城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

2024-05-13

城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文(精选8篇)

篇1:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

摘要:城市道路沥青路面水损坏对路面的安全性能影响很大,本文从水的来源与交通量过大和重载方面分析了城市道路沥青路面水损坏的影响因素,并针对性的探讨了相应的养护对策。

关键词:水损坏沥青路面城市道路

0引言

水损坏的范畴较宽,一般认为只要是路面结构层透入水后使路面产生的早期破坏现象,都可称为水损坏[1][2]。主要表现为水使沥青膜从集料表面脱落,失去附着力的过程,对城市道路沥青路面的安全性能影响很大。本文对城市道路沥青路面水损坏的影响因素进行分析,探讨相应的养护对策。

1引起路面水损坏的水的来源

水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源,一般可分为以下几个方面:

1.1自然降水。水损坏的程度和速度与城市道路的降水量大小有密切关系。在其它条件都相同的情况下,南方多雨潮湿的城市,沥青路面的水损坏要比半干旱地区城市(特别是干旱地区城市)严重得多。在降水量不大的情况下,沥青混凝土透水但不能够排水时,基层的冲刷、PEP浆,面层产生坑涧可以是一个缓慢的过程。在冰冻地区,冬季的雪水逐渐渗透入并滞留在路面结构层内,一个冬季要发生多次冻融循环,结构层材料的整体性会被部分削弱。春季化冻期间,路面结构内的自由水会在车辆荷载作用下进一步加速路面水损坏。

1.2路表积水。在路面横坡不够或平整度不足时容易导致自然降水;在面表集聚,路面材料不会是绝对不透水的,在行车荷载的动水压力作用下,水分进入路面结构内部。

1.3中央分隔带渗水。有些城市道路曾经在中央分隔带内灌水,同时在中央分隔带边缘开挖,发现很快就流出大量的水,由此可见自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入到城市道路的路面内部。

1.4挖方路段的地下水。在挖方路段,路基两侧地下水位较高时,岩层裂隙水及毛细水自下而上渗入路面结构内部。一般来说,挖方路段的水损坏比填方路段严重,其重要原因是挖方破坏了水力平衡,使路基下方出现水压力而向上涌水[3]。目前,挖方路段的大多采用浆砌片石护坡,将路堤内的水彻底封住,路基下部的水没有出路,损坏将不可避免。

因此在城市道路沥青路面内部或多或少都会存在一定量的水,面沥青层的水是易进不易出,在不能及时排走的情况下,危害性就更大。

2针对水源的养护对策

城市道路沥青路面的水损坏是水造成的,如果能把水封住,不进入路面,或将进入路面的水及时排走,不在路面结构内部滞留,就不会产生水损坏。因此,做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法,一是封,二是排。从表面封水使得水从表面排走;从中面层封水,使水从上面层中排走;基层表面封水,防止水从沥青面层下来浸泡基层;若水进入基层,则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、麻面、松散等现象时,除对路面进行一般性修补外,关键是要分析水损害产生的原因,并找出水源采取相应的措施。

2.1路表水引起路面病害的养护措施。通过在路面结构中设防水层尽量减少水的下渗,设排水层减少、排除、尽快疏导路面层间的滞水,从而防止或减少水分滞留在路面内部,侵蚀沥青混合料。在上面层下设置改性沥青防水粘结层,是防止面表向下渗水的有效措施。铺筑防水粘结层后,可以减缓路表水的下渗过程,在路表产生坑槽等水损害现象,日常养护即能修复。而且能够增强上面层和中面层的层间粘结效果,从而使路面结构受力更加均匀。

2.2地下水引起路面病害的养护措施。路堑挖方路段或半填半挖段常有春融时融化的雪水通过裂缝和孔隙渗入路基使路基含水量上升、软化变形、承载力降低,并渗透到基层,造成路面松散等破坏。应在路基顶面铺筑水稳性好的水泥稳定碎石层取代遇水软化的灰土层,或采取措施引出地下水并在基层下设排水垫层,重作路面结构层。我们在实际工程中,在裂隙水引起路面病害严重的挖方段就采用了如下措施:降低边沟底部标高,使之低于路面结构层,路基顶面设级配碎石排水层,其上铺筑水泥稳定碎石,取得了令人满意的效果。

2.3完善排水系统。雨、雪水渗入路面内部是难以避免的,但是当沥青层直接铺筑在非常致密的无机结合料稳定集料基层上时,迅速排水就比较困难。例如,在路面上钻孔后,其中的水可以存留数天。由于各种原因,水积存于路面结构内部时,在养护过程中,一般可以考虑路面边缘排水,即层间水可以通过路肩设置的纵向排水盲沟排出。盲沟宽度25~50cm,深度根据排水需要调整。纵向排水沟中央部分设纵向带孔的PVC管或填充单一粒径的碎石、多孔混凝土、砂滤层,纵向沟外面包有单向渗透的土工布,每隔十几米或几十米再设一横向沟将水排至边沟。若中央分隔带为粉砂土,由于粉砂土本身的特性,毛细水较为活跃,大气降水、绿化浇水等容易从侧面侵入路面结构层界面间,因此砂土段中央分隔带防排水措施非常重要。除常规方法外,沿路面结构边缘铺设防水土工布和在中央分隔带两侧设防渗墙等方法也时有采用。

2.4裂缝引起的.水损坏。在路面裂缝产生后,包括纵、横、网状、块状龟裂以及不规则裂缝,都会为水分进入沥青层内部提供更为便捷的通道,水分在沥青面层内部储存和冲刷现象也就更为严重。由于裂缝的作用导致层间的断开,水分长期滞留在沥青层间,造成断开的沥青层混合料的松散和剥落。路面裂缝尤其是横向裂缝是不可避免,在路面出现裂缝时就采取及时有效的灌缝措施是非常必要的。为了防止裂缝在路面结构层内的贯通,在路面结构中铺设应力吸收层或设置过渡层,对延缓路面病害的发展是非常有效的。 2.5动水压力导致的水损坏。城市道路中在快速行车或重载货车作用下,会产生强大的动水压力,使得水分透过孔隙较大的表面层进入面层内部。高孔隙水压力产生的高速水流会对沥青混合料产生直接的冲刷作用,一旦沥青剥落,细料被带走,反复的冲刷作用会使沥青混合料的不连通孔隙,变成连通孔隙,使路面逐渐形成空洞和凹陷,进一步破坏结构的整体性,使破损范围不断扩大,严重降低路面的使用性能[2]。孔隙水压力越大,对路面的破坏越严重。因此对这类型的破坏须采取两种极端的养护方法,第一种是采用绝对密实不进水的罩面层,同时设置层间防水措施,但必须充分考虑表面层的抗滑性能和高温性能;第二种是采用OGFC等排水型路面加防水层的养护方法,保证水分在进入面层后能够自由流出,避免产生强大的动水压力。

3交通量过大和重载引起的水损坏和养护对策

交通荷载是城市道路产生水损坏不可忽视的外因,而在交通量大的城市道路上,路面承受动水冲蚀作用的时间较长,更容易导致路面结构的水损坏。从力学的角度分析表明,随着交通荷载的增大,路面结构在各个方向的受力都直线增大,直接导致路面的疲劳破坏。重载和水的共同作用更会加速路面的破坏,在路面剪应力超过路面的抗剪切极限强度时会导致车辙的产生。交通量增大还会引起早期裂缝、成为水进入路面结构的通道,加快病害的发展。养护对策:现在从中央到地方都已经开展重视“治超”问题,开始采取了一系列的措施。但是,治超立法和汽车改型并不是短时间内可以解决的问题。针对当前一些城市道路日益严重的超载现象,应当大力研发城市道路超载车辆的查询系统,以全面掌控违法货车的信息。针对重载车辆对城市道路造成的破坏,应加大处罚力度,制定严厉的处罚政策,以争取杜绝城市道路中货车的超载行为。同时针对在不同使用环境下,沥青路面承受行车荷载的能力不同,在长期养护观察的基础上确定不同环境下路面可以承受的荷载能力,在夏季特别高温的时段封闭部分路段的货车交通,或管制一些大型货车通行;在雨季来临前进行全面疏通水路和修补养护工作,同时根据路面温度和雨水状况,管制大型货车的通行。

