势等环境恶劣, 更易遭受水毁损害, 既影响了车辆的正常通行, 也造成较严重的经济损失。下面对山区沥青路面水毁病害进行分析总结, 并针对各个阶段的情况提出一些防治措施。
2 水破坏的表观特征及破坏形式
从公路水毁调查情况看, 在降水过后, 因水破坏而带来的病害一目了然, 一般有以下几种不同的现象。
表面产生坑槽。降水过程中, 水会进入并滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中。在大量高速行车荷载的作用下, 一次次的产生动水压力使沥青从碎石表面剥落下来, 局部沥青混凝土变得松散碎, 石被车轮甩出路面产生坑槽。水破坏产生的坑槽往往如“雨后春笋”般集中出现, 坑槽周边粒料松散, 开挖后槽内湿度大。
表面产生网裂形变。降水过程中, 自由水渗入并滞留在表面层和中面层内。在外力作用下使两层内沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落, 导致表面产生网裂、沉陷和向外侧推挤。此类网裂病害一般自中部向外呈散射状, 越向外部裂痕越浅、病害越轻, 若病害发展至基层阏裂缝处将有明显灰浆。
唧浆、网裂、坑槽。若自由水长期滞留在半刚性基层顶面, 水会在行车压力的作用下冲刷基层混合料表层的细料, 形成灰白色浆并被行车唧到路表面。在灰浆量大的情况下可能会产生较深的坑槽, 并产生基层松散, 破坏灰浆数量较少, 会产生路面网裂或变形。另外, 路面横纵缝内受水影响也会出现唧浆, 并逐渐在缝隙两侧形成网裂沉陷区。
通过对上述三种不同类型的破坏形式钻芯取样检验, 第一类病害只出现在沥青混凝土层。网裂沉陷处的取样表明:沥青混凝土表面层完全松散, 基层结构完整。但基层与底面层分离裂缝沉陷处的取样则表明:二灰基层已受到破坏, 出现断裂、松散现象。
车辙。自由水侵入沥青面层后, 使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下滞留在面层下部的水使矿料、特别是粗粒矿料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落。使沥青混凝土的强度逐渐损失, 直到完全松散。在行车轮迹下不但产生压缩形变, 更严重的产生剪切形变。轮下的沥青混凝土向两侧, 特别是向外侧挤出使轮迹带下陷。同时其两侧鼓起, 形成严重的辙槽, 槽深一般达30-40mm, 最深可达8-10cm。如不及时处理辙槽, 在降水过程中或雨后, 辙槽就变成积水槽, 使水有更长的时间渗入和透过沥青面层, 造成更严重的水破坏。
3 水破坏的成因
3.1 破坏机理
所谓水破坏即自由水在沥青混凝土的孔隙之间, 受外部荷载和温度胀缩的反复作用, 逐渐侵入到沥青与集料的界面上, 由于水动力的作用, 沥青膜渐渐地从集料表面剥离并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。剥落破坏包括两种状态.其一是自身的剥落破坏.其二是在交通荷载作用下路面的破坏。许多沥青路面在混合料内部发生剥落破坏时, 其路面结构并没有发生破坏, 如果在路面内部的剥落增加, 路面的变形和破坏可能是在荷载重复作用下发生, 剥落破坏可导致坑槽、剥蚀。
3.2 水破坏的成因
沥青路面产生水破坏是由多种内、外因素共同作用的结果。
内因。沥青混凝土自身结构层的影响。从路面结构看, 表面层采用的是密实式沥青混凝土。按《公路沥青路面施工技术规范》 (JTJ032) 中I型沥青混凝土的矿科级配。在马歇尔试验确定的最佳沥青用量下, 其空气率为3-6%。但在实际施工过程中, 局部位置会受混合料离析、摊铺不均匀及碾压温度不当、压实度不足等因素影响。现场的空气率将达到9.S%以上。这些薄PJ位置是最易产生水破坏的。
