瀝青路面范文

時間:2023-04-03 20:56:09

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瀝青路面

篇1

關鍵詞:瀝青路面病害成因分析與處治

Abstract: asphalt pavement has good mechanical properties and good durability and driving comfort, prevailing suitable for all kinds of vehicles, and has a solid, durable, smooth, good skid impermeable, fatigue resistance performance andtemperature stability, resistance to high temperature cracking increasing with the amount of road traffic, vehicle rapid large-scale severe overloading, a lot of the asphalt Pavement certain disease, such as cracking, weeping, goes, rutting phenomenon, and some roads evenwhen the opening of that disease, normal maintenance and repair period somewhat in advance, affect the safe operation of the vehicle, but also to increase investment in the maintenance and repair funds.

Keywords: Asphalt Pavement Causes and Treatment

中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號

一、前言:

會宕路位于甘肅東南部,是連接蘭州與重慶的主干道。G212線在漳縣公路管理段養護境內(K159.323―K217.331)58.008公里,原路面為瀝青混凝土路面,于2008年3月對會宕路進行改建,在對舊路線進行加寬改建,再進行加鋪瀝青混凝土路面,瀝青混凝土路面在2009年12月完工并通車。

會宕路經過1年的通車以后,路面出現了明顯的病害,如裂縫、坑槽、沉陷、推移等。本文通過現場調查對其路面病害成因進行了分析,并給出了處治措施。

二、道路面病害成因分析

隨著道路交通量日益增大,車輛迅速大型化以及嚴重超載,很多道路瀝青路基本出現早期破壞,并隨著時間的延長日趨嚴重,影響車輛的正常行駛。最常見的病害主要為裂縫、坑槽、噴漿、推移等。

2011年4月對會宕路(漳縣段境內)全線雙幅路面進行了路面調查,根據調查結果來看,病害主要發生在外側車道,里側車道較輕,病害類型主要是縱橫裂、坑槽、噴漿、翻漿、推移、沉陷縫等,經過分析,病害的主要成因如下:

2.1裂縫:

引起路面裂縫的原因是多方面的,主要有:(1)由于加鋪瀝青面層前對路基整治不徹底,路基未經整治好的裂縫向上反射而引起路表裂縫;(2)在加寬路基時局部路段因路基不均勻沉降而引起縱向裂縫,主要出現在原路加寬位置,因原路加寬位置新建路基與原路存在不均勻沉降的現象,因此在新舊路的交界處出現了縱向裂縫;(3)溫度裂縫,在氣溫下降過程中,公路面層表層的溫度很低,同時,溫度變化時公路表面的溫度變化率也最大,因此,溫度裂縫總是起始于表面并向下延伸。由于交通量不斷增大,使得瀝青面層的抗裂能力降低,溫度裂縫逐年增加。

2.2坑槽

現場調查顯示,路面在局部出現了一些坑槽,如果連續雨天,坑槽數量會劇增。路面坑槽主要是降雨影響,雨水通過裂縫或者空隙,雨水滲入并滯留在面層中,在大量快速行車的作用下,一次一次產生的動水壓力,使瀝青從碎石表面剝落下來,局部瀝青混凝土變成松散,碎石被車輪甩出,路面產生坑槽。

2.3噴漿

噴漿現象主要是由于雨天水透過瀝青面層并滯留在其基層頂面,在大量高速行車作用下,使基層混合料表面的料形成灰白色漿液,在行車碾壓時通過壓力將灰白色漿液通過裂縫噴灑到路面表面而形成的。

2.4推移

現場調查發現,因車輛遇會車或緊急剎車時產生較大的前推力,瀝青層粘接力不夠而產生面層瀝青向前推動,形成推移。

推移形式是瀝青路面推移從現象上看只有一種表面形式,即瀝青面層在行車荷載作用下發生剪切或拉裂,而在路面前進方向形成擁包或在路面邊緣出現松散狀隆起帶。通過對多處推移病害實地調查發現,實質上路面推移可分為面層層內推移、結構層層間推移、綜合推移2種形式:

(1)層內推移具體表現為基層完好,瀝青面層上部發生位移,厚度發生較大變化;

(2)層間推移具體表現為基層完好, 瀝青面層局部出現整移,厚度變化較大;

三、路面病害成因的試驗研究

為了進一步研究瀝青路面破壞的成因,這里對其病害較嚴重部位進行現場坑探檢測,并在路面現場進行對瀝青混合料進行抽提分析。現場取坑探三處,均在裂縫噴泥及泛油現象嚴重部位進行,坑探時共挖二層,包括瀝青混凝土上面層、瀝青混凝土下面層。

在裂縫位置坑探發現,裂縫貫穿上、下二層,挖開瀝青混凝土露出有裂縫水穩基層,水穩基層存在較明顯的裂縫,反映路面裂縫是因水穩基層未經徹底整治在鋪完瀝青路面后,水穩基層裂縫很快反射到瀝青面層,形成裂縫。

在噴漿嚴重位置坑探發現,瀝青二層均有裂縫,裂縫未進行修補;瀝青混凝土上面層比較干燥,粘結性能較好;瀝青中基層下面層也比較干燥,但中間有明顯水印,有水從此處滲下面留下的痕跡;基層與瀝青混凝土下面層之間明顯有水存在。由此說明,由于降雨,水以裂縫滲下后無法排出,而且基層比較密實,水基本滲不下去。

四、病害治理措施 鑒于以上瀝青路面病害的成因分析,這里針對不同的病害,并結合會宕路路

面結構,提出了相應的治理措施。

4. 1 縱橫裂縫治理:

對于縫寬小于3mm且單獨出現的縱橫裂縫,不作處理;對縫寬3mm~5mm之間單獨出現的縱橫裂縫,將縫隙刷掃干凈,并吹凈塵土后采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵;對于縫寬大于5mm的縱橫裂縫,采用銑刨重鋪的治理方案。銑刨時要諑層進行,銑刨到無裂縫為止。若基底有裂縫,則需對基底裂縫進行處理。銑刨結束后,采用原路面設計的混合料逐層填鋪并壓實,填鋪時注意層與層之間鋪撒粘層油。

4.2 坑槽、噴泥、翻漿、松散的病害處理。

對坑槽、噴泥、翻漿、松散等病害,采用銑刨重鋪的治理方案。在上、下二層全部銑刨后,須對基層進行局部處理,清除槽底、槽壁的松動部分及粉塵、雜物,并涂刷粘層油。銑刨結束后的重鋪方案與縱橫裂縫的重鋪方案相同。

4.3 局部泛油處理:

對路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段不作處理;對于泛油嚴重、摩擦系數降低較多且影響行車安全的路段,采用銑刨上面層后重新攤鋪壓實的措施,填鋪采用原設計的瀝青混合料并鋪撒粘層油。

4.4 推移處理:

對推移病害,如上面層推移下面層完好時,用銑刨上面層后須對下面層進行局部處理,清除粉塵、雜物噴灑粘層油重新攤鋪壓實。如上下層整體推移時的措施上下層全部銑刨后,清除槽底、槽壁的松動部分及粉塵、雜物,并涂刷粘層油。銑刨結束后的重鋪方案與縱橫裂縫的重鋪方案相同。

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關鍵詞:瀝青路面;水損害;規范

Abstract: this paper introduces the phenomenon of water damage of asphalt pavement, this paper analyzes the reason of the asphalt pavement water damage, and pointed out the standard of the shortcomings of the asphalt pavement.

