浅析沥青路面病害成因及防治措施论文_王善挽

浅析沥青路面病害成因及防治措施论文_王善挽

连云港天正工程建设监理有限公司 江苏连云港 222300

摘要:本文分析归纳阐述了沥青路面出现病害类型、成因分析,总结出针对其各种病害采取的防治措施。

关键词:路面;病害:防治

由于沥青砼路面与水泥混凝土相比具有表面平整、行车舒适、无接缝、刹车性能好、噪音小、便于养护等优点,因此在我国公路、城市道路、工业区道路、仓库区道路、文教区道路、行政区道路、住宅区道路、风景游览区道路、车站区道路得到了越来越广泛的应用。但是道路建成通车后,由于受环境、气候条件、结构设计、交通量、超限车辆等因素的影响,部分路段路面未达到设计使用年限已出现了不同程度的损坏。这样不仅影响路面的使用品质和使用寿命,同时也带来较大的交通安全隐患,会造成严重的经济损失和不良的社会影响。本文针对沥青路面经常出现的多种病害,分析其成因机理,研究其防治措施以供同行们参考。

一、沥青路面病害类型及成因分析

沥青道路路面结构是由面层,基层和路基三部分组成,层间结合必须紧密稳定,以保证结构的整体性和应力传递的连续性。沥青表面直接受行车的作用,直接同行车和大气接触,承受行车荷载引起的竖向力,水平力和冲击力的作用,同时又受降水的侵蚀和温度变化的影响。按其力学特性分析,沥青面层在车辆轴压荷载的作用下产生的弯沉变形较大,抗弯强度小,在反复荷载的作用下产生累积变形而破坏,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。

1.沥青路面的裂缝:沥青路面的裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝和龟裂三种裂缝类型。

1.1 横向裂缝:横向裂缝是沥青路面层发生最多的一种裂缝,是沥青路面早期破坏现象之一,横向裂缝起初大多数出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展成贯通全路幅,沿路面大致成均匀分布。该裂缝主要由温度引起的,由于沥青面层下部的刚性基层受温度变化的影响及其在强度硬化过程中体积微缩产生应变致使基层沿道路横向产生较均匀裂缝反射到沥青表面而使沥青面层开裂。

1.2 纵向裂缝:纵向裂缝主要是由于路基不均匀沉降引起的,其次冰冻地区的沥青路面路基冻胀也会引起路面纵向裂缝。另外沥青面层摊铺施工缝处理不好,上下面层在同一位置未错开.道路运行后不久也会出现纵向裂缝.

1.3 龟裂:龟裂表现为路面局部产生不规则裂缝,主要是路面在车辆荷载的反复作用下,由于路面结构层的强度不足而产生的。另外,低温时摊铺沥青混合料温度低变硬或变脆,也可能造成龟裂。

2.车辙:一般分为结构性车辙和流动性车辙,车辙的主要影响因素有沥青面层厚度薄,沥青混合料级配不合理,抗弯矩强度小,在轴载反复作用下产生极限垂直变形引起的,另外,路基基层强度不足,其抗变形能力下降,从而导致路面出现车辙。

3.水损害:沥青路面应具有不透水性.水损害是指沥青路面的水分通过沥青面层渗入道路结构基层和土基,致使道路结构基层破坏而使路面的使用功能丧失。

4.冻胀和翻浆:冻胀和翻浆是冰冻地区道路结构基层最典型破坏形式。路基出现冻胀翻浆,在车辆荷载的作用下,其承压强度降低,变形量增大,路基产生沉陷引起不均匀变形,导致路面出现过量变形和应力增大,促使路面过早破坏。

5.沉陷:路面表面局部出现不均匀凹陷,主要原因是因为路基整体稳定性差,路基失稳,导致路面在横向和纵向产生不均匀沉陷和严重的纵向开裂.在一些高填方和半填半挖路段,碾压机械很难达到需要压实的位置而使填方路堤的下部无法压实,由于路基压实度差异导致路基承载强度显著降低,因路基承载能力不足而产生路面早期损坏,导致沉陷。

6.路面使用功能衰减,主要表现在:

6.1 承载能力下降:当车辆荷载作用在路面上,使路面结构内力产生应力和应变.如果路面结构整体或某一结构层的强度或抗弯变形能力不足以抵抗这些应力应变时,路面出现开裂或变形.路面出现疲劳破坏和塑性变形。

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6.2 平整度下降:沥青摊铺不平整,碾压工艺错误,过压,漏压,压实度不均匀造成路面平整度差.在行车起步,刹车等冲击力作用下,致使路面平整度再次下降.影响车辆舒适.

6.3 沥青温度稳定性差:沥青质量不合格,沥青混凝土配合比不符合规范要求,造成沥青老化,弹性、粘性、塑性逐渐丧失,最终路况恶化.

