公路沥青路面病害分析

2022-11-26

第一篇:公路沥青路面病害分析

公路沥青路面早期病害的原因分析及处置措施

摘要:沥青路面长期在车辆行驶作用和自然影响下,会发生很多病害,最为常见的有:坑槽、车撤、波浪、松散、沉陷等,为了保持公路沥青路面良好的使用性能和最大限度地延长使用寿命,本文对病害的原因做了分析并提出了处理的措施。

关键词:沥青路面;早期病害;原因分析;预防性养护

1 前言

随着公路沥青路面的里程的快速增长,公路管养部门的管理与养护工作任务的压力越来越重,如何确正确、合理地采取养护维修措施养好沥青路面,确保沥青路面养护质量,降低管养成本,节约养护费用,提高资金的投资效益,成为公路养护管部门重要的研究课题。下面就针对公路沥青路面早期产生的病害进行分析及如何采取预防性措施进行探讨。

2 公路沥青路面早期病害产生的原因分析

公路沥青路面早期病害主要有裂缝、坑槽等病害。

2.1 裂缝

形成裂缝的原因主要是路面结构、路面材料和底基层以及路基填土强度等缺陷引起的。

横向裂缝的主要原因是公路路面基层多采用高强度、高密度的半刚性结构设计,虽然强度高、变形小、整体性能好,但温差涨缩路面的影响十分明显,容易造成横向反射裂缝。当路面铺筑材料级配控制不严,混合料中存在含水量、粉尘含量、骨料的针片状等含量超标的情况下,通车后在车辆荷载、车辆变速(加速、刹车)、交变轮荷的剪切冲击作用下,容易产生横向裂缝。

纵向裂缝的产生的原因主要是在路基部分,高填方路段路基压实度不够不密实。在路基土自重和车辆荷载作用下产生不均匀沉落,路基发生滑动,特别是在半挖半填路基填方部分压实不密实,在路基土自重和车辆作用下产生不均匀沉落。老路加宽改善路段,加宽部分的路基强度不足也是产生纵向裂缝的原因之一。

2.2 坑槽、沉陷

龟裂、网裂出现之后,未及时加以养护处理,路面逐步松散形成裂块脱落,被行驶的车轮带走,从而形成坑槽。沉陷是由于部分施工段落控制不严,路基压实度达不到要求在反复行车荷载的作用下形成的病害。根据调查,目前公路沥青路面出现的早期病害主要表现为水损害坑槽、沉陷,损害主要发生在雨季,特别是梅雨和暴雨季节;行车道比超车道严重:下坡车道刹车水的侵蚀比上坡车道严重。发生水害的地方一般在排水不畅的部位,并且路面透水性较为

严重,挖开路面面层,可见基层有积水;路面破坏之处一般先有小块的网裂。初步分析原因主要是:

a. 该路段的结构层没有设置排水系统,造成水分长期滞留在面层中。

b. 在弯道路段超高排水是通过中央分隔带的开口,使到路面水从路面高的一幅排到低的一幅。水经常会滞留在路面,特别是中央分隔带的周围,造成路面积水。

c. 重车在下坡路段时频频刹车,刹车片靠源源不断的淋水来降温,大量的刹车水不断的流向路面,特别是超载超限车辆更是明显。交通量大的路段,即使是烈日的晴天,下坡路段的一幅都是潮湿的,沥青路面长时间的处于潮湿状态,加剧沥青路面的损坏出现坑槽。

d. 随着行车的作用和自然条件(风、雨、雪、阳光)的侵袭,出现路面露骨泛白,沥青路面的老化。随着时间的延长路面中的沥青逐渐变脆,抗剥落性逐渐变弱,路面集合料之间的沾结力减弱,面层颗粒松动逐渐分离脱离原路面形成坑槽。

e. 油石比、级配不合要求。路面施工时沥青混合料中沥青用量偏小,出现花白料,导致颗粒间的沾结力不强,粒料在车的作用下容易与路面松动分离脱落,造成路面早期损坏。级配不合要求,粗集料过多导致沥青混合了碾压不密实,封水性不强,路表水浸入路面。细集料过多,路面强度不足在车作用下会产生推移形成波浪、车辙。

f. 路面稳定基层材料拌合不均或有离析现象导致路面基层强度不均,在车辆长时间的作用下产生不均匀沉陷,出现路面积水而龟裂破坏。

g.路面基层碾压局部(或边缘)不密实,强度不符合要求。在车辆荷载多次重复作用下形成车辙,行车道比超车到明显,特别行车道比较严重。对沥青路面出现的坑槽,采取事后进行修补,目前大多有冷补,但效果不理想,耐久性差;也有热补方式(如热再生),且效率低,经济效益较差。上述的传统方法都不能根本上解决沥青路面的早期损坏的问题。

