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摘要:随着我国经济的快速发展,公路运输以其特有的优越性和灵活性,发挥着其他运输方式所不可替代的作用,并已成为国民经济持续发展的重要命脉。同时,由于沥青混凝土路面优越的行车舒适性和良好的抗滑、坚实、防渗、耐疲劳等性能,在公路上得到了广泛的应用。但是随着公路交通运输量的日益增大,公路路面质量面临着严峻的考验,由于建设过程中的种种原因,许多建成通车的高速公路及高等级公路,其沥青路面普遍产生了一定的早期破坏现象。本文主要对沥青路面早期破损成因及提出预防措施进行分析研究。
关键词:沥青路面;破损成因;预防措施
1沥青路面早期破损现象
1.1车辙
车辙是行车时车轮在路面上留下的车轮痕迹,由于车辆能够承受的运输压力不同,车体的车轮也不同,所以给沥青路面留下的车辙深度,形状及大小也不同。车辙分为:磨耗型车辙、结构型车辙、失稳型车辙。车辙是在车辆重复碾压路面的情况下,路面沿行车轮迹出现的深度大于1.0 cm以上的纵向带状凹槽,车辙的出现会影响路面的平整程度。如果,不采取措施,车辙的深度会继续增加,当达到一定深度后,在雨雪天气时,凹槽内很容易积水,很可能导致车辆侧滑发生交通事故。现代车辙的深度直接反应了沥青路面的使用情况,可以作为沥青路面周期性监测的重要指标。
1.2裂缝
在沥青路面的常见破损方式中,裂缝是最主要的破损方式,裂缝又分为横向裂缝,纵向裂缝及网状裂缝,通常是在车辆荷载和外部荷载的共同作用下形成的。横向裂缝常在温度变化大的地区发生,由于路面温度收缩产生的贯穿沥青表层,缝宽自上而下越来越宽的裂缝,横向裂缝会致使沥青出现集料散落的状况。纵向裂缝是沿行车方向产生的长裂缝,它也会贯穿沥青表层,裂缝宽度自上而下近似相等。以上介绍的两种裂缝一般是从下往上折射出来的。网状裂缝又称龟裂,形状复杂多样,裂缝向各个方向延展开,而网状裂缝的深度比比前两者的深度要浅。由于各种裂缝的产生,路面基层甚至路基会在自由水的作用下,引起土体软化,承载能力降低,路面破坏加速。
1.3坑槽
沥青路面的坑槽是指在交通运输压力的作用下,沥青路面出现集料脱落导致路面破坏成坑洼状的现象。其平均深度一般大于 1 cm,面积在 30 cm₂以上。坑槽一般有水损害性坑槽和油损害性坑槽,水损害性坑槽是沥青路面早期破损最常见的现象之一。
2沥青路面早期破坏的成因
2.1施工原因
高速公路路线走向一般遵从当地规划发展的方向,不可避免的要穿越各种地形。在路基修筑时,对于特殊地质路段处理不彻底或者处理完成后未达到沉降稳定就填筑路基,铺筑沥青路面,造成路基失稳或过量沉降,导致沥青路面破坏,不能正常使用。
有的工程为了抢工期、赶进度造成原材料质量不能保证,基层没有达到规范规定的龄期。造成基层开裂,水分下渗到路基中,在行车荷载作用下,出现唧泥等病害,造成沥青面层早期破损。
沥青面层料颗粒离析,局部粗集料偏多,细集料偏少,压实度不达标或者细集料偏多,粗集料偏少,热稳定性差,出现车辙、拥包等现象,造成沥青路面早期破损。
由于施工机械撒漏柴油,造成沥青被溶解,使得沥青与矿料间粘结力降低,出现坑洞等病害,造成沥青路面早期破损。
2.2材料原因
矿料质量不符合要求,主要涉及三大项:一是矿料压碎值、磨耗值不符合要求,造成沥青混合料稳定度偏低,使得沥青路面早期剥落;二是石料的吸水性大小,吸水率过大会降低加热效率,影响施工压实及空隙率,产生早期剥落;三是石料级配问题,主要指标是混合料的设计空隙率和路面的实际空隙率。研究证明当路面的实际空隙率在7%~15%范围内时,水容易进入混合料内部,在荷载作用下易产生动水压力和较大的毛细压力,从而造成沥青水损害破损。
