瀝青路面范文
時(shí)間:2023-04-03 20:56:09
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篇1
關(guān)鍵詞:瀝青路面病害成因分析與處治
Abstract: asphalt pavement has good mechanical properties and good durability and driving comfort, prevailing suitable for all kinds of vehicles, and has a solid, durable, smooth, good skid impermeable, fatigue resistance performance andtemperature stability, resistance to high temperature cracking increasing with the amount of road traffic, vehicle rapid large-scale severe overloading, a lot of the asphalt Pavement certain disease, such as cracking, weeping, goes, rutting phenomenon, and some roads evenwhen the opening of that disease, normal maintenance and repair period somewhat in advance, affect the safe operation of the vehicle, but also to increase investment in the maintenance and repair funds.
Keywords: Asphalt Pavement Causes and Treatment
中圖分類(lèi)號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)
一、前言:
會(huì)宕路位于甘肅東南部,是連接蘭州與重慶的主干道。G212線在漳縣公路管理段養(yǎng)護(hù)境內(nèi)(K159.323―K217.331)58.008公里,原路面為瀝青混凝土路面,于2008年3月對(duì)會(huì)宕路進(jìn)行改建,在對(duì)舊路線進(jìn)行加寬改建,再進(jìn)行加鋪瀝青混凝土路面,瀝青混凝土路面在2009年12月完工并通車(chē)。
會(huì)宕路經(jīng)過(guò)1年的通車(chē)以后,路面出現(xiàn)了明顯的病害,如裂縫、坑槽、沉陷、推移等。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)其路面病害成因進(jìn)行了分析,并給出了處治措施。
二、道路面病害成因分析
隨著道路交通量日益增大,車(chē)輛迅速大型化以及嚴(yán)重超載,很多道路瀝青路基本出現(xiàn)早期破壞,并隨著時(shí)間的延長(zhǎng)日趨嚴(yán)重,影響車(chē)輛的正常行駛。最常見(jiàn)的病害主要為裂縫、坑槽、噴漿、推移等。
2011年4月對(duì)會(huì)宕路(漳縣段境內(nèi))全線雙幅路面進(jìn)行了路面調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果來(lái)看,病害主要發(fā)生在外側(cè)車(chē)道,里側(cè)車(chē)道較輕,病害類(lèi)型主要是縱橫裂、坑槽、噴漿、翻漿、推移、沉陷縫等,經(jīng)過(guò)分析,病害的主要成因如下:
2.1裂縫:
引起路面裂縫的原因是多方面的,主要有:(1)由于加鋪瀝青面層前對(duì)路基整治不徹底,路基未經(jīng)整治好的裂縫向上反射而引起路表裂縫;(2)在加寬路基時(shí)局部路段因路基不均勻沉降而引起縱向裂縫,主要出現(xiàn)在原路加寬位置,因原路加寬位置新建路基與原路存在不均勻沉降的現(xiàn)象,因此在新舊路的交界處出現(xiàn)了縱向裂縫;(3)溫度裂縫,在氣溫下降過(guò)程中,公路面層表層的溫度很低,同時(shí),溫度變化時(shí)公路表面的溫度變化率也最大,因此,溫度裂縫總是起始于表面并向下延伸。由于交通量不斷增大,使得瀝青面層的抗裂能力降低,溫度裂縫逐年增加。
2.2坑槽
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示,路面在局部出現(xiàn)了一些坑槽,如果連續(xù)雨天,坑槽數(shù)量會(huì)劇增。路面坑槽主要是降雨影響,雨水通過(guò)裂縫或者空隙,雨水滲入并滯留在面層中,在大量快速行車(chē)的作用下,一次一次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力,使瀝青從碎石表面剝落下來(lái),局部瀝青混凝土變成松散,碎石被車(chē)輪甩出,路面產(chǎn)生坑槽。
2.3噴漿
噴漿現(xiàn)象主要是由于雨天水透過(guò)瀝青面層并滯留在其基層頂面,在大量高速行車(chē)作用下,使基層混合料表面的料形成灰白色漿液,在行車(chē)碾壓時(shí)通過(guò)壓力將灰白色漿液通過(guò)裂縫噴灑到路面表面而形成的。
2.4推移
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),因車(chē)輛遇會(huì)車(chē)或緊急剎車(chē)時(shí)產(chǎn)生較大的前推力,瀝青層粘接力不夠而產(chǎn)生面層瀝青向前推動(dòng),形成推移。
推移形式是瀝青路面推移從現(xiàn)象上看只有一種表面形式,即瀝青面層在行車(chē)荷載作用下發(fā)生剪切或拉裂,而在路面前進(jìn)方向形成擁包或在路面邊緣出現(xiàn)松散狀隆起帶。通過(guò)對(duì)多處推移病害實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),實(shí)質(zhì)上路面推移可分為面層層內(nèi)推移、結(jié)構(gòu)層層間推移、綜合推移2種形式:
(1)層內(nèi)推移具體表現(xiàn)為基層完好,瀝青面層上部發(fā)生位移,厚度發(fā)生較大變化;
(2)層間推移具體表現(xiàn)為基層完好, 瀝青面層局部出現(xiàn)整移,厚度變化較大;
三、路面病害成因的試驗(yàn)研究
為了進(jìn)一步研究瀝青路面破壞的成因,這里對(duì)其病害較嚴(yán)重部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)坑探檢測(cè),并在路面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)瀝青混合料進(jìn)行抽提分析?,F(xiàn)場(chǎng)取坑探三處,均在裂縫噴泥及泛油現(xiàn)象嚴(yán)重部位進(jìn)行,坑探時(shí)共挖二層,包括瀝青混凝土上面層、瀝青混凝土下面層。
在裂縫位置坑探發(fā)現(xiàn),裂縫貫穿上、下二層,挖開(kāi)瀝青混凝土露出有裂縫水穩(wěn)基層,水穩(wěn)基層存在較明顯的裂縫,反映路面裂縫是因水穩(wěn)基層未經(jīng)徹底整治在鋪完瀝青路面后,水穩(wěn)基層裂縫很快反射到瀝青面層,形成裂縫。
在噴漿嚴(yán)重位置坑探發(fā)現(xiàn),瀝青二層均有裂縫,裂縫未進(jìn)行修補(bǔ);瀝青混凝土上面層比較干燥,粘結(jié)性能較好;瀝青中基層下面層也比較干燥,但中間有明顯水印,有水從此處滲下面留下的痕跡;基層與瀝青混凝土下面層之間明顯有水存在。由此說(shuō)明,由于降雨,水以裂縫滲下后無(wú)法排出,而且基層比較密實(shí),水基本滲不下去。
四、病害治理措施 鑒于以上瀝青路面病害的成因分析,這里針對(duì)不同的病害,并結(jié)合會(huì)宕路路