3 早期病害处理的措施

沥青路面早期病害的处理主要突出预防性养护。预防性养护是指沥青路面产生轻微病害尚未破损之前,采取前瞻性、预见性的对策和切实可行的保养措施,把公路病害及造成的病害因素发现在先,处置在前,防止病害的发展,最大限度地延长公路的使用寿命,提高养护资金的使用效益。预防性养护的前提是路面基层强度充足,其实质是在适当的时间,对路面相应病害采取相应的技术措施。其核心是强调养护的主动性、计划性、合理性。其目的是达到养护的最佳成本效益。可根据不同的早期病害和公路的等级采取不同的预防性养护措施:

3.1 灌缝、封缝

灌缝、封缝是为了阻止地表水进入出现的裂缝中,灌缝、封缝适用于处理不活动的已经相对稳定的裂缝和正在温度及车辆荷载下发展的裂缝。

3.1.1 灌缝:由于路面基层结构采用半刚性基层沥青路面结构,因而路面出现了不同程

度的反射裂缝,为防止雨水冲刷作用下裂缝的继续扩展,及时对反射裂缝进行灌缝处理。目前,我国常采用灌缝方法有:普通热沥青灌缝、SBR改性乳化沥青灌缝、路面裂缝密封胶修补裂缝和压浆法修补裂缝。

3.1.2 “压缝带”封缝:裂缝是沥青路面常见的早期病害之一,道路早期裂缝多以横向裂缝和纵向裂缝为主。对沥青路面采用“压缝带”处理是一种较好的处理沥青路面裂缝的措施,对延长路面的使用寿命有着非常重要的作用。2005年在盐(津)水(富)公路k48+000——k50+000路段油路预防性养护中就开始试用了“魁道”压缝带,经过两年多的使用观察效果较好。无需任何机械设备的投入,在不改变裂缝原有结构的情况下可直接沿裂缝贴上去,施工完成后,立即可开放交通。

3.1.3 增设聚酯玻纤布:为了有效根除基层反射裂缝所产生的拉应力对路面的影响,对有病害但基层强度较好地段,采取将路面铣刨,在基层表面喷洒热沥青,贴聚酯玻纤布,再在上面铺筑沥青面层。在威(信)叙(永)二级公路k2+000——k6+000养护中证明效果较好。

3.2 坑槽修补

由于油路面基层施工过程中局部质量控制不严,路面会出现局部龟裂逐步形成松散、坑槽,针对路面出现的局部破坏如坑槽、松散等,常采用的修补方法是:热补法、就地热再生法、热拌冷补法和冷拌冷补法。

3.2.1 路面基层结构未变形、强度充足路段时:过去常采用热补法,通常的做法是将破坏区域内的旧沥青料全部清除,然后再用新热沥青混合料填补,这种方法可以保证修补质量,但大量的旧沥青混合料被废弃,造成极大的资源浪费和环境污染。为了避免资源的浪费,许多段进行了废料回收研究,将废旧沥青混合料回收集中堆放,到一定数量后应运沥青再生拌和技术进行再生利用。有的段进行了冷补材料的开发和应用,使用冷补添加剂、稀释剂(柴油)、沥青、集料组成的混合料修补路面。有的总段还购买了“就地热再生机械”等进行路面修补。

3.2.2 路面基层结构强度不足或已破坏路段时:将已破坏的路面基层清除到基层底,整平。根据坑槽面积大小采取不同的压实机械(压路机或冲击夯、平板夯)压实,根据原有的基层厚度确定摊铺两层或三层水稳碎石与原基层高度一致,分层压石密实达到压实度要求,水稳基层养生7天。喷洒粘层油后铺筑油面层。

