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【摘 要】 近年来,我国公路建设的速度非常快,通车里程逐年创新高,沥青混合料作为公路路面的主要材料之一,应用的非常广泛,本文主要对沥青路面常见病害相关问题进行了简要分析。
【关键词】 沥青路面;病害;控制措施
引言:
国民经济的发展,促进了我国公路事业的发展,沥青公路由于其特有的优点,在我国公路路面的铺设中应用较为广泛,沥青公路已经成为我国的主要交通道路,但是沥青路面在施工过程中容易受到多方面因素的影响,会产生多种路面病害,例如车辙、裂缝、坑槽等,将会严重影响沥青路面的使用寿命,对通行车辆的安全也将会是严重的威胁。因此,要加强对沥青公路路面的防治工作,将沥青路面病害的威胁程度降到最小。
一、早期反射裂缝
所谓反射裂缝,是指由基层或者老路面的裂缝引起其上层路面在原位置的裂缝。反射裂缝主要分布在行车道或者路中部位,从裂缝的形态可将反射裂缝分为横向裂缝和纵向裂缝,大多为纵向开裂网状扩展。反射裂缝一旦产生,在行车荷载和自然因素的影响下,迅速向四周扩展,就会形成一道裂缝带,修复起来就会非常困难。所以,在施工时就要严格控制每一道施工工序,消除施工中遗留下的潜在隐患。
1、形成原因
早期反射裂缝主要是由于基层的裂缝或者路基的沉降不均匀所造成的,由于半刚性基层的施工面长,施工单位由于养生不到位或者材料质量控制不严,造成基层干缩或者温缩性裂缝。由于半填半挖路段和土质较差的路堑路段、路基出现不均与沉降形成路床裂缝。
2、预防措施
半填半挖路段,在稳定的斜坡上填筑路堤时,应该将表面的草皮、树根、淤泥和腐殖土等杂物清除,应该分层设置台阶,台阶宽度的控制应挖至原状坚硬土层,并应不小于1m,在全寬范围内压实,压路机难以碾压到的部位采用小型夯机进行夯实,压实顶面应该预留2%~4%的单向排水横坡。
土质较差的挖方路段,在施工前应该与设计单位、建设单位以及监理单位共同查看现场,并根据具体情况采取换填或者其他加固措施等进行处理。在路基验收时,对此部位加强检测,尤其要加强弯沉检测。
在进行半刚性基层施工时,依据现场的实际情况,提高现场所用材料的抽检频率,保证原材料质量合格,并对基层材料的配合比设计进行优化,在达到设计强度的条件下,尽可能的减小水泥的用量,从而减少干缩裂缝的产生,基层施工完成后,及时进行养生,洒水避免忽干忽湿,避免基层受冻,并进行交通管制。
在进行沥青混合料配合比设计时,应该对沥青用量适当增加,这样能够减少混合料的孔隙率,起到延缓裂缝扩展的作用,另外,在进行沥青混合料碾压时,加强碾压能够使混合料达到较高的密实度,也可起到减少反射裂缝的作用。
二、沥青路面松散类病害
1、形成原因
沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏、碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离、随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失、机械损害或油污染。脱皮(松散类)沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1㎡以上。导致沥青路面脱皮主要是因为水损害。
2、预防措施
因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时,可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄定型要整齐,并碾压成型。因沥青与酸性石料间的粘附性不良而造成路面松散。应将松散部分全部挖除后,重作面层的矿料不应再使用酸性石料。
三、裂缝
裂缝是公路沥青路面最主要病害之一。随着沥青路面初期裂缝的形成,路表水浸入路面结构层使其含水量增大,基层甚至路基出现软化现象,在行车荷载的作用下,路基、路面强度明显降低,最终导致路面承载能力大幅下降。
1、产生原因
(1)路基、路面整体强度不足产生的裂缝,主要表现在弯沉值较大,容易出现车辙、沉陷等各个病害。(2)沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝,主要是由于车辆的长期载荷作用下,路面材料出现弯拉强度不足,出现弯拉疲劳裂缝,在路基的底部会产生拉应力,严重的时候会引起路面沉陷或者车辙。(3)沥青材料老化。公路处在长期的外界环境作用下,沥青路面会出现老化现象,沥青路面老化后,变形能力会降低,从而出现龟裂现象。(4)基层反射裂缝是由于路面基层结构设计不当、施工质量差、配合比不当、拌和不均、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降,在长期外界载荷的作用下,从而引起裂缝的发生和扩散,大大缩短了沥青路面的使用寿命。(5)温度变化产生的裂缝。沥青路面产生的裂缝主要有横向裂缝和纵向裂缝,无论是哪种裂缝形式,都是沥青路面收缩引起的,收缩的应力大于沥青混合料的抗拉强度,从而导致沥青路面裂缝的发生。(6)路基冻胀产生的裂缝。若排水设施设计的不合理,水会对路基的稳定性造成影响,特别是冬天因为路基含水导致冻胀的出现,在融合后,路基的强度会大大降低,极容易导致路面裂缝的发生。
2、预防措施
(1)在高温季节全部或大部分的轻微裂缝,可不加处理。不能愈合的轻微裂缝,可延裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。(2)由于路面基层温缩和干缩而造成的纵向或横向裂缝,应按裂缝的宽度分别给予处治。(3)由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的龟裂,应先处治好基层后再重做面层。(4)控制好碾压时的温度,避免因温度不一致而导致压实不均匀进而导致压实度不够。摊铺过程中,控制好混合料的温度,尽量保证混合料摊铺温度一致。 四、沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料侧向位移产生的累积永久变形。而这种永久性变形积累形成了带状凹槽,同时降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。