面結(jié)構(gòu),提出了相應(yīng)的治理措施。
4. 1 縱橫裂縫治理:
對(duì)于縫寬小于3mm且單獨(dú)出現(xiàn)的縱橫裂縫,不作處理;對(duì)縫寬3mm~5mm之間單獨(dú)出現(xiàn)的縱橫裂縫,將縫隙刷掃干凈,并吹凈塵土后采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵;對(duì)于縫寬大于5mm的縱橫裂縫,采用銑刨重鋪的治理方案。銑刨時(shí)要諑層進(jìn)行,銑刨到無(wú)裂縫為止。若基底有裂縫,則需對(duì)基底裂縫進(jìn)行處理。銑刨結(jié)束后,采用原路面設(shè)計(jì)的混合料逐層填鋪并壓實(shí),填鋪時(shí)注意層與層之間鋪撒粘層油。
4.2 坑槽、噴泥、翻漿、松散的病害處理。
對(duì)坑槽、噴泥、翻漿、松散等病害,采用銑刨重鋪的治理方案。在上、下二層全部銑刨后,須對(duì)基層進(jìn)行局部處理,清除槽底、槽壁的松動(dòng)部分及粉塵、雜物,并涂刷粘層油。銑刨結(jié)束后的重鋪方案與縱橫裂縫的重鋪方案相同。
4.3 局部泛油處理:
對(duì)路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段不作處理;對(duì)于泛油嚴(yán)重、摩擦系數(shù)降低較多且影響行車(chē)安全的路段,采用銑刨上面層后重新攤鋪壓實(shí)的措施,填鋪采用原設(shè)計(jì)的瀝青混合料并鋪撒粘層油。
4.4 推移處理:
對(duì)推移病害,如上面層推移下面層完好時(shí),用銑刨上面層后須對(duì)下面層進(jìn)行局部處理,清除粉塵、雜物噴灑粘層油重新攤鋪壓實(shí)。如上下層整體推移時(shí)的措施上下層全部銑刨后,清除槽底、槽壁的松動(dòng)部分及粉塵、雜物,并涂刷粘層油。銑刨結(jié)束后的重鋪方案與縱橫裂縫的重鋪方案相同。
篇2
關(guān)鍵詞:瀝青路面;水損害;規(guī)范
Abstract: this paper introduces the phenomenon of water damage of asphalt pavement, this paper analyzes the reason of the asphalt pavement water damage, and pointed out the standard of the shortcomings of the asphalt pavement.
Key words: the asphalt pavement; Water damage; standard
中圖分類(lèi)號(hào): U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1概述
我國(guó)早期瀝青路面的破壞形式主要表現(xiàn)為車(chē)轍、低溫開(kāi)裂和疲勞開(kāi)裂,從20世紀(jì)60年代以來(lái),幾乎大多數(shù)與瀝青路面研究有關(guān)的課題也集中在這3大破壞形式上。近年來(lái),另外2種破壞形式―――水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意,也已形成世界性范圍的問(wèn)題。我國(guó)在這方面的研究還很少,還沒(méi)有引起人們足夠的重視。直至最近,一些高等級(jí)道路發(fā)生了較為嚴(yán)重的水損害問(wèn)題,到了重視水損害問(wèn)題的時(shí)候了。所謂瀝青路面的水損害,是指瀝青路面在存在水的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用,水逐步浸入到瀝青與集料的界面上,同時(shí)由于水的動(dòng)力作用,瀝青膜漸漸地從集料表面剝落,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生的路面破壞過(guò)程。水損害主要表現(xiàn)為:路面的顏色愈來(lái)愈黑;表面層出現(xiàn)松散、網(wǎng)裂乃至坑洞,松散的集料表面光溜溜的,集料與瀝青膜剝離,這是典型水損害現(xiàn)象。
2水損害現(xiàn)象
2.1瀝青路面表面層的水損害
由于表面層瀝青混凝土的不均勻性,水損害總是在局部瀝青混凝土空隙率較大處首先產(chǎn)生。無(wú)論表面層瀝青混凝土是密實(shí)型的、還是半開(kāi)式的,都曾產(chǎn)生這類(lèi)水損害―――坑洞。通常采用半開(kāi)式瀝青混凝土?xí)r,產(chǎn)生的水損害更為嚴(yán)重。只要自由水進(jìn)入瀝青混凝土的空隙中,在大量車(chē)行荷載的作用下,必然產(chǎn)生有壓水(水動(dòng)力),使集料與瀝青產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。
2.2瀝青路面表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生的水損害當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較大的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土?xí)r,降水過(guò)程中,自由水較易滲入并滯留在表面層和中面層內(nèi);當(dāng)表面層是空隙率較大的半開(kāi)級(jí)配、中面層是密實(shí)型瀝青混凝土?xí)r,在較長(zhǎng)時(shí)間的降水過(guò)程中,自由水透入表面層后有較長(zhǎng)時(shí)間從中面層的薄弱處透入中面層,并滯留在表面層和中面層內(nèi);當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較小密實(shí)型瀝青混凝土?xí)r,如果瀝青混凝土的不均勻性較大,壓實(shí)度不足,局部小面積瀝青混凝土的實(shí)際空隙率較大,自由水也會(huì)長(zhǎng)期滯留在表面層和中面層內(nèi)。以
上3種情況,瀝青路面表面層和中面層在大量車(chē)行荷載的作用下,會(huì)導(dǎo)致兩層內(nèi)瀝青混凝土中部分碎石上瀝青剝落,導(dǎo)致表面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、變形或坑洞。
2.3瀝青路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生的水損害自由水透過(guò)瀝青面層滯留在半剛性基層頂面,在大量車(chē)行荷載的作用下,自由水會(huì)產(chǎn)生壓力并沖刷基層形成灰漿,灰漿通過(guò)瀝青路面結(jié)構(gòu)層的各種形狀的裂縫被壓到路表面。在灰漿數(shù)量大的情況下,會(huì)產(chǎn)生坑洞;在灰漿數(shù)量小的情況下,會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)裂或變形。
3瀝青路面產(chǎn)生水損壞的原因
通常水損害產(chǎn)生的主要原因有下列幾種:
(1)上面層空隙率大,易滲水。路面沒(méi)有設(shè)計(jì)排水結(jié)構(gòu)層,只是希望在上面層和中面層之間排水,事實(shí)上,由上面層滲入的水,無(wú)法排出,而長(zhǎng)期滯留在路面中(天晴后數(shù)日,仍可看到在車(chē)輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過(guò)中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車(chē)輪荷載作用下,部分路面水2期王永東:瀝青路面的水損害變成有壓水,特別在夏季,溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離,造成路面松散脫落。
(2)壓實(shí)度不足是早期水損害最普遍的原因。