4不同水损坏阶段的养护对策

在水损坏的早期阶段,路面只有轻微且小面积的麻面,点状的坑槽较少,应进行及时的坑槽修补和灌缝,这种日常养护对水损坏起到了最基本的预防作用。当沥青路面正常使用一段时期后,路面开始出现松散、损失小骨料的现象,甚至产生许多细微裂缝。早期的细微裂缝的宽度一般小于5mm没有竖向变形,但不属于正常的温缩裂缝,而是沥青混凝土受水侵蚀后出现了沥青与集料的剥离、沥青也表现出了初步老化现象而造成的。裂缝发展速度较快,钻孔取出的芯样往往在中下面层有较大的孔洞。这一时期的路面处于基本完好的状态,此时实际测得的沥青路面质量评价指标如弯沉、平整度、抗滑等虽然较高,评价等级一般为优。但水损坏快速发展的条件如大空隙率、高裂隙率已经具备,如果没有对上述微小病害及时处理,这些病害在一个雨季后将明显扩大,导致明显的龟裂、坑洞、推移等病害,需要对路面进行全面封水[4]。轻微的水损坏得不到有效治理必然会继续发展,尤其是路面既有裂缝较密集时会加快、加深发展程度,出现少量的卿浆、坑槽。变形类的损坏有轻微沉陷、拥包、车辙深度一般小于15mm(沥青混凝土油石比较高、渠化交通严重、高温天气集中路段车辙较大)。路面抗滑性能变差,路面状况指数降低,平整度也有所下降,治理措施应注重恢复表面行驶功能,常规的处理方法是对路面进行统刨,然后进行热沥青罩面,采用超薄罩面可以提高路面使用性能,延长路面使用寿命,同时在薄层罩面下面设置防水粘结层,可以预防进一步的水损坏,提高路面整体承载能力。在交通量较少时采用稀浆封层、微表处等措施能够恢复路面平整度和抗滑性能,并能够有效阻止裂缝及龟裂的进一步扩散。

当表面裂缝较宽、在轮迹带位置出现沉陷浆,路面出现少量网裂、沉陷时,说明路面结构已经受到一定的影响。个别破坏严重路段的代表弯沉值一般接近设计弯沉,破损状况较为严重。此时应根据路面检测指标和实际运营状况进行特定功能的罩面,并彻底处理已经产生的路面破坏,减少旧路病害对新加铺层的影响。

当水损坏发展到后期,路面破坏一般是各种破坏因素(水损坏、路基或路面结构强度不足等)共同作用、各种病害交叉发展的结果,沥青混合料性能变差,半刚性基层强度降低,路面表现为沉陷、大面积不规则裂缝、网裂,此时路面结构强度不足,必须对面层甚至基层进行挖补,开展全面的大修。

参考文献:

[1]王晓辉.宁波地区沥青混凝土路面水损坏分析及防治[J].工程与建设.2009(1).

[2]时香兰.沥青路面水损坏的诱因分析[J].黑龙江交通科技.(7)

[3]丁连群.有关沥青公路路面水损坏的原因分析[J].广东科技.2008(3).

[4]潘安国.沥青路面水损坏及防治措施分析[J].城市道桥与防洪.2008(4).

篇2:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

4水损害的预防措施

①对于未罩面的路面,水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源主要有:自然降水、路表积水、挖方路段的.地下水等。对于罩过面的道路发生水损害,首先要解决结构层损坏问题,否则是难以根治这一病害。

②沥青路面的水损坏是路面破坏后进水造成的,如果能把水封住不进入路面,或将进入路面的水及时排走,不在路面结构内部滞留,就会减轻损坏程度。因此,做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法,一是封,二是排,三是对损坏的路面彻底挖除。从路表面封水使得水从表路面排走;基层表面封层,防止从沥青面层下来的水浸泡基层;若水进入基层,则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、松散等现象时,除对路面进行一般性修补外,将结构层重新修复,使路面具有良好的防排能力。

根据路面水损害的成因和路面水的来源,路面排水方案包括以下几部分内容:

①路面透水严重段采取稀浆封层。有些路面设计配合比时,由于石料粒径较大,用油量少,使路面的孔隙率大透水,对于这一病害,我们在上面铺设一层稀浆封层1.5M,铺好的稀浆封层待养生4个小时后开放交通。②在挖开的裂缝处,粘贴抗裂贴,本材料一是能够预防裂缝的扩展,另外一个重要功能是防水,一旦路面有水,其透不过抗裂贴,即可减轻这一病害的发展。

5结语

①对于罩面前的沥青路面水损害,一是病害原因找准,病害发展到哪,就要将这些部位挖除,重新铺筑路面层;二是做好防水处理,对裂缝处及时灌缝封水,对于路面大面积进水的路面整体透水,可以增设稀浆封层。稀浆封层处理一次一般可解决两年路的路面透水及可减轻两年的水损害发生。

②对于罩面后的水损坏(罩面前这些路段并没有发生大的病害,罩面后,不到两个月就出现问题,并且返复维修,还治不住,有的修过4―5次),这种水损坏的真正原因是路面结构已发生问题,必须将结构层挖除,然后按设计逐层填补,才能治理有效。

参考文献:

[1]JTJ073.2-,公路沥青路面养护技术规范[S].

[2]JTGF40-,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]李福普,沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社,.

篇3:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

水损坏是高速公路上一种非常普遍的现象,导致路面产生水损坏的因素有:路面结构本身存在的种种不足、混合料的抗水损坏能力不足、施工和管理的原因等等。

近些年来交通量和行车荷载的增大在路面病害的产生和发展过程中起到了推波助澜的作用,是路面产生水损坏的根源之一。

本文结合原材料、施工和组织管理以及气候和荷载状况综合分析高速公路水损坏产生的影响因素,在大量现有研究成果基础上,分析高速公路水损坏的养护对策。

1 水的来源和养护对策

沥青路面的水损坏是水造成的,如果能把水封住,不进入路面,或将进入路面的水及时排走,不在路面结构内部滞留,就不会产生水损坏。因此,做好路面的防排水设施十分重要。

解决水的办法,一是封,二是排。

从表面封水使得水从表面排走;从中面层封水,使水从上面层中排走;基层表面封水,防止水从沥青面层下来浸泡基层;若水进入基层,则要采用排水式基层。

当路面出现坑槽、麻面、松散等现象时,除对路面进行一般性修补外,关键是要分析水损害产生的原因,并找出水源采取相应的措施。

1)路表水引起路面病害的养护措施。

通过在路面结构中设防水层尽量减少水的下渗,设排水层减少、排除、尽快疏导路面层间的滞水,从而防止或减少水分滞留在路面内部,侵蚀沥青混合料。在上面层下设置改性沥青防水粘结层,是防止路表向下渗水的有效措施。

铺筑防水粘结层后,可以减缓路表水的下渗过程,在长期动水压力下,只在路表产生坑槽等水损害现象,日常养护即能修复。而且能够增强上面层和中面层的层间粘结效果,从而使路面结构受力更加均匀。

2)地下水引起路面病害的养护措施。

路堑挖方路段或半填半挖段常有山坡裂隙水和春融时融化的雪水通过裂缝和孔隙渗入路基使路基含水量上升、软化变形、承载力降低,并渗透到基层,造成路面松散等破坏。

应在路基顶面铺筑水稳性好的水泥稳定碎石层取代遇水软化的灰土层,或采取措施引出地下水并在基层下设排水垫层,重作路面结构层。

石太高速大修工程中,在裂隙水引起路面病害严重的挖方段就采用了如下措施:降低路基边沟底部标高,使之低于路面结构层,路基顶面设级配碎石排水层,其上铺筑水泥稳定碎石,取得了令人满意的效果。

