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【摘 要】近年来,在现代公路交通事业蓬勃发展的背景之下,大众对于高速公路质量所提出的要求也更加的严格与具体。结合当前的实践工作经验来看,我国自行生产的交通沥青以及混凝土路面在质量性能上还存在一定的局限性,无法与高等级公路建设的实际需求相配合。因此在实际工作中,不断强化高速公路沥青路面病害防治就显得尤其重要。
【关键词】高速公路;沥青路面;病害;措施
1、概述
路面建设在我国的经济发展中占有重要的作用。我国高速公路建设大多以沥青路面为常用建设形式。沥青路面施工由多个环节组成,不同的环节出现问题,都会对路面工程质量造成不同的影响。我国很多地区的高速公路受损严重,这与沥青路面施工控制管理有很大的关系。只有正确的开展沥青路面施工控制与管理,才能保证路面施工质量,保证路面尽力延长使用寿命。沥青路面材料的摊铺、搅拌、运输都会直接影响到路面的最终质量。总结我国沥青路面施工的经验,分析出沥青施工技术管理工作的重要。施工单位想增强市场竞争力,一定要对沥青路面施工进行严格的控制与管理,及时发现问题,解决问题。
2、高速公路沥青路面常见病害及成因分析
2.1、路面裂缝。对于高速公路沥青路面来说,裂缝是其最主要的路面病害之一,其主要包括横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、弯曲裂缝等。通常来说,路面裂缝不会对路面的承载力造成太大的影响与损害,然而路面裂缝会影响路面的美观,更会还会引发多种危害,其中,路表积水会通过路面裂缝留出路面半刚性基层,从而导致路面基层的含水量达到饱和状态,造成基层的承载力大大下降。除此之外,水进入沥青面层缝隙,排泄不畅会使其中充满自由水,逐步侵入到沥青与集料的界面上,以水膜或水气的形式存在,由于水动力的作用,沥青膜逐渐从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力部分丧失,沥青混合料不再成一个整体,集料在荷载反复作用下对基层产生撞击继而水分滞留在半刚性基层顶面,在行车荷载的作用下,自由水形成了高压水流,冲刷基层和空隙中的细料,而一旦行车荷载瞬间消失,有压水又会变成自由水,细料冲出一段距离后逐渐沉淀,占据该处孔隙的空间,这就是水对基层的冲刷过程。如果基层的孔隙或裂缝一直延伸到路基,而路基地下水位又较高,毛细作用会很强,冲刷作用也会对基层以下一定深度。
2.2、路面坑槽。坑槽是高速公路沥青混凝土路面常见的病害之一,坑槽的基本特征和形成的原因有以下几种:第一,施工过程中混凝土温度没有得到适当的控制,混凝土温度过高导致沥青老化,沥青的黏着能力明显降低,路面施工结束后很容易产生坑槽;第二,沥青路面的下层标高与设计标准不符,导致沥青层面上结构厚度偏低,从而形成坑槽;第三,高速公路沥青混凝土路面产生裂缝等问题之后,流水一旦渗入到基层,基层的整体抗负荷能力将明显偏低,基层可能发生松散和裂缝等问题,从而形成坑槽。
2.3、路面推移。主要原因有:行车荷载的影响,高速公路的交通渠化现象导致行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的辙槽;重车普遍超载,导致当量标准轴载作用次数大大增加,加速了车辙、推移形成;基层施工质量差,因施工质量问题造成基层整体强度不足,使得路表变形过大而形成辙槽和推移;沥青面层高温稳定性差,沥青混合料是一种弹塑性材料,由于沥青、矿料的选材不当导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,使得面层混合料产生横向流动而形成辙槽和推移。
2.4、路面沉陷。高速公路沥青混凝土路面发生沉陷病害的主要表现形式有部分位置沉陷和大面积下沉两种形式,在实际发展建设过程中,沥青混凝土路面产生沉陷病害的原因有:第一,部分位置产生沉陷病害是因为基层施工过程中部分位置还没有完全满足实际发展中应该达到的强度,该位置很难承受较大外力的作用,将会产生沉陷问题;第二,大面积沉陷产生的主要原因是路基不均匀,或者局部位置产生沉陷后引起的连锁反应。