水破坏有可能是从沥青面层的下面开始的。由于水分进入沥青路面滞留在基层上面, 沥青面层的下面层又往往是空隙率较大的沥青碎石或II型沥青混合料。空隙中充满着水分, 给水破坏造成了潜在的威胁。
排水设施不良。高速公路中央分隔带一般都栽种树木花草, 分隔带毛细水又增加了路面受水侵扰的机会。部分高速公路外路肩采用铺砌或浇筑混凝土形式, 影响了沥青混凝土各层横向排水, 路面结构层中又未考虑水层或防水层设计。
外因。降水量的影响。这是一个非常直观的因素, 降水量大、持续时间长的地区, 路面受水的侵蚀机会就多, 产生水破坏的频率也就高, 水破坏现象相对严重。因此就本地区来讲, 雨季及冬季融雪期间水破坏最为严重。
外部荷载的影响。车辆高速驶过时, 会产生相当大的水压力和抽吸力。在交界面上的这种压力还会冲刷基层顶面半刚性材料中的细料, 经多次冲刷积累的细料形威灰白色浆。另外车辆驶过时, 轮下的压力会将轮下结构层中的水压挤, 而同时车轮驶离时又产生相当大的抽吸力。这两种力的瞬时先后作用能使滞留在基层顶面的浆唧出表面。重载车通过时产生的压力及抽吸力较小车要大得多, 也就容易产生唧浆现象。
冬季冻融的影响。由于冬季昼夜温差大, 循环冻融, 加速了沥青老化与集料的剥离作用, 易产生集料松散脱落。
4 沥青路面水毁的防治措施
4.1 设计阶段
山区公路等级普遍较低, 但路面结构层的厚度必须保证, 要改变“强基薄面”的不当做法, 尽可能采用“强基厚面”设计, 保证路面面层厚度, 提高面层防水性能是解决沥青路面水毁损害的关键一环;强路表排水设计。首先要设计适宜的路面横坡;其次是调整路肩排水设计, 将路缘石做平或外移拦水带, 减少雨水在路肩汇流的状况;在路面结构层内设置排水系统。水分通过沥青面层的空隙或裂缝渗入面层内部, 必须及时排除, 可在沥青表层下, 在路面外侧与路缘石交界处设置一道路面层间集水盲沟, 沟宽宜在6cm~10cm之间, 内填小石子, 纵向每5m埋设横向软式排水管, 将盲沟内汇水横向排至路基外, 以解决路表水侵入内部造成水毁损害的问题。
4.2 施工阶段
保证良好级配必须选好原材料, 做好施工配合比, 校正设计配合比与施工配合比之间的偏差, 保证结构层的空隙率在设计规定范围内;沥青面层需经过压实成型后才能通车使用, 其压实性能对沥青路面的物理力学性质有着重要影响, 沥青混合料经充分压实可以明显增加路面材料的不透水性和强度, 这对提高沥青路面的水稳定性和降低水毁损害有重要意义;合理选用抗剥落剂是保证混合料的粘结力的重要措施。
4.3 保养阶段
加强日常小修保养工作。沥青路面水毁损害要及时预防:要做好路面日常清扫工作, 及早处治细小病害, 防止病害扩展;要加强排水系统的养护;要加强桥涵接头等薄弱环节的养护;做好预防性养护工作, 合理安排大中修工程。沥青路面有其合理使用寿命, 超期服役必然加重其病害的发展, 加速水毁损害的发生。在其合理使用期限内必须正常安排大中修, 如适时进行封层、罩面或加铺面层等, 这样可形成良性循环, 从而有效防止水毁损害的发生。3) 在管理上应重视超限超载运输的控制和管理, 减少超限运输车辆对公路的损坏。同时加强管理, 保护公路的完整性, 避免侵害路面现象的发生, 也可有效防止其水毁损害的发生。
结语
公路沥青路面病害防治 篇11
【关键词】沥青路面;因素;养护
沥青路面,因其造价低廉、表面平整、噪音小、行车舒适、修复方便,被广泛用于公路路面面层。但沥青路面易老化、耐水性能差、高温稳定性差、低温易开裂,导致容易出现各种各样的病害,而这些病害对行车速度、行车舒适度、路面使用寿命及交通安全带来不良影响。
1. 沥青路面病害产生因素。