Key words: the asphalt pavement; Water damage; standard

中圖分類號: U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:

1概述

我國早期瀝青路面的破壞形式主要表現為車轍、低溫開裂和疲勞開裂,從20世紀60年代以來,幾乎大多數與瀝青路面研究有關的課題也集中在這3大破壞形式上。近年來,另外2種破壞形式―――水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意,也已形成世界性范圍的問題。我國在這方面的研究還很少,還沒有引起人們足夠的重視。直至最近,一些高等級道路發生了較為嚴重的水損害問題,到了重視水損害問題的時候了。所謂瀝青路面的水損害,是指瀝青路面在存在水的條件下,經受交通荷載和溫度脹縮的反復作用,水逐步浸入到瀝青與集料的界面上,同時由于水的動力作用,瀝青膜漸漸地從集料表面剝落,并導致集料之間的粘結力喪失而發生的路面破壞過程。水損害主要表現為:路面的顏色愈來愈黑;表面層出現松散、網裂乃至坑洞,松散的集料表面光溜溜的,集料與瀝青膜剝離,這是典型水損害現象。

2水損害現象

2.1瀝青路面表面層的水損害

由于表面層瀝青混凝土的不均勻性,水損害總是在局部瀝青混凝土空隙率較大處首先產生。無論表面層瀝青混凝土是密實型的、還是半開式的,都曾產生這類水損害―――坑洞。通常采用半開式瀝青混凝土時,產生的水損害更為嚴重。只要自由水進入瀝青混凝土的空隙中,在大量車行荷載的作用下,必然產生有壓水(水動力),使集料與瀝青產生剝離現象。

2.2瀝青路面表面層和中面層同時產生的水損害當表面層和中面層都是空隙率較大的半開級配瀝青混凝土時,降水過程中,自由水較易滲入并滯留在表面層和中面層內;當表面層是空隙率較大的半開級配、中面層是密實型瀝青混凝土時,在較長時間的降水過程中,自由水透入表面層后有較長時間從中面層的薄弱處透入中面層,并滯留在表面層和中面層內;當表面層和中面層都是空隙率較小密實型瀝青混凝土時,如果瀝青混凝土的不均勻性較大,壓實度不足,局部小面積瀝青混凝土的實際空隙率較大,自由水也會長期滯留在表面層和中面層內。以

上3種情況,瀝青路面表面層和中面層在大量車行荷載的作用下,會導致兩層內瀝青混凝土中部分碎石上瀝青剝落,導致表面層產生網裂、變形或坑洞。

2.3瀝青路面結構層產生的水損害自由水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面,在大量車行荷載的作用下,自由水會產生壓力并沖刷基層形成灰漿,灰漿通過瀝青路面結構層的各種形狀的裂縫被壓到路表面。在灰漿數量大的情況下,會產生坑洞;在灰漿數量小的情況下,會產生網裂或變形。

3瀝青路面產生水損壞的原因

通常水損害產生的主要原因有下列幾種:

(1)上面層空隙率大,易滲水。路面沒有設計排水結構層,只是希望在上面層和中面層之間排水,事實上,由上面層滲入的水,無法排出,而長期滯留在路面中(天晴后數日,仍可看到在車輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車輪荷載作用下,部分路面水2期王永東:瀝青路面的水損害變成有壓水,特別在夏季,溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離,造成路面松散脫落。

(2)壓實度不足是早期水損害最普遍的原因。

熱拌瀝青混合料4%~5%的空隙率就認為是不透水的。大多數瀝青混合料設計空隙率為3%~5%,當施工完畢,路面壓實瀝青混合料的密度應達到室內馬歇爾試件密度的97%以上,也就是說現場空隙率為8%以下。路面沒有壓好,現場空隙率高于8%,就易滲水,發生水損害。

(3)由于要求瀝青混凝土路面抗車轍,所以采取選用堅硬的優質的石料、較粗的粒徑,適當減少瀝青用量,又帶來新的隱患,即瀝青與集料之間粘附性不足。在春融季節、梅雨季節及雨季,瀝青路面逐漸會出現麻面、松散、掉粒乃至坑槽。

(4)我國瀝青混合料技術指標不足以防止水損害。

4我國現行規范關于瀝青混合料水損害的技術指標

我國瀝青混合料技術指標不足以防止水損害,滬寧路在施工時,嚴格按照交通部行業標準《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ032)執行,即:①按水煮法試驗所有的集料與瀝青的粘附性都大于4級;②按馬歇爾試驗所有的瀝青混合料殘留穩定度均大于80%。為什么都滿足了交通部技術規范,仍發生了水損害,除了上面論述的一些原因之外,還有一個原因是規范本身的關于粘附性指標以及混合料殘留馬歇爾穩定度的指標,與路面水損害并沒有建立起很好的關系。當然對于集料與瀝青的粘附性指標來說,這個指標存在著3個致命的缺陷:

(1)是否有不同粘附性等級與路面水損害關系的長期性能觀測資料,這些資料是否已表明粘附性大于或等于4級就不會產生水損害,事實上這種關系沒有建立。

(2)粘附性等級用水煮法試驗評價,水煮法試驗結果受人為主觀因素影響太大,通過權威的單位測試玄武巖,結果是一個3級,一個5級,充分說明這種試驗結果作為規范技術指標是不科學的。

(3)水煮法只使用了9. 5~13. 2的粗集料,事實上,部分細集料為砂,與瀝青粘附性較差,但并沒有評價。美國材料與試驗協會ASTMD3625 96“水煮法評定水對瀝青裹復集料影響的標準實踐”是一個值得推薦的方法,ASTMD3625 91名稱為“水煮法評定水對瀝青裹復集料影響的標準試驗方法”,而AST-MD3625 96則改成“水煮法評定水對瀝青裹復集料影響的標準實踐”。這里有重要差別,試驗方法是對一種材料、一個產品、一個體系或一種服務的一個或多個性質、特征的確認、測量與評價,會產生試驗結果。而實踐就不同了,它是對一種操作、一種功能給出一種明確的方法,并不產生試驗結果。從標準試驗方法改變成標準實踐,對水煮法的作用也更明確了,它不產生定量試驗結果,ASTMD3625 91“水煮法評定水對瀝青裹復集料影響的標準試驗方法”,將裹復程度與標準剝落率相比較分為10%~100%,業主們有的將95%、有的將90%作為接收標準,新版方法已去掉這些敘述。因而也不能作為拒絕或接收混合料的標準。美國ASTMD3625 95水煮法用廠拌混合料,進行煮沸用于現場肉眼判斷2種集料與瀝青的粘附性。D3625 95并不是一種試驗方法,而是一種標準實踐,它本身并不產生試驗結果,D3625明確表明,水煮法與路面現場水損害的關系尚未建立。再拿瀝青混合料馬歇爾殘留穩定度技術指標來說,也存在著致命的弱點。馬歇爾擊實儀雙面擊實75次,試件空隙率已達到設計空隙率為3%~5%,水很難浸入,也更難浸入瀝青膜與集料之間,沒有足夠的水,談何水損害?如果要用殘留馬歇爾穩定度技術指標,也得讓空隙率接近現場空隙率,也就是說試件空隙率應在6%~8%之間。“公路瀝青路面設計規范”(JTJ014 97)中使用簡化的洛特曼試驗方法作為瀝青混合料水穩定性指標。水損害主要是發生在我國南方多雨潮濕地區,而氣溫低于-21. 5℃的北方,降雨量較少,水損害不應是一個嚴重問題,倒是南方多雨潮濕地區再加上冰凍的地區,十分需要一個更能反映混合料水損害特性的技術指標,這個指標就是用AASHTOT283試驗的結果――――間接抗拉強度比來表征。

5美國Superpave關于水損害的評價指標

美國公路戰略計劃(SHRP)瀝青課題的主要研究成果――――Superpave,包括2個規范和1個設計方法,即瀝青膠結料性能分級規范和瀝青混合料的路用性能規范以及瀝青混合料設計方法。Super-pave混合料設計方法中關于瀝青混合料水敏感性評價,應用AASHTOT283“壓實瀝青混合料水損害試驗方法”,要求間接抗拉比(TSR)大于或等于80%,作為瀝青混合料水敏感性評價指標。此外,SHRP計劃中,開發了一種凈吸附解吸試驗方法,用來評價瀝青和集料的兼容性。下面將簡述這2種試驗方法。

5.1壓實瀝青混合料水損害試驗方法(AASHTOT-283)

用SGC(T245和T247或ASTMD2287)旋轉壓實儀成型6個試件,試件的孔隙率控制在7%±1%之內。6個試件空隙率大致相等,分成2組,每組3個,其中一組采用非條件試驗,另一組采用條件試驗。非條件試驗是將試件放在塑料袋中封好,放入25℃水浴中,至少2 h后進行試驗;條件試驗是先將試件放在水中加真空(245~600mmHg)5~10min,然后在常壓下使試件飽水率達到55%~80%,在-18℃±2℃條件下冷凍處理16 h后,再放入25℃水浴中, 2 h后進行試驗。所有試件均采用50mm/min的加荷速率測定間接抗拉強度,當2組試件的劈裂強度比小于80%時,認為瀝青混合料水穩性不合格。