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3沥青路面早期破损的预防措施
3.1裂缝的预防措施
首先,要对地基进行维护处理,通过分层建设,来加强路基的压实强度,保证路基密度均匀。尤其注意的是,要提前采取措施,尽可能避免地表渗水,这样就可以在很大程度上减少裂缝产生的可能性。其次,尽可能选择透水性较好的填料填筑路基和“三背”并尽量使填料均匀,以提高压实和路基承载能力,减少沉降裂缝;再次,为预防网裂,应当采取超限超载方式进行治理,与此同时,要尽快修复路面产生的裂缝,避免裂缝继续扩大。
3.2坑槽的预防措施
对坑槽损害进行预防,首要的是,在材料选择上,要选用粘着性高、抗老化强的材料,并对选用的材料进行合理搭配,设定材料混合的等级;其次,要对材料的摊铺和碾压进行严格控制,保证路面的压实程度达到要求;第三,要保证路表排水通畅,在预防为主的同时,及时对下沉、松散和裂缝等病害进行处理和修复,避免扩大为坑槽。最后,要加强路政管理,杜绝油质抛洒在路面上污染路面。
3.3车辙的预防措施
对此类病害进行预防,首先要选取适合的路面材料,有针对性地对沥青路面进行预防和维修,材料应选用粘度较高、表面粗糙和嵌入性好的材料。在施工中要加强控制压实度;路面结构层设计时尽可能采用骨架密实型结构等措施都是预防车辙产生的有效途径。
4加强沥青路面施工质量的有效措施
4.1选择合适的路面材料
沥青路面出现病害的机率与铺筑路面所采用的材料有重要的关系。对于集料的选择,应严格控制集料的强度,粗细集料的比例,集料的棱形性,还应保证集料的洁净度,以使得路面在使用过程中的集料的功能性发挥到最大。对于沥青,应根据不同的公路等级,不同的用途偏重,不同的区域,综合考虑气候,交通,环境等因素沥青的品种或者沥青改性材料。
4.2采用合适的沥青配合比和温度
在设计施工阶段,需要根据当地的气候等对沥青材料的配合比进行设计和实验,严格控制沥青配合比。在施工阶段,必须严格控制温度等影响因素,避免在设计和施工等阶段,沥青的受到过多的损坏,无法保证沥青路面的使用寿命。
4.3严格控制沥青路面的施工质量
在施工方面上进行大力的监管,要保证施工的科学性和高质量性。施工过程中,要严格控制施工中的各个指标,严格监控各个重要的影响要素,严格按照规范和有关设计要求施工。严格把握施工过程中要求的各个指标,如:温度、湿度、压实度等。在沥青路面的摊铺过程中,还应注意沥青路面的纵向接缝出的碾压工艺和成型情况。
4.4做好沥青路面的养护工作
养护也是铺筑沥青路面相当重要的环节,这一环节的执行程度,直接影响着沥青路面投入使用的质量和报废或者大修年限。因此应根据设计和施工要求结合气候环境等可变条件,对沥青路面进行适宜的养护,以确保该道路路面的功能可以达到最大化。
5结束语
沥青路面早期破损,不仅与材料、施工等沥青路面形成前的环节有关,而且与沥青路面形成后的使用、养护和管理也联系紧密。因此,要解决沥青路面早期破损这一现象,就必须严格从设计、施工、养护、材料管理等各方面控制把关,合理设计,施工得当,从而使沥青路面早期破损现象得到很好的解决。
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论文作者:赵明涛,施庆伦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/2
标签:沥青路面论文; 裂缝论文; 路面论文; 沥青论文; 车辙论文; 材料论文; 预防措施论文; 《基层建设》2017年第36期论文;