3.3 路表(封层)处置

在路面养护生产过程中除对坑槽进行规范的修补外,对坑槽较多和水损坏比较严重的路段采用路面表面封层处理。常用的路表封层措施有:雾状封层、稀浆封层、碎石封层、沥青表处、刮油封层等。

3.3.1 雾状封层:沥青路面的很多病害都是由于水渗透的原因造成的,有效的预防路面进水是非常必要的,而路面雾封层技术措施是一种很直接、有效和经济的预防性养护措施。雾封层就是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的高分子改良乳化沥青,以形成一层严密的防水层将路面封闭,起到隔水防渗、保护路面的功能,最大限度地减少路面的水破坏,增大路面集料间的粘结力,同时减少由于空气和水渗透引起的表层沥青老化问题,延长路面使

用寿命以及改善外观等作用。

3.3.2 稀浆封层:沥青路面经过使用,路面基层基本处于稳定状态。但随着通车年限的增加,路面开始出现不同程度的氧化、疲劳龟裂、坑洞等病害。稀浆封层是由良好级配的集料(细砂和矿粉构成)和乳化沥青构成的混合物通过专用喷洒器均匀地喷洒在路面上的一层封层,它具有防水、防滑、耐磨等性能以及延长路面使用寿命的作用。稀浆封层对原路面条件有一定要求,原路面基层必须具有足够的强度和刚度,施工表面平整且无坑洞等病害。因此为了使稀浆封层能够取得良好效果必须事先对路面病害进行处理,车辙较深路段可先进行车辙修补。稀浆封层预防养护措施,还将会使旧路面焕然一新。

3.3.3 同步碎石封层:同步碎石封层由于胶结料和石料的粘结,使得铺筑后的封层有良好的抗裂性能,减少了路面的裂缝,对原路的裂缝有一定的修复作用。同步碎石封层表面粗糙,改善了原路面的抗滑性能,提高公路路面的使用功能及服务水平。同时可以节省材料、设备成本,降低工程造价,提高工作效率,由于同步碎石封层设备的高精确度,也使得劳动强度大大降低。施工完成后,2小时内即可通车,缩短了封闭交通的时间,提高了公路的运输效益。

3.3.4 沥青表处:沥青表处路面简称沥青表处,是由沥青和细粒碎石按比例组成的一种不大于3厘米的薄层路面。沥青表处路面薄、造价低、施工简便、行车性能好,成为提高低等级公路行车质量和通行能力的主要路面处置措施。沥青表处常用的施工方法有层铺法和拌和法两种。层铺法是一种在路面基层上分层浇油、分层撒布细粒碎石集料,经辗压成型的沥青表处施工方法。层铺法施工的特点是分层施工,常用的有两层法和三层法。拌合法就是在旧路面上铺筑一薄层热拌沥青混合料,其厚度一般在19--38mm,如原路面有坑洞等病害时应先将坑洞等病害进行处理。

3.3.5 刮油封层:用特殊的刮油耙在原有路面表面刮一层热沥青,将热沥青刮入裂缝和空隙中,再均匀地洒一层细集料,最后用压路机碾压将细集料压入沥青中,集料控制在

0.1-5mm之间。它具有路面封裂,阻止路面开裂松散,延缓路面老化,提高路面抗滑性能的作用。刮油封层适用于低等级路的预防性养护。

4 结束语

总之,沥青路面预防性养护实质上是一种预见性、前瞻性、主动性、合理性的保养措施。它并不考虑路面是否已经损坏,养护管理人员要经常对管养的路段进行巡查,应根据沥青路面使用过程中的实际情况,正确、合理地选择不同的预防性养护技术措施及时进行保养维护,确保路面质量,延长路面使用寿命,提高资金的使用效率。

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第二篇:沥青路面裂缝病害分析与防治

摘要:目前,沥青混凝土路面常见的路面裂缝病害极具普遍性和严重,是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用够成了严重的威胁,对公路养护提出了更为严峻的挑战。本文就以沥青路面裂缝的成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防措施。 关键词:沥青路面;裂缝病害;防治

一、沥青路面的裂缝分类

沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路而产生结构性破坏。沥青路而裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

二、纵向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这利,裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。

1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面: (1)地基原因。

有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设

计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂; (2)路基施工原因。

如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘抓实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。 (3)水的渗透破坏。

中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

2、预防纵向裂缝产生的主要措施是:

处理好地基,若路基分层填筑和抓实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。

3、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种

(l)对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

(2)如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法

(1)先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向舟隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。 (3)对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法(1)处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。

三、横向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

l、横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,其成因主要有三个: (l)材料收缩引起横向裂缝。

一方面在基层成型过程中因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青而层低而裂缝。 (2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬,一般宽度为3-5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20 mm,而到春季则又缩回。

(3)差异沉降引起的横向裂缝。

在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因,所以自由沥青含量越多裂缝越多,选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

2、对于横向裂缝的处治方法

(l)对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。

(2)对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm一100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(l)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上而层。

四、网裂原因分析、防治措施及处理方法

网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状

开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。

网裂主要是由于路而的整体强度不足而引起的:一个原因可能是路而结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被振到表面产生卿浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

为预防网裂必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。

网裂的处治方法如下:对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

除以上的分析措施外,在具体情况下,还应注意施工材料方面、设计方面、施工方面及养护方面的措施,及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的讲一步扩展。

结论

沥青路面中的裂缝病害给道路交通带来各种各样的隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选

材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强变通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力。 参考文献

[1]《公路工程质量通病防治指南》,2003年 [2]张登良,沥青路面,北京,人民交通出版社1998 [3]郝培文,沥青路而施工与维修技术,北京,人民交通出版社2001 [4]沙庆林,高等级公路半钢性基层沥青路面,北京,人民交通出版社1998 [5]沙庆林,高速公路沥青路面早期破坏现象及预防,北京,人民交通出版社2001

第三篇:沥青混凝土路面病害的成因和防治措施分析

作者:崔静、于飞、倪伟、王召华摘要: 文章对沥青路面早期病害出现原因进行了 分析 ,根据自己的工作经验并针对其产生的原因提出了一些如何预防的措施,供广大工程技术人员 参考 。 关键词: 沥青路面;工程病害;防治1.前言 目前 ,随着道路 交通 量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病,严重 影响 道路的正常使用。文章就以上几种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治 方法 。2.病害出现原因分析 2.1原材料的影响(1)矿料:设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。(2)沥青:各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期

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出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。2.2车辆超载的影响随着我国 经济 的迅速 发展 ,某些部门仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。2.3路基施工缺陷的影响有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。2.4施工因素的影响2.4.1沥青砼配合比设计存在的 问题 沥青混合料的配合比不合理,如:油石比较大,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。2.4.2沥青砼拌合的控制拌和设备出现意外情况:刚开炉,料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。2.4.3沥青砼的摊铺及压实摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及

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操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大,有些交通部门摊铺设备落后,摊铺面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工,甚至有些高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。2.5养护与管理路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。3.路面病害的防治措施 3.1原材料质量控制(1)沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。(2)集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。(3)混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。(4)混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和 交通 情况做具体 分析 ,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考

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虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(sMA):第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。3.2优化设计提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计,按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层,这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计,矿质混合料设计时应采用骨架密实结构,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性,江西地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1%-0.3%选用,中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。3.3路基的强度首先压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最 经济 、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的 影响 ,每层的松铺厚度不应大于30Cm.必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。3.4施工过程中质量的控制(1)沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。(2)在沥青混合料配合比设计上要特别重视。(3)沥青混合料拌合时间、

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出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。(4)摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。4.结束语 路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级交通管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。参考 文献 : [1] 中国 公路,2006.10,ISSN1006-3897.[2]李世华。道路桥梁维修手册,中国建筑 工业 出版社,2003.[3]张登良。沥青路面工程手册,人民交通出版社,2003.[4]沈金安。沥青及沥青混合料路用性能,人民交通出版社,2003. 5

第四篇:沥青路面常见病害及其防治

内蒙古大学鄂尔多斯学院学院2012级土木工程专业学年论文

沥青路面的病害及防护措施

姓名奇雨欣专业土木工程年级2012级

摘要:随着科学技术的发展,沥青路面越来越应用广泛,但是也随之出现了问题。文章介绍了沥青路面的常见病害如纵向裂缝、横向裂缝、网裂、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等,分析了病害产生的原因如环境、地理、气候等及地质基础,总结了相应的预防措施和治理方法。

Abstract : With the development of science and technology,the application of the asphalt surface became wider,but there has been problems.The article described the ill of the asphalt surface such as lengthwise and side wise crack,check crack,pot holes,sinkage,rut,loose,water damage and so on,then analysed the pathogeny and basic geology and summarized the methods to prevent and harness.