5.2凈吸附解吸試驗方法

凈吸附解吸方法是用來評價瀝青和集料的兼容性,因為某些剝落的產生是因為瀝青膠結料和集料不兼容,從而迅速損失它們的粘結力。凈吸附解吸試驗,能夠幫助篩選集料和解決膠結料的潛在剝落。這種瀝青與集料之間的化學兼容性直接影響界面性能,特別是對老化和水敏感性的影響。該試驗方法用的是紫外分光光度計來測量瀝青與集料的粘附性。此方法是利用在瀝青水礦料體系中,礦料表面對瀝青有吸附作用,或者遇水后水對瀝青的置換作用使瀝青膜剝落這一特性,將一定粒徑的礦料放入瀝青甲苯溶液中一段時間,則會有一部分瀝青吸附在礦料表面上,之后向瀝青甲苯溶液中加入一定量的水,那么水就會與吸附在礦料表面上的瀝青進行置換,這一系列過程會使瀝青甲苯溶液中瀝青的濃度改變,用分光光度計測出濃度,即可算出礦料對瀝青的吸附量及加水后瀝青剝落量,從而得出礦料表面上瀝青的剝落率或吸附率,以表證瀝青與礦料的粘附性。凈吸附試驗是一種量化的評價礦料瀝青兼容性的試驗方法,受外界因素干擾較小,同傳統的水煮法、水浸法相比,更具有客觀性,是一種較為科學的評價方法。

6結論

(1)瀝青混合料和瀝青路面施工質量及一些外部因素可能會導致瀝青路面剝落,這些因素主要是:路面排水系統不健全,路面壓實度不足,瀝青與集料之間粘附性不足等。

2)現行瀝青路面施工技術關于水損害的3個指標,即粘附性大于4級、浸水馬歇爾穩定度大于80%,以及簡化洛特曼法間接抗拉強度比TSR≥70%,存在一些缺陷,還控制不了水損害。

(3) Superpave混合料設計中關于瀝青混合料水敏感性的評價,采用AASHTOT283“壓實瀝青混合料水損害試驗方法”。利用空隙率為7%的試件進行試驗,模擬剛施工好的路面空隙率,更為科學合理。用凈吸附試驗,采用紫外分光光度計來測量瀝青兼容性的方法,同傳統的水煮法、水浸法相比,更具有客觀性,是一種較為科學的評價方法。

(4)引起瀝青路面水損害的原因是多方面的,對水損害的研究已引起世界各國的重視,美國SHRP計劃中已進行了大量的水損害方面的研究,并推薦采用AASHTOT283方法作為統一標準。而我國在這方面所做的工作還很少,還沒有一個較為科學的統一的試驗方法。

參考文獻:

[1]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京:人

民交通出版社, 2001.

[2]宋曉東,曹慧莘,張興.高速公路瀝青路面水破壞的原因及防

治[J].黑龍江交通科技, 2001, (6): 4~6.

[3]王抒音,周純秀.提高瀝青-酸性集料抗水破壞的試驗研究[J].

中國公路學報, 2003, (1): 6~9.

[4]沙慶林.高速公路瀝青路面的水破壞現象及其防治措施(上)

篇3

關鍵詞:瀝青路面;龜裂;基層強度;材料級配

在礦質材料中,采用各種方式摻入瀝青材料(石油瀝青、煤瀝青、頁巖瀝青或渣油等)組成混合料,修筑而成的各類型路面,統稱為瀝青路面,它適用于各種交通量的道路。由于用瀝青為粘結料修成的路面呈黑色,故又稱為黑色路面。瀝青路面由于使用了粘結力較強的瀝青材料,使礦料之間的粘聚力大大加強,從而提高了混合料的強度和穩定性,使路面的使用質量大為提高,延長路面的使用年限。瀝青路面具有表面平整、不滲水、噪聲小、少揚塵、行車費用低及養護方便等優點。因此,瀝青路面在我國被廣泛采用。

瀝青路面龜裂是目前瀝青路面普遍存在的病害,也是養護中比較難以處理的病害之一。它嚴重地影響瀝青路面的使用品質和使用壽命。瀝青路面產生龜裂的原因較多,較復雜,并有隱蔽性,單從表面不易看到,產生龜裂的原因很多,本文主要從以下幾個方面來介紹瀝青路面的龜裂與處理方法。

一、基層強度、結構及施工方法

(一) 路基不均勻沉降,引起瀝青路面龜裂。路基是路面的基礎,路基不均勻沉陷,必然會引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:

1. 路基填料控制不好,G311公路周口段,路面形成高低不平,養護人員挖開路面后,發現部分路段路基是由建筑垃圾、工業垃圾填筑的。

2. 半挖半填路基的接合部處理不當、路基的壓實度不足,如周項路改建項目,半挖半填路基較多,當路面完成后,出現了沉陷和裂縫,是由于路基填料的含水量大,施工單位力量不夠,未能按規范要求挖臺階施工,造成路基填料接縫接合部產生裂縫和沉降,路基壓實機具不足,使路基土壤的密實度偏低,土體透水性增強,造成水分集聚和侵蝕路基,使路基土軟化而產生不均勻沉降。

3.特殊地基路段、路基防護排水不完善,造成土基的不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。

(二)橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車,引起瀝青路面龜裂,橋梁、涵洞兩端的路基的病害,是一個比較普遍的現象,也是最常風的公路病害之一,在我國現有的公路都不同程度的出現一些問題,主要表現在:

1. 橋梁、涵洞的臺背填土,由于壓實機械的作業面狹小而壓實不到位,通車后,引起路基的壓縮沉降。

2. 臺背填料與臺身的剛度差別大,造成沉降不均勻。

3. 在橋梁、涵洞與路基結合處,常會產生細小縮裂縫,雨水滲入后,使路基產生病害,導致該處路基發生沉陷、龜裂。

(三)基層不平整,引起瀝青路面龜裂

如106線項城段基層為次高級路面基層,施工要求不嚴,在施工中,基層做的不平,無論怎樣使面層推鋪平整,但壓實后也因虛鋪厚度不同,路面產生不平整。

由于瀝青路面對基層強度的要求比水泥混凝土路面高,因而瀝青面層本身的強度很小,不能抵抗車輛的荷載壓力,主要起耐磨作用,所以,瀝青路面的基層必須符合下列要求:

1. 具有足夠的強度

基層應能承受車輪荷載作用,在行車荷載反復作用下,不應超過允許的殘余變形,也不允許產生剪切和彎拉破壞。為此,基層應具有必要的強度,強度包括礦料顆料本身的強度和結構的整體強度。

2. 具有良好的水穩性

瀝青面層,特別是表面處治和貫入式,在使用初期,透水性較大,雨季時表面水有可能透過瀝青面層進入基層和底基層中,導致基層材料含水量增加及強度降低。因此,必須用水穩性好的材料作基層,在潮濕多雨地區尤須重視。

3. 表面平整、拱度與面層一致

為了保證瀝青面層的厚度均勻一致以及面層的平整度和拱度,基層應平整,其拱度應與面層一致。

4. 與面層結合良好

基層與面層結合良好,可減少面層底部的拉應力和拉應變,以防止面層發生滑動、推移等破壞。

(四)對瀝青路面龜裂的處理方法:

1. 對嚴重龜裂、已出現松散脫落的油面層,可清除干凈。如果基層沒有多大變化,可適當處理基層后,重新恢復油面層;

2. 對其它龜裂,如果未出現松散脫落,大面積可用灑油法,小面積可用刷油法,用油量一般為0.8%KM/O左右,然后再撒一層砂,防止車輪將油帶走。灑油、刷油的目的是封住裂縫,防止表面水滲入基層。嚴重龜裂時可刷油兩次,直至裂縫不滲水。