1、产生原因
(1)沥青面层高温稳定性差。由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。(2)沥青面层施工时未充分压实,在车辆荷载反复作用下,轮迹处被进一步压实,而出现下陷。(3)基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移。
2、预防措施
(1)要选取合适的筑路材料。选用低针入度,高软化点,低含蜡量的高粘度沥青和表面粗糙、嵌挤作用好,与沥青粘结性能强的集料,可在一定程度上缓解车辙的形成。(2)在施工中要加强控制压实度,是避免压实度不足引起车辙的有效途径。基层和沥青面层的压实度应分别达到98%或96%。(3)对于通行重车比例较大的道路,或起动、制动频繁、陡坡的路段,必要时可采用改性沥青混合料,提高抗车辙能力,但在选用时,必须兼顾高低温性能。
五、沥青路面的泛油
沥青从砼层的内部和下部向上移动,由此造成表面有过多沥青的现象。新建沥青道路在通车后第一个高温期,尤其在持续高温后,在重型荷载作用下进一步压实,易导致沥青砼内部过多的沥青向上移动,产生泛油现象。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,极易造成交通安全事故。
1、产生原因
(1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。(2)混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。(3)粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。(4)施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。(5)水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。
2、预防措施
预防泛油,必须合理设计混合料组成比例,避免沥青用量过多;精细施工,严格控制施工质量;投入使用后注意养护,防止雨水大量渗入。
六、结束语
随着沥青路面施工工艺的日趋成熟,沥青路面被广泛应用于世界各国的公路建设中。尤其在我国,随着“白改黑”工程的实施,沥青路面所占的比例越来越大。因此,加强沥青路面的养护管理,采取积极有效的防治措施,延长沥青路面的使用寿命是现阶段亟需解决的问题。
参考文献:
[1]刘伟.沥青路面的施工工艺和质量控制[J].黑龙江交通科技,2011,(09).
[2]李万凤.论公路施工技术管理的关键因素[J].黑龙江科技信息,2012,(23).
[3]刘延龙.談公路沥青路面常见病害的预防措施[J].科技与企业,2012,(17)
【关键词】 沥青路面;病害;控制措施
引言:
国民经济的发展,促进了我国公路事业的发展,沥青公路由于其特有的优点,在我国公路路面的铺设中应用较为广泛,沥青公路已经成为我国的主要交通道路,但是沥青路面在施工过程中容易受到多方面因素的影响,会产生多种路面病害,例如车辙、裂缝、坑槽等,将会严重影响沥青路面的使用寿命,对通行车辆的安全也将会是严重的威胁。因此,要加强对沥青公路路面的防治工作,将沥青路面病害的威胁程度降到最小。
一、早期反射裂缝
所谓反射裂缝,是指由基层或者老路面的裂缝引起其上层路面在原位置的裂缝。反射裂缝主要分布在行车道或者路中部位,从裂缝的形态可将反射裂缝分为横向裂缝和纵向裂缝,大多为纵向开裂网状扩展。反射裂缝一旦产生,在行车荷载和自然因素的影响下,迅速向四周扩展,就会形成一道裂缝带,修复起来就会非常困难。所以,在施工时就要严格控制每一道施工工序,消除施工中遗留下的潜在隐患。
1、形成原因
早期反射裂缝主要是由于基层的裂缝或者路基的沉降不均匀所造成的,由于半刚性基层的施工面长,施工单位由于养生不到位或者材料质量控制不严,造成基层干缩或者温缩性裂缝。由于半填半挖路段和土质较差的路堑路段、路基出现不均与沉降形成路床裂缝。
2、预防措施
半填半挖路段,在稳定的斜坡上填筑路堤时,应该将表面的草皮、树根、淤泥和腐殖土等杂物清除,应该分层设置台阶,台阶宽度的控制应挖至原状坚硬土层,并应不小于1m,在全寬范围内压实,压路机难以碾压到的部位采用小型夯机进行夯实,压实顶面应该预留2%~4%的单向排水横坡。
土质较差的挖方路段,在施工前应该与设计单位、建设单位以及监理单位共同查看现场,并根据具体情况采取换填或者其他加固措施等进行处理。在路基验收时,对此部位加强检测,尤其要加强弯沉检测。
在进行半刚性基层施工时,依据现场的实际情况,提高现场所用材料的抽检频率,保证原材料质量合格,并对基层材料的配合比设计进行优化,在达到设计强度的条件下,尽可能的减小水泥的用量,从而减少干缩裂缝的产生,基层施工完成后,及时进行养生,洒水避免忽干忽湿,避免基层受冻,并进行交通管制。
在进行沥青混合料配合比设计时,应该对沥青用量适当增加,这样能够减少混合料的孔隙率,起到延缓裂缝扩展的作用,另外,在进行沥青混合料碾压时,加强碾压能够使混合料达到较高的密实度,也可起到减少反射裂缝的作用。
二、沥青路面松散类病害
1、形成原因
沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏、碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离、随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失、机械损害或油污染。脱皮(松散类)沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1㎡以上。导致沥青路面脱皮主要是因为水损害。