高速公路沥青路面早期病害主要表现特征:局部沉降、坑槽、车辙、纵横向裂缝、面层松散、剥落、离析、沥青老化等病害。这些病害形成主要有:沥青老化和水的破坏。公路使用一段时间后,沥青路面会出现这些病害,是由于随着路面开放和路龄增加,沥青逐渐失去弹性和粘结力,沥青性能发生了改变,沥青的抗温度裂缝、抗疲劳破坏能力等都会逐渐减弱,从而形成坑洞、松散、剥落、离析、破裂等路面病害。其次因沥青混凝土面层级配不密实、压实度不合标准、铺装时温差大等引起的沥青混凝土面层空隙率偏大,水很容易进入到沥青面层中,使沥青层产生破坏作用,沥青与碎石的粘结力不足,在行车荷载的作用下矿料松散,路面形成坑洞、网裂、唧泥等现象,随着雨水渗入路基,造成基层破坏,带来更大的行车安全问题。再次沥青混凝土的水稳性从设计到施工未能得到有效控制。水在路面中表现形式为空隙水、层间水、深层渗水。沥青混凝土的热稳性受多种因素的影响。主要是油石比、级配、摊铺的均匀性、粉料比例等。
2. 沥青路面维修类别及修补工艺。
2.1沥青路面维修类别主要有以下几方面:第一、涂胶防水:路面出现网裂,没有明显变形,也未出现唧浆,拟采用修补胶薄薄涂一层,防止水的渗透;第二、裂缝灌热沥青,防止水的渗漏:路面出现裂缝但未出现明显错台(在5mm以内),也无啃边现象,可采用灌热沥青的办法作防水处理;第三、热烘、掺料、补强:经过考证属沥青面层上面层的病害,如龟裂、蜂窝1~2cm以内车辙等路面变形不严重的点,可采用修路王热烘,适当添加新料,人工搅拌均匀,压实补强。第四、挖补分层填筑:路面病害已经波及到中下面层,乃至基层,必须挖除,分层填筑。
2.2沥青路面修补工艺分为三大类:第一,热沥青灌缝修补工艺。清缝用吹风机和铁钩清除缝中杂物,以加温到130℃以上热沥青用灌缝机依次缓慢向缝中灌注,直到饱满为止,待沥青冷却但在可塑状态时约60℃左右,用铁铲铲除表面多余沥青,以防污染路面;第二,沥青路面上面层热补操作工艺流程。划定修补范围热烘有病害路面使温度达到100℃以上,用铁耙将有病害路面表面耙松并铲除表面大集料添加新料梳拌均匀然后碾压密实至冷却到地表温度在50℃以下、脚踩不软时放行交通;第三,挖补工艺流程。确定好维修范围然后沿范围四周锯缝凿除病害层,清除废料再用高压吹风机将修补界面吹净洒粘层油布满界面,分层填筑(厚度不大于6cm)再分层压实,压实度要在95%以上,用冷补胶涂四周接缝以防水路面沥青冷却到50℃以下时放行。
3. 沥青路面做好预防性养护。
3.1预防性养护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必要的措施,以达到保养路面系统、延缓损坏、保持或改进路面功能状况的目的,它具有延长路面使用寿命、提高路面的使用性能、保证养护费用降低且效益提高。预防性养护的成本低、效益高。沥青路面在行车作用下,出现小面积松散、个别坑槽、网裂后,如果及时进行养护,采取有效的改善措施,所需的养护成本就越低。如果等到路面破坏严重再维修,由于修复的难度较高、工程量大,所需资金投入就会增大,而且维修的工期相对较长,从而给车辆的出行带来不利影响。预防性养护成本低、施工期短、施工速度快、对交通的影响较少,并且可延长路面的使用寿命,创造良好的交通环境。
3.2预防性养护是持续性养护,在沥青路面养护中仅使用一次预防性养护措施,往往不能充分发挥作用。须在路面使用期内持续地采用预防性养护措施,才可以把路面状况维持在一个较好水平,获得长期良好的公路行车环境,延缓路面的破损,推迟路面的大修时间,节约资金,让有限的养护资金充分发挥作用。为使路面达到同样的服务水平,合理确定预防性养护时间。预防性养护技术的关键在于预防性养护时间的选择,一般来说,养护措施采取的越晚所要花费的成本越高;如果采取的养护措施过早,同样会造成养护资金的浪费。
3.3做好预防性养护措施:
(1)灌缝或封缝。裂缝是沥青路面早期破坏最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水分,使路面基层乃至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。灌缝是将密封材料灌到裂缝中,防止路表水的渗透,缓解裂缝的进一步发展,延长路面的使用寿命。灌缝作业前首先要进行清缝,将缝隙中的杂物清除干净再灌入密封材料,大于6毫米的裂缝一般还要开槽作业。最好不要采用人工方式进行,因其灌得不够深,很难达到持久效果。采用压力灌缝机效果最好,它可以将密封材料汇集到裂缝深层,起到密封的作用,能有效阻止路表水下渗,保护路面路基,延长公路使用寿命。