3. 對個別嚴重破壞的,多數是由于基層破壞引起,因此需進行挖補質量。

4. 不宜采用大面積中修罩面的方法,加強日常養護,做到勤修勤補,見坑就補,見縫就封,見水就排,盡可能延長路面的使用壽命,以待大修時徹底解決。

二、與基層材料級配、結構類型有關

良好的材料級配是保證基層密實的前提,而密實度與強度成正比,密實度大則強度高,密實度小則強度低。穩定性是指基層

熱拌瀝青碎石混合料級配組成標準 表1

注:1、類型LS代表瀝青混合料,后面的數字代表混合料礦料的最大粒徑尺寸(mm);

2、瀝青用量系指瀝青占礦料重量的百分率計;

3、采用煤瀝青時,瀝青用量應增加20%。

瀝青混凝土混合料級配組成標準 表2

注:1、類型LH代表瀝青混合料,數字代表礦料最大粒徑(mm)。Ⅰ型孔隙3~6%,Ⅱ型孔隙率為6~10%。

2、表中瀝青用量系指瀝青占礦料重量的百分率計;

3、采用煤瀝青時,瀝青用量應增加20%。

的抗水性和抗沖擊性,即當受到水的侵蝕時不致產生軟化降低強度,受到車輪沖擊作用不致產生位移變動。有的基層強度雖然很高,但穩定性差,因而導致瀝青面層出現龜裂。表1和表2分別列出了各類瀝青碎石混合料和瀝青混凝土的礦料級配標準范圍,瀝青用料應通過試驗確定,表列數值僅供試驗時初選瀝青用量的參考。

處理方法:由于基層已無法處理,只有在油面層上下功夫。對松散脫落的可清除掉,重新修補恢復。其余也可采用灑油或刷油法,防止表面水滲入損壞油層。

三、與施工方法有關

目前主要有兩種施工方法,即機械化施工和人工拌和施工法。人工拌和法不能有效和準確地控制各種材料的配合比,特別是用油量。此外,炒拌過程中不易掌握炒鍋溫度,容易出現偏高,炒焦的現象,致使瀝青老化。總之,人工拌和缺點較多且不易克服。機械拌和則可以按照設計配合比進行施工,保證施工質量,避免和減少瀝青路面龜裂現象。

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大,攤鋪機基準線的控制,也影響著路面平整度,攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現波浪、搓板。因此,為防止路面出現龜裂,應盡量選擇好攤鋪機和技術熟練的操作人員。

四、與碾壓控制有關

瀝青面層鋪筑后的碾壓對面層的質量有著重要影響,選擇碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關系著路面面層的平整度,主要表現在:

(一)壓路機型號的選擇上,如果采用低頻率、高振幅的壓路機時,會產生“跳動”夯擊現象而破壞路面平整度。壓路機初壓噸位過重也會使剛攤鋪好的路面產生推擠變形。

(二) 碾壓溫度的控制上,初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,不穩定。復壓溫度過高會引起膠輪壓路機粘結瀝青細料,小碎片飛濺,影響表面級配;溫度過低,則不易碾壓密實和平整。

(三)碾壓速度的調整上,壓路機碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉向、在已碾壓成型的路面是停置而不關閉振動裝置等都會引起面推擁;未冷卻的路面是停機會出現壓槽。

(四)壓路機碾壓行進路線不當,不注意錯輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會引起路面不平。

(五)碾壓次數的確定上,碾壓遍數不夠,即壓實不足,通車后形成車轍;碾壓遍數太多,由于短時間內重復碾壓,會造成已成型路面的推移,形成龜裂核波浪。

(六)驅動輪和轉向輪的前后問題上,如果是從動輪在前,由于從動輪本身無驅動力,靠后輪推動,因而混合料產生推移,倒退時在輪前留下波浪。

五、與瀝青質量有關

瀝青路面使用的瀝青材料有道路石油瀝青、軟煤瀝青、液體石油瀝青和瀝青乳液等,道路石油瀝青,瀝青路面采用的瀝青標號,應根據當地氣候條件、施工季節的氣候、路面類型以及礦料性質和施工方法等予以選用。因為優質瀝青具有較高的抗磨損和耐高溫性,而且不易老化,這是防止瀝青路面早期老化龜裂的重要條件。下面給出各種瀝青面層適宜使用的瀝青標號以及瀝青材料的加熱溫度:

各種瀝青面層適宜使用的瀝青標號

瀝青的加熱溫度應不超過下表規定:

瀝青材料的加熱溫度

注:瀝青的澆灑溫度可比表規定的低5~10℃。

瀝青混合料可看成擴展的材料,車輪的搓揉對路面有很大的好處,而在不通車的地方,如飛機跑道、道肩和人行道,都有很多龜裂,國產瀝青因含蠟量高性能差,尤其是低溫變形能力低。

瀝青路面產生龜裂的原因很多,只有在施工時嚴格按照國標要求進行操作,加強日常養護工作,才能從根本上解決瀝青路面病害。

參考文獻:

[1]金效儀等.路基路面工程,人民交通出版社,1993年7月

[2]湯林新等.高等級公路路面耐久性,人民交通出版社,1996年3月

[3]公路與橋梁工程病害防治及檢測修復實用技術大全,長春出版社,1999年7月

篇4

【關鍵詞】瀝青路面;車轍;永久變形機理;影響因素

1.概述

高等級公路中,瀝青路面作為一種無接縫的連續式路面,具有力學強度高、路面平整度高、耐磨和抗滑性能好、噪音低、無揚塵、養護方便以及易于回收利用等優點[1]。因此在世界各國公路建設中得到廣泛應用,我國已投入使用的高速公路中瀝青路面占到95%以上。隨著交通量的增加,車輛的增加,平均車速的提高,瀝青路面早期破壞日益嚴重,瀝青路面的車轍問題最為集中。由于車轍在雨天中形成了路面積水,直接影響了行車的舒適性和安全性,增加了路面的損壞。

瀝青混合料作為粘彈塑性材料,其溫度和作用時間與瀝青混合料的溫度和作用時間密切相關。當外界溫度在30℃左右的時候,瀝青路面的路表溫度將會達到40℃甚至50℃以上,可能會高于道路瀝青的軟化點,瀝青路面在車輛荷載的反復作用下則會發生顯著變形,這種變形分為可恢復變形和不可恢復變形。其中不可恢復的部分將成為永久變形。鑒于瀝青混合料的高溫穩定性及其固有的粘彈塑性,使車轍形成機理比較復雜,這使得瀝青混合料的永久變形成為一個世界性的問題。因此,解決瀝青路面的面層永久變形成為車轍問題的重點。

2.瀝青路面永久變形機理

ASTM標準E867將永久變形定義為:"一種由橫向交叉斜面和縱剖面限定的偏離水平面的相鄰豎向凹陷"[2]。永久變形是在重復交通荷載作用下,瀝青混凝土發生流動變形,其中無法恢復的部分變形累積形成的。大量的觀測及理論研究表明,半剛性基層高等級瀝青路面產生的永久變形,90%以上發生在瀝青面層,因此,瀝青面層的永久變形是研究的重點。瀝青混合料是一種由瀝青水泥和骨料本身的松散礦物顆粒組成的混合材料體系。當外部荷載作用時,微結構應力克服了瀝青膜粘性力之間的部分弱粘結,并使之相互作用。由于荷載不斷重復作用,迫使這種相互錯動在更深更寬廣范圍內不斷重復產生,并逐步累積形成宏觀永久變形[3]。這種多方向運動的顆粒,導致瀝青面層的混合物向輪胎的兩側流動,從而產生推移,擁包以及永久變形。

縱觀瀝青混合料永久變形的形成過程,大致可分為以下三個階段:

1、 開始階段的壓密過程,由于瀝青混合料空隙的存在,特別是在施工不足的情況下,車輪荷載再次碾壓瀝青路面,瀝青面層的厚度減小,在車輪荷載集中的地方形成永久變形。在公路施工過程中,通過嚴格壓實規范,來控制壓實過程中產生的永久變形。

2、瀝青混合料的流動瀝青混合料在高溫下是粘性的半固體,在車輛荷載的作用下,當荷載形成的剪應力比瀝青混合料的抗剪強度大時,瀝青就會產生流動變形,不斷積累就會產生永久變形。