2、预防措施
因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时,可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄定型要整齐,并碾压成型。因沥青与酸性石料间的粘附性不良而造成路面松散。应将松散部分全部挖除后,重作面层的矿料不应再使用酸性石料。
三、裂缝
裂缝是公路沥青路面最主要病害之一。随着沥青路面初期裂缝的形成,路表水浸入路面结构层使其含水量增大,基层甚至路基出现软化现象,在行车荷载的作用下,路基、路面强度明显降低,最终导致路面承载能力大幅下降。
1、产生原因
(1)路基、路面整体强度不足产生的裂缝,主要表现在弯沉值较大,容易出现车辙、沉陷等各个病害。(2)沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝,主要是由于车辆的长期载荷作用下,路面材料出现弯拉强度不足,出现弯拉疲劳裂缝,在路基的底部会产生拉应力,严重的时候会引起路面沉陷或者车辙。(3)沥青材料老化。公路处在长期的外界环境作用下,沥青路面会出现老化现象,沥青路面老化后,变形能力会降低,从而出现龟裂现象。(4)基层反射裂缝是由于路面基层结构设计不当、施工质量差、配合比不当、拌和不均、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降,在长期外界载荷的作用下,从而引起裂缝的发生和扩散,大大缩短了沥青路面的使用寿命。(5)温度变化产生的裂缝。沥青路面产生的裂缝主要有横向裂缝和纵向裂缝,无论是哪种裂缝形式,都是沥青路面收缩引起的,收缩的应力大于沥青混合料的抗拉强度,从而导致沥青路面裂缝的发生。(6)路基冻胀产生的裂缝。若排水设施设计的不合理,水会对路基的稳定性造成影响,特别是冬天因为路基含水导致冻胀的出现,在融合后,路基的强度会大大降低,极容易导致路面裂缝的发生。
2、预防措施
(1)在高温季节全部或大部分的轻微裂缝,可不加处理。不能愈合的轻微裂缝,可延裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。(2)由于路面基层温缩和干缩而造成的纵向或横向裂缝,应按裂缝的宽度分别给予处治。(3)由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的龟裂,应先处治好基层后再重做面层。(4)控制好碾压时的温度,避免因温度不一致而导致压实不均匀进而导致压实度不够。摊铺过程中,控制好混合料的温度,尽量保证混合料摊铺温度一致。 四、沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料侧向位移产生的累积永久变形。而这种永久性变形积累形成了带状凹槽,同时降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。
1、产生原因
(1)沥青面层高温稳定性差。由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。(2)沥青面层施工时未充分压实,在车辆荷载反复作用下,轮迹处被进一步压实,而出现下陷。(3)基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移。
2、预防措施
(1)要选取合适的筑路材料。选用低针入度,高软化点,低含蜡量的高粘度沥青和表面粗糙、嵌挤作用好,与沥青粘结性能强的集料,可在一定程度上缓解车辙的形成。(2)在施工中要加强控制压实度,是避免压实度不足引起车辙的有效途径。基层和沥青面层的压实度应分别达到98%或96%。(3)对于通行重车比例较大的道路,或起动、制动频繁、陡坡的路段,必要时可采用改性沥青混合料,提高抗车辙能力,但在选用时,必须兼顾高低温性能。
五、沥青路面的泛油
沥青从砼层的内部和下部向上移动,由此造成表面有过多沥青的现象。新建沥青道路在通车后第一个高温期,尤其在持续高温后,在重型荷载作用下进一步压实,易导致沥青砼内部过多的沥青向上移动,产生泛油现象。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,极易造成交通安全事故。
1、产生原因
(1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。(2)混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。(3)粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。(4)施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。(5)水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。
2、预防措施
预防泛油,必须合理设计混合料组成比例,避免沥青用量过多;精细施工,严格控制施工质量;投入使用后注意养护,防止雨水大量渗入。
六、结束语
随着沥青路面施工工艺的日趋成熟,沥青路面被广泛应用于世界各国的公路建设中。尤其在我国,随着“白改黑”工程的实施,沥青路面所占的比例越来越大。因此,加强沥青路面的养护管理,采取积极有效的防治措施,延长沥青路面的使用寿命是现阶段亟需解决的问题。
参考文献:
[1]刘伟.沥青路面的施工工艺和质量控制[J].黑龙江交通科技,2011,(09).
[2]李万凤.论公路施工技术管理的关键因素[J].黑龙江科技信息,2012,(23).
[3]刘延龙.談公路沥青路面常见病害的预防措施[J].科技与企业,2012,(17)