(2)挖补路面坑槽。采用旧沥青温和料热再生技术修补路面坑槽,即利用现场挖出的旧路面混和料现场拌和、摊铺,避免了拌合料远距离运输时料温损失,节约运输成本,降低了工人的劳动强度,减少了用量,节约养护资金,减少环境污染,在低级公路养护与维修中得到广泛应用。
(3)稀浆封层。稀浆封层对于新旧路面的中轻度老化、细小裂缝、松散、抗渗、防滑、平整度、抗磨性能迅速提高。稀浆封层适用于中、轻交通量,如果是重交通量可采用微表处理。它们的费用都较低,适合于沥青道路的早期维修养护。
4. 沥青路面抓好日常性养护
日常养护应实现“三全养护”,即“全面养护、全季节养护、全周期养护”。全面养护是指做好路面养护的同时,并做好路肩、边沟、桥涵、路基防护构造物、绿化、标志标线、安全防护设施等公路组成部分的养护。全季节养护是指做好路面病害处治的基础上,重点做好路面的雨季养护;全周期养护是指除了做好路面后期的修复性养护外,重点做好路面的预防性养护,包括沥青路面灌缝、沥青路面罩面等。
5. 沥青路面搞好路面大中修养护
(1)沥青路面大中修是养护预案的重要内容,是确保高速公路路况稳定的重要措施,要坚持高标准、高质量的要求,逐步提高养护技术水平、提升服务水准、提高养护效益。沥青路面大中修要积极推行“四化”施工法,达到“作业手段机械化、施工工艺快速化、工程管理规范化、交通维护标准化”的“四化”要求。
(2)总之,高速公路的养护非常重要,需要投入大量的养护资金,才能保证维持一个较好的交通环境、保证其良好的服务能力、保证道路建设的巨额投资充分发挥其投资效益。为使有限的资金得到充分利用,就必须重视预防性养护,做到防患于未然。
[文章编号]1619-2737(2014)03-29-684
公路沥青路面病害防治 篇12
1.1 半刚性基层板体断裂导致反射裂缝
由于受优质石油沥青缺乏及经济不发达等因素的限制, 我国长期以来奉行“强基、薄面、稳土基”的设计原则, 具有承载能力强、造价低等特点的半刚性基层在高速公路中得到广泛应用。但是, 由于半刚性基层非常致密、强度高, 与面层和土基层相比, 弹性模量相差很大, 在路基发生不均匀沉降或在超载作用下, 都极易导致模量很高的板体断裂。另外我国路面设计以弯沉作为承载能力设计最主要的指标, 对半刚性基层的强度要求很高, 而过高的强度将使基层开裂及反射裂缝的问题更加严重。同时, 由于半刚性基层材料本身的特性决定了其收缩开裂是不可避免的, 并且往往在铺筑沥青路面前就会因温缩或干缩而出现横向缩缝。随着半刚性基层的开裂, 在裂缝顶部、下面层的底部处形成薄弱区, 在行车荷载和温度应力的作用下, 裂缝逐渐扩展到面层, 并向上发展直至穿透面层, 形成反射裂缝, 再加上渗水等因素的作用, 使该处半刚性基层弹性模量迅速降低, 板体松散, 弯沉增大, 加速了路面的破坏。对裂缝采取的常规养护处理手段是封缝, 但封缝仅起到了防水作用, 对巨大的竖向剪切力作用下的破坏起不到任何保护作用。在温度应力和动载的共同反复作用下, 反射裂缝处逐渐加宽导致封缝失效, 进而发展成网裂、坑槽、沉陷、车辙等病害。从沥青路面早期病害调查情况来看, 半刚性基层破坏是导致沥青路面早期损坏的重要原因之一。
1.2 超载车辆作用下的破坏
近几年, 高速公路上超限运输车辆急剧增加, 尤以大货车为主。根据实验数据, 设计荷载l0t的货车若装载20 t (100%超载) , 每通行一次, 沥青路面受压相当于通行295次, 极大地加速了路面的疲劳破坏, 大大缩短了高速公路的使用寿命。另外, 装载高度大的超载车因路拱坡度形成偏载, 加上路面渗入水在路面结构层间沿横坡向低处汇集, 造成行车道外侧轮迹处的病害普遍比内侧严重。从路面大修过程来看, 超载严重路段, 行车道轮迹处半刚性基层基本碎裂, 形成面层反射纵向裂缝、车辙或局部沉陷。