3、礦質骨料的重排和礦質骨架的破壞在高溫下是半固態的瀝青混合料,在荷載作用下最先流動。此時,荷載主承體為混合料中粗集料和細集料兩者組成的骨架,此外還有瀝青的作用,在荷載的直接作用下,硬度較大的礦料顆粒沿礦料的間接觸面開始滑動,這使瀝青向富集區流動,從而流向混合料的自由面。

可以看出,永久變形的初始原因是壓密和高溫下的流動,從而導致了骨架的不穩定性。高溫,重載,慢速以及運輸等因素,以及混合料級配的變異性、孔隙率高、部分路段的油量控制不好等內因,這些都會引起車轍和路面永久變形

3.瀝青路面永久變形的影響因素

(1)瀝青及其用量

瀝青材料在瀝青混合料的高溫性能中起著非常重要的作用,瀝青混合料的粘結力是瀝青混合料高溫穩定性機理的一個組成部分。瀝青的粘結力越大,瀝青混合料的綜合強度越好,瀝青混合料的抗剪切變形就更穩定。一般而言,瀝青粘結力與溫度有關,瀝青混合料的溫度敏感性較低,形成的瀝青混合料的高溫穩定性就越理想。瀝青用量太高或太低,都會對瀝青混合料的高溫穩定性產生嚴重影響。瀝青混合料中的瀝青太低,會使混合料難以壓實,無法有效地保證孔隙率。與之相反,瀝青含量太高,而自由瀝青的增加,也會影響其高溫穩定性。因此,針對不同類型的混合料,應確定最佳的瀝青用量,從而使混合料的高溫穩定得到保證。

(2)集料的級配組成和孔隙率

瀝青混合料和骨料是瀝青混合料的兩個部分,可分為砂礫的、碎石的、砂質的和礦渣的。瀝青混合料的強度主要體現在:一是水泥瀝青和填料的形成粘結力,另一種則是集料顆粒之間的鎖結力與內摩阻力。礦粉的表面積巨大,使瀝青材料形成了一層薄膜,從而改善了瀝青材料的粘結強度和溫度穩定性,而鎖定力主要是粗骨料顆粒之間。總之,良好的級配對與瀝青混合料高溫穩定性非常重要。大孔隙率的瀝青混合料易產生壓實變形,增加瀝青混合料的密度,增加材料之間的接觸壓力,從而提高混合料抗車轍能力。當孔隙率比臨界孔隙比低時,繼續降低孔隙率,將降低瀝青混合料抗車轍能力。如果溫度升高,瀝青就會膨脹,由于溫度的升高,瀝青的粘度就降低了,瀝青的效果變大、內聚力與內摩擦阻力降低,促使瀝青混合料抗變形能力下降,空隙率小于3%的發生車轍概率增大[4]。

(3)溫度與水文地質條件

氣候條件主要包括氣溫、日照、熱流、輻射、風、雨等,除了濕度以外,其他問題都可以反映在溫度上,黑褐色的瀝青混合料具有超強的吸熱能力,由于熱量的積累,大部分熱量不能從瀝青路面中散出來,在外部荷載的作用下,很容易產生變形和流動,導致車轍的形成。車轍基本上是在夏季高溫下,車輛荷載重復作用產生的。研究表明:瀝青混合料的抗剪強度隨溫度的升高而降低。事實上,溫度對混合料的高溫穩定性的影響是通過對瀝青的影響來實現的。隨著溫度的升高,瀝青混合料逐漸變軟,模量逐漸減小。

在瀝青路面,水分大幅度降低了路面結構層的抗變形性能,從而導致產生大車轍。瀝青路面施工完成后,水和空氣通過混合料中的空隙和外界的連通空隙進入到瀝青混合料內部,如果水分不能及時排出,在車輛載荷的動水壓力和溫度的共同作用下,循壞反復,穿梭于瀝青與礦料間,起作用,阻礙了瀝青與骨料之間的粘結,降低了瀝青與礦料的粘附性,從而使得瀝青路面在有水的條件下,動穩定度隨之下降。

(4)交通條件

交通條件影響瀝青路面的高溫性能主要體現在:車輛荷載、輪胎壓力、車輛速度以及車流渠化。車輛荷載對瀝青路面的影響是最值得注意的,主要是荷載大小以及時間的作用。一般來說,輪胎的壓力是適應車輛載重的,負荷越高,輪胎壓力越高。負載動作時間越長,同一交通量引起的地表變形量越大。

4.結論

(1)本文能夠反映出瀝青混合料的粘彈性和彈塑性變形性質。同時,對研究瀝青混合料的高溫抗變形能力有較好的判斷;

(2)分析了瀝青混合料永久變形形成的機理,將瀝青混合料永久變形的形成過程分為遷移期、穩定期和破壞期三階段;

(3)溫度的升高和偏應力的增加,瀝青混合料的永久變形將會增加,穩定期的發展速率加快,導致破壞期的提前到來。

【參考文獻】

[1] 孫立軍.瀝青路面結構行為理論[M] .北京:人民交通出版社,2005

[2] 湯文,孫立軍.基于遺傳算法的瀝青路面永久變形預估方法[J].武漢理工大學學報,2008,30(12):42-45

篇5

1 瀝青路面開裂原因

瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類:一種是由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。由于我國現行瀝青路面設計規范中規定或推薦瀝青路面采用半剛性基層。所以還存在著因為半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產生的反射裂縫或對應裂縫。此類裂縫主要是非荷載型的,在某些情況下也可能是由溫度和荷載共同完成的。

1.1 結構性破壞裂縫

1.1.1 瀝青路面的結構性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在車輪荷載作用下,大于半剛性基層材料的抗拉強度時,半剛性基層的底部就會很快開裂。在行車荷載的反復作用下,底部的裂縫會逐漸擴展到上部,并使瀝青面層也產生開裂破壞。影響拉應力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。選取不同的瀝青面層厚度和半剛性基層厚度,通過試驗得出半剛性基層底部的拉應力與半剛性材料回彈模量間的關系曲線。

1.1.2 在半剛性基層下采用半剛性材料做底基層,可使基層底面由行車荷載產生的拉應力明顯減小,甚至還小于半剛性底基層底面產生的拉應力,這對半剛性基層承受行車荷載的反復作用是十分有利的。

1.2 溫度裂縫。

瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫有兩種,一種是低溫收縮裂縫或簡稱低溫裂縫,另一種是溫度疲勞裂縫。

1.2.1 低溫裂縫。

瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應力松馳性能,溫度升降產生的變形不致于產生過大的溫度應力,但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發硬并開始收縮。此時半剛性基層的底部將產生拉應力,當拉應力瀝青混合料的應力松馳趕不上溫度應力增長,混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的,面層中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就會開裂。這種情況在瀝青面層與基層的附著力不夠好、允許有一定的自由收縮時,裂縫就更容易發生。由于瀝青路面寬度有限,收縮受路面結構的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。

1.2.2 溫度疲勞裂縫。

這種裂縫主要發生在日溫差大的地區。由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應力松馳性能降低,最終達到極限抗拉強度使路面產生裂縫。

2 影響裂縫產生的主要因素

2.1 瀝青及瀝青混合料的性質。

瀝青和瀝青結合料的性質是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因,瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素,瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關鍵。在瀝青性能指標中,影響更大的是溫度敏感性,溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。.