熱拌瀝青混合料4%~5%的空隙率就認(rèn)為是不透水的。大多數(shù)瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率為3%~5%,當(dāng)施工完畢,路面壓實(shí)瀝青混合料的密度應(yīng)達(dá)到室內(nèi)馬歇爾試件密度的97%以上,也就是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)空隙率為8%以下。路面沒(méi)有壓好,現(xiàn)場(chǎng)空隙率高于8%,就易滲水,發(fā)生水損害。
(3)由于要求瀝青混凝土路面抗車(chē)轍,所以采取選用堅(jiān)硬的優(yōu)質(zhì)的石料、較粗的粒徑,適當(dāng)減少瀝青用量,又帶來(lái)新的隱患,即瀝青與集料之間粘附性不足。在春融季節(jié)、梅雨季節(jié)及雨季,瀝青路面逐漸會(huì)出現(xiàn)麻面、松散、掉粒乃至坑槽。
(4)我國(guó)瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)不足以防止水損害。
4我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于瀝青混合料水損害的技術(shù)指標(biāo)
我國(guó)瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)不足以防止水損害,滬寧路在施工時(shí),嚴(yán)格按照交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032)執(zhí)行,即:①按水煮法試驗(yàn)所有的集料與瀝青的粘附性都大于4級(jí);②按馬歇爾試驗(yàn)所有的瀝青混合料殘留穩(wěn)定度均大于80%。為什么都滿足了交通部技術(shù)規(guī)范,仍發(fā)生了水損害,除了上面論述的一些原因之外,還有一個(gè)原因是規(guī)范本身的關(guān)于粘附性指標(biāo)以及混合料殘留馬歇爾穩(wěn)定度的指標(biāo),與路面水損害并沒(méi)有建立起很好的關(guān)系。當(dāng)然對(duì)于集料與瀝青的粘附性指標(biāo)來(lái)說(shuō),這個(gè)指標(biāo)存在著3個(gè)致命的缺陷:
(1)是否有不同粘附性等級(jí)與路面水損害關(guān)系的長(zhǎng)期性能觀測(cè)資料,這些資料是否已表明粘附性大于或等于4級(jí)就不會(huì)產(chǎn)生水損害,事實(shí)上這種關(guān)系沒(méi)有建立。
(2)粘附性等級(jí)用水煮法試驗(yàn)評(píng)價(jià),水煮法試驗(yàn)結(jié)果受人為主觀因素影響太大,通過(guò)權(quán)威的單位測(cè)試玄武巖,結(jié)果是一個(gè)3級(jí),一個(gè)5級(jí),充分說(shuō)明這種試驗(yàn)結(jié)果作為規(guī)范技術(shù)指標(biāo)是不科學(xué)的。
(3)水煮法只使用了9. 5~13. 2的粗集料,事實(shí)上,部分細(xì)集料為砂,與瀝青粘附性較差,但并沒(méi)有評(píng)價(jià)。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTMD3625 96“水煮法評(píng)定水對(duì)瀝青裹復(fù)集料影響的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐”是一個(gè)值得推薦的方法,ASTMD3625 91名稱為“水煮法評(píng)定水對(duì)瀝青裹復(fù)集料影響的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法”,而AST-MD3625 96則改成“水煮法評(píng)定水對(duì)瀝青裹復(fù)集料影響的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐”。這里有重要差別,試驗(yàn)方法是對(duì)一種材料、一個(gè)產(chǎn)品、一個(gè)體系或一種服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)、特征的確認(rèn)、測(cè)量與評(píng)價(jià),會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果。而實(shí)踐就不同了,它是對(duì)一種操作、一種功能給出一種明確的方法,并不產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果。從標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法改變成標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐,對(duì)水煮法的作用也更明確了,它不產(chǎn)生定量試驗(yàn)結(jié)果,ASTMD3625 91“水煮法評(píng)定水對(duì)瀝青裹復(fù)集料影響的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法”,將裹復(fù)程度與標(biāo)準(zhǔn)剝落率相比較分為10%~100%,業(yè)主們有的將95%、有的將90%作為接收標(biāo)準(zhǔn),新版方法已去掉這些敘述。因而也不能作為拒絕或接收混合料的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)ASTMD3625 95水煮法用廠拌混合料,進(jìn)行煮沸用于現(xiàn)場(chǎng)肉眼判斷2種集料與瀝青的粘附性。D3625 95并不是一種試驗(yàn)方法,而是一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐,它本身并不產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果,D3625明確表明,水煮法與路面現(xiàn)場(chǎng)水損害的關(guān)系尚未建立。再拿瀝青混合料馬歇爾殘留穩(wěn)定度技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō),也存在著致命的弱點(diǎn)。馬歇爾擊實(shí)儀雙面擊實(shí)75次,試件空隙率已達(dá)到設(shè)計(jì)空隙率為3%~5%,水很難浸入,也更難浸入瀝青膜與集料之間,沒(méi)有足夠的水,談何水損害?如果要用殘留馬歇爾穩(wěn)定度技術(shù)指標(biāo),也得讓空隙率接近現(xiàn)場(chǎng)空隙率,也就是說(shuō)試件空隙率應(yīng)在6%~8%之間。“公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”(JTJ014 97)中使用簡(jiǎn)化的洛特曼試驗(yàn)方法作為瀝青混合料水穩(wěn)定性指標(biāo)。水損害主要是發(fā)生在我國(guó)南方多雨潮濕地區(qū),而氣溫低于-21. 5℃的北方,降雨量較少,水損害不應(yīng)是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題,倒是南方多雨潮濕地區(qū)再加上冰凍的地區(qū),十分需要一個(gè)更能反映混合料水損害特性的技術(shù)指標(biāo),這個(gè)指標(biāo)就是用AASHTOT283試驗(yàn)的結(jié)果――――間接抗拉強(qiáng)度比來(lái)表征。
5美國(guó)Superpave關(guān)于水損害的評(píng)價(jià)指標(biāo)