1.3 水损坏
(1) 由于半刚性基层非常致密, 透水性很差, 大气降水、中央分隔带绿化浇水、挖方路段裂隙水等进入路面后, 不能从基层迅速排走, 在基层与下面层间形成部分滞留水, 浸泡和冲刷二灰碎石混合料, 造成基层强度下降, 形成龟裂、沉陷等病害。
(2) 在行车荷载作用下, 层间水沿层间薄弱处横向渗透, 使基层与沥青面层的层面间逐渐成为不连续的状态, 使路面处于不利的受力状态。
(3) 由于沥青面层空隙率较小, 渗入面层中的水分不能形成径流, 不易排出, 在行车荷载, 尤其是重车荷载作用下, 对沥青混合料进行冲刷, 造成沥青膜剥离, 混合料松散脱落。
(4) 由于半刚性基层收缩裂缝或在重荷载作用下发生破碎, 导致面层形成反射裂缝或局部网裂, 雨水下渗到基层甚至底基层, 冲刷二灰碎石表面的细料, 在动水压力下从路面裂缝中唧出 (唧浆) 。
2 主要防治措施
2.1 结合实际加快理论创新步伐
(1) 《公路沥青路面设计规范》的结构设计以弹性层状理论为基础, 在设计结构厚度和验算沥青层底拉应力时, 假设路面各层面之间的界面处于完全连续状态。而实际上层面间往往处于连续和滑动之间的一种边界条件下, 使设计和验算力学结果失去意义。
(2) 按照《规范》中弹性层状体系理论和完全连续状态的假设进行计算, 沥青面层底部始终处于受压状态, 其弯拉应力验算失去了意义, 弯沉成为路面设计唯一指标, 这不能正确的反映路面的使用状况。
(3) 随着交通量的增长及路基路面各结构层剩余沉降量的变形积累, 一般通车2~3年后, 面层平整度值就会开始明显增大, 此时, 重车及超载车行驶过程中所产生的冲击荷载对路面寿命影响不可忽视, 按照规范的规定计算荷载应力、反算路面寿命已没有实际意义。
(4) 随着土工织物类材料的广泛应用, 为了防止半刚性基层产生反射裂缝, 许多新建工程和大修工程常采用土工格栅等材料进行处理, 这与规范中的层间界面接触条件不完全一致。
(5) Superpave等新的路面结构形式已在国内部分高速公路上得到应用, 并取得较好效果, 但现行规范中却没有相应内容。
对于上面提到的问题, 都应该结合实际, 优化设计, 不断完善设计理论, 探索出符合实际的新的设计理论, 从根本上解决沥青路面的早期病害问题。
2.2 改进沥青路面设计方案分类指导
从工程实践来看, 采用柔性基层结构路面虽然初期投资大, 但可从根本上解决路面早期损坏, 避免了半刚性基层路面使用寿命有限、出现病害需要挖除重修路面的弊端, 节约大量的养护维修费用, 应该说这是路面结构设计的发展方向。但是, 当前我国经济总体来看还不发达, 地区间差异大, 并且半刚性基层路面经过十几年的应用, 形成了一套较完整的理论和技术, 并且其造价低的特点是其他结构形式路面所不能比拟的。因此, 建议在当前阶段应根据地区、路段、工程形式 (大修或新建道路) 、交通量等具体情况, 选择经济、合理的设计方案。鼓励发展使用柔性基层和组合基层路面结构, 并努力完善半刚性路面结构, 以达到减少路面早期损坏的发生。
2.3 解决水损坏问题
(1) 加强表面防渗, 采用密级配沥青混凝土上面层, 或采用SMA或Superpave等结构, 使路面范围内的降水分散或集中排出路面, 在平曲线超高段或纵曲线凹弯段, 应采用集中排水, 并根据具体情况适当加密泄水槽。
(2) 加强路面各结构层间结合处理, 在半刚性基层上表面或中、上面层之间做SBS改性沥青防水层, 各沥青混凝土层间喷洒粘层油, 确保层间结合力。
(3) 做好基层排水设计。从实际调查来看, 进入面层的水在竖向的渗透程度要远大于横向, 水分大多汇集于半刚性基层上表面。故应在做好半刚性基层上表面防水层基础上, 在硬路肩外侧 (若是大修工程, 且仅处理行车道基层时, 应在行车道外侧位置) 设碎石或单一大粒径盲沟, 根据具体排水量, 在横向每隔一定距离用PVC管排出路外。