2.2 基層材料的性質。

基層材料的收縮性愈小,面層裂縫愈少。基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂是有好處的,基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。

2.3 氣候條件。

極端最低溫度、降溫速率、低溫持續時間、升降溫循環數次數是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

2.4 交通量和車輛類型。

半剛性基層中的最大拉應力,通常是由最重的車輪荷載產生的;并且對于半剛性路面,不同軸載對路面的破壞作用遠不是4次方的關系,而11~13次方的關系,即使是通過次數較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用。

2.5 施工因素。

主要指半剛性基層材料的碾壓含水量,半剛性基層完成后的暴曬時間等因素。

3 減輕瀝青路面裂縫的措施

根據規范,通過路面結構設計和厚度計算可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求,基本解決荷載型裂縫產生的問題。對于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產生,應從設計與施工兩個方面來進行考慮。

3.1 設計方面:

①在進行半剛性路面設計時,首先應選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫縮系數小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。

②選用松弛性能好的優質瀝青做瀝青面層。在缺少優質瀝青的情況下,應采取改善瀝青性質的措施。

③在穩定度滿足要求的前提下,優先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

④瀝青面層采用密實型瀝青混凝土。

⑤采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。

⑥為進一步提高表面層抗溫度裂縫性能,可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。

⑦設置應力消減(應力吸收)中間層。

3.2 施工方面:

①嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規范容許的范圍內。

②半剛性基層碾壓完成后,要及時養生。

③半剛性基層碾壓完成后或最遲在養生結束后應立即用乳化瀝青做透層或封層。

④透層或粘層完成后,應盡快鋪筑瀝青面層。

篇6

關鍵詞:瀝青路面;預防性養護;應用技術

0 前言

預防性養護系指在道路發生結構性破壞之前或路面病害發生初期,對其采取的養護措施,可以阻止道路病害向深層次發展,從而達到延長路面使用壽命、提高道路服務質量、降低道路周期壽命成本、延長中修或大修期限的目的。它與傳統的道路養護遵循的“壞了才修、不壞不修”的原則截然不同,強調的是預防性。在發達國家,公路的預防性養護占有極其重要的地位,大量的人力、資金投入到公路預防性養護當中。研究認為,道路使用一定年限后,需要對其采取一定的預防性養護措施,延遲路面的損壞、維持或改善路面現有的行車環境,通過延長原路面使用壽命來推遲耗資巨大的大中修或重建行為。

1 瀝青路面養護技術分類

高速公路作為交通運輸要道,其養護維修工作是一項復雜的系統工程。由于世界各國經濟、氣候、政策以及文化有很大差異,初期道路設計的類型大不相同,再加上資金預算及技術水平參差不齊,使得養護的組織形式和方法存在很大差異,養護種類及適用范圍也是多種多樣。

1.我國養護技術分類:

按養護作業性質、規模和時效性的不同,根據我國《公路瀝青路面養護技術規范》(JTJ073.2-2001)的規定,可將瀝青路面養護工作分為日常養護、小修保養、中修、大修、改建和專項養護工程等五類。這種分類從本質上反映了我國公路建設行業“重修理,輕預防”的觀念,很難反映現代路面養護維修技術的特點,無法滿足道路管養的基本要求,難以適應于現代養護維修技術的發展。

2.西方國家養護技術分類:

根據路面的病害類型、嚴重程度以及所需要采取維修養護措施的性質和功能的不同,西方發達國家將其分為路面養護、路面修復和路面重建三大類。其中,養護是針對上、下面層的預防和處治,主要是指采用預防性養護措施和修復性養護措施;當路面出現結構性破壞時,根據適時情況的需要可采用加鋪層、銑刨和加鋪、面層再生利用和重建等大中修方案。

2 瀝青路面預防性養護的內容和特點

(一)養護時機合理

瀝青路面在其壽命周期內可分為三期:a.建成投入使用開始,瀝青逐漸被氧化、損耗;b.瀝青路面出現微小裂縫、小坑槽或脫皮現象;c.路面出現較大面積裂縫,并貫通形成龜裂,最終出現結構問題。路面預防性養護是對高速公路路面采取一種高標準的養護方式,要求在路面尚處于良好狀態時,即路面處于第一階段時開始采取保護性養護措施,把病害消滅在萌芽狀態,使路面始終處于良好的服務狀態。

(二)養護周期規律

預防性養護標準高,而路面使用性能隨時間變化逐漸下降。因此必須周期性實施養護措施,即定期開展路況調查,采集路況數據,進行分析與評價,當路面使用性能降到預定標準時,及時實施養護策略,恢復路面服務功能,如此循環往復。一般高速公路要求每年進行一次路況檢測,實施預防性養護可增加檢測頻率,特別是對常巡查中發現病害的路段作專項檢測與評價,根據分析、評價結果實施養護措施。

(三)預防性

對路面狀況連續檢測、評價3年后,獲得一組連續數據,可以建立模型對路面使用性能各指標進行預測,對將來需要養護的路段及養護對策進行預測。通過路況的檢測、評價與預測,適時對路面采取適宜的保護性養護措施,保護路面,預防各種病害的發生與發展。通過評價與預測,考慮未來交通量的增長,對出現病害或預測即將出現病害的路段針對病因采取有效措施,做到治本治標,以防微小病害發生與惡化。所以預防性養護屬于主動養護,體現了“預防為主,防治結合”的養護原則。

(四)機械化程度高

路面預防性養護離不開先進的檢測手段。先進的檢測手段效率高,不僅能滿足預防性養護的檢測頻率,而且能保證檢測數據的精度和科學性,處理數據、信息的能力也大大提高。很多發達國家都非常重視高速公路的檢測效率和質量,已開發和應用集成檢測技術,由一臺專用車即可完成路面狀況的各項檢測。另外,路面預防性養護宜采用機械化的施工方法,以保證路面養護施工高效、優質、快速完成。

3 瀝青路面預防性養護的適用條件

對公路瀝青路面而言,預防性養護是一種高標準的養護方式,它要求路面狀態良好時就開始進行保護性的養護措施,如果在路面狀況調查中確定的破壞類型與結構缺陷有關,那么該路面就不適宜預防性養護處治,而應視病害嚴重程度考慮采取大中修或者是重建。因此,對于公路瀝青路面實施預防性養護措施,其前提條件包括以下幾點:

1.預防性養護措施只是為了改善路面功能性,對于路面結構性能起不到太大改善作用,因此,路面結構性良好是采取路面預防性養護措施的先決條件;

2.采取預防性養護的目的,是為了最大程度的利用資金達到最佳養護效果,以使路面保持良好的性能狀態,因此,養護措施的實施必須具有良好的費用效益;

3.預防性養護措施的根本目的是為了改善路面性能,因此,時機的選擇必須與實際的路面狀況相結合,對不同等級路面狀況實施有針對性的預防性養護措施;

4.路面使用性能隨著時間變化逐漸惡化,因此,需要制定周期性的、計劃性的養護計劃,即定期進行路況檢測與調查,通過收集的路況數據對路面進行分析與評價。當路面使用性能降低到一定程度時,必須立即采取養護措施,提高其路面服務功能,形成良性的、周期性的養護計劃。

4 預防性養護措施應用技術

1999年美國聯邦公路管理局就11種瀝青路面預防性養護措施進行了詳細理論以及應用介紹,主要包括:稀漿封層、微表處、碎石封層、砂封層、復合封層、薄層熱拌瀝青混凝土加鋪層、超薄磨耗層、刷入封層、霧封層、灌/封縫以及還原劑封層;同年,密歇根交通運輸部就預防性養護措施制定了預防性養護計劃。目前,國內外普遍采用的預防性養護技術措施有:霧封層、裂縫填封、薄層罩面以及石屑封層。

5 結語

隨著我國公路里程的急劇增加,使公路路面養護問題顯得越來越重要,在今后一個時期,我國公路將由建設為主轉為建設與養護并舉,并逐步以養護為主。公路養護與管理的任務,就是運用先進的技術和科學的管理方法,合理地分配和使用養護資金,通過養護維修使公路在使用年限內經常保持完好狀態,并有計劃地改善公路的技術指標,以提高公路的服務水平,最大限度地發揮公路的運輸經濟效益。

文獻綜述:

[1]朱宏琴,項琴.路面預防性養護的研究現狀及發展趨勢[J].中外公路,2008 (12)

[2]童愷曼.高速公路瀝青路面預防性養護探究[D].天津:天津大學,2007

[3]方俊偉.公路瀝青路面預防性養護措施決策研究[D].大連:大連理工大學,2008

[4]潘玉利.路面管理系統原理[M].北京:人民交通出版社,1998年6月第1版

篇7

按照國際上的一般認識,瀝青路面裂縫大體上有以下一些類型。

1.橫向裂縫主要包括溫縮裂縫及半剛性基層瀝青路面的反射裂縫。

由于路面收縮的主軸是縱向的,因此,低溫產生的裂縫大多是橫向的,而且幾乎是6m—10m的等距離間隔。裂縫的出現往往就是瀝青路面損壞的開始。隨著低溫循環的影響,裂縫將會進一步的擴展,導致路面工作狀況惡化。