3)完善排水系统。

雨、雪水渗入路面内部是难以避免的,但是当沥青层直接铺筑在非常致密的无机结合料稳定集料基层上时,迅速排水就比较困难。例如,在路面上钻孔后,其中的水可以存留数天。

由于各种原因,水积存于路面结构内部时,在养护过程中,一般可以考虑路面边缘排水,即层间水可以通过路肩设置的纵向排水盲沟排出。盲沟宽度25 cm~50 cm,深度根据排水需要调整。

纵向排水沟中央部分设纵向带孔的PVC管或填充单一粒径的碎石、多孔混凝土、砂滤层,纵向沟外面包有单向渗透的土工布,每隔十几米或几十米再设一横向沟将水排至边沟。

若中央分隔带为粉砂土,由于粉砂土本身的特性,毛细水较为活跃,大气降水、绿化浇水等容易从侧面侵入路面结构层界面间,因此砂土段中央分隔带防排水措施非常重要。除常规方法外,沿路面结构边缘铺设防水土工布和在中央分隔带两侧设防渗墙等方法也时有采用。

4)裂缝引起的水损坏。

在路面裂缝产生后,包括纵、横、网状、块状龟裂以及不规则裂缝,都会为水分进入沥青层内部提供更为便捷的通道,水分在沥青面层内部储存和冲刷现象也就更为严重。由于裂缝的作用,导致层间的断开,水分长期滞留在沥青层间,造成断开的沥青层混合料的松散和剥落。

路面裂缝尤其是横向裂缝是不可避免的,在路面出现裂缝时就采取及时有效的灌缝措施是非常必要的。为了防止裂缝在路面结构层内的贯通,在路面结构中铺设应力吸收层或设置过渡层,对延缓路面病害的发展是非常有效的。

2 施工因素和对策

由于近些年来的一些偏见,在施工过程中对半刚性基层质量控制不严,造成了半刚性基层的施工质量差等问题。同时在沥青面层施工中又重视平整度和构造深度等表观现象,忽视压实度,导致沥青路面面层的施工不均匀现象较为普遍。沥青路面的水损坏经常从路面局部薄弱和不均匀的地段开始,逐步扩展。前面分析也看到,当前沥青面层施工中存在忽视层间粘结的现象。

1)半刚性基层施工。

当前从配合比设计、混合料拌和、摊铺、养生到质量监控,半刚性基层施工的各环节都存在比较严重的问题,尽管大部分施工问题在现行基层施工规范中都有明确的要求,但实际工程很少严格按照规范实施。

半刚性基层的施工质量失控直接影响到半刚性材料结构层使用水平低下,造成了半刚性基层的过早损坏。表现为:不少单位存在忽略半刚性材料配合比设计的倾向,配合比设计过于简单,有些单位甚至仅根据以往的经验,不作配合比设计;对规范中规定的每天均要进行强度的抽检试验的试件成型,不少单位给简化甚至省略了;拌和设备陈旧,含水量和水泥剂量等重要材料参数缺乏有效的控制;基层养生控制不严格等。

对策:改变“重面层、轻基层”的思想观念,采取切实有效的监管措施,重新强化基层材料的配合比设计和相关的强度试验检测,提高半刚性基层的施工质量。

2)层间粘结。

尽管加强各层之间的粘结是个大家都已认知的问题,在基层顶面也设置了透层和粘层油,但从大量高速公路的钻芯中发现,半刚性基层和沥青面层内部的层间粘结不好的状况普遍存在。这是由于半刚性基层碾压过程中产生提浆现象,导致基层表面的细集料比较多,形成一个薄的软层,在行车荷载作用下,容易在沥青面层与基层之间形成滑动的界面。

同时许多工程的施工工序安排不当,沥青上面层往往放到交工验收前夕完成,此时中面层已经受到严重污染,造成了中上面层间的不连续状况。

对策:强化增强层间粘结意识,探讨合适的提高层间粘结的技术措施,合理安排施工工序,在必要时设置层间粘结的功能层。

3)沥青面层的施工不均匀性。

沥青混合料施工的不均匀性将成为路面局部水损坏产生的导火索。

造成不均匀性的原因有:矿料颗粒组成发生了变化;混合料的不均匀;混合料在运输及施工过程中产生了离析;混合料施工时的温度离析;压实度满足不了规定的要求,空隙率偏大;混合料的摊铺厚度控制不严。

对策:应规范筑路材料的供应,将原材料的变异控制在尽可能小的范围内,对无法保证原材料质量稳定的,更应做好沥青混合料的生产配合比设计,严格禁止拌合楼私自变动热料仓配比。堆料厂应该硬化处理,对不同规格的集料应严格分开堆放,采取可靠措施,避免不同规格的集料堆交错,避免人为增大集料变异性。

各种细集料都应分别搭篷保护,防止雨淋。严格混合料生产、拌和、施工各环节的管理和监控,合理的安排施工工序,尽量减少各环节产生的不均匀现象,保证路面的施工质量。

由施工不均匀引起的破坏的随机性大,规律性不明显,须加强日常的养护维修工作,对发现的病害进行及时的修补,将病害控制在一定的局部范围内,防止病害的进一步扩展。同时由施工不均匀性引起的病害类型较多,必须针对具体的情况,采用彻底的修补。

3 交通量过大和重载引起的水损坏和养护对策

交通荷载是道路产生水损坏不可忽视的外因;而在交通量大的道路上,路面承受动水冲蚀作用的时间较长,更容易导致路面结构的水损坏。

力学分析说明,随着交通荷载的增大,路面结构在各个方向的受力都直线增大,直接导致路面的疲劳破坏。重载和水的共同作用更会加速路面的破坏,在路面剪应力超过路面的抗剪切极限强度时会导致车辙的产生。交通量增大还会引起早期裂缝成为水进入路面结构的通道,加快病害的发展。

养护对策:现在从中央到地方都已经开展重视“治超”问题,开始采取了一系列的措施。但是,治超立法和汽车改型并不是短时间内可以解决的问题。针对当前高速公路的超载现象,采取“计重收费”的政策,针对重载车辆对道路造成破坏,加大收费力度,从而充分体现多用路多缴费的原则,以实现运价的稳定回归和货车结构的健康发展。

同时针对在不同使用环境下,沥青路面承受行车荷载的能力不同,在长期养护观察的基础上确定不同环境下路面可以承受的荷载能力,在夏季特别高温的时段封闭部分路段的货车交通,或管制重载车通行;在雨季来临前进行全面疏通水路和修补养护工作,同时根据路面温度和雨水状况,管制重载车辆的通行。

参考文献

[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.

[4]王林.半刚性基层沥青路面早期损坏及原因分析[A].中国交通可持续发展论坛报告论文集[C].2004.

[5]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏与防治对策[M].北京:人民交通出版社,2004.

