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【摘 要】沥青路面裂缝、车辙问题是沥青路面病害。本文从裂缝、车辙产生的原因入手,对沥青路面层间应力进行了较详细的分析,并有针对性地提出了预防沥青路面病害出现的相应措施。
【关键词】 沥青;路面;病害;预防措施
Shallow talk asphalt road the disease of the noodles to harm and prevention measure
Xie Zhi-feng
(Luquan city highway engineering corps Luquan Hebei 050200)
【Abstract】Asphalt road noodles crack, the car Zhe's problem be the asphalt road noodles disease to harm.This text is from the crack, car Zhe creation of the reason commence, to the asphalt road noodles layer should the dint carried on more detailed of analysis, also to sex ground put forward to prevent the asphalt road noodles disease from harm appear of correspond measure.
【Key words】Asphalt;Road noodles;The disease harm;Prevention measure
1. 高速公路病害情况
由于高等级公路的修建及交通管制趋于成熟,车辆速度大大提高,而且大量重车行驶在道路上,交通量的增加,重载车、超载车比例的提升,路面破损现状有逐步加重的趋势。车辆荷载越来越集中地分布于道路轮迹带处,引起交通渠化。轮载越重,轮胎气压越大,行驶速度越大,交通渠化越严重,则车辙就越容易产生。
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。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。
2. 沥青路面病害产生原因及防治措施
2.1 沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
2.2 沥青路面温度裂缝应力。
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
2.3 影响裂缝及车辙产生的主要因素。
2.3.1 沥青及沥青混合料的性质。
沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。
2.3.2 基层材料的性质。
基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
2.3.3 气候条件。
极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
2.3.4 交通量和车辆类型。
半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
2.3.5 施工因素。
主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。
2.4 减轻沥青路面裂缝及车辙的措施
2.4.1 选用适宜的集料及矿粉。
选用坚硬、安定、表面粗糙、颗粒接近立方体的与沥青有较好粘附性的集料及采用石灰岩等憎水性石料磨细得到的矿粉,均可大大提高沥青混合料高温稳定性及瀝青路面抗车辙能力。
2.4.2 采用合理的沥青混合料配合比。
在沥青混合料的配合比设计中,对沥青路面车辙产生影响的因素,主要包括两个方面:一是集料的级配组成;二是各种材料的配比这两方面均应按设计要求,以马歇儿实验及车辙实验结果为依据进行确定,但对集料的极配组成在现有的规范范围内尽可能地采用大粒径较多的骨架密实型结构。对沥青的用量则应选择最佳沥青用量范围的下限。因为沥青用量的大小对沥青混合料的高温抗车辙能力具有敏感性。
2.4.3 采用新结构、新材料。
采用间断型级配沥青混凝土(如SMA结构)作为抗滑表层,面层采用连续级配的中粒式或粗粒式沥青混凝土以承担疲劳、耐久、防渗任务,这样就可满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。
2.4.4 施工质量。
沥青路面在施工中,除了应严格按施工规范要求进行施工外,最重要的有两点:一是沥青混合料施工温度的控制;二是沥青路面的施工碾压。在施工过程中应严格从这两方面控制施工质量沥青混合料施工温度控制包括料半温度、出厂温度、到场温度、初压温度,应严格按施工规范控制,尤其是拌和时要分别控制沥青温度、集料温度,任何一个温度控制不到位,都会影响混合料的性能。沥青混合料温度过高,易导致沥青的老化,过低时又会给摊铺碾压造成困难。而及时有效压实更是沥青路面施工的最后一道工序,也是防止或减轻路面车辙的最重要的一个环节。所以,沥青路面压实机具的配备不仅要满足施工的基本要求,而且要有足够的数量和压实功能的机具,以确保沥青混合料摊铺完毕后进行及时有效的压实。
3. 结束语
高速公路建成通车后的病害治理是目前公路建设管理的任务之一 ,在加强日常养护的情况下,也不能忽视道路的维修,如何在设计、施工、养护各个环节严密控制确保减少道路病害,增加其使用寿命将是每一个参与公路建设的技术人员应该思考并注意的问题。如何提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质应是我们今后研究的主要方向。
参考文献
[1] 交通部标准《公路沥青路面施工技术规范》JTJ 032-54.北京:人民交通出版社。
[2] “八五”国家重点科技项目(攻关),沥青及沥青混合料高温稳定性试验研究.山西交通科学研究所。
[3] 李俊.高等级道路沥青路面研究.西安公路学院硕士论文。
[文章编号]1619-2737(2010)06-04-118
【关键词】 沥青;路面;病害;预防措施
Shallow talk asphalt road the disease of the noodles to harm and prevention measure
Xie Zhi-feng
(Luquan city highway engineering corps Luquan Hebei 050200)
【Abstract】Asphalt road noodles crack, the car Zhe's problem be the asphalt road noodles disease to harm.This text is from the crack, car Zhe creation of the reason commence, to the asphalt road noodles layer should the dint carried on more detailed of analysis, also to sex ground put forward to prevent the asphalt road noodles disease from harm appear of correspond measure.