美國(guó)公路戰(zhàn)略計(jì)劃(SHRP)瀝青課題的主要研究成果――――Superpave,包括2個(gè)規(guī)范和1個(gè)設(shè)計(jì)方法,即瀝青膠結(jié)料性能分級(jí)規(guī)范和瀝青混合料的路用性能規(guī)范以及瀝青混合料設(shè)計(jì)方法。Super-pave混合料設(shè)計(jì)方法中關(guān)于瀝青混合料水敏感性評(píng)價(jià),應(yīng)用AASHTOT283“壓實(shí)瀝青混合料水損害試驗(yàn)方法”,要求間接抗拉比(TSR)大于或等于80%,作為瀝青混合料水敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。此外,SHRP計(jì)劃中,開(kāi)發(fā)了一種凈吸附解吸試驗(yàn)方法,用來(lái)評(píng)價(jià)瀝青和集料的兼容性。下面將簡(jiǎn)述這2種試驗(yàn)方法。
5.1壓實(shí)瀝青混合料水損害試驗(yàn)方法(AASHTOT-283)
用SGC(T245和T247或ASTMD2287)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型6個(gè)試件,試件的孔隙率控制在7%±1%之內(nèi)。6個(gè)試件空隙率大致相等,分成2組,每組3個(gè),其中一組采用非條件試驗(yàn),另一組采用條件試驗(yàn)。非條件試驗(yàn)是將試件放在塑料袋中封好,放入25℃水浴中,至少2 h后進(jìn)行試驗(yàn);條件試驗(yàn)是先將試件放在水中加真空(245~600mmHg)5~10min,然后在常壓下使試件飽水率達(dá)到55%~80%,在-18℃±2℃條件下冷凍處理16 h后,再放入25℃水浴中, 2 h后進(jìn)行試驗(yàn)。所有試件均采用50mm/min的加荷速率測(cè)定間接抗拉強(qiáng)度,當(dāng)2組試件的劈裂強(qiáng)度比小于80%時(shí),認(rèn)為瀝青混合料水穩(wěn)性不合格。
5.2凈吸附解吸試驗(yàn)方法
凈吸附解吸方法是用來(lái)評(píng)價(jià)瀝青和集料的兼容性,因?yàn)槟承﹦兟涞漠a(chǎn)生是因?yàn)闉r青膠結(jié)料和集料不兼容,從而迅速損失它們的粘結(jié)力。凈吸附解吸試驗(yàn),能夠幫助篩選集料和解決膠結(jié)料的潛在剝落。這種瀝青與集料之間的化學(xué)兼容性直接影響界面性能,特別是對(duì)老化和水敏感性的影響。該試驗(yàn)方法用的是紫外分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量瀝青與集料的粘附性。此方法是利用在瀝青水礦料體系中,礦料表面對(duì)瀝青有吸附作用,或者遇水后水對(duì)瀝青的置換作用使瀝青膜剝落這一特性,將一定粒徑的礦料放入瀝青甲苯溶液中一段時(shí)間,則會(huì)有一部分瀝青吸附在礦料表面上,之后向?yàn)r青甲苯溶液中加入一定量的水,那么水就會(huì)與吸附在礦料表面上的瀝青進(jìn)行置換,這一系列過(guò)程會(huì)使瀝青甲苯溶液中瀝青的濃度改變,用分光光度計(jì)測(cè)出濃度,即可算出礦料對(duì)瀝青的吸附量及加水后瀝青剝落量,從而得出礦料表面上瀝青的剝落率或吸附率,以表證瀝青與礦料的粘附性。凈吸附試驗(yàn)是一種量化的評(píng)價(jià)礦料瀝青兼容性的試驗(yàn)方法,受外界因素干擾較小,同傳統(tǒng)的水煮法、水浸法相比,更具有客觀性,是一種較為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法。
6結(jié)論
(1)瀝青混合料和瀝青路面施工質(zhì)量及一些外部因素可能會(huì)導(dǎo)致瀝青路面剝落,這些因素主要是:路面排水系統(tǒng)不健全,路面壓實(shí)度不足,瀝青與集料之間粘附性不足等。
2)現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)關(guān)于水損害的3個(gè)指標(biāo),即粘附性大于4級(jí)、浸水馬歇爾穩(wěn)定度大于80%,以及簡(jiǎn)化洛特曼法間接抗拉強(qiáng)度比TSR≥70%,存在一些缺陷,還控制不了水損害。
(3) Superpave混合料設(shè)計(jì)中關(guān)于瀝青混合料水敏感性的評(píng)價(jià),采用AASHTOT283“壓實(shí)瀝青混合料水損害試驗(yàn)方法”。利用空隙率為7%的試件進(jìn)行試驗(yàn),模擬剛施工好的路面空隙率,更為科學(xué)合理。用凈吸附試驗(yàn),采用紫外分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量瀝青兼容性的方法,同傳統(tǒng)的水煮法、水浸法相比,更具有客觀性,是一種較為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法。
(4)引起瀝青路面水損害的原因是多方面的,對(duì)水損害的研究已引起世界各國(guó)的重視,美國(guó)SHRP計(jì)劃中已進(jìn)行了大量的水損害方面的研究,并推薦采用AASHTOT283方法作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)在這方面所做的工作還很少,還沒(méi)有一個(gè)較為科學(xué)的統(tǒng)一的試驗(yàn)方法。
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[4]沙慶林.高速公路瀝青路面的水破壞現(xiàn)象及其防治措施(上)
篇3
關(guān)鍵詞:瀝青路面;龜裂;基層強(qiáng)度;材料級(jí)配
在礦質(zhì)材料中,采用各種方式摻入瀝青材料(石油瀝青、煤瀝青、頁(yè)巖瀝青或渣油等)組成混合料,修筑而成的各類(lèi)型路面,統(tǒng)稱為瀝青路面,它適用于各種交通量的道路。由于用瀝青為粘結(jié)料修成的路面呈黑色,故又稱為黑色路面。瀝青路面由于使用了粘結(jié)力較強(qiáng)的瀝青材料,使礦料之間的粘聚力大大加強(qiáng),從而提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使路面的使用質(zhì)量大為提高,延長(zhǎng)路面的使用年限。瀝青路面具有表面平整、不滲水、噪聲小、少揚(yáng)塵、行車(chē)費(fèi)用低及養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此,瀝青路面在我國(guó)被廣泛采用。
瀝青路面龜裂是目前瀝青路面普遍存在的病害,也是養(yǎng)護(hù)中比較難以處理的病害之一。它嚴(yán)重地影響瀝青路面的使用品質(zhì)和使用壽命。瀝青路面產(chǎn)生龜裂的原因較多,較復(fù)雜,并有隱蔽性,單從表面不易看到,產(chǎn)生龜裂的原因很多,本文主要從以下幾個(gè)方面來(lái)介紹瀝青路面的龜裂與處理方法。
一、基層強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)及施工方法
(一) 路基不均勻沉降,引起瀝青路面龜裂。路基是路面的基礎(chǔ),路基不均勻沉陷,必然會(huì)引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:
1. 路基填料控制不好,G311公路周口段,路面形成高低不平,養(yǎng)護(hù)人員挖開(kāi)路面后,發(fā)現(xiàn)部分路段路基是由建筑垃圾、工業(yè)垃圾填筑的。
2. 半挖半填路基的接合部處理不當(dāng)、路基的壓實(shí)度不足,如周項(xiàng)路改建項(xiàng)目,半挖半填路基較多,當(dāng)路面完成后,出現(xiàn)了沉陷和裂縫,是由于路基填料的含水量大,施工單位力量不夠,未能按規(guī)范要求挖臺(tái)階施工,造成路基填料接縫接合部產(chǎn)生裂縫和沉降,路基壓實(shí)機(jī)具不足,使路基土壤的密實(shí)度偏低,土體透水性增強(qiáng),造成水分集聚和侵蝕路基,使路基土軟化而產(chǎn)生不均勻沉降。