Key words : The asphalt surface,The ill of the asphalt surface,The methods to prevent and harness.

引言

随着高速公路的飞速发展,沥青路面由于具有表面平整,坚实、无接缝、施工公期短、养护维修简便和有良好的减震性等优点,使行车平稳、舒适噪音较低的特点,在公路建设中得到广泛应用。但由于受到环境、地理、气候条件的不同,交通量增长、重载超载车辆的增多、温度、湿度的变化、冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,导致沥青路面的破坏现象是十分普遍和严重,出现了多种沥青路面病害,如沥青路面的裂缝、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,造成养护费用增加及严重危机驾乘人员的安全。根据我们对沥青路面的实际损坏情况的调查,总结出沥青路面常见的病害与原因及其防护预防措施。

1.常见沥青路面的病害

沥青路面的损坏表现出的形式是多种多样的,如裂缝、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等。

1.1 裂缝

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沥青路面建成后,会产生各种形式的裂缝。初期这些沥青路面的裂缝不影响使用,但随着表面雨水的浸入,大量行车荷载作用下,导致路面产生结果性的破坏。裂缝表现为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝三种情况。

1.1.1 纵向裂缝:

主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,易造成路基发生滑移,危险性很大。还有发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端末延伸到路堤边缘。

1.1.2 横向裂缝:

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,出现在路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。

1.1.3 网裂:

是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小快组成的网状开裂,沿轮迹带出现单条或多条平行的纵裂,后在纵裂间出现横向和斜向连接缝,形成网裂。

1.2 坑槽:

由于低温施工式沥青路面形成松散现象,经过车辆荷载、轮胎吸附等使路面上龟裂、松散进一步发展形成坑槽。

1.3 沉陷:

路基压实度不够或地基土质不良,在水、荷载等因素的作用下产生不匀的竖向变形。

1.4 车辙:

路面结构层及土基在行车重复荷载作用下,路面产生永久变形积累成的带状凹槽。降低了路面平整度,当达到一定深度时,槽内及水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。

1.5 松散:

由于沥青混凝土表层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。

2.沥青路面的病害形成原因

2.1 纵向裂缝形成的原因:

地基原因:在设计施工时对各种地基承载能力的差别判断不准确。

路基施工原因:施工时路基压实不均匀、压实度不够、填料土块粉碎不足、混料摊铺时纵向搭接质量不好。

水的渗透破坏:路面的中央分隔带、路表、边坡等渗水,使路基受水浸泡承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动;另外施工中填料时使用未做处理的弱膨胀土。

2.2 横向裂缝形成的原因:

材料收缩引起的:基层成型过程中材料失水收缩而形成;或基层材料因温度骤降发生低温收缩开裂,这两种收缩变形使层底面承受拉力,超过沥青面层的抗拉强度时,沥青层面底部拉裂,随着温度的循环变化及行车荷载的反复作用导致沥青面层底面裂缝。

沥青的温缩引起:沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,随着温度的变化发生收缩变形,当收缩拉力超过沥青的抗拉强度时,路面就会被拉裂。

2.3 网裂形成的原因:

由于路面的整体强度不足而引起的,可能是路面结构设计不合理路基压实度不足,路面材料配合不当或沥青玉石料粘结性差;或路面出现裂缝未及时封填,至水分渗入下层,使基层表面被泡软,在车荷载反复作用下,产生网裂;另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳形成网裂。

2.4 坑槽的形成原因:

雨水渗入沥青路面破损处的基层表面,在车载反复作用下式沥青面层与基层脱开,在基层的面层产生网裂,一些碎裂的小块层面或基层材料被行车轮带走逐步形成坑洞,并不断扩大最后形成坑槽。

行车的油污散入路面,使沥青混料松散,经行车的碾压逐步形成坑槽。

2.5 沉陷的形成原因:

由于施工质量差,荷载时的路面变形过大形成沉陷。

底下水位过高造成基层软弱导致路面出现沉陷。

2.6 车辙的形成原因:

