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摘要:沥青混凝土路面以其施工操作相对简便,车辆在其路面运行平稳等优点,在世界范围的公路工程中得到广泛应用,在我国伴随社会发展尤其是近年来为应对国际金融危机,道路基础设施建设发展迅猛,沥青路面迅速增多,同时,沥青路面的病害也成為了困扰着沥青施工与养护领域的一大难题。本文从分析沥青路面常见病害为切入点,找到沥青病害形成的主要原因,并选择合适的解决方案,为沥青路面常见病害的综合防治提出自己的观点。
关键词:沥青路面 主要病害 防治对策
Abstract: Asphalt concrete pavement as its construction operation is relatively simple, the vehicle in the smooth operation of its road, etc., are widely used in highway projects in the world-wide, accompanied by social development, especially in recent years to cope with the international financial crisis, the road infrastructure in our countryrapid construction and development, the rapid increase in the asphalt pavement, asphalt pavement disease has also become a major problem that plagued asphalt construction and maintenance areas. Of common diseases of the Asphalt Pavement to find asphalt disease causes are, and to choose the right solution to put forward their views, comprehensive prevention and control of common diseases of the asphalt pavement.
Key Words: asphalt pavement, main disease, control measures
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:
综合分析沥青路面施工以及运行过程中出现的问题不难发现沥青路面主要存在裂缝、松散、坑槽三种病害,本文主要针对这三种病害所表现出来的实际现象,重点分析形成沥青病害的主要原因并根据病害的成因制定相应的解决策略。
一、裂缝
(一)横向裂缝:
1、横向裂缝的病害形态:
横向裂缝大多出现于路面两侧,与路面中线接近垂直并且裂缝逐渐发展,进而贯通全路幅,一般横向裂缝不会呈单独裂缝存在而是较为均匀的分布于整个路面。
2、横向裂缝形成的原因分析:
(1)温差变化引起的沥青混凝土的收缩:
沥青属于弹性材料,温度对于沥青的弹性影响较为明显,随着温度的下降,沥青混合材料会逐渐收缩,变得越来越硬。收缩造成的拉力大于沥青的抗拉强度时,沥青混凝土形成的路面将会被拉裂,一旦被拉裂,温差的影响将会从路面向下发展,从而形成上宽下窄的裂缝。
(2)沥青混凝土各材料间的收缩程度不同造成的裂缝:
在沥青混凝土路面基层形成过程中,由于材料水分和温度的变化使面层和底层承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就会形成裂缝,随着温差的不断变化以及投入运行后较重荷载的车辆的反复碾压、振荡导致裂缝的进一步产生。
(3)不同特性的地基交叉出现造成的差异性沉降裂缝:
软土地基与非软土地基的交界处由于两种地基受压沉降的具体表现不同导致基层开裂进而带动沥青面层开裂形成横向裂缝
(二)纵向裂缝:
1、纵向裂缝的病害形态:
在沥青路面投入使用一定年限以后,在车道与车道的交接地带的硬路肩,经常会出现纵向裂缝,缝隙较粗且较为稀疏,部分裂缝断断续续的可绵延数百米,伴随着纵向裂缝的产生,道路的运行状况急剧下降,行车过程的颠簸感加剧,进而影响到整个道路的使用寿命。
2、纵向裂缝形成的原因分析:
(1)路面的整体强度不够:
路基弯沉是造成沥青路面产生纵向裂缝的一个最为根本的原因,但是造成路基完成的原因却是一个复杂的问题,路基在碾压过程中的,温度、湿度、所采用的材料的特性、材料的含水量等等设计方面缺陷,施工过程的不规范等等,所以沥青路面的裂缝大多是深层路基病变的一个表层显现。
(2)后期运行控制不规范造成的病害:
在沥青路面投入运行之后,由于超载等重复荷载,车道渠化,加剧了荷载对沥青路面这样一种半刚性材料的拉应力,当长时间的反复的作用之下路面就会产生裂缝,实验研究表明当车轮荷载在半刚性基层的底面产生的拉应力是抗拉强度的0.65倍时,半刚性基层尚可承受,但长期的反复的作用下沥青路面所承受的应力以及应变水平都会产生相应的衰减,裂缝的产生是沥青疲劳的结果,这种疲劳特性产生的取决于行车的荷载以及反复作用的频率。
二、松散
1、松散的病害表现:
松散同样也是沥青路面常见病害。其病害表现为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失,在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,多处微坑,表层剥落,路面外观质量差,行车不适。如不及时治理,它会从路表面向下不断发展,以致形成坑槽。
2、松散产生的原因:
可能导致松散的原因大致从原材料的使用、施工过程中操作因素的影响以及使用过程中的水分影响几个方面来考虑:
(1)原材料因素:
在沥青的选择过程中骨料选择有误,选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散;
(2)施工过程操作不当造成的松散病害:
在施工过程中,沥青混合料中的油石比不正确造成沥青量偏少,沥青与集料之间粘合性差;施工过程中未注意低温对施工的影响造成碾压度过低,沥青面层空隙率过大,在加之后期运行过程中车辆的载荷作用造成松散的产生;由于集料含泥量超标,沥青表面粘接过多粉尘使表面沥青的粘合度下降,在摩擦力作用下,磨掉沥青膜,使集料颗粒脱离;还有可能是因为在路基碾压阶段施工不正确造成基层强度松软从而引起面层的龟裂,进一步恶化就会发展成松散病害,同时,沥青的混合料拌合时温度过高也会使沥青与集料的粘结力减弱造成松散。
(3)水损害导致的松散:
水分损害是造成沥青路面松散的重要原因之一,主要是由于水分渗入沥青与集料的界面之后受到车轮反复载荷的作用力使沥青的粘附性降低进而消失造成沥青于集料表面脱落。
三、坑槽
1、坑槽病害的主要表现形式:
坑槽是沥青路面较为常见的病害之一,同其他病害相比,坑槽的发病具有突发性、高频率性以及蔓延性。坑槽可发生在沥青的面层以及基层,主要是裂缝、松散进一步发展所造成的。
2、坑槽病害的形成原因:
(1)原材料以及施工不规范:
前期在路基的处理过程中,没有按照施工要求进行严格的操作,路基的碾压强度不够;沥青层铺设时未能将沥青表面与基层之间的尘土以及杂质清理干净,造成沥青路面与基层的粘合不牢固,给水分的危害带来可乘之机。
(2)后期运行过程中维护不到位:
沥青路面投入运行之后,多车辆载重控制不严格,在出现早期病害之后没有进行及时的有效的修复,病害的进一步的恶化就会发展成为坑槽病害。
除上述几种主要病害外,常见的病害还有:泛油、车辙等。
四、针对几种病害所采用的防治办法:
1、合理的路面设计:
在沥青路面设计过程中尽可能降低沥青面层厚度,减小半刚性材料层的负担,防止裂缝以及车辙的产生。从多方面考虑沥青路面的防水设计。水破坏是造成沥青路面病害的主要因素之一,在设计之初要从路面排水以及结构排水两方面考虑,在沥青面层中设计防水层,尽可能地降低面层渗水。设置平路缘石。
2、严格控制原材料质量以及沥青混合质量:
选择合适的沥青原材料,确定正确的材料间的配比,加强实验确定最适合的原材料的拌合条件,提高沥青混合料的稳定性。
3、严格控制施工质量:
建立健全施工过程中的质量控制体系是减少沥青路面早期病害的重要手段之一,严格按照沥青路面铺设操作规程进行操作,确保工序的检查、控制、评定,保证通过质量控制达到质量标准。
4、有针对性的防治技术
针对沥青裂缝防治,常选用乳化沥青稀浆封层,一般封层的厚度为三到六毫米为宜,在裂缝较宽时,需先将裂缝内部的杂物及尘土吹净,除去已经松动的裂缝边缘,均匀注入热沥青混合料。对于松散的治理,能重复利用的松散料在一定温度条件下重新喷油封层,重新压实。针对坑槽的防治,目前采用较多的工艺有:冷料冷补工艺和热料热补工艺两种。冷料冷补作为应急性修补,热料热补虽然施工工艺稍显复杂,但是修补质量较好,成为目前应用最多的工艺。
总结:
沥青路面病害的形式多种多样,造成病害的原因也较为复杂。在综合分析各种病害成因的基础之上,在设计之初以及具体施工过程中严格把控各个环节,力争做到通过事前防治将沥青路面的病害降到最低。要建立一套关于沥青路面病害的事前预防、事中控制、事后修补的综合防治体系,确保沥青路面的长期安全使用,沥青路面在未来的公路建设中将会得到更为广泛地应用。
参考文献:
[1] 徐晓健,李金波. 沥青混凝土路面铺筑中的常见病害和解决方法[J]. 吉林交通科技, 2007,(02) .
[2] 吴清玲. 沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策[J]. 深圳土木与建筑, 2006,(01) .
[3] 宋郅瑜. 沥青路面早期病害成因分析[J]. 丹东海工, 2009,(00) .
[4] 王力权. 沥青混凝土路面常見病害的原因及防治[J]. 交通世界(建养.机械), 2010,(01) .