篇4:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

关键词:水损坏 沥青路面 城市道路

0 引言

水损坏的范畴较宽,一般认为只要是路面结构层透入水后使路面产生的早期破坏现象,都可称为水损坏[1][2]。主要表现为水使沥青膜从集料表面脱落,失去附着力的过程,对城市道路沥青路面的安全性能影响很大。本文对城市道路沥青路面水损坏的影响因素进行分析,探讨相应的养护对策。

1 引起路面水损坏的水的来源

水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源,一般可分为以下几个方面:

1.1 自然降水。水损坏的程度和速度与城市道路的降水量大小有密切关系。在其它条件都相同的情况下,南方多雨潮湿的城市,沥青路面的水损坏要比半干旱地区城市(特别是干旱地区城市)严重得多。在降水量不大的情况下,沥青混凝土透水但不能够排水时,基层的冲刷、PEP浆,面层产生坑涧可以是一个缓慢的过程。在冰冻地区,冬季的雪水逐渐渗透入并滞留在路面结构层内,一个冬季要发生多次冻融循环,结构层材料的整体性会被部分削弱。春季化冻期间,路面结构内的自由水会在车辆荷载作用下进一步加速路面水损坏。

1.2 路表积水。在路面横坡不够或平整度不足时容易导致自然降水;在面表集聚,路面材料不会是绝对不透水的,在行车荷载的动水压力作用下,水分进入路面结构内部。

1.3 中央分隔带渗水。有些城市道路曾经在中央分隔带内灌水,同时在中央分隔带边缘开挖,发现很快就流出大量的水,由此可见自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入到城市道路的路面内部。

1.4 挖方路段的地下水。在挖方路段,路基两侧地下水位较高时,岩层裂隙水及毛细水自下而上渗入路面结构内部。一般来说,挖方路段的水损坏比填方路段严重,其重要原因是挖方破坏了水力平衡,使路基下方出现水压力而向上涌水[3]。目前,挖方路段的大多采用浆砌片石护坡,将路堤内的水彻底封住,路基下部的水没有出路,损坏将不可避免。

因此在城市道路沥青路面内部或多或少都会存在一定量的水,面沥青层的水是易进不易出,在不能及时排走的情况下,危害性就更大。

2 针对水源的养护对策

城市道路沥青路面的水损坏是水造成的,如果能把水封住,不进入路面,或将进入路面的水及时排走,不在路面结构内部滞留,就不会产生水损坏。因此,做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法,一是封,二是排。从表面封水使得水从表面排走;从中面层封水,使水从上面层中排走;基层表面封水,防止水从沥青面层下来浸泡基层;若水进入基层,则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、麻面、松散等现象时,除对路面进行一般性修补外,关键是要分析水损害产生的原因,并找出水源采取相应的措施。

2.1 路表水引起路面病害的养护措施。通过在路面结构中设防水层尽量减少水的下渗,设排水层减少、排除、尽快疏导路面层间的滞水,从而防止或减少水分滞留在路面内部,侵蚀沥青混合料。在上面层下设置改性沥青防水粘结层,是防止面表向下渗水的有效措施。铺筑防水粘结层后,可以减缓路表水的下渗过程,在路表产生坑槽等水损害现象,日常养护即能修复。而且能够增强上面层和中面层的层间粘结效果,从而使路面结构受力更加均匀。

2.2 地下水引起路面病害的养护措施。路堑挖方路段或半填半挖段常有春融时融化的雪水通过裂缝和孔隙渗入路基使路基含水量上升、软化变形、承载力降低,并渗透到基层,造成路面松散等破坏。应在路基顶面铺筑水稳性好的水泥稳定碎石层取代遇水软化的灰土层,或采取措施引出地下水并在基层下设排水垫层,重作路面结构层。我们在实际工程中,在裂隙水引起路面病害严重的挖方段就采用了如下措施:降低边沟底部标高,使之低于路面结构层,路基顶面设级配碎石排水层,其上铺筑水泥稳定碎石,取得了令人满意的效果。

2.3 完善排水系统。雨、雪水渗入路面内部是难以避免的,但是当沥青层直接铺筑在非常致密的无机结合料稳定集料基层上时,迅速排水就比较困难。例如,在路面上钻孔后,其中的水可以存留数天。由于各种原因,水积存于路面结构内部时,在养护过程中,一般可以考虑路面边缘排水,即层间水可以通过路肩设置的纵向排水盲沟排出。盲沟宽度25~50cm,深度根据排水需要调整。纵向排水沟中央部分设纵向带孔的PVC管或填充单一粒径的碎石、多孔混凝土、砂滤层,纵向沟外面包有单向渗透的土工布,每隔十几米或几十米再设一横向沟将水排至边沟。若中央分隔带为粉砂土,由于粉砂土本身的特性,毛细水较为活跃,大气降水、绿化浇水等容易从侧面侵入路面结构层界面间,因此砂土段中央分隔带防排水措施非常重要。除常规方法外,沿路面结构边缘铺设防水土工布和在中央分隔带两侧设防渗墙等方法也时有采用。

2.4 裂缝引起的水损坏。在路面裂缝产生后,包括纵、横、网状、块状龟裂以及不规则裂缝,都会为水分进入沥青层内部提供更为便捷的通道,水分在沥青面层内部储存和冲刷现象也就更为严重。由于裂缝的作用导致层间的断开,水分长期滞留在沥青层间,造成断开的沥青层混合料的松散和剥落。路面裂缝尤其是横向裂缝是不可避免,在路面出现裂缝时就采取及时有效的灌缝措施是非常必要的。为了防止裂缝在路面结构层内的贯通,在路面结构中铺设应力吸收层或设置过渡层,对延緩路面病害的发展是非常有效的。

2.5 动水压力导致的水损坏。城市道路中在快速行车或重载货车作用下,会产生强大的动水压力,使得水分透过孔隙较大的表面层进入面层内部。高孔隙水压力产生的高速水流会对沥青混合料产生直接的冲刷作用,一旦沥青剥落,细料被带走,反复的冲刷作用会使沥青混合料的不连通孔隙,变成连通孔隙,使路面逐渐形成空洞和凹陷,进一步破坏结构的整体性,使破损范围不断扩大,严重降低路面的使用性能[2]。孔隙水压力越大,对路面的破坏越严重。因此对这类型的破坏须采取两种极端的养护方法,第一种是采用绝对密实不进水的罩面层,同时设置层间防水措施,但必须充分考虑表面层的抗滑性能和高温性能;第二种是采用OGFC等排水型路面加防水层的养护方法,保证水分在进入面层后能够自由流出,避免产生强大的动水压力。

3 交通量过大和重载引起的水损坏和养护对策

交通荷载是城市道路产生水损坏不可忽视的外因,而在交通量大的城市道路上,路面承受动水冲蚀作用的时间较长,更容易导致路面结构的水损坏。从力学的角度分析表明,随着交通荷载的增大,路面结构在各个方向的受力都直线增大,直接导致路面的疲劳破坏。重载和水的共同作用更会加速路面的破坏,在路面剪应力超过路面的抗剪切极限强度时会导致车辙的产生。交通量增大还会引起早期裂缝、成为水进入路面结构的通道,加快病害的发展。养护对策:现在从中央到地方都已经开展重视“治超”问题,开始采取了一系列的措施。但是,治超立法和汽车改型并不是短时间内可以解决的问题。针对当前一些城市道路日益严重的超载现象,应当大力研发城市道路超载车辆的查询系统,以全面掌控违法货车的信息。针对重载车辆对城市道路造成的破坏,应加大处罚力度,制定严厉的处罚政策,以争取杜绝城市道路中货车的超载行为。同时针对在不同使用环境下,沥青路面承受行车荷载的能力不同,在长期养护观察的基础上确定不同环境下路面可以承受的荷载能力,在夏季特别高温的时段封闭部分路段的货车交通,或管制一些大型货车通行;在雨季来临前进行全面疏通水路和修补养护工作,同时根据路面温度和雨水状况,管制大型货车的通行。