6.4 抗滑力下降:道路面层应平整,密实,粗糙,耐磨,具有较大的摩擦能力和较强的抗滑移能力.路面使用久后,路面抗滑移能力下降.紧急刹车或转弯时,车轮易产生空转或溜滑危险,极易可能造成交通事故.

6.5 透水性增大:沥青面层与基层间封水层失效,路面水易渗入路基内使基层早期破坏,而使面层破坏.

6.6 噪声量增大:未采用降噪排水路面,车辆行驶过程中,产生交通噪音大,会使人们行车感到不舒适.

7.路面隆起:

基层表面清理不干净,留有泥土等杂物隔离,粘结油撒布不均匀,厚度不足,沥青混凝土面层与路基基层不能粘结成一个连续的整体结构,在行车荷载的作用下沥青混凝土产生剪切变形,由车轮下向两侧滑动推挤向上鼓起,轮迹带下陷,轮迹带处路面产生细小的裂缝从而使沥青面层隆起.路面隆起影响行车舒适度和设计使用寿命.

二、沥青路面病害防治措施

1. 防治沥青路面裂缝的主要措施:

1.1 优化设计方案:首先选用优质沥青做沥青面层,适当加厚沥青面层厚度,减少因基层产生的反射裂缝.其次,要选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层,土路基材料选用透水性好,整体性高易于压实的材料。

1.2 施工措施:①严格控制材料质量,严格按实验确定的配合比施工. ②做好实验段,合理组合机械.确定松铺系数和压实遍数. ③控制道路路基、基层和沥青面层等各层的厚度、平整度、压实度及弯沉值符合设计规范要求. ④加强半刚性路基基层养生工作,适当延长基层的养护时间,充分释放因强度增长和温度变化而产生的应力. ⑤半刚性基层出现裂缝在沥青面层摊铺前采用土工格栅或抗裂贴处理,控制沥青面层出现反射裂缝。 ⑥上下面层摊铺纵缝应相互错开,接缝严密。

1.3 要保证路基与基层的压实度和平整度满足规范要求。

2.防治车辙的主要措施:①使用温度稳定性好的沥青,提高沥青混合料稳定度;②加强矿料质量管理; ③优化沥青混合料级配;④严格控制沥青混合料中的沥青用量; ⑤在沥青混合料中添加抗车辙剂;⑥精心施工,保证半刚性基层的强度,刚度和稳定性。

3.预防水损害的主要措施:

①控制沥青混合料的级配,减小孔隙率。可以防止或减少水分进入沥青混合料内部。 ②提高沥青与集料的粘复性,增强集料之间的粘结力。 ③提高压实标准,减小孔隙率,尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性。

4.冻胀翻浆的防治措施:

冰冻地区路基冻胀翻浆的控制原则应针对具体的工程实际,根据地区气候及路段特点,按照因地制宜、就地取材和路基路面综合设计原则提出。

①减少水分影响:做好路基路面的排水设计,减少各种水分来源对路基路面的影响。②减少温度影响:加设防冻层,铺设隔温层。③保证路基有足够的承载力,控制路基的压实度,选择抗冻性好、水稳定性好及强度高的路基填料。④使用整体性比较好的半刚性结构层。

5.路面沉陷的防治措施:控制路基土压实度;保证路基基层的强度,刚度和整体稳定性。控制指标:平整度,压实度,弯沉值符合设计规范要求.

6. 路面使用功能衰减的防治措施:①保证路基具有足够的承载力,路面具有相当高的强度和刚度.②路面要有良好的平整度.③沥青路面具有较高的温度稳定性.④控制路面磨耗层的质量,使路面具有较好的抗滑移能力.⑤沥青面层要具有不透水性.⑥尽量采用降噪排水路面,减少路面噪音.

7.路面隆起的防治措施:

①沥青面层铺筑前,需将路基表面清洗干净,晒干水分,喷洒足够厚度的透油粘层油,使面层与基层粘接牢固。②控制施工车辆速度,防止将粘油带走。

结束语: 沥青混凝土路面破坏的原因是多方面的,为有效预防病害的发生,必须深入研究各种病害的形成机理、预防措施和处理办法,从优化设计入手,严格控制施工质量,及时对沥青路面进行养护,从而提高沥青混凝土路面使用品质,提高使用寿命。

参考文献:

[1]<<公路路基施工技术规范>>〔JTGF10-2006〕

[2] <<公路工程基层施工技术细则>>〔JTG∕TF20-2015〕

[3] <<公路沥青路面施工技术规范>>〔TTGF20-2015〕

[4] <<公路工程沥青及沥青混合料实验规程>>〔TTGE20-2011〕

[5] <<全国一级建造师执业资格考试用书(第四版)>> <<市政公共工程管理与实务>>

论文作者:王善挽

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/24

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