2.5、沥青拥包。拥包通病主要成因是:沥青路面车辆超载情况的频繁在沥青路面施工完毕并运行的初期,其路面沥青混合颗粒并没有稳定抗压的结构,此时期路面抗压和抗弯的程度极弱,不能达到其成熟期的正规标准以受到重型、超载车辆的反复推移和碾压,势必会使路面形成拥包,使得沥青路面的稳定性下降;路面施工质量的好坏也是拥包病害的成因。施工材料的是否均匀对沥青路面的整体抗压度影响较大。沥青原材料的稳定度、孔隙率以及流值均受到沥青混合料配比质量的影响。
2.6、路面车辙。车辙是高速公路沥青混凝土路面中比较常见的病害,主要表现形式是路面产生凹槽,其产生的原因比较复杂,通常由沥青混凝土路面内部施工和外界作用相互影响而产生。另外,高速公路沥青混凝土路面还存在着桥面脱落、推移、拥包、裂缝等病害,其中每种病害都对高速公路沥青混凝土的整体质量有直接影响。只有看明确各病害产生的原因和实际状况才能具有针对性地采取有效解决措施。
3、强化高速公路沥青路面病害防治措施探讨
3.1、裂缝防治。地基问题或填土不均都容易造成沥青路面的裂缝现象,横向裂缝和纵向裂缝是沥青路面常见的两种裂缝形式,横向裂缝和纵向裂缝出现的原因和处理办法也是有区别的,但总的来说,随着道路使用年限的增长,沥青路面抗裂缝的能力是逐年降低的,因此防治沥青路面裂缝问题上,首先要选择优质沥青施工,优质沥青在相同条件下会减少裂缝问题,特别是温度裂缝,同时沥青路面往往会出现因路基不稳而出现裂缝的现象,因此在施工中注重基层质量,同样可以防治裂缝问题。
3.2、坑槽防治。高速公路的路面坑槽应在不中断交通的情况下快速修补好,这需要先进的路面综合修补设备作保证。目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种,一种为冷补法,一种为热补法。冷补法可适用于不同深度的坑槽修补,但修补接缝处易因处理不当出现唧浆。热补法可基本适于全天候修补坑槽,但对于较深的坑槽修补效果不易保证。
3.3、推移防治。推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关,推移问题的出现与整个施工过程中细节处理不当有很大的关系,比如基层处理上,表面清扫不干净,基层粘结不良等,在沥青高速公路投入使用之后,推移现象的表现会更加明显,所有在处理推移所造成的路面病害时,一方面要加强工程施工的质量管理,特别是基层施工质量,基层平整度上的管理,另一方面要限制高速公路超载车辆对于路面的损耗,在高负荷车辆启动或刹车的过程中时是造成推移的因素之一。 3.4、沉陷防治。沉陷一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降及路基压实度不足引起。因此在实际工作中首先要加强对路基施工质量的有效控制,除此之外,还要在公路的具体使用过程中,限制重大车辆对公路的碾压破坏,以此防治路面沉陷。
3.5、沥青拥包防治。摊铺机使用前应仔细设置和调整,使摊铺机及找平装置处于良好的工作状态,并根据试铺效果进行随时调整,确保路面平整度;在摊铺过程中应保持摊铺机螺旋布料器上的混合料壅料高度一致,料面应始终保持高出螺旋布料器2/3以上。摊铺机接料斗在摊铺过程中严禁开合,确保摊铺混合料的均匀性;摊铺过程中坚持跟踪检查,发现不均匀材料应及时铲除,重新补料等等,以此防治沥青拥包。
3.6、车辙防治。当路面出现车辙以后,为了避免积水下渗,需要对裂缝进行及时的修补,通常情况下需要采用与路面铺设时运用的相同材料对裂缝进行填补,然后对破坏的基层进行处理,最后针对裂缝的类型,对其进行重新的沥青混合料摊铺及碾压,同时需要将裂缝周围的细小缝隙进行相应的修补,保证路面的平整性与稳固性。
总言之,与水泥混凝土路面相比,沥青混凝土路面的突出优点是噪声低,舒适性高,因此被广泛应用于高等级公路。而沥青路面施工及质量控制作为一个系统工程,需要综合协调多力因素,才能控制好建设质量。目前,我国沥青高速公路施工中存在一些质量问题需要解决。因此,在实际的高速公路沥青路面工作中,相关人员要对主要施工材料、施工机械的选择与控制,以及混合料的配置、摊铺、碾压等每一道工序都要严格把关和控制,规范施工操作过程,完善和优化施工工艺,同时要针对不同的病害进行有效地防控,解决众多病害,以此延长道路寿命,保证道路持续健康运行。
参考文献:
[1]刘周洲.高速公路沥青路面病害成因分析及防治对策[J].中国水运(下半月),2010,02:164-165.
[2]王斌.高速公路沥青路面病害成因及防治措施[J].科技信息,2010,31:721+746.
[3]王策渊.山区高速公路沥青路面早期病害成因及防治[J].民营科技,2009,04:167.