沥青混合料油石比例过大,表面磨损过度,由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成车辙。行车荷载作用次数增加,基层厚度不足或基层材料、施工、养生不当导致整体强度不足,沥青表面层高温稳定性差。

2.7 松散的形成原因:

路基和基层不均匀的沉降,碎石中含有风化颗粒,水进入后沥青剥离;沥青随着时间本身的粘性降低。混合料密实度不够,集料就易从混合料中脱落而形成局部松散;集料含泥量超标形成松散。

总结:引起沥青路面病害原因主要的直接外因失水损害,由于地表水的渗入和地下水的上升,改变了路基的湿度,降低了路面的强度,使路基的承载力下降,从而导致了路面产生病害,经过几场大雨,路面出现了裂缝、坑槽、松散等现象。超载车辆是路面在期病害的潜在的外因,长期的车辆超载对路面结构产生破坏造成路面网裂、松散、沉陷和坑槽。 路面设计、施工不合理、规范,路面结构设计不合理,沥青层面结构选用不当,混合料配比不合理,路面基层厚度设计不当,压实度、平整度不达要求,导致路面松散、裂缝。路面养护不及时得当,及时得当的养护会延长路面的使用寿命,初期出现的病害,采用人工喷油、撒料,就破坏了路面的的平整度,造成路面松散等。

3.沥青路面病害的防护措施

3.1 裂缝的防治措施

3.1.1 纵向裂缝的防护措施

如缝宽小于3mm不作处理 ,大于3mm小于5mm的裂缝,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,

裂缝大于5mm沿纵缝铺设玻璃隔栅,摊铺中面层,然后沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃隔栅,最后摊铺上面层。对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。

3.1.2 横向裂缝的防护措施

如缝宽在3mm以上,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,

裂缝大于5mm以上清除缝口杂物,采用砂料式或细粒式热拌沥青同化料填充捣实,并用烙铁封口。

对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。

对于土基沉降引起裂缝,需沿横缝两侧各50cm-100cm范围开槽,挖除上面层,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。

3.1.3 网裂的防护措施

轻微网裂可用玻璃纤维不罩面,严重 加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

3.2 坑槽的防护措施

对出现的坑槽根据破损范围有冷补法,热补法。按照园洞方补、斜洞正补的原则,沿

画出的轮廓线开凿至坑底稳定部分,清除干净涂刷粘附性和抗老化性强的沥青,恰当地采用集料,合理设计混料级配;再要严格控制混料的出厂、摊铺、碾压及终了的温度,确保压实度、沥青层面的厚度和平整度达到要求;确保路面排水通畅,对出现小破损及时维修。

3.3 沉陷的防护措施

增加土基和基层的强度和稳定性。

3.4 车辙的防护措施

对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,通过对路面烘烤、添加适当新料后压实即可。

沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层;基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层;对于因基层施工质量差引起的车辙,重新摊铺面层前先行处理好软弱基层

3.5 松散的防护措施

较小面积将松散的区域切割成规则的形状,并将沥青全部挖出,再在周围及底面喷上乳化沥青,采用摊铺、整平、沿纵向反复碾压达到密实效果。

若面积较大,将破损区域刨铣干净在底面上喷洒乳化沥青油层,沿纵向反复碾压达到密实效果,压实后对四周采用热沥青灌缝封口。

总结:针对以上沥青路面病害原因主要从水处理、施工材料、设计、养护、交通管理等6各方面采取相应的防护措施。

1.做好排水防护措施,是地下水不得渗泡路基,地表水不渗透路面,使路基长期处于干燥状态,才能保证路基的刚度和强度。

2.材料方面:合理确定沥青路面结构及面层的裂缝主要是由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料合理配置沥青混料配合比,配置出性能优良的沥青混合料,控制好沥青用量,可有效地减少裂缝。

3.设计方面:对地形复杂地段做好地质调查,注意加固地基和稳定性,确保路面地基稳固,选用冲刷性能好、抗拉强度高的半刚性材料,选用优质的沥青作为层面。

4.施工方面:选择先进的施工工艺和机械设备,制定完善的施工方案,确保压实度达到技术要求,严格进行软基处理,控制混料中水分的含量,基层碾压后,要及时养生防止产生裂缝,保护混料含水量不受损失,养生结束后,尽快铺沥青层面。