【Key words】Asphalt;Road noodles;The disease harm;Prevention measure
1. 高速公路病害情况
由于高等级公路的修建及交通管制趋于成熟,车辆速度大大提高,而且大量重车行驶在道路上,交通量的增加,重载车、超载车比例的提升,路面破损现状有逐步加重的趋势。车辆荷载越来越集中地分布于道路轮迹带处,引起交通渠化。轮载越重,轮胎气压越大,行驶速度越大,交通渠化越严重,则车辙就越容易产生。
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。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。
2. 沥青路面病害产生原因及防治措施
2.1 沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
2.2 沥青路面温度裂缝应力。
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
2.3 影响裂缝及车辙产生的主要因素。
2.3.1 沥青及沥青混合料的性质。
沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。
2.3.2 基层材料的性质。
基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
2.3.3 气候条件。
极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
2.3.4 交通量和车辆类型。
半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
2.3.5 施工因素。
主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。
2.4 减轻沥青路面裂缝及车辙的措施
2.4.1 选用适宜的集料及矿粉。
选用坚硬、安定、表面粗糙、颗粒接近立方体的与沥青有较好粘附性的集料及采用石灰岩等憎水性石料磨细得到的矿粉,均可大大提高沥青混合料高温稳定性及瀝青路面抗车辙能力。
2.4.2 采用合理的沥青混合料配合比。
在沥青混合料的配合比设计中,对沥青路面车辙产生影响的因素,主要包括两个方面:一是集料的级配组成;二是各种材料的配比这两方面均应按设计要求,以马歇儿实验及车辙实验结果为依据进行确定,但对集料的极配组成在现有的规范范围内尽可能地采用大粒径较多的骨架密实型结构。对沥青的用量则应选择最佳沥青用量范围的下限。因为沥青用量的大小对沥青混合料的高温抗车辙能力具有敏感性。
2.4.3 采用新结构、新材料。
采用间断型级配沥青混凝土(如SMA结构)作为抗滑表层,面层采用连续级配的中粒式或粗粒式沥青混凝土以承担疲劳、耐久、防渗任务,这样就可满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。
2.4.4 施工质量。
沥青路面在施工中,除了应严格按施工规范要求进行施工外,最重要的有两点:一是沥青混合料施工温度的控制;二是沥青路面的施工碾压。在施工过程中应严格从这两方面控制施工质量沥青混合料施工温度控制包括料半温度、出厂温度、到场温度、初压温度,应严格按施工规范控制,尤其是拌和时要分别控制沥青温度、集料温度,任何一个温度控制不到位,都会影响混合料的性能。沥青混合料温度过高,易导致沥青的老化,过低时又会给摊铺碾压造成困难。而及时有效压实更是沥青路面施工的最后一道工序,也是防止或减轻路面车辙的最重要的一个环节。所以,沥青路面压实机具的配备不仅要满足施工的基本要求,而且要有足够的数量和压实功能的机具,以确保沥青混合料摊铺完毕后进行及时有效的压实。
3. 结束语
高速公路建成通车后的病害治理是目前公路建设管理的任务之一 ,在加强日常养护的情况下,也不能忽视道路的维修,如何在设计、施工、养护各个环节严密控制确保减少道路病害,增加其使用寿命将是每一个参与公路建设的技术人员应该思考并注意的问题。如何提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质应是我们今后研究的主要方向。
参考文献
[1] 交通部标准《公路沥青路面施工技术规范》JTJ 032-54.北京:人民交通出版社。
[2] “八五”国家重点科技项目(攻关),沥青及沥青混合料高温稳定性试验研究.山西交通科学研究所。
[3] 李俊.高等级道路沥青路面研究.西安公路学院硕士论文。
[文章编号]1619-2737(2010)06-04-118