[5] 付立平,刘坚. 沥青混凝土路面水破坏的成因及预防措施[J]. 吉林交通科技, 2006,(03) .
[6] 李晶. 浅谈沥青路面裂缝的原因及其预防[J]. 河北交通科技, 2009,(01) . .
关键词:沥青路面 主要病害 防治对策
Abstract: Asphalt concrete pavement as its construction operation is relatively simple, the vehicle in the smooth operation of its road, etc., are widely used in highway projects in the world-wide, accompanied by social development, especially in recent years to cope with the international financial crisis, the road infrastructure in our countryrapid construction and development, the rapid increase in the asphalt pavement, asphalt pavement disease has also become a major problem that plagued asphalt construction and maintenance areas. Of common diseases of the Asphalt Pavement to find asphalt disease causes are, and to choose the right solution to put forward their views, comprehensive prevention and control of common diseases of the asphalt pavement.
Key Words: asphalt pavement, main disease, control measures
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:
综合分析沥青路面施工以及运行过程中出现的问题不难发现沥青路面主要存在裂缝、松散、坑槽三种病害,本文主要针对这三种病害所表现出来的实际现象,重点分析形成沥青病害的主要原因并根据病害的成因制定相应的解决策略。
一、裂缝
(一)横向裂缝:
1、横向裂缝的病害形态:
横向裂缝大多出现于路面两侧,与路面中线接近垂直并且裂缝逐渐发展,进而贯通全路幅,一般横向裂缝不会呈单独裂缝存在而是较为均匀的分布于整个路面。
2、横向裂缝形成的原因分析:
(1)温差变化引起的沥青混凝土的收缩:
沥青属于弹性材料,温度对于沥青的弹性影响较为明显,随着温度的下降,沥青混合材料会逐渐收缩,变得越来越硬。收缩造成的拉力大于沥青的抗拉强度时,沥青混凝土形成的路面将会被拉裂,一旦被拉裂,温差的影响将会从路面向下发展,从而形成上宽下窄的裂缝。
(2)沥青混凝土各材料间的收缩程度不同造成的裂缝:
在沥青混凝土路面基层形成过程中,由于材料水分和温度的变化使面层和底层承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就会形成裂缝,随着温差的不断变化以及投入运行后较重荷载的车辆的反复碾压、振荡导致裂缝的进一步产生。
(3)不同特性的地基交叉出现造成的差异性沉降裂缝:
软土地基与非软土地基的交界处由于两种地基受压沉降的具体表现不同导致基层开裂进而带动沥青面层开裂形成横向裂缝
(二)纵向裂缝:
1、纵向裂缝的病害形态:
在沥青路面投入使用一定年限以后,在车道与车道的交接地带的硬路肩,经常会出现纵向裂缝,缝隙较粗且较为稀疏,部分裂缝断断续续的可绵延数百米,伴随着纵向裂缝的产生,道路的运行状况急剧下降,行车过程的颠簸感加剧,进而影响到整个道路的使用寿命。
2、纵向裂缝形成的原因分析:
(1)路面的整体强度不够:
路基弯沉是造成沥青路面产生纵向裂缝的一个最为根本的原因,但是造成路基完成的原因却是一个复杂的问题,路基在碾压过程中的,温度、湿度、所采用的材料的特性、材料的含水量等等设计方面缺陷,施工过程的不规范等等,所以沥青路面的裂缝大多是深层路基病变的一个表层显现。
(2)后期运行控制不规范造成的病害:
在沥青路面投入运行之后,由于超载等重复荷载,车道渠化,加剧了荷载对沥青路面这样一种半刚性材料的拉应力,当长时间的反复的作用之下路面就会产生裂缝,实验研究表明当车轮荷载在半刚性基层的底面产生的拉应力是抗拉强度的0.65倍时,半刚性基层尚可承受,但长期的反复的作用下沥青路面所承受的应力以及应变水平都会产生相应的衰减,裂缝的产生是沥青疲劳的结果,这种疲劳特性产生的取决于行车的荷载以及反复作用的频率。