4 不同水损坏阶段的养护对策

在水损坏的早期阶段,路面只有轻微且小面积的麻面,点状的坑槽较少,应进行及时的坑槽修补和灌缝,这种日常养护对水损坏起到了最基本的预防作用。当沥青路面正常使用一段时期后,路面开始出现松散、损失小骨料的现象,甚至产生许多细微裂缝。早期的细微裂缝的宽度一般小于5mm没有竖向变形,但不属于正常的温缩裂缝,而是沥青混凝土受水侵蚀后出现了沥青与集料的剥离、沥青也表现出了初步老化现象而造成的。裂缝发展速度较快,钻孔取出的芯样往往在中下面层有较大的孔洞。这一时期的路面处于基本完好的状态,此时实际测得的沥青路面质量评价指标如弯沉、平整度、抗滑等虽然较高,评价等级一般为优。但水损坏快速发展的条件如大空隙率、高裂隙率已经具备,如果没有对上述微小病害及时处理,这些病害在一个雨季后将明显扩大,导致明显的龟裂、坑洞、推移等病害,需要对路面进行全面封水[4]。轻微的水损坏得不到有效治理必然会继续发展,尤其是路面既有裂缝较密集时会加快、加深發展程度,出现少量的卿浆、坑槽。变形类的损坏有轻微沉陷、拥包、车辙深度一般小于15mm(沥青混凝土油石比较高、渠化交通严重、高温天气集中路段车辙较大)。路面抗滑性能变差,路面状况指数降低,平整度也有所下降,治理措施应注重恢复表面行驶功能,常规的处理方法是对路面进行统刨,然后进行热沥青罩面,采用超薄罩面可以提高路面使用性能,延长路面使用寿命,同时在薄层罩面下面设置防水粘结层,可以预防进一步的水损坏,提高路面整体承载能力。在交通量较少时采用稀浆封层、微表处等措施能够恢复路面平整度和抗滑性能,并能够有效阻止裂缝及龟裂的进一步扩散。

当表面裂缝较宽、在轮迹带位置出现沉陷浆,路面出现少量网裂、沉陷时,说明路面结构已经受到一定的影响。个别破坏严重路段的代表弯沉值一般接近设计弯沉,破损状况较为严重。此时应根据路面检测指标和实际运营状况进行特定功能的罩面,并彻底处理已经产生的路面破坏,减少旧路病害对新加铺层的影响。

当水损坏发展到后期,路面破坏一般是各种破坏因素(水损坏、路基或路面结构强度不足等)共同作用、各种病害交叉发展的结果,沥青混合料性能变差,半刚性基层强度降低,路面表现为沉陷、大面积不规则裂缝、网裂,此时路面结构强度不足,必须对面层甚至基层进行挖补,开展全面的大修。

参考文献:

[1]王晓辉.宁波地区沥青混凝土路面水损坏分析及防治[J].工程与建设.2009(1).

[2]时香兰.沥青路面水损坏的诱因分析[J].黑龙江交通科技.2008(7)

[3]丁连群.有关沥青公路路面水损坏的原因分析[J].广东科技.2008(3).

篇5:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源,一般可分为以下几个方面:

(1)自然降水。水损坏的程度和速度与城市道路的降水量大小有密切关系。在其它条件都相同的情况下,南方多雨潮湿的城市,沥青路面的水损坏要比半干旱地区城市(特别是干旱地区城市)严重得多。在降水量不大的情况下,沥青混凝土透水但不能够排水时,基层的冲刷、PEP浆,面层产生坑涧可以是一个缓慢的过程。在冰冻地区,冬季的雪水逐渐渗透入并滞留在路面结构层内,一个冬季要发生多次冻融循环,结构层材料的整体性会被部分削弱。春季化冻期间,路面结构内的自由水会在车辆荷载作用下进一步加速路面水损坏。(2)路表积水。在路面横坡不够或平整度不足时容易导致自然降水;在面表集聚,路面材料不会是绝对不透水的,在行车荷载的动水压力作用下,水分进入路面结构内部。(3)中央分隔带渗水。有些城市道路曾经在中央分隔带内灌水,同时在中央分隔带边缘开挖,发现很快就流出大量的水,由此可见自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入到城市道路的路面内部。(4)挖方路段的地下水。在挖方路段,路基两侧地下水位较高时,岩层裂隙水及毛细水自下而上渗入路面结构内部。一般来说,挖方路段的水损坏比填方路段严重,其重要原因是挖方破坏了水力平衡,使路基下方出现水压力而向上涌水[3]。目前,挖方路段的大多采用浆砌片石护坡,将路堤内的水彻底封住,路基下部的水没有出路,损坏将不可避免。

因此,在城市道路沥青路面内部或多或少都会存在一定量的水,面沥青层的水是易进不易出,在不能及时排走的情况下,危害性就更大。

2 影响沥青路面水损坏的路面结构因素分析

2.1 路面结构组合设计

(1)材料——沥青混合料类型。沥青混合料为全开式结构或密实式结构时,路面不易发生水损坏;沥青混合料为半开式结构时,路面易发生水损坏。随着公称最大粒径的增大,渗水系数将增加,所以为了做到密水,减小公称最大粒径是有效的。(2)结构组合。路面结构组合设计包括给路面不同层位选择恰当的材料类型,保证路面结构的整体承载力和水稳定性。这包括选择密实而具有良好骨架结构的沥青混合料,使得路面不至于发生表面型水损坏;选择良好的透层和粘层材料,使得路面整体强度足够,不至于发生内部型水损坏;处理好接缝,避免缝边级配离析和压实不足。

2.2 路面排水设计

(1)中央分隔带排水。在我国,中央分隔带植树防眩而不加封闭带来的水损坏现象一直没有得到改善,但近年来,一些公路特别是改扩建的公路开始将植树以外的面积采用浆砌片石等措施进行封闭。遭受抱怨的还有反滤土工布被立柱打穿,造成中央分隔带渗水,但可从设计上检查立柱尺寸是否足以穿透土工布。(2)硬路肩排水。挡水式的路缘石使路面表面排水滞留在路面上成为水坑,也妨碍了具有一定透水能力的表面层的内部积水从硬路肩排出。近年来较多采用了平放的路缘石,不至于使水滞留在路面上。(3)路面结构内部排水。挖方路段的排水往往是薄弱环节,尤其要注意边沟的深度,不仅能排路表水,还应能排结构层的水,使路面内部的水能排入边沟。路基中有地下水或裂隙水冒出时,将使路基含水量过大,承载能力严重降低,所以挖方路段的纵向排水盲沟也是很重要的。

2.3 施工质量和工艺

施工质量和工艺的可靠、合理是一切设计得到体现的保证,是工程建设的生命。没有施工质量和合理的工艺作保障,任何完美的设计都只是一纸空文。

3 水损的防治

水是水损害之源,对付水损害可采取封(堵)排的方法,防治水损主要从设计和施工两方面入手:

3.1 设计方面

为防止沥青路面因水而引发的早期破坏,除要求路基、路面必须具备足够的稳定性和强度外,路面必须具有良好的排水功能。为此,路面排水设计应成为路面设计中的重要内容。

(1)路面结构防水设计。沥青路面结构组合设计中,应根据沥青混合料粒料公称最大直径确定合理的面层厚度,防止离析,以减少路面渗水。此外,应尽可能采用有利于减轻沥青路面裂缝的设计方案。(2)路面结构排水设计。路面排水可分为路表排水和结构排水。路表排水是指水沿路面横坡和路线纵坡所合成的坡度流至路基边坡直至边沟,排出路基之外,这点在路面排水设计中已考虑到,而路面结构排水考虑的还不够充分,是导致水损的重要原因。

3.2 施工方面

(1)确保面层质量。注重混合料、摊铺及碾压质量,切实提高沥青和矿粉的粘结力、路面压实度与平整度,努力降低不均匀性和渗水率。(2)控制基层质量。摊铺基层过程中,严禁出现明显的离析现象,尤真在主车道位置上。防止出现薄弱夹层,找平过程中“宁高勿低”,严禁“薄层贴补”,并要加强养生期的养护,以防养护不到位裂缝增多。(3)增强层间粘结。沥青下封层施工前,必须将基层表面的浮灰全部清除干净。

沥青路面水损坏涉及设计、施工和养护等众多环节,而路面结构设计的影响尤其重要。针对沥青路面水损坏的现状,显然应该从设计的角度下更多的功夫,要想在短时间内解决路面设计方法体系显然是有困难的,然而,从材料的角度对沥青路面水损坏的室内、外试验研究也还很不够,特别是没有从理论上很好地解决沥青混合料水稳定性的原理,这也是沥青混合料水稳定性设计和检验的难题所在。