[4]杜应吉,李元婷.高速公路沥青路面病害成因及修复对策[J].水利与建筑工程学报,2004,04:30-33.
[5]雒培刚,李宁.浅谈高速公路沥青路面病害成因及养护处治[J].山西建筑,2007,29:287-288.
【关键词】高速公路;沥青路面;病害;措施
1、概述
路面建设在我国的经济发展中占有重要的作用。我国高速公路建设大多以沥青路面为常用建设形式。沥青路面施工由多个环节组成,不同的环节出现问题,都会对路面工程质量造成不同的影响。我国很多地区的高速公路受损严重,这与沥青路面施工控制管理有很大的关系。只有正确的开展沥青路面施工控制与管理,才能保证路面施工质量,保证路面尽力延长使用寿命。沥青路面材料的摊铺、搅拌、运输都会直接影响到路面的最终质量。总结我国沥青路面施工的经验,分析出沥青施工技术管理工作的重要。施工单位想增强市场竞争力,一定要对沥青路面施工进行严格的控制与管理,及时发现问题,解决问题。
2、高速公路沥青路面常见病害及成因分析
2.1、路面裂缝。对于高速公路沥青路面来说,裂缝是其最主要的路面病害之一,其主要包括横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、弯曲裂缝等。通常来说,路面裂缝不会对路面的承载力造成太大的影响与损害,然而路面裂缝会影响路面的美观,更会还会引发多种危害,其中,路表积水会通过路面裂缝留出路面半刚性基层,从而导致路面基层的含水量达到饱和状态,造成基层的承载力大大下降。除此之外,水进入沥青面层缝隙,排泄不畅会使其中充满自由水,逐步侵入到沥青与集料的界面上,以水膜或水气的形式存在,由于水动力的作用,沥青膜逐渐从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力部分丧失,沥青混合料不再成一个整体,集料在荷载反复作用下对基层产生撞击继而水分滞留在半刚性基层顶面,在行车荷载的作用下,自由水形成了高压水流,冲刷基层和空隙中的细料,而一旦行车荷载瞬间消失,有压水又会变成自由水,细料冲出一段距离后逐渐沉淀,占据该处孔隙的空间,这就是水对基层的冲刷过程。如果基层的孔隙或裂缝一直延伸到路基,而路基地下水位又较高,毛细作用会很强,冲刷作用也会对基层以下一定深度。
2.2、路面坑槽。坑槽是高速公路沥青混凝土路面常见的病害之一,坑槽的基本特征和形成的原因有以下几种:第一,施工过程中混凝土温度没有得到适当的控制,混凝土温度过高导致沥青老化,沥青的黏着能力明显降低,路面施工结束后很容易产生坑槽;第二,沥青路面的下层标高与设计标准不符,导致沥青层面上结构厚度偏低,从而形成坑槽;第三,高速公路沥青混凝土路面产生裂缝等问题之后,流水一旦渗入到基层,基层的整体抗负荷能力将明显偏低,基层可能发生松散和裂缝等问题,从而形成坑槽。
2.3、路面推移。主要原因有:行车荷载的影响,高速公路的交通渠化现象导致行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的辙槽;重车普遍超载,导致当量标准轴载作用次数大大增加,加速了车辙、推移形成;基层施工质量差,因施工质量问题造成基层整体强度不足,使得路表变形过大而形成辙槽和推移;沥青面层高温稳定性差,沥青混合料是一种弹塑性材料,由于沥青、矿料的选材不当导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,使得面层混合料产生横向流动而形成辙槽和推移。
2.4、路面沉陷。高速公路沥青混凝土路面发生沉陷病害的主要表现形式有部分位置沉陷和大面积下沉两种形式,在实际发展建设过程中,沥青混凝土路面产生沉陷病害的原因有:第一,部分位置产生沉陷病害是因为基层施工过程中部分位置还没有完全满足实际发展中应该达到的强度,该位置很难承受较大外力的作用,将会产生沉陷问题;第二,大面积沉陷产生的主要原因是路基不均匀,或者局部位置产生沉陷后引起的连锁反应。
2.5、沥青拥包。拥包通病主要成因是:沥青路面车辆超载情况的频繁在沥青路面施工完毕并运行的初期,其路面沥青混合颗粒并没有稳定抗压的结构,此时期路面抗压和抗弯的程度极弱,不能达到其成熟期的正规标准以受到重型、超载车辆的反复推移和碾压,势必会使路面形成拥包,使得沥青路面的稳定性下降;路面施工质量的好坏也是拥包病害的成因。施工材料的是否均匀对沥青路面的整体抗压度影响较大。沥青原材料的稳定度、孔隙率以及流值均受到沥青混合料配比质量的影响。