5.养护方面:加强路面整洁,确保排水性能良好,

6.交通管理:加强交通管理限制大型车辆超载通行,夏季可将重车安排在夜间、凌晨路标温度较低时段通行,禁止带钉轮胎对路面过度磨损。

结束语

随着我国经济的发展,公路交通更加重要,其在运输能力、安全尤为重要。 但沥青路面的病害给交通运输带来了安全隐患,我们在建路时精心选材、合理设计把握好各个施工环节,做好养护工作,加强交通管理,使公路更好地为广大人民服务。

参考文献

[1]«公路工程沥青及沥青混料试验规程»(JTJ052-93)

[2]«公路工程质量通病防治指南», 2003年

[3]«公路工程沥青路面养护技术规范»(JTJ073-2001)

[4]郝培文,沥青路面施工与维修技术,北京,人民交通出版社2001

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

第五篇:公路沥青路面预防性养护技术分析

公路沥青路面预防性养护技术分析 摘要:本文介绍了沥青路面预防性养护内容和特点,并对相关预防性养护技术措施进行简单介绍,供大家参考。

关键词:沥青路面 预防性养护 微表处

1引言

近年来我国公路建设飞速发展,随着一大批高速公路相继建成通车,沥青路面的养护也面临着越来越严峻的挑战。养护工作对保持路面的服务能力,延长使用寿命,以及改善噪音、振动等周边环境的污染有着重要的作用。因此,为了保持路面良好的使用性能和延长其使用寿命,如何在路面寿命周期的各个极端需要采用不同的养护维修措施,成为摆在公路养护管理部门面前的一项重要任务。以下将对高速公路沥青路面预防性养护技术与对策作以分析。

2沥青路面预防性养护内容和特点

2.1养护时机合理 沥青路面在其寿命周期内可分为三期:①建成投入使用开始,沥青逐渐被氧化、损耗;②沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;③路面出现较大面积裂缝,并贯通形成龟裂,最终出现结构问题。

路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高标准的养护方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于第一阶段时开始采取保护性养护措施,把病害消灭在萌芽状态,使路面始终处于良好的服务状态。

2.2 养护周期规律 预防性养护标准高,而路面使用性能随时间变化逐渐下降,因此必须周期性实施养护措施,即定期开展路况调查,采集路况数据,进行分析与评价,当路面使用性能降到预定标准时,及时实施养护策略,恢复路面服务功能,如此循环往复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测,实施预防性养护可增加检测频率,特别是对常巡查中发现病害的路段作专项检测与评价,根据分析、评价结果实施养护措施。因此,预防性养护具有明显的周期性,相对于另外两种路面养护类型,其周期短,即养护频率高。研究表明:沥青路面在一个寿命周期内实施6次以上全路面预防性养护,可取得良好的经济效果,同时保持路面较好的服务功能。

2.3 预防性 对路面状况连续检测、评价3年后,获得一组连续数据,可以建立模型对路面使用性能各指标进行预测,对将来需要养护的路段及养护对策进行预测。通过路况的检测、评价与预测,适时对路面采取适宜的保护性养护措施,保护路面,预防各种病害的发生与发展。通过评价与预测,考虑未来交通量的增长,对出现病害或预测即将出现病害的路段针对病因采取有效措施,做到治本治标,以防微小病害发生与恶化。所以预性养护属于主动养护,体现了“预防为主,防治结合”的养护原则。

2.4 机械化程度高 路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高,不仅能满足预防性养护的检侧频率,而且能保证检测数据的精度和科学性,处理数据、信息的能力也大大提高。很多发达国家都非常重视高速公路的检测效率和质量,已开发和应用集

成检测技术,由1台专用车即可完成路面状况的各项检测。另外,路面预防性养护宜采用机械化的施工方法,以保证路面养护施工高效、优质、快速完成。

3常用的沥青路面预防性养护技术

3.1 稀浆封层技术 聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的沥青路面铺筑技术。稀浆封层所用的材料是具有良好级配的集料和乳化沥青的混合物,由稀浆封层摊铺机拌和并铺设在路面上,稀浆固化后开放交通。该技术适用于路基基本稳定、路面出现不同程度的氧化、疲劳龟裂等病害的道路处理。稀浆封层能恢复路面的抗滑性能,并可部分恢复路面平整度,而且还可封水,防止表面裂纹和疲劳龟裂的扩散,具有快速、有效、成本低等优点,能较好地延长道路的使用寿命。