摘要:沥青路面水损坏是一个普遍存在的问题,也决不是一个过时的话题,特别是在中国南方地区。沥青路面水损坏问题的本质是沥青与集料在静、动水压力作用下的持续粘附能力,这也是该问题的核心。为此,文章围绕沥青路面水损坏的特性及成因进行了探讨,并结合实际工作经验总结了水损坏的预防措施。

篇6:浅谈城市道路沥青路面养护

关键字:城市道路 沥青路面 养护措施

沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整少尘、不透水、经久耐用。且路面具有平整、无接缝、行车舒适、噪声小、便于养护等优点,因而得到了越来越广泛的应用。由于环境、气候条件、结构设计、交通量、超限车辆等因素的影响,沥青路面也不可避免地出现了各类病害,从而降低了路面的使用品质及使用寿命。随着越来越多的沥青路面投入使用,如何采取经济、高效、合理的养护手段减少各类病害的发生,恢复路面的结构的功能,延长使用寿命是摆在市政养护管理部门的一大课题。

一、沥青路面破坏及原因分析

沥青路面的破坏分为功能性破坏和结构性破坏,这两类破坏不一定同时发生,其原因较为复杂,要根据具体情况(气候条件、交通量、路面结构、施工质量、使用年限等)加以具体分析。沥青路面常见破坏分类及主要原因分析。

二、城市道路沥青路面养护工作的特点

1、维修及时,避免病害扩展加剧;

2、机械化、一体化,尽量减少对交通的干扰;

3、维修质量标准要求高;

4、重视与加强日常养护和预防性养护,避免结构性破损;

5、预防为主,防治结合;

6、以测试数据为依据,优化养护方案;

7、以安全、舒适、畅通的服务理念为目标,确定(计划)养护经费;

8、以市场经济为导向,强化养护队伍的专业化,规模化;

9、提倡全过程养护。

三、城市道路沥青路面养护措施

根据病害、缺陷类型的不同和损害程度的大小,分析产生路面病害的原因,综合考虑各类沥青路面使用周期及综合评价结果,采用不同的养护维修措施,具体措施分为:预防性养护,矫正性养护,路面大中修,路面改善。

1、预防性养护

预防性养护是指带有保护路面和以减缓路面使用性能恶化速率为目的的重要技术措施,它通常用于没有发生损坏或只有轻微缺陷与病害迹象的路面。预防性养护可以延缓由于交通和环境荷载作用而引起的路面使用质量的下降,并延长使用周期,分为初期保养、日常保养和预防性季节保养。

美国SHRP计划的研究成果之一就明确了各种表面处治方法对减少寿命周期费用和延长路面使用寿命的重要作用。这一成果表明如果能及时采取正确的预防性养护措施,则在预防性养护工程上花费1美元,以后可节省3-4美元的复新费用,并延迟路面改善时间多达5-6年之久,具有很高的经济价值。

2、矫正性养护

矫正性养护是指那些用来改正某种特定损害的作业,它通常用于已经发生损害,但还只属于局部损坏状态的路面。由于养护机制及经费的影响,目前城市道路的养护依旧以矫正性养护为主。

(1)局部修补

局部修补是修复沥青路面局部损坏最常用的方法,其中坑槽的修补又是养护部门最普遍的日常养护工作,尤其是在春融时期更容易发生沥青路面的损坏。从修补后道路恢复使用寿命的长短来分,坑槽的修补可分为应急修补、暂时性修补和永久性修补3种。从修补材料的应用来分,则有冷态修补和热态修补。

应急修补是指为了不使坑槽继续扩大或从保证行车安全的角度出发采取的临时性修补措施。通常在对坑槽稍加清理后将热拌的混合料填入坑中用夯实工具加以夯实。这样反复数次直至填满为止,不作切边处理,也没有专门的清洁和压实、封边的工序,这样的修补方法大约只能维持1-2个月的时间。

暂时性修補法通常是指那些采用冷态修补的方法,这种方法对于小面积的坑槽可以不作切边处理,对于大面积的坑槽通常仍需进行切边,清理松散集料,清扫修补面积,然后填入冷拌混合料或填入集料后喷洒和贯入乳化沥青,撒砂后压实。这种方法一般能保持7-12个月的修补寿命。

永久性修补要严格按照步骤进行热补。永久性坑槽修补工艺为:划定维修范围,采用铣刨机破除病害层,人工或机械清除废料,有条件的利用高压吹风机将修补界面吹净,均匀淋洒粘层油,分层填筑沥青材料,分层压实,压实度要在95%以上,然后用冷补胶涂四周接缝以防水,冷却到50℃以下时放行。修补时要注意:修补的材料与槽壁要结合牢固,修补后的路面应平整,且与坑槽周围的路面保持在同一水平上。影响坑槽修补牢固性的因素主要有湿度、温度和清洁度。在温暖、干燥的天气修补的坑槽寿命较长,而在阴冷、潮湿的天气修补坑槽则很易损坏。

(2)裂缝填封

纵向、横向和块状裂缝以及反射裂缝适宜于填封处理。由疲劳而引起的龟裂不宜采用填封的方法,而应对整个裂缝区的进行中修、罩面或封层。对于轻微的龟裂用热沥青填封处理。施工工艺为:利用开槽机开缝,用高压吹风机清除缝中杂物,以加热成液态封缝胶用灌缝机依次缓慢向缝中灌注,直到饱满为止。

3、大中修及改善工程

沥青路面因不适应现有交通量、荷载而需要分期分段提高原有技术等级及通行能力时可安排改善工程。对于沥青路面的技术状况下降到一定程度,表面处治已不能满足要求,必须进行补强处理,一般指路面的大修或改建工程。

(1)半刚性基层补强

半刚性基层的种类主要有二灰碎石、水泥稳定碎石(砂砾)等。以水泥稳定碎石施工为例:一是要注意级配的选择。控制水泥稳定碎石收缩问题,在级配选择上尤为重要。研究表明,JTJ034-2000级配最好,9.5mm以上筛孔的通过率都大于级配范围的中值,大粒径集料偏少,使混合料较为均匀,施工时不易出现离析现象。二要注意强度的选择。同等级配的情况下,强度越高越容易形成横向裂缝。在满足设计强度的同时,不宜过高追求强度。三要注意施工工艺控制。拌和时较最佳含水量增加0.5%-1%用于补充延迟时间含水量的损失,含水量过大会发生龟裂。当气温较高时,要采取大水养生,防止其缩裂现象的发生。半刚性路面补强的缺陷:一是旧沥青路面必须毫无保留破除,增加投入;二是不可避免地会出现收缩裂缝;三是无法防止旧路面的裂缝反射;四是渗入新路面的水无法排出。也可采用大碎石沥青混合料柔性基层补强。

(2)面层选择

除AC,AK型沥青混凝土外,SMA路面能显著提高沥青混凝土性能,特别适合于重交通道路,在高等级沥青路面大修、改建方面有着广阔的前景。

篇7:城市道路沥青路面水损坏的影响因素与养护对策论文

1. 高速公路沥青路面水损坏

水的存在是高速公路沥青路面水损坏的最直接原因, 水损坏主要有两种方式, 一是静水损坏, 主要是对高速公路沥青混合料进行软化和剥落, 软化作用能够在一定程度上降低沥青混合料的实际强度, 从而降低高速公路沥青路面的实际承载能力。剥落作用是在水分的影响下降低沥青胶结料与集料的黏结力, 最终导致二者分离, 从而影响高速公路的沥青路面的强度和刚度。二是动水损坏, 是在静水损坏的基础上所形成的, 在外界车辆荷载影响下, 沥青路面损坏过程加速, 逐渐出现松散和坑槽等问题。高速公路沥青路面水损坏的原因有很多, 除了水因素影响以外, 沥青路面结构设计合理性不足、结构材料应用不当、施工不规范以及交通量过大等, 都是沥青路面水损坏产生的主要原因, 这就需要对高速公路沥青路面水损坏原因进行深入分析, 并提出可行的养护措施, 进一步延长高速公路沥青路面的使用寿命。