2.縱向裂縫及網裂分為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫。

3.塊狀裂縫。

4.邊緣裂縫。

5.沉降或沉陷裂縫。

6.構造物接頭裂縫。

各類裂縫的成因是非常復雜的.由于成因的不同裂縫在路面結構的垂向深度相差較大,很多專著已有詳細論述,

同時也在防治措施方面做了很多研究。

二、工程概況及施工要點

我段管養的南洛線和許南線出現最多的就是網裂,Z760線K0—K18是武警修的一條路,由于路面瀝青厚度小于設計厚度,所以導致路面出現網裂。我段最近正在采用路面封縫材料對上述兩路段的裂縫進行了封縫處,經過反復試驗效果較為明顯。施工配置除安全設施外,僅需1個工人,加熱設備靠1臺煤氣罐即可。施工要點如下

1.清潔縫邊路面的灰塵、臟物和松散的沙子。

2.根據縫寬確定截取封縫帶寬度,準備好封縫帶。

3.用噴燈或噴槍將封縫帶加熱,沿裂縫位置將封縫帶緊貼于縫口,加熱的溫度以其表面變得油滑即可。

4.為了克服封縫帶與原路面的色差影響觀瞻效果。可在封縫帶未完全冷卻時在其上面撒一些細砂、細泥或粉煤灰。5.當裂縫寬大于20mm時,首先用普通材料填滿特大縫大約至縫寬1.5倍的高度。即填充料至縫面的距離大約是縫寬的1.5倍。把大縫封縫料熔化后澆在縫里,并加入適量干凈的碎石料,如此反復直到縫滿,這個過程要進行人工搗實。再在其上貼封縫帶:當裂縫小于10mm時,可直接貼封縫帶:當裂縫間于10—20mm之間時。應用細砂進行填實后再貼封縫帶。

6.施工現場應做好交通管制,確保施工安全。

三、結語

1.南洛線和許南線本身均是一條質量優良的公路.主要質量指標均滿足規范及設計要求。目前路面出現一些裂縫,由于裂縫涉及路面結構層及路基的垂向深度較大。有的路段還因為路基的沉降固結未徹底完成造成的縱向裂縫,常規的處理方法造價高、對交通影響大且不徹底,用封縫帶進行封縫處理確保雨水不下滲。效果較為明顯。

篇8

滬寧高速公路自1996年9月通車,1998年有些路段出現了泛油現象,開始時顏色較淺,并拌有輕微沉陷。隨著時間的推移,特別是長期下雨后,路面的顏色愈來愈黑,并出現輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續沉陷,再發展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現象。

通常水損害產生的原因有下列幾種:——路面排水系統不健全;

——路面壓實度不足;

——路面離析;

——其它:集料表面粉塵太多。

滬寧高速公路江蘇段瀝青路面上面層級配采用AC-16B型,其級配比部頒規范中AC-16I型粗,上面層空隙率大,易滲水。而原路面沒有設計排水結構層,只是希望在上面層和中面層之間排水,同時在路肩上設置了碎石盲溝,通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實上,由上面層滲入的水,無法從碎石盲溝排出,而長期滯留在路面中(天晴后數日,仍可看到在車輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車輪荷載作用下,部分路面水變成有壓水,特別在夏季,溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離,造成路面松散脫落。

篇9

【關鍵詞】瀝青路面;損害;防護措施

引言

瀝青路面早期病害現象主要有泛油、波浪、擁包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍9種[1]。本文將具體分析瀝青路面破壞的原因以及相關養護措施。

一、瀝青路面早期破壞的原因

(1)環境條件的影響

外在環境的變化是人為因素所不能控制的,惡劣環境會直接導致新建路面早期損害。例如:氣溫的變化,瀝青具有熱脹冷縮特性,在晝夜溫差較大的地區,溫度反復的驟升夜降會導致瀝青路面疲勞,原因是溫度驟降會導致路基上層土體凍結,但是路基下部土體溫度仍然比較高,水分在土體內由溫度高處往溫度比較低處移動,使路基上層土體水分增多并隨著溫度降低凍結成冰。此時土孔隙內的自由水在0℃以下時不斷凍結,形成晶體,繼而引發冰晶體接觸的土顆粒表面的薄膜水受冰的結晶力作用,移動到冰晶體上面凍結,這樣,該處土粒周圍的水膜減薄而剩余了許多表面能(即水的張力作用),增加了從水膜能較厚土粒處吸濕的能力土中溫度高處的水分便向上移動,補充低溫處土粒薄膜水的轉移,從而溫度高處的水分不斷向溫度較低處的冰晶體移動而形成冰晶,而冰晶體的體積越積越大,形成冰脹作用,使路基路面產生凍裂,凍脹隆起現象[2]。

(2)人為因素的影響

①嚴重超載。伴隨著國民經濟高速迅猛發展,社會對物流的要求也越來越高,伴隨著對公路運輸要求(運輸頻率和載重)也越來越高。進而導致一些個人或者部門為了自己的私利,嚴重超載,結果給瀝青路面(尤其是新鋪設好的路面)帶來了巨大破壞,大大縮減了路面的使用壽命,也浪費了大量人力物力去養護路面,得不償失。

②采用的鋪設材料不達標。瀝青和沙石材料類型差異較大,導致路面質量降低和壽命縮短,有些路面在使用初期已經出現破損。

③人為設計不合理。在瀝青路面結構設計上,一方面對公路交通量的預算和評估值偏低導致路面厚度設計不足,結果路面剛投入使用不久就導致破損;一方面排水系統不夠完善,導致路面積水或者是積水下滲破壞路基,導致路面很快出現下陷或者坑洼。

二、杜絕瀝青路面早期損害的措施

(1)責任義務方面:相關執法部門應該嚴格控制超載車輛和違法車輛,減少對瀝青路面的直接損害,這是增加瀝青路面使用時間的重要方法之一。每個公民也應該自覺遵守相關道路管理條例,履行愛護公共財產的義務,這樣不僅可以減少對路面的損害,更是對自己的人生安全負責任。

(2)路面設計方面:應該充分評估和預測道路交通量和負載量,其中預測大負荷車輛交通量尤其重要,所以應該適當的提高路面的結構標準。對于半剛性結構路面一定要合理的進行組織設計,包括路面材料、路面厚度、地下管道設計深度等,同時最好選用改良過的瀝青(瀝青混合材料中適宜的加入石棉和炭化纖維),從而增強路面的抗裂性能。路面預防主要是防排水,主要包括防治路側積水和積水下滲,因此在勘察設計時應該對周邊的地理環境、水源、水量、水文條件等進行精細的調查和記錄,同時應該設計出合理的邊溝、截水溝、排水溝等排水措施,構建完善的排水體系,防止各種各樣水流侵入路面地基而縮短公路的使用期限。

(3)路面施工方面:路基在施工的過程中,壓實度不能低于規定值,所以填充物中不能含有過多的淤泥、有機物和腐殖質等松軟物質,對于需要填充的土路基應該采用重型擊實標準,同時也因該加大壓實度的檢測力度,保證回填質量。含水量在碾壓時應該精確的控制,碾壓結束以后要馬上進行噴水養護,養護時間至少不低于5天,養護時間內要嚴禁行車,在養護結束以后應立即用乳化瀝青做透層或封層;透層施工完成后,應盡快鋪筑瀝青面層,同時在工程實施時必須先將縫口清理干凈,然后立即澆灌乳化瀝青并跨縫鋪設玻璃纖維土工格柵。

三、加強瀝青路面長期養護

一些瀝青路面的早期損害,可能是臨近路面長期養護措施不足,導致路面嚴重破壞,司機可能會避開壞路進而聚集在還未損害的道路上,增加了未損害公路的負載量,加速了該路面早期損害。