3.特殊地基路段、路基防護(hù)排水不完善,造成土基的不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。
(二)橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車(chē),引起瀝青路面龜裂,橋梁、涵洞兩端的路基的病害,是一個(gè)比較普遍的現(xiàn)象,也是最常風(fēng)的公路病害之一,在我國(guó)現(xiàn)有的公路都不同程度的出現(xiàn)一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在:
1. 橋梁、涵洞的臺(tái)背填土,由于壓實(shí)機(jī)械的作業(yè)面狹小而壓實(shí)不到位,通車(chē)后,引起路基的壓縮沉降。
2. 臺(tái)背填料與臺(tái)身的剛度差別大,造成沉降不均勻。
3. 在橋梁、涵洞與路基結(jié)合處,常會(huì)產(chǎn)生細(xì)小縮裂縫,雨水滲入后,使路基產(chǎn)生病害,導(dǎo)致該處路基發(fā)生沉陷、龜裂。
(三)基層不平整,引起瀝青路面龜裂
如106線項(xiàng)城段基層為次高級(jí)路面基層,施工要求不嚴(yán),在施工中,基層做的不平,無(wú)論怎樣使面層推鋪平整,但壓實(shí)后也因虛鋪厚度不同,路面產(chǎn)生不平整。
由于瀝青路面對(duì)基層強(qiáng)度的要求比水泥混凝土路面高,因而瀝青面層本身的強(qiáng)度很小,不能抵抗車(chē)輛的荷載壓力,主要起耐磨作用,所以,瀝青路面的基層必須符合下列要求:
1. 具有足夠的強(qiáng)度
基層應(yīng)能承受車(chē)輪荷載作用,在行車(chē)荷載反復(fù)作用下,不應(yīng)超過(guò)允許的殘余變形,也不允許產(chǎn)生剪切和彎拉破壞。為此,基層應(yīng)具有必要的強(qiáng)度,強(qiáng)度包括礦料顆料本身的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
2. 具有良好的水穩(wěn)性
瀝青面層,特別是表面處治和貫入式,在使用初期,透水性較大,雨季時(shí)表面水有可能透過(guò)瀝青面層進(jìn)入基層和底基層中,導(dǎo)致基層材料含水量增加及強(qiáng)度降低。因此,必須用水穩(wěn)性好的材料作基層,在潮濕多雨地區(qū)尤須重視。
3. 表面平整、拱度與面層一致
為了保證瀝青面層的厚度均勻一致以及面層的平整度和拱度,基層應(yīng)平整,其拱度應(yīng)與面層一致。
4. 與面層結(jié)合良好
基層與面層結(jié)合良好,可減少面層底部的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變,以防止面層發(fā)生滑動(dòng)、推移等破壞。
(四)對(duì)瀝青路面龜裂的處理方法:
1. 對(duì)嚴(yán)重龜裂、已出現(xiàn)松散脫落的油面層,可清除干凈。如果基層沒(méi)有多大變化,可適當(dāng)處理基層后,重新恢復(fù)油面層;
2. 對(duì)其它龜裂,如果未出現(xiàn)松散脫落,大面積可用灑油法,小面積可用刷油法,用油量一般為0.8%KM/O左右,然后再撒一層砂,防止車(chē)輪將油帶走。灑油、刷油的目的是封住裂縫,防止表面水滲入基層。嚴(yán)重龜裂時(shí)可刷油兩次,直至裂縫不滲水。
3. 對(duì)個(gè)別嚴(yán)重破壞的,多數(shù)是由于基層破壞引起,因此需進(jìn)行挖補(bǔ)質(zhì)量。
4. 不宜采用大面積中修罩面的方法,加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù),做到勤修勤補(bǔ),見(jiàn)坑就補(bǔ),見(jiàn)縫就封,見(jiàn)水就排,盡可能延長(zhǎng)路面的使用壽命,以待大修時(shí)徹底解決。
二、與基層材料級(jí)配、結(jié)構(gòu)類(lèi)型有關(guān)
良好的材料級(jí)配是保證基層密實(shí)的前提,而密實(shí)度與強(qiáng)度成正比,密實(shí)度大則強(qiáng)度高,密實(shí)度小則強(qiáng)度低。穩(wěn)定性是指基層
熱拌瀝青碎石混合料級(jí)配組成標(biāo)準(zhǔn) 表1
■
注:1、類(lèi)型LS代表瀝青混合料,后面的數(shù)字代表混合料礦料的最大粒徑尺寸(mm);
2、瀝青用量系指瀝青占礦料重量的百分率計(jì);
3、采用煤瀝青時(shí),瀝青用量應(yīng)增加20%。
瀝青混凝土混合料級(jí)配組成標(biāo)準(zhǔn) 表2
■
注:1、類(lèi)型LH代表瀝青混合料,數(shù)字代表礦料最大粒徑(mm)。Ⅰ型孔隙3~6%,Ⅱ型孔隙率為6~10%。
2、表中瀝青用量系指瀝青占礦料重量的百分率計(jì);
3、采用煤瀝青時(shí),瀝青用量應(yīng)增加20%。
的抗水性和抗沖擊性,即當(dāng)受到水的侵蝕時(shí)不致產(chǎn)生軟化降低強(qiáng)度,受到車(chē)輪沖擊作用不致產(chǎn)生位移變動(dòng)。有的基層強(qiáng)度雖然很高,但穩(wěn)定性差,因而導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)龜裂。表1和表2分別列出了各類(lèi)瀝青碎石混合料和瀝青混凝土的礦料級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)范圍,瀝青用料應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,表列數(shù)值僅供試驗(yàn)時(shí)初選瀝青用量的參考。
處理方法:由于基層已無(wú)法處理,只有在油面層上下功夫。對(duì)松散脫落的可清除掉,重新修補(bǔ)恢復(fù)。其余也可采用灑油或刷油法,防止表面水滲入損壞油層。
三、與施工方法有關(guān)
目前主要有兩種施工方法,即機(jī)械化施工和人工拌和施工法。人工拌和法不能有效和準(zhǔn)確地控制各種材料的配合比,特別是用油量。此外,炒拌過(guò)程中不易掌握炒鍋溫度,容易出現(xiàn)偏高,炒焦的現(xiàn)象,致使瀝青老化??傊?,人工拌和缺點(diǎn)較多且不易克服。機(jī)械拌和則可以按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行施工,保證施工質(zhì)量,避免和減少瀝青路面龜裂現(xiàn)象。
攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大,攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制,也影響著路面平整度,攤鋪機(jī)操作不正確,最容易造成路面出現(xiàn)波浪、搓板。因此,為防止路面出現(xiàn)龜裂,應(yīng)盡量選擇好攤鋪機(jī)和技術(shù)熟練的操作人員。
四、與碾壓控制有關(guān)
瀝青面層鋪筑后的碾壓對(duì)面層的質(zhì)量有著重要影響,選擇碾壓機(jī)具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關(guān)系著路面面層的平整度,主要表現(xiàn)在:
(一)壓路機(jī)型號(hào)的選擇上,如果采用低頻率、高振幅的壓路機(jī)時(shí),會(huì)產(chǎn)生“跳動(dòng)”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。壓路機(jī)初壓噸位過(guò)重也會(huì)使剛攤鋪好的路面產(chǎn)生推擠變形。
