摘要:简要地介绍了沥青混凝土路面工程病害类型及其特点,分析总结了沥青混凝土路面病害成因及其类型,并提出了相应的工程防治措施。
1 概述
随着经济快速发展人们对道路的需求越来越高,城市生活中交通是否便利已经成为决定人们生活质量的重要指标。因此,加强对市政道路的维护已经势在必行。在市政道路建设中沥青混凝土路面是比较常见的一种施工方式,但是由于沥青混凝土本身具有的特点使其易产生各种病害,加强对道路病害处理已经迫在眉睫。现从沥青混凝土路面对公路路面工程的病害类型、成因及其防治技术进行阐述。
2 沥青混凝土路面病害类型
沥青路面破损分类最早是由Hubbard于1924年提出的。根据国内外资料分析,沥青路面破损大致可分为结构性破损和功能性破损两大类。结构性破损是由于路面各层的承载力降低而引起的,其结果反映到路面上就是各种形状的裂缝,如横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等。功能性破损是由路表磨损及材料老化等引起的,表现为路面的服务能力下降,反映在路面上则是平整度降低、抗滑能力下降和车辙加深。常见的功能性破损包括局部裂缝、纵向不平整性、车辙、桥头跳车、坑洞、拥包、泛油、波浪以及修补不良等。
横向裂缝
泛油
拥包
坑洞
3 沥青混凝土路面病害成因
3.1 裂缝形成的成因
沥青路面开裂的主要原因,可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝即荷载型裂缝,它是在车轮荷载作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时产生的裂缝;另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝即非荷载裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。
1.横向裂缝
横向裂缝产生的原因有:
(1)施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。
(2)沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混合料的抗拉强度。
(3)半刚性基层的收缩裂缝。
(4)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降。
(5)基层反射裂缝,基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反应到沥青层表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。
2.纵向裂缝
纵向裂缝产生的原因有:
(1)前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开,或在行车载荷作用下,形成纵缝。
(2)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。
(3)拓宽路段的新老路面交界处沉降。
(4)由于地基和填土因横向压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的,如发生在半填半挖处的裂缝。从另外一个角度来说,纵向裂缝是不可避免的,只能减轻。这种病害在有表面水渗入地基的情况下表现的更为明显。
3.块状裂缝
块状裂缝产生的原因有:
(1)路面结构中夹有软弱层或泥灰层;粒料层松动,水稳性差。
(2)沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。
(3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
(4)路面总体强度不足,在损坏初期形成网裂,日后裂缝逐步扩展,缝距缩小。
尽管沥青路面开裂的原因和形式是多种多样的,但由于行车荷载作用,沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
3.2 车辙形成的成因
车辙常见于沥青柔性路面,位于行车道车轮常行驶处,每个车道有两条车辙,多数是由于超载车辆反复行驶、碾压、挤压形成的带状凹槽,宽度在0.3m~0.6m之间。炎热的夏季是车辙的发展和泛滥期,在高温作用下,沥青容易软化,加之重载的碾压,有的重载已经相当于施工期间的压路机甚至超过压路机的受力性能,小颗粒的沥青混凝土被挤向下部和车轮的两侧,破坏了路面的平整状态。
车辙产生的原因有:
1.沥青混合料热稳定性不足。矿料级配不好细集料偏多,集料未形成嵌锁结构;沥青用量偏高;沥青针入度偏大或沥青质量不好。
2.沥青混合料面层施工时未充分压实,在车辆反复荷载作用下,轮迹处被进一步压密,而出现下陷。
3.基层或下卧层软弱,或未充分压实,在行车荷载作用下,继续压密,或产生剪切破坏。
3.3 坑槽形成的成因
1.面层厚度不够,沥青混合料粘结力不佳,沥青加热温度过高,碾压不密实,在雨水和行车作用下,面层材料松散、开裂,逐步形成坑槽。
2.摊铺时,下层表面泥灰、垃圾未彻底清除,使上下层不能有效粘结。
3.路面罩面前,原有的坑槽、松散等病害未完全修复。
4.养护不及时。当路面出现松散、脱皮、网裂等病害时,或被机械行驶刮铲损坏后,未及时养护修复。
5.施工温度太低,混合料温度下降快,压实不充分,导致密实度不足。
3.4 沉陷形成的成因
沥青路面沉陷表状为均匀沉陷、不均匀沉陷、局部沉陷。一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基压实度不足引起,特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现。
4 沥青混凝土路面病害防治措施
4.1 裂缝防治措施
1.严格检测沥青和沥青混合料的质量,不符合设计标准的料不能入场。按照不同地区的特点,选用适合当地环境参数沥青混凝土。
2.尽量避免人工摊铺,摊铺机摊铺时应连续工作,防治出现施工接缝。
4.2 车辙防治措施
1.填筑路基的材料尽量选用透水性材料,按照设计规范中规定的压实度对路基进行分层压实。同时做好路基、路面的排水工作。
2.道路通车后,应严格控制行驶车辆的最大载重量。
3.施工时,尽量使沥青混凝土级配良好,形成嵌锁结构,控制沥青的针入度,以达到设计要求。
4.3 坑槽防治措施
1.摊铺时,下层表面泥灰、垃圾彻底清除,使上下层能有效粘结。
2.养护要及时。当路面出现松散、脱皮、网裂等病害时,或被机械行驶刮铲损坏后,应及时养护修复,达到早发现,早修复,将病害降到最低。
4.4 沉陷防治措施
1.沥青混合料施工时应充分压实。
2.做好路基路面的防、排水工作。
3.严格按照设计计算的厚度来摊铺沥青混凝土。
4.路基尽量避免用失陷性的土来填筑,填土易选用强度高的土来填筑,以提高路基的整体强度。
5 小结
通过上述沥青混凝土路面的病害类型可知,沥青混凝土路面一旦出现病害,维修起来不但费时费力,而且影响公路的正常使用,所以对于公路路面的各种病害应以预防为主。应根据具体病害的机理和工程要求,进行有针对性的处理。在具体实施过程中,也要根据当地自然条件、气候条件和病害的类型、性质,从经济效益、防护效果、取料以及施工的难易程度等方面进行综合评价。可同时采用几种经济且有效的处治方法,以达到事半功倍的效果。
参考文献:
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[2]李敏.浅析水泥混凝土路面常见病害及防治措施[J].建材与装饰,2016,25.
[3]乔志红,李瑞生,王成.关于水泥混凝土路面无规则断裂的探讨[J].东北公路,2000(04)
论文作者:孙晓娜1,吕东阳2,罗敏1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/16
标签:沥青论文; 裂缝论文; 路面论文; 病害论文; 混凝土论文; 车辙论文; 荷载论文; 《基层建设》2019年第25期论文;