(1)路面養護和管理方面:很多瀝青路面的損壞都是因為人為不正確和不健康使用造成的,所以應該從嚴執法,依法治路,多上路檢查維護,增強行政路政管理,更好地保護路產和路權,保障公路的健康和順暢。同時對瀝青路面的各方面的養護要正確且及時,例如,對于橫向裂縫和縱向裂縫,縫寬小于5mm的,可先將縫隙清理干凈(可以用空氣壓手機吹去塵土),再灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理;對于縫寬大于5mm的,將裂縫內雜質清理后可用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土填充、搗實,再用烙鐵封口,也可以采用乳化瀝青混合料填封,對于輕微的龜裂可以采用刷油法處理,或進行小面層噴油封面,對于大面積的龜裂、網裂,一般可采用加封層或現場再生法處理。必要時應先處理路基或基層,然后再修復路面。

(2)日常養護同樣很重要:例如,春季應做好瀝青路面收縮裂縫的灌、封處理;夏季是瀝青路面養護施工的有利季節,應及時處治泛油、銑刨鏟除擁包、波浪,挖補松散、坑槽,及時恢復路面的使用質量;秋季應做好冬季病害的預防性保養修理,如裂縫灌封處理、凍脹松脆的防治:冬季是瀝青路面比較穩定的季節,應做好橫向、縱向裂縫的防治,并在積雪地區做好除雪防。

(3)公路瀝青路面的養護不能僅僅只依靠公路部門的維護和監督,更需要我們每一個公民積極主動參與維護,自覺履行“維護公共財產不受損失”的義務。公路維護涉及到一系列的問題,例如公路的設計、施工、養護、管理、維護等各個方面,這是一項利國利民的重大工程,需要每一位公民的積極參與,齊抓共管,全民參與,狠抓落實,明確責任,切實做好路面防治工作,保障公路的順利通暢和持久耐用。

四、結語

以上所述各種各樣的原因和病害加快了對瀝青路面的早期損害,結果導致養護成本大大增加,浪費了大量人力物力,這有悖于建立節約型國家的初衷和科學發展觀的理念,也不利于國民經濟的快速發展。因此,減少對瀝青路面早期破壞、完善對瀝青路面的養護、提高路面養護施工技術的工作已經迫在眉睫。盡力去維持路面的健康狀態,提高道路的使用功能,維護路面整潔美觀的狀態,進而延長路面的使用期限,充分發揮其功能、作用和效益。

參考文獻

[1] 公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006).北京:人民交通出版社.2006.

篇10

關鍵詞:瀝青路面;病害;防治

因設計、施工及養護等多種原因,瀝青路面往往在未達到設計年限甚至通車后2―3年出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害,這些病害的出現加大了養護成本,影響了行車的舒適和安全,縮短了瀝青路面的使用壽命。

1.瀝青路面病害成因分析

瀝青路面出現上述病害的原因主要有下列幾個方面。

1.1 瀝青質量問題

近幾年,由于我國將基礎設施作為投資重點,全國各地開工項目甚多,需要大量瀝青,而國產瀝青質量不高,高等級路面瀝青基本上依賴進口。由于建設資金有限,在路面結構層的材料設計中,本著經濟適用的原則,上面層采用進口瀝青,而中面層、下面層則采用國產瀝青。瀝青材料性能參差不齊,致使瀝青路面不能達到設計使用年限。

1.2 瀝青混凝土施工配合比的問題

按規范要求,瀝青砼配合比設計應經過四個階段,即目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段,各階段要達到的目標均有明確的要求,而實際施工時,有的施工單位壓縮兩至三個階段,有的干脆憑經驗進行施工。因此,理論和實踐來講存在較大的偏差,從而導致瀝青混凝土內在質量存在先天不足。另一方面由于目前國家現狀所致,高速公路工期較短加上標價偏低,碎石料場不規范,大多地材都由個體企業承擔,料場分散,設備落后,材料的均質性、穩定性均有較大的差別,導致瀝青路面質量下降。

1.3 路面基層、路基強度不足

由于路面基層、路基強度不足,在車輛荷載反復作用下,使面層和基層發生永久性的結構變形,導至路面產生裂紋。由于裂紋得不到及時處理,地表水滲入混合料,路面達到水飽合狀態,使瀝青與粒料的粘結力嚴重破壞,瀝青路面易產生開裂、松散及坑槽等病害。

1.4 氣候的影響

其一,瀝青路面處于一直處于露天狀態,遭受風吹雨打,受自然溫度影響較大,夏脹冬縮,產生裂紋,在雨水的影響及車輛荷載的作用下,瀝青路面易產生松散及坑槽等病害;其二,夏日,瀝青路面在陽光直射下,瀝青達到軟化點,在車輛荷載下,瀝青被擠壓到表面,形成泛油,這類病害在二、三類路面中較常見。

1.5 瀝青砼拌合及攤鋪的溫度

施工時混合料加熱溫度過高,使瀝青老化,過早失去粘結力而使粒料散落,其次由于施工時面層溫度較低,壓實不足,造成路面不密實,透水性較大,粒料與瀝青失去粘結力,進而導致路面局部松散或坑槽等病害。

2.瀝青路面病害的預防

從以上對瀝青路面常見病害的分析可見,預防和減少路面病害的發生需從設計、施工、養護三方面綜合考慮,而非僅解決某一方面的問題。

2.1 設計方面

應通過全壽命周期成本進行比較分析,尋找總成本最少技術可行的路面結構方案,而不是為了節約項目投資成本,在養護方面成倍地增加成本。高等級公路在選材方面應有嚴格的標準要求,路面結構層承載能力應適應當前和設計年限內交通量發展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面標準。在這方面,浙江省交通系統結合本省高速公路實際情況,提出了上、下面層采用重交瀝青,中上面層采用改性瀝青,骨料采用玄武巖,瀝青路面厚度不小于18cm.的路面設計基本要求。

2.2 施工方面

優秀的設計,合理的工期是修筑高質量的基礎,而科學施工則是高質量的最終保證。

瀝青的選用十分關鍵,要挑選符合規范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度、延度指標必須嚴格把關。此外,透層油、粘層油瀝青應采用與瀝青混凝土用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應考慮粘層油、透層油泛油的影響。

材料的選配,特別是集料場應固定。

瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按規范要求進行,合理安排工期,避開不利天氣施工。

從施工機具來講,拌合、攤鋪、碾壓機具必須配套,應重視路面縱橫向施工接縫的成型及碾壓工藝。

瀝青砼施工期間,交通管制必須有專人負責禁止非施工車輛上路。

2.3 養護方面

瀝青路面的使用壽命與養護方面存在密切關系。路面產生的裂紋要及時進行處理,防止雨雪水滲入,嚴禁長時間置之不理。路面出現的松散、坑槽等病害要及時清除,修補前要對基層加強夯實,修補后要求與原有路面平順,四周接縫平順整齊,無跳車現象。

3.瀝青路面病害的處治

3.1裂紋病害處治

對于出現的裂紋,處治時將病害處清掃干凈,用液化氣或噴燈將裂紋壁加熱到粘性狀態,然后用油壺或專門灌縫設備直接向裂紋內加熱的瀝青,最后在縫口表面撒布熱砂或石屑進行養護。對于較寬的裂紋,可用銑刀擴寬,再按上述程序處理。

3.2松散、坑槽等病害處治

對于松散、坑槽等病害,方法一:可將病害處四周修成垂直面且槽壁邊線與路中線平行或垂直,然后用集中拌和的瀝青混凝土填充、壓實、封水。這種做法的缺點是坑槽邊緣接縫處容易出破損,返修率較高;方法二:將坑槽壁挖成45°角,開口向上,且槽壁邊線與路中線平行或垂直,并將槽壁噴燒成粗糙形狀,然后鋪筑瀝青混凝土填充、壓實、封水。這種做法的優點是坑槽壁邊緣與舊路面結合密實破損較少,返修率低,但對坑槽開挖機具要求較高。

3.3 彎沉未達標的病害處治

對于路面彎沉值達不到規范值的路面,要首先對路基進行加固處理,浙江杭寧高速公路及320國道對此曾采用先對路基注漿,然后加鋪面層處理,收到了良好的效果。

3.4泛油病害處治

當路面出現泛油時,可對泛油處撒布石屑或細砂進行養護處理。對于嚴重泛油,若路面發粘、發軟,造成路面嚴重變形,可鏟除路面重鋪面層。