(二) 碾壓溫度的控制上,初壓溫度過(guò)高壓路機(jī)的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,不穩(wěn)定。復(fù)壓溫度過(guò)高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料,小碎片飛濺,影響表面級(jí)配;溫度過(guò)低,則不易碾壓密實(shí)和平整。
(三)碾壓速度的調(diào)整上,壓路機(jī)碾壓速度不均勻、急剎車(chē)和突然起動(dòng)、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面是停置而不關(guān)閉振動(dòng)裝置等都會(huì)引起面推擁;未冷卻的路面是停機(jī)會(huì)出現(xiàn)壓槽。
(四)壓路機(jī)碾壓行進(jìn)路線不當(dāng),不注意錯(cuò)輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會(huì)引起路面不平。
(五)碾壓次數(shù)的確定上,碾壓遍數(shù)不夠,即壓實(shí)不足,通車(chē)后形成車(chē)轍;碾壓遍數(shù)太多,由于短時(shí)間內(nèi)重復(fù)碾壓,會(huì)造成已成型路面的推移,形成龜裂核波浪。
(六)驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的前后問(wèn)題上,如果是從動(dòng)輪在前,由于從動(dòng)輪本身無(wú)驅(qū)動(dòng)力,靠后輪推動(dòng),因而混合料產(chǎn)生推移,倒退時(shí)在輪前留下波浪。
五、與瀝青質(zhì)量有關(guān)
瀝青路面使用的瀝青材料有道路石油瀝青、軟煤瀝青、液體石油瀝青和瀝青乳液等,道路石油瀝青,瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號(hào),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工季節(jié)的氣候、路面類(lèi)型以及礦料性質(zhì)和施工方法等予以選用。因?yàn)閮?yōu)質(zhì)瀝青具有較高的抗磨損和耐高溫性,而且不易老化,這是防止瀝青路面早期老化龜裂的重要條件。下面給出各種瀝青面層適宜使用的瀝青標(biāo)號(hào)以及瀝青材料的加熱溫度:
各種瀝青面層適宜使用的瀝青標(biāo)號(hào)
■
瀝青的加熱溫度應(yīng)不超過(guò)下表規(guī)定:
瀝青材料的加熱溫度
■
注:瀝青的澆灑溫度可比表規(guī)定的低5~10℃。
瀝青混合料可看成擴(kuò)展的材料,車(chē)輪的搓揉對(duì)路面有很大的好處,而在不通車(chē)的地方,如飛機(jī)跑道、道肩和人行道,都有很多龜裂,國(guó)產(chǎn)瀝青因含蠟量高性能差,尤其是低溫變形能力低。
瀝青路面產(chǎn)生龜裂的原因很多,只有在施工時(shí)嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行操作,加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)工作,才能從根本上解決瀝青路面病害。
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篇4
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;車(chē)轍;永久變形機(jī)理;影響因素
1.概述
高等級(jí)公路中,瀝青路面作為一種無(wú)接縫的連續(xù)式路面,具有力學(xué)強(qiáng)度高、路面平整度高、耐磨和抗滑性能好、噪音低、無(wú)揚(yáng)塵、養(yǎng)護(hù)方便以及易于回收利用等優(yōu)點(diǎn)[1]。因此在世界各國(guó)公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,我國(guó)已投入使用的高速公路中瀝青路面占到95%以上。隨著交通量的增加,車(chē)輛的增加,平均車(chē)速的提高,瀝青路面早期破壞日益嚴(yán)重,瀝青路面的車(chē)轍問(wèn)題最為集中。由于車(chē)轍在雨天中形成了路面積水,直接影響了行車(chē)的舒適性和安全性,增加了路面的損壞。
瀝青混合料作為粘彈塑性材料,其溫度和作用時(shí)間與瀝青混合料的溫度和作用時(shí)間密切相關(guān)。當(dāng)外界溫度在30℃左右的時(shí)候,瀝青路面的路表溫度將會(huì)達(dá)到40℃甚至50℃以上,可能會(huì)高于道路瀝青的軟化點(diǎn),瀝青路面在車(chē)輛荷載的反復(fù)作用下則會(huì)發(fā)生顯著變形,這種變形分為可恢復(fù)變形和不可恢復(fù)變形。其中不可恢復(fù)的部分將成為永久變形。鑒于瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性及其固有的粘彈塑性,使車(chē)轍形成機(jī)理比較復(fù)雜,這使得瀝青混合料的永久變形成為一個(gè)世界性的問(wèn)題。因此,解決瀝青路面的面層永久變形成為車(chē)轍問(wèn)題的重點(diǎn)。
2.瀝青路面永久變形機(jī)理
ASTM標(biāo)準(zhǔn)E867將永久變形定義為:"一種由橫向交叉斜面和縱剖面限定的偏離水平面的相鄰豎向凹陷"[2]。永久變形是在重復(fù)交通荷載作用下,瀝青混凝土發(fā)生流動(dòng)變形,其中無(wú)法恢復(fù)的部分變形累積形成的。大量的觀測(cè)及理論研究表明,半剛性基層高等級(jí)瀝青路面產(chǎn)生的永久變形,90%以上發(fā)生在瀝青面層,因此,瀝青面層的永久變形是研究的重點(diǎn)。瀝青混合料是一種由瀝青水泥和骨料本身的松散礦物顆粒組成的混合材料體系。當(dāng)外部荷載作用時(shí),微結(jié)構(gòu)應(yīng)力克服了瀝青膜粘性力之間的部分弱粘結(jié),并使之相互作用。由于荷載不斷重復(fù)作用,迫使這種相互錯(cuò)動(dòng)在更深更寬廣范圍內(nèi)不斷重復(fù)產(chǎn)生,并逐步累積形成宏觀永久變形[3]。這種多方向運(yùn)動(dòng)的顆粒,導(dǎo)致瀝青面層的混合物向輪胎的兩側(cè)流動(dòng),從而產(chǎn)生推移,擁包以及永久變形。
縱觀瀝青混合料永久變形的形成過(guò)程,大致可分為以下三個(gè)階段:
1、 開(kāi)始階段的壓密過(guò)程,由于瀝青混合料空隙的存在,特別是在施工不足的情況下,車(chē)輪荷載再次碾壓瀝青路面,瀝青面層的厚度減小,在車(chē)輪荷載集中的地方形成永久變形。在公路施工過(guò)程中,通過(guò)嚴(yán)格壓實(shí)規(guī)范,來(lái)控制壓實(shí)過(guò)程中產(chǎn)生的永久變形。
2、瀝青混合料的流動(dòng)瀝青混合料在高溫下是粘性的半固體,在車(chē)輛荷載的作用下,當(dāng)荷載形成的剪應(yīng)力比瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度大時(shí),瀝青就會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)變形,不斷積累就會(huì)產(chǎn)生永久變形。
3、礦質(zhì)骨料的重排和礦質(zhì)骨架的破壞在高溫下是半固態(tài)的瀝青混合料,在荷載作用下最先流動(dòng)。此時(shí),荷載主承體為混合料中粗集料和細(xì)集料兩者組成的骨架,此外還有瀝青的作用,在荷載的直接作用下,硬度較大的礦料顆粒沿礦料的間接觸面開(kāi)始滑動(dòng),這使瀝青向富集區(qū)流動(dòng),從而流向混合料的自由面。