2. 水源沥青路面水损坏及养护策略

2.1 水损坏的水的来源

就高速公路沥青路面水损坏的实际情况来看, 自然降水、路面积水以及中央分隔带渗水等是引起高速公路沥青路面水损坏的水的主要来源, 尤其是区域内自然降水量是影响沥青路面水损坏速度和程度的重要因素, 南方地区普遍降雨量较大, 雨季周期较长, 高速公路沥青路面的水损坏情况比较严重, 在冰冻地区血水渗入到路面结构层, 在化冻后, 沥青路面结构内存在自由水, 随着荷载作用的不断增大, 高速公路沥青路面水损坏比较严重。与此同时, 一旦高速公路平整度不足, 或沥青路面横坡设计不合理, 在自然降雨后, 沥青路面极易出现积水, 并逐渐渗入到高速公路沥青路面的裂缝中, 随着车辆荷载作用, 最终渗入到沥青路面内部结构中。

2.2 具体养护措施

在水因素的影响和作用下, 高速公路沥青路面出现水损坏情况, 为延长高速公路沥青路面的使用寿命, 提高行车安全性和舒适性, 应当采取有效措施对水源进行阻隔, 或及时排除路面积水, 最大程度上避免沥青路面积水长时间滞留而随路面裂缝渗入到公路结构内部, 从而降低沥青路面水损坏的发生几率。这就要求相关人员在高速公路建设过程中充分做好路面防排水设计工作, 并采取有效的养护措施, 为进一步提高沥青路面水稳定性, 应当在路基顶面设计水泥稳定碎石层, 在基层下部位置设置排水垫层, 以提高沥青路面排水的有效性。在设计路面结构防水层及排水层内铺筑防水粘结层, 对排水系统进行规范处理, 掌握好排水盲沟的宽度, 对中央分隔带防渗墙进行合理设置, 启示改善高速公路沥青路面的防渗效果, 对针对水源的沥青路面水损坏进行科学化养护。

3. 沥青路面结构因素导致的水损坏及养护策略

在高速公路沥青路面设计中, 往往存在设计人员对防排水设施设计认知程度较低, 或忽视层间粘结功能层重要性等问题, 导致沥青路面防排水能力较差, 抗水损坏能力也受到一定影响, 导致高速公路沥青混凝土出现严重的水损坏问题, 使得高速公路沥青路面的使用寿命明显降低。

为了对高速公路沥青路面进行科学化养护, 应当在高速公路沥青路面的结构设计中充分考虑高速公路的实际特性, 采取有效措施完善沥青路面结构设计方案, 全面衡量高速公路路基状况以及区域降水特点, 综合分析沥青面层的温度特性, 对沥青面层厚度进行合理控制, 掌握好沥青路面的高温稳定性和地位抗裂性能, 最大程度上降低沥青面层裂缝的发生几率。与此同时, 应当优化沥青面层混合料的配合比设计, 确保其满足高速公路沥青路面的相关标准, 切实改善沥青面层与基层之间的粘结效果, 全面提高沥青路面的密实性, 保证高速公路投入使用后的舒适性和安全性。

除此之外, 应当设计并完善沥青路面排水系统, 高速公路投入使用的过程中, 在自然降水的作用下, 雨、雪水不可避免地会渗入到高速公路路面内部, 若将沥青层直接铺筑于无机结合料稳定集料的基层上方, 会在一定程度上阻碍高速公路的顺利排水。因此在高速公路沥青路面的养护过程中, 应当充分考虑高速公路路面边缘排水问题, 在路肩部位合理设置纵向盲沟, 为高速公路沥青路面排水提供可靠的途径。在纵向排水盲沟的设置过程中, 若以粉砂土作为中央分隔带的主要材料, 在其自身特性的作用下, 毛细水相对活跃, 促使大气降水和绿化浇水自沥青路面的侧面渗入到结构层界面中, 严重影响高速公路沥青路面的实际稳定性, 因此应当充分做好沥青路面砂土段的中央分隔带防排水处理, 在路面结构边缘铺设防水土工布, 在中央分隔带两侧设置防渗墙, 完善路面排水系统, 对高速公路沥青路面进行科学化养护, 延长沥青路面的使用寿命。

4. 材料因素导致的沥青路面水损坏及养护策略

高速公路建设过程中, 沥青路面材料选取的合理性以及应用的有效性, 这关系着高速公路沥青路面的整体质量, 并且在一定程度上影响着沥青路面的防水损坏能力。尤其是沥青与集料的粘附性及集料表面上的沥青膜厚度, 会在一定程度上影响沥青混合料的抗水损坏能力, 进而制约着高速公路沥青路面的使用寿命。

为进一步改善高速公路沥青路面的使用效果, 强化其抗水损坏能力, 应当在高速公路建设过程中, 充分做好集料选择工作, 采取有效措施对集料的强度、干燥性以及形状等进行建安, 将集料粘附力控制在一定范围内, 切实保证集料的选择满足高速公路沥青路面的相关标准, 进而对高速公路沥青路面进行科学化养护。在沥青路面施工材料的选择上, 应当充分认识到沥青材料与集料选择的重要性, 结合高速公路建设的实际情况进行合理选取, 高度重视沥青路面基层与面层的材料质量, 切实提高沥青混合料的水稳定性, 全面提高高速公路沥青路面的使用性能。

5. 施工因素所导致的沥青路面水损坏及养护措施

在高速公路建设过程中, 若在沥青路面施工过程中未严格按照高速公路相关施工规范开展操作, 极易导致高速公路沥青路面存在质量隐患, 严重影响沥青路面基层的稳定性和可靠性, 甚至影响高速公路投入使用后的安全性。具体来讲, 一旦在沥青路面施工过程中, 沥青面层施工不均匀, 沥青路面局部会出现水损坏情况, 沥青路面混合料离析明显, 甚至严重影响沥青路面的实际压实效果和沥青混合料的摊铺质量。因此充分做好高速公路沥青路面的养护工作是非常必要的。

因此在高速公路沥青路面施工过程中, 应当严格控制沥青路面施工材料质量, 优化沥青混合料配合比, 控制混合料生产、运输、施工及养护各个环节质量, 加强施工监理与检验, 减少施工不均匀性, 加强沥青公路路面日常养护维修, 将产生病害问题及时处理, 避免病害进一步发展。

6. 交通荷载引起沥青路面水损坏及其养护措施

交通荷载属于高速公路沥青路面产生水损坏的重要外因, 随着交通车辆及车辆荷载的增加, 路面结构所承受的荷载逐渐增加, 引起路面结构破损, 并产生路面结构裂缝等质量问题。针对交通荷载引起沥青路面水损坏, 其养护措施为提高高速公路设计承载力, 提高沥青路面承载力及抗剪力治理超载现象, 加大出处罚力度加强公路养护, 及时修复公路路面裂缝等质量问题在雨季之前, 严格检查并疏导沥青混凝土路面防水及排水设施, 保证其防排水能力按照降水状况与公路实际情况, 控制车辆通行量, 做好分流工作等。

结语

总而言之, 在高层路面建设过程中, 沥青路面是比较常见的路面结构形式, 为促进路面水损坏问题的有效解决, 应当对高速公路沥青路面设计及施工的实际情况加以全面分析, 加强沥青路面结构设计, 合理选用沥青路面材料, 优化沥青路面结构, 并规范沥青路面施工操作, 切实提高高速公路沥青路面的抗水损坏能力, 提高沥青路面质量, 改善高速公路投入使用后的安全性和舒适性, 全面推进高速公路与建设事业的现代化发展。

参考文献

[1]黄飞.高速公路沥青路面水损坏及养护措施[J].交通世界 (运输·车辆) , 2013 (11) :79.