2.6、路面车辙。车辙是高速公路沥青混凝土路面中比较常见的病害,主要表现形式是路面产生凹槽,其产生的原因比较复杂,通常由沥青混凝土路面内部施工和外界作用相互影响而产生。另外,高速公路沥青混凝土路面还存在着桥面脱落、推移、拥包、裂缝等病害,其中每种病害都对高速公路沥青混凝土的整体质量有直接影响。只有看明确各病害产生的原因和实际状况才能具有针对性地采取有效解决措施。
3、强化高速公路沥青路面病害防治措施探讨
3.1、裂缝防治。地基问题或填土不均都容易造成沥青路面的裂缝现象,横向裂缝和纵向裂缝是沥青路面常见的两种裂缝形式,横向裂缝和纵向裂缝出现的原因和处理办法也是有区别的,但总的来说,随着道路使用年限的增长,沥青路面抗裂缝的能力是逐年降低的,因此防治沥青路面裂缝问题上,首先要选择优质沥青施工,优质沥青在相同条件下会减少裂缝问题,特别是温度裂缝,同时沥青路面往往会出现因路基不稳而出现裂缝的现象,因此在施工中注重基层质量,同样可以防治裂缝问题。
3.2、坑槽防治。高速公路的路面坑槽应在不中断交通的情况下快速修补好,这需要先进的路面综合修补设备作保证。目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种,一种为冷补法,一种为热补法。冷补法可适用于不同深度的坑槽修补,但修补接缝处易因处理不当出现唧浆。热补法可基本适于全天候修补坑槽,但对于较深的坑槽修补效果不易保证。
3.3、推移防治。推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关,推移问题的出现与整个施工过程中细节处理不当有很大的关系,比如基层处理上,表面清扫不干净,基层粘结不良等,在沥青高速公路投入使用之后,推移现象的表现会更加明显,所有在处理推移所造成的路面病害时,一方面要加强工程施工的质量管理,特别是基层施工质量,基层平整度上的管理,另一方面要限制高速公路超载车辆对于路面的损耗,在高负荷车辆启动或刹车的过程中时是造成推移的因素之一。 3.4、沉陷防治。沉陷一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降及路基压实度不足引起。因此在实际工作中首先要加强对路基施工质量的有效控制,除此之外,还要在公路的具体使用过程中,限制重大车辆对公路的碾压破坏,以此防治路面沉陷。
3.5、沥青拥包防治。摊铺机使用前应仔细设置和调整,使摊铺机及找平装置处于良好的工作状态,并根据试铺效果进行随时调整,确保路面平整度;在摊铺过程中应保持摊铺机螺旋布料器上的混合料壅料高度一致,料面应始终保持高出螺旋布料器2/3以上。摊铺机接料斗在摊铺过程中严禁开合,确保摊铺混合料的均匀性;摊铺过程中坚持跟踪检查,发现不均匀材料应及时铲除,重新补料等等,以此防治沥青拥包。
3.6、车辙防治。当路面出现车辙以后,为了避免积水下渗,需要对裂缝进行及时的修补,通常情况下需要采用与路面铺设时运用的相同材料对裂缝进行填补,然后对破坏的基层进行处理,最后针对裂缝的类型,对其进行重新的沥青混合料摊铺及碾压,同时需要将裂缝周围的细小缝隙进行相应的修补,保证路面的平整性与稳固性。
总言之,与水泥混凝土路面相比,沥青混凝土路面的突出优点是噪声低,舒适性高,因此被广泛应用于高等级公路。而沥青路面施工及质量控制作为一个系统工程,需要综合协调多力因素,才能控制好建设质量。目前,我国沥青高速公路施工中存在一些质量问题需要解决。因此,在实际的高速公路沥青路面工作中,相关人员要对主要施工材料、施工机械的选择与控制,以及混合料的配置、摊铺、碾压等每一道工序都要严格把关和控制,规范施工操作过程,完善和优化施工工艺,同时要针对不同的病害进行有效地防控,解决众多病害,以此延长道路寿命,保证道路持续健康运行。
参考文献:
[1]刘周洲.高速公路沥青路面病害成因分析及防治对策[J].中国水运(下半月),2010,02:164-165.
[2]王斌.高速公路沥青路面病害成因及防治措施[J].科技信息,2010,31:721+746.
[3]王策渊.山区高速公路沥青路面早期病害成因及防治[J].民营科技,2009,04:167.
[4]杜应吉,李元婷.高速公路沥青路面病害成因及修复对策[J].水利与建筑工程学报,2004,04:30-33.
[5]雒培刚,李宁.浅谈高速公路沥青路面病害成因及养护处治[J].山西建筑,2007,29:287-288.