可以看出,永久變形的初始原因是壓密和高溫下的流動(dòng),從而導(dǎo)致了骨架的不穩(wěn)定性。高溫,重載,慢速以及運(yùn)輸?shù)纫蛩?,以及混合料?jí)配的變異性、孔隙率高、部分路段的油量控制不好等內(nèi)因,這些都會(huì)引起車(chē)轍和路面永久變形
3.瀝青路面永久變形的影響因素
(1)瀝青及其用量
瀝青材料在瀝青混合料的高溫性能中起著非常重要的作用,瀝青混合料的粘結(jié)力是瀝青混合料高溫穩(wěn)定性機(jī)理的一個(gè)組成部分。瀝青的粘結(jié)力越大,瀝青混合料的綜合強(qiáng)度越好,瀝青混合料的抗剪切變形就更穩(wěn)定。一般而言,瀝青粘結(jié)力與溫度有關(guān),瀝青混合料的溫度敏感性較低,形成的瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性就越理想。瀝青用量太高或太低,都會(huì)對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。瀝青混合料中的瀝青太低,會(huì)使混合料難以壓實(shí),無(wú)法有效地保證孔隙率。與之相反,瀝青含量太高,而自由瀝青的增加,也會(huì)影響其高溫穩(wěn)定性。因此,針對(duì)不同類(lèi)型的混合料,應(yīng)確定最佳的瀝青用量,從而使混合料的高溫穩(wěn)定得到保證。
(2)集料的級(jí)配組成和孔隙率
瀝青混合料和骨料是瀝青混合料的兩個(gè)部分,可分為砂礫的、碎石的、砂質(zhì)的和礦渣的。瀝青混合料的強(qiáng)度主要體現(xiàn)在:一是水泥瀝青和填料的形成粘結(jié)力,另一種則是集料顆粒之間的鎖結(jié)力與內(nèi)摩阻力。礦粉的表面積巨大,使瀝青材料形成了一層薄膜,從而改善了瀝青材料的粘結(jié)強(qiáng)度和溫度穩(wěn)定性,而鎖定力主要是粗骨料顆粒之間??傊?,良好的級(jí)配對(duì)與瀝青混合料高溫穩(wěn)定性非常重要。大孔隙率的瀝青混合料易產(chǎn)生壓實(shí)變形,增加瀝青混合料的密度,增加材料之間的接觸壓力,從而提高混合料抗車(chē)轍能力。當(dāng)孔隙率比臨界孔隙比低時(shí),繼續(xù)降低孔隙率,將降低瀝青混合料抗車(chē)轍能力。如果溫度升高,瀝青就會(huì)膨脹,由于溫度的升高,瀝青的粘度就降低了,瀝青的效果變大、內(nèi)聚力與內(nèi)摩擦阻力降低,促使瀝青混合料抗變形能力下降,空隙率小于3%的發(fā)生車(chē)轍概率增大[4]。
(3)溫度與水文地質(zhì)條件
氣候條件主要包括氣溫、日照、熱流、輻射、風(fēng)、雨等,除了濕度以外,其他問(wèn)題都可以反映在溫度上,黑褐色的瀝青混合料具有超強(qiáng)的吸熱能力,由于熱量的積累,大部分熱量不能從瀝青路面中散出來(lái),在外部荷載的作用下,很容易產(chǎn)生變形和流動(dòng),導(dǎo)致車(chē)轍的形成。車(chē)轍基本上是在夏季高溫下,車(chē)輛荷載重復(fù)作用產(chǎn)生的。研究表明:瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度隨溫度的升高而降低。事實(shí)上,溫度對(duì)混合料的高溫穩(wěn)定性的影響是通過(guò)對(duì)瀝青的影響來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著溫度的升高,瀝青混合料逐漸變軟,模量逐漸減小。
在瀝青路面,水分大幅度降低了路面結(jié)構(gòu)層的抗變形性能,從而導(dǎo)致產(chǎn)生大車(chē)轍。瀝青路面施工完成后,水和空氣通過(guò)混合料中的空隙和外界的連通空隙進(jìn)入到瀝青混合料內(nèi)部,如果水分不能及時(shí)排出,在車(chē)輛載荷的動(dòng)水壓力和溫度的共同作用下,循壞反復(fù),穿梭于瀝青與礦料間,起作用,阻礙了瀝青與骨料之間的粘結(jié),降低了瀝青與礦料的粘附性,從而使得瀝青路面在有水的條件下,動(dòng)穩(wěn)定度隨之下降。
(4)交通條件
交通條件影響瀝青路面的高溫性能主要體現(xiàn)在:車(chē)輛荷載、輪胎壓力、車(chē)輛速度以及車(chē)流渠化。車(chē)輛荷載對(duì)瀝青路面的影響是最值得注意的,主要是荷載大小以及時(shí)間的作用。一般來(lái)說(shuō),輪胎的壓力是適應(yīng)車(chē)輛載重的,負(fù)荷越高,輪胎壓力越高。負(fù)載動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng),同一交通量引起的地表變形量越大。
4.結(jié)論
(1)本文能夠反映出瀝青混合料的粘彈性和彈塑性變形性質(zhì)。同時(shí),對(duì)研究瀝青混合料的高溫抗變形能力有較好的判斷;
(2)分析了瀝青混合料永久變形形成的機(jī)理,將瀝青混合料永久變形的形成過(guò)程分為遷移期、穩(wěn)定期和破壞期三階段;
(3)溫度的升高和偏應(yīng)力的增加,瀝青混合料的永久變形將會(huì)增加,穩(wěn)定期的發(fā)展速率加快,導(dǎo)致破壞期的提前到來(lái)。
【參考文獻(xiàn)】
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篇5
1 瀝青路面開(kāi)裂原因
瀝青路面開(kāi)裂的主要原因可分為兩大類(lèi):一種是由于行車(chē)荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。由于我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定或推薦瀝青路面采用半剛性基層。所以還存在著因?yàn)榘雱傂曰鶎拥臏乜s裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。此類(lèi)裂縫主要是非荷載型的,在某些情況下也可能是由溫度和荷載共同完成的。
1.1 結(jié)構(gòu)性破壞裂縫
1.1.1 瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫主要是由于行車(chē)荷載引起的。在車(chē)輪荷載作用下,大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí),半剛性基層的底部就會(huì)很快開(kāi)裂。在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下,底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部,并使瀝青面層也產(chǎn)生開(kāi)裂破壞。影響拉應(yīng)力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。選取不同的瀝青面層厚度和半剛性基層厚度,通過(guò)試驗(yàn)得出半剛性基層底部的拉應(yīng)力與半剛性材料回彈模量間的關(guān)系曲線。
1.1.2 在半剛性基層下采用半剛性材料做底基層,可使基層底面由行車(chē)荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小,甚至還小于半剛性底基層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力,這對(duì)半剛性基層承受行車(chē)荷載的反復(fù)作用是十分有利的。
1.2 溫度裂縫。
瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫有兩種,一種是低溫收縮裂縫或簡(jiǎn)稱低溫裂縫,另一種是溫度疲勞裂縫。
1.2.1 低溫裂縫。
瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松馳性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不致于產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力,但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí),瀝青材料逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮。此時(shí)半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力瀝青混合料的應(yīng)力松馳趕不上溫度應(yīng)力增長(zhǎng),混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的,面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度,瀝青面層就會(huì)開(kāi)裂。這種情況在瀝青面層與基層的附著力不夠好、允許有一定的自由收縮時(shí),裂縫就更容易發(fā)生。由于瀝青路面寬度有限,收縮受路面結(jié)構(gòu)的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。
1.2.2 溫度疲勞裂縫。
這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應(yīng)力松馳性能降低,最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。
2 影響裂縫產(chǎn)生的主要因素
2.1 瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)。
瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開(kāi)裂的最主要原因,瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開(kāi)裂的最根本因素,瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關(guān)鍵。在瀝青性能指標(biāo)中,影響更大的是溫度敏感性,溫度敏感性大的瀝青更容易開(kāi)裂。.
2.2 基層材料的性質(zhì)。
基層材料的收縮性愈小,面層裂縫愈少?;鶎由嫌型笇佑鸵约訌?qiáng)與面層的粘結(jié)對(duì)抗開(kāi)裂是有好處的,基層材料種類(lèi)對(duì)瀝青面層的裂縫率有明顯影響。
2.3 氣候條件。
極端最低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時(shí)間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。
2.4 交通量和車(chē)輛類(lèi)型。
半剛性基層中的最大拉應(yīng)力,通常是由最重的車(chē)輪荷載產(chǎn)生的;并且對(duì)于半剛性路面,不同軸載對(duì)路面的破壞作用遠(yuǎn)不是4次方的關(guān)系,而11~13次方的關(guān)系,即使是通過(guò)次數(shù)較少的重荷載也對(duì)路面破壞起著決定性的作用。
2.5 施工因素。
主要指半剛性基層材料的碾壓含水量,半剛性基層完成后的暴曬時(shí)間等因素。
3 減輕瀝青路面裂縫的措施
根據(jù)規(guī)范,通過(guò)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力要求,基本解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問(wèn)題。對(duì)于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮。
3.1 設(shè)計(jì)方面:
①在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層。
②選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下,應(yīng)采取改善瀝青性質(zhì)的措施。
③在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
④瀝青面層采用密實(shí)型瀝青混凝土。
⑤采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。
⑥為進(jìn)一步提高表面層抗溫度裂縫性能,可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。
⑦設(shè)置應(yīng)力消減(應(yīng)力吸收)中間層。
3.2 施工方面:
①嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量,混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。
②半剛性基層碾壓完成后,要及時(shí)養(yǎng)生。
③半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。
④透層或粘層完成后,應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。
篇6
關(guān)鍵詞:瀝青路面;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);應(yīng)用技術(shù)
0 前言
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)系指在道路發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞之前或路面病害發(fā)生初期,對(duì)其采取的養(yǎng)護(hù)措施,可以阻止道路病害向深層次發(fā)展,從而達(dá)到延長(zhǎng)路面使用壽命、提高道路服務(wù)質(zhì)量、降低道路周期壽命成本、延長(zhǎng)中修或大修期限的目的。它與傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護(hù)遵循的“壞了才修、不壞不修”的原則截然不同,強(qiáng)調(diào)的是預(yù)防性。在發(fā)達(dá)國(guó)家,公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)占有極其重要的地位,大量的人力、資金投入到公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)當(dāng)中。研究認(rèn)為,道路使用一定年限后,需要對(duì)其采取一定的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,延遲路面的損壞、維持或改善路面現(xiàn)有的行車(chē)環(huán)境,通過(guò)延長(zhǎng)原路面使用壽命來(lái)推遲耗資巨大的大中修或重建行為。
1 瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)分類(lèi)
高速公路作為交通運(yùn)輸要道,其養(yǎng)護(hù)維修工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)、氣候、政策以及文化有很大差異,初期道路設(shè)計(jì)的類(lèi)型大不相同,再加上資金預(yù)算及技術(shù)水平參差不齊,使得養(yǎng)護(hù)的組織形式和方法存在很大差異,養(yǎng)護(hù)種類(lèi)及適用范圍也是多種多樣。
1.我國(guó)養(yǎng)護(hù)技術(shù)分類(lèi):
按養(yǎng)護(hù)作業(yè)性質(