3.2 雾封层技术 当沥青路面正常使用几年后,路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象,并且其渗水性大大提高,路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中,这进一步加速了路面的损坏。这时路面基本完好,如果在这一时期不进行及时处理,会引起网裂、龟裂、坑洞等路面破坏,继而导致更为严重的破坏,造成养护时间和资金的浪费,同时也影响交通的畅通和经济的发展

雾封层技术是将乳化沥青、改性乳化沥青以雾状喷洒在沥青路面上,封闭路面孔隙,修复路面老化,改善路面外观。它是发达国家经常采用的沥青路面预防性养护技术,目前在我国也得到了初步应用。雾封层技术的关键是要有高品质的乳化沥青喷洒设备和乳化沥青材

料。目前国内已经可以生产适合雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青,为大面积推广该技术扫除了障碍。

雾封层的作用机理:沥青在路面结构中受到日光(紫外线)、气温、降水和空气(氧)的综合作用,产生一系列物理和化学变化,其路用性能逐渐降低,称这种变化的过程为“老化”。老化的速度越快,耐久性越差,沥青层越容易产生各种病害,面层使用寿命缩短。老化后的沥青通过适当的技术措施,例如掺加再生剂使其恢复(甚至超过)原来的性能,即所谓的“再生”。沥青老化后,在化学组分含量方面的变化之一是沥青质增加,而再生剂的掺加则可使沥青质相对含量减少。雾封层可以采用喷涂、滚涂、刮涂等工艺施工,涂层以两次为宜。基面清理后施工第一遍,保证涂料能充分渗入沥青表面的毛细孔,以封闭毛细孔,形成防水层,活化沥青层,改善表层沥青的性能;然后施工第二遍,确保遗漏的点和面涂上涂料。

雾封层一般用于轻度到中度细料损失或松散的道路,开级配混合料出现松散时,雾封层可有效解决。无论是交通量小的道路还是交通量大的道路均可使用雾封层。雾封层可更新和保护旧氧化沥青路面,填补小型裂缝和表面空隙,使低温下的路面免受损害,加深沥青路面的颜色,加大沥青路面与标线的对比度,防止开级配路面松散。

3.3 微表处技术 微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段,是以高分子改良乳化沥青为粘结材料,并且以薄层工艺为主的冷拌混合料施工技术。这种技术采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料,摊

铺到原路面上,形成具有高抗滑和耐久性能的薄层,并能很快开放交通。微表处有良好的封水效果,可以有效防止路面水损害的发生和发展,扭转路面坑槽补不胜补的被动局面。该技术主要用于建立和恢复道路表面功能,使道路形成防水、抗滑、耐磨、耐久的表面功能层。

3.4 就地热再生技术 就地热再生技术是利用就地热再生机组,在施工现场将旧沥青砼路面加热、翻松,通过喷洒再生剂、现场拌和后就地摊铺、碾压成型。它实现了旧沥青混合料的再利用;通过添加再生剂恢复了老化沥青的物理力学性能;通过再生工艺,可以治理路面表面层的病害。目前,阻碍该技术推广的因素主要包括:设备依赖进口,价格过高;工艺较复杂,施工效率较低,施工组织难度较大;仅限于维修沥青表层3~5cm的病害,适用范围相对较窄。

3.5 复合式路面加铺罩面技术 在水泥砼路面上加铺沥青砼罩面前,为了防止反射裂缝的出现,往往需要先对水泥路面进行处理,其中常用的处理方法之一就是对水泥路面进行界面处理。为实现快速、有效的旧水泥路面破碎、固定,国外常采用冲击压实或水泥路面碎石化技术。目前,这两种技术均在我国得到初步应用。

4结束语

预养护对策选择之前必须进行路面预养护适用性判断,以保证预养护的效果。判断的标准包括预养护的宏观路况标准和微观路况标准。预养护对策的选择过程分为三步,分别考虑技术、经济和工程因素。技术方面主要考虑路砥的主导损坏类型及程度,经济方面主要考虑当量年度费用,工程方面主要考虑当地或附近可获得的材料、施工

质量、耐久性、气候、交通影响、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等九项因素。实际应用时工程因素可根据具体情况灵活选择使用。

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