[2]张志国.关于高速公路沥青路面预防性养护管理系统研究[J].交通世界 (建养·机械) , 2012 (10) :19.

篇8:城市道路沥青路面养护方法之微探

关键词:城市道路;沥青路面;养护

前言:

我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是,随着城市人口和各种客运车辆的日益增长,城市道路所承受的交通压力不断加大,许多新修的沥青路面使用时间出现了各种病害,很多一部分病害是由于养护不当造成的。随着预防性养护工作在公路领域的普遍使用,城市道路行业也慢慢接受了预防性养护的概念。国内外所使用的沥青路面预防性养护措施有多种,各种措施的差别包含方方面面,但是由于城市道路的特点,决定了并非所有的预防性养护措施都适用于城市道路,现在常用的方法主要有:雾封层、微表处、超薄磨耗层、沥青玛蹄脂碎石罩面、封缝等。

1 雾封层

雾封层措施是将慢裂乳化沥青稀释液或其它类型的雾封剂喷洒到现有沥青路面表层的一种路面养护方法,主要用来恢复那些由于沥青在正常使用中氧化造成的轻微干裂、损失小骨料等现象,而且可以封住细小裂缝及表面孔洞。因此对路面渗水具有良好的治理效果。采用雾封层措施,因填充表面构造及在集料表面形成新的沥青膜,短期内路面抗滑性能(不论是微观还是宏观抗滑性能)有一定程度的降低。雾封层主要有一下特点:

1.1 改善路面封水性能

沥青路面封水性能是指沥青路表面防止路表水渗透进入面层内部的能力。我国沥青路面大都是密级配沥青混泥土路面。由于种种原因造成路面局部透水,水渗透进去并积存在层与层之间,破坏层间粘结,加速沥青老化和沥青膜剥落,从而产生水损坏。在路面尚未发生水损害时有计划地喷洒雾封层,消除路面局部薄弱环节,可以有效的防止水损害的发生。

1.2 影响路面抗滑性能

沥青路面的抗滑性能是指车辆轮胎制动时沿路表面滑移所产生的抗滑力。若路面抗滑能力不足时,会发生空转打滑现象;汽车在弯道行驶,会发生横向滑移高速行驶时紧急制动,所需的制动距离就会增长。这些现象极易引发交通事故。

一般的,雾封层喷洒以后,对原路面的抗滑性能有负面作用。路面的抗滑性能在短期内会有所下降,其中微观抗滑性能降低较为明显;而宏观抗滑性能的降低与其喷洒量密切相关。

1.3 HAP(石屑)封层治理松散病害

HAP(石屑)封层通过添加机制砂,降低了工后初期对抗滑性能的负面影响。对存在一定松散病害的路面,机制砂补充表面细集料,治理松散病害。

1.4 形成新的沥青膜,美化路面

以乳化沥青为基质的雾封剂喷洒后在路面表面集料上形成新的沥青膜,同时美化路面。而其它以再生为主要作用的雾封剂则旨在再生路面已老化沥青,其效果可以通过室内试验检测。

1.5 封堵微裂缝

对于路面出现的非活动性的微裂缝,雾封层可以起到填充、修复作用。

2 微表处

由特制高分子改性乳化沥青、优质级配细集料、矿物填料、水和必要的催化剂组成,由专用摊铺设备一次性完成施工,不需专门碾压,一个小时左右即可开放交通通过车轮碾压促进固化。用来修复基层基本稳定但面层已有相当程度损坏的道路、恢复表面抗滑能力,还可以进行微车辙填充、标高微调等。微表处在国内的应用比较多,施工工艺较为成熟,交通部公路科学研究院已经出版了《微表处和稀浆封层技术指南》。

2.1 改善路面抗滑性能

微表处厚度在0.5cm~1cm 之间,其主要作用是形成一个新的抗滑表层。微表处要求集料坚硬、耐磨,以保证寿命期内始终可以提供一个粗糙的抗滑表层。

2.2 填充轻微车辙

微表处厚度可以达到1cm,可以进行不同截面厚度施工,可以填充路面的轻微车辙。

2.3 形成密水层

微表处措施与零厚度的雾封层是有本质的差别,它是有厚度的超薄层,与原路面牢牢地粘结在一起;而雾封层是部分渗入原路面、部分裹覆集料表面,与原路面相互作用发挥效果。因此,微表处措施的封水效果,实际上是通过自身的致密性、不透水性来体现的。

2.4 美化路面

微表处由于具有一定的厚度,不但修复或矫正了原路面的一些轻微功能性病害,而且覆盖了整个原路面,使得原路面看起来焕然一新。

3 超薄磨耗层

超薄沥青混凝土可用于老路面抗滑性能的恢复,也可用于新建公路,这种沥青混合料具有行车安全舒适、噪音水平低、节约养护或建设成本的优势。

超薄磨耗层UTAC 是按骨料空隙填充法设计的改性沥青热拌混合料,是一种超薄罩面层。在超薄磨耗层的设计中,混合骨料的级配非常关键,混合料中既有较多含量的粗集料形成骨架嵌挤结构,提高了路面的抗车辙能力,又有相当数量的细集料(石屑)填充骨架的空隙,构成骨架密实结构,提高了水稳性、抗衰老性。粗集料和细集料构成了骨架密实型结构,矿粉作为填料进一步密实了结构;选用的改性沥青具有较高的粘度,提高了沥青和骨料的粘结。超薄磨耗层的密实

结构能够防止水从路表面进入路面结构,阻止水对路面的损害。

4 沥青玛蹄脂碎石

沥青玛蹄脂碎石即为道路建设中常用的SMA,是沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,充填于间断级配的粗集料碎石骨架的间隙形成的一种沥青混合料。简单的说,SMA是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两大部分组成的。SMA 主要有以下特点:①较好的抗滑性能。沥青路面的抗滑性能是保证雨天高速行车安全的重要技术指标。为了保证整个寿命期内具有良好的抗滑性能,必须注意控制玛蹄脂用量,防止出现通车后逐步泛油而导致构造深度丧失。②较好的防水性能。从SMA 试验路表面渗水情况分析,在进行路表渗水试验时,渗水深度范围一般在1cm 以内,又重新返回到路表流失,即出现反渗现象。高压下水不能渗入路面结构内部,说明SMA 具有较好的防水性能。同时SMA 路表面構造深度大,路面积水在路表1cm 内的空隙间流失排除,路表较难形成水膜,提高了车辆雨天行驶安全。③高温抗车辙能力强。沥青路面的车辙是车辆渠道化行驶条件下引起的路面损坏形式之一,尤其是在夏季高温,交通量大,重车及超载车的频繁作用下,车辙问题迅速激化。由于SMA 是一种密实型骨架结构,粗集料颗粒之间相互嵌挤,沥青混合料具有非常好的抵抗荷载变形能力。

5 封缝

裂缝的存在不仅影响路面功能,降低道路使用的舒适性,更严重的是裂缝会影响路面结构和寿命。裂缝对路面结构最直接的危害是破坏了路面结构的完整性;同时,裂缝的产生还会带来其它类型的路面损坏。例如:在行车荷载的作用下形成啃边、坑槽;水会通过裂缝渗入,降低路面结构的强度,与交通荷载、气候共同作用,会导致剥落、松散、唧泥、坑槽、产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重等病害,甚至导致基层或路基产生冻胀、翻浆等,严重影响路面的使用寿命和结构的稳定性。

封缝是预防性养护的一种必要措施,同时也是其它一些养护实施前预处理措施,封缝剂可以防止水或碎屑进入路面裂缝,延长路面寿命。包括有热沥青、化沥青、专用压缝带等。可以用作常规养护或在其它措施实施前进行裂缝预处理。

6 结束语

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