二、松散
1、松散的病害表现:
松散同样也是沥青路面常见病害。其病害表现为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失,在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,多处微坑,表层剥落,路面外观质量差,行车不适。如不及时治理,它会从路表面向下不断发展,以致形成坑槽。
2、松散产生的原因:
可能导致松散的原因大致从原材料的使用、施工过程中操作因素的影响以及使用过程中的水分影响几个方面来考虑:
(1)原材料因素:
在沥青的选择过程中骨料选择有误,选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散;
(2)施工过程操作不当造成的松散病害:
在施工过程中,沥青混合料中的油石比不正确造成沥青量偏少,沥青与集料之间粘合性差;施工过程中未注意低温对施工的影响造成碾压度过低,沥青面层空隙率过大,在加之后期运行过程中车辆的载荷作用造成松散的产生;由于集料含泥量超标,沥青表面粘接过多粉尘使表面沥青的粘合度下降,在摩擦力作用下,磨掉沥青膜,使集料颗粒脱离;还有可能是因为在路基碾压阶段施工不正确造成基层强度松软从而引起面层的龟裂,进一步恶化就会发展成松散病害,同时,沥青的混合料拌合时温度过高也会使沥青与集料的粘结力减弱造成松散。
(3)水损害导致的松散:
水分损害是造成沥青路面松散的重要原因之一,主要是由于水分渗入沥青与集料的界面之后受到车轮反复载荷的作用力使沥青的粘附性降低进而消失造成沥青于集料表面脱落。
三、坑槽
1、坑槽病害的主要表现形式:
坑槽是沥青路面较为常见的病害之一,同其他病害相比,坑槽的发病具有突发性、高频率性以及蔓延性。坑槽可发生在沥青的面层以及基层,主要是裂缝、松散进一步发展所造成的。
2、坑槽病害的形成原因:
(1)原材料以及施工不规范:
前期在路基的处理过程中,没有按照施工要求进行严格的操作,路基的碾压强度不够;沥青层铺设时未能将沥青表面与基层之间的尘土以及杂质清理干净,造成沥青路面与基层的粘合不牢固,给水分的危害带来可乘之机。
(2)后期运行过程中维护不到位:
沥青路面投入运行之后,多车辆载重控制不严格,在出现早期病害之后没有进行及时的有效的修复,病害的进一步的恶化就会发展成为坑槽病害。
除上述几种主要病害外,常见的病害还有:泛油、车辙等。
四、针对几种病害所采用的防治办法:
1、合理的路面设计:
在沥青路面设计过程中尽可能降低沥青面层厚度,减小半刚性材料层的负担,防止裂缝以及车辙的产生。从多方面考虑沥青路面的防水设计。水破坏是造成沥青路面病害的主要因素之一,在设计之初要从路面排水以及结构排水两方面考虑,在沥青面层中设计防水层,尽可能地降低面层渗水。设置平路缘石。
2、严格控制原材料质量以及沥青混合质量:
选择合适的沥青原材料,确定正确的材料间的配比,加强实验确定最适合的原材料的拌合条件,提高沥青混合料的稳定性。
3、严格控制施工质量:
建立健全施工过程中的质量控制体系是减少沥青路面早期病害的重要手段之一,严格按照沥青路面铺设操作规程进行操作,确保工序的检查、控制、评定,保证通过质量控制达到质量标准。
4、有针对性的防治技术
针对沥青裂缝防治,常选用乳化沥青稀浆封层,一般封层的厚度为三到六毫米为宜,在裂缝较宽时,需先将裂缝内部的杂物及尘土吹净,除去已经松动的裂缝边缘,均匀注入热沥青混合料。对于松散的治理,能重复利用的松散料在一定温度条件下重新喷油封层,重新压实。针对坑槽的防治,目前采用较多的工艺有:冷料冷补工艺和热料热补工艺两种。冷料冷补作为应急性修补,热料热补虽然施工工艺稍显复杂,但是修补质量较好,成为目前应用最多的工艺。
总结:
沥青路面病害的形式多种多样,造成病害的原因也较为复杂。在综合分析各种病害成因的基础之上,在设计之初以及具体施工过程中严格把控各个环节,力争做到通过事前防治将沥青路面的病害降到最低。要建立一套关于沥青路面病害的事前预防、事中控制、事后修补的综合防治体系,确保沥青路面的长期安全使用,沥青路面在未来的公路建设中将会得到更为广泛地应用。
参考文献:
[1] 徐晓健,李金波. 沥青混凝土路面铺筑中的常见病害和解决方法[J]. 吉林交通科技, 2007,(02) .
[2] 吴清玲. 沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策[J]. 深圳土木与建筑, 2006,(01) .
[3] 宋郅瑜. 沥青路面早期病害成因分析[J]. 丹东海工, 2009,(00) .
[4] 王力权. 沥青混凝土路面常見病害的原因及防治[J]. 交通世界(建养.机械), 2010,(01) .
[5] 付立平,刘坚. 沥青混凝土路面水破坏的成因及预防措施[J]. 吉林交通科技, 2006,(03) .
[6] 李晶. 浅谈沥青路面裂缝的原因及其预防[J]. 河北交通科技, 2009,(01) . .