(4) 设置中央分隔带防渗墙。为防止中央分隔带降雨或浇灌水横向渗入路面层, 可在中央分隔带两侧设置防渗墙。一般在中央分隔带路缘石内约5cm开槽, 成槽宽度约2.5~3.5cm, 深度不小于60cm, 居中插入塑料膜, 沿膜两侧均匀灌注防裂水泥浆密封即可。
2.4 在施工和养护过程中积极采用新技术新工艺新材料
2.4.1 改性沥青的应用
(1) 采用SBS改性沥青材料, 可有效提高路面沥青混凝土的高温稳定性和低温抗裂性, 延长路面的使用寿命。同时, 结合SMA、 Superpave等结构的应用, 提高路面抗车辙能力。目前, SBS改性沥青已广泛应用于新建、大修工程中, 积累了大量经验, 取得了良好效果。
(2) 积极研发并推广应用物理改性沥青。国内外实践证明, 纤维改性沥青具有良好的耐磨性、密水性、耐久性, 特别在薄层沥青面层中具有独到的优势, 是其他改性沥青难以比拟的, 在欧美等国家应用较为广泛。
2.4.2 沥青再生技术的应用
(1) 发展热再生技术。
在路基和基层无大的病害、面层主要是大面积的疲劳损坏情况下, 应用再生技术处理路面病害, 可极大恢复路面技术状况, 有效延缓大修期限, 节约大量养护维修资金 (与传统方法相比, 可节约30%~50%的资金) 。目前一般采用就地热再生或厂拌热再生工艺施工。
(2) 推广应用冷再生技术。
冷再生技术一般应用在大修工程的基层处理中, 通常是将原沥青路面和半刚性或柔性基层铣刨后, 掺入泡沫沥青等稳定剂进行稳定, 重新摊铺作为新的基层, 其上按常规做2~3层沥青路面。此方法特别适合我国当前高速公路中半刚性基层多的现状, 改造后的新基层基本具备柔性基层的特点, 在防止裂缝等方面的性能有较大提高, 是加拿大等国当前常用的方案。
2.4.3 微表处 (Micro-surfacing) 技术的应用
微表处即由改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等按设计配比拌和并摊铺在原有沥青路面上形成的薄层罩面。该技术在欧美国家已得到广泛应用。由于该技术具有成本低 (20元/m2左右, 约是常规4cm罩面成本的一半) 、施工简单、路面性能恢复好、开放交通快、防水性和抗滑性好等明显优点, 且比普通的稀浆封层具有更高的抗磨耗能力和使用寿命, 近年来在国内各高速公路养护中开始得到应用。该技术主要适用于重交通荷载少、半刚性基层基本没有大的病害、整体强度较高、沥青面层主要因疲劳而大面积破坏情况下的路面补强处理, 一般可延长路面使用寿命3~5年。
2.5 建立路面养护动态管理系统
随着计算机智能化技术的发展, 加快了路面管理系统的建设, 建立由计算机管理对各项设施功能的评价与决算系统, 定期采集路面状况原始数据并输入数据库, 通过计算机对路面状况进行综合评价和预测, 从而可以预先采取养护措施, 延长路面使用寿命。应该说:通过路面管理系统实现对路面养护的动态管理、准确预测和科学决策, 将是养护管理发展的主要方向。
另外, 注意收集和总结不同地质情况、路基填土类型、气候、路面基层面层结构类型及厚度、交通量等条件下出现路面病害类型和破坏程度, 逐步建立和完善大中修工程实测病害数据库, 为今后类似条件下病害的预测提供类比资料。在施工过程中, 还要注意及时对发现的新问题、新情况进行技术研讨, 修正和完善原有设计、施工方案, 总结经验, 以使病害维修方案更加切合实际, 更好地保证养护维修工程的质量。
摘要:分析了高速公路半刚性基层沥青路面早期主要病害及原因, 结合实际并借鉴国内外有关先进技术和工艺, 提出在重交通荷载作用下, 半刚性基层沥青路面早期病害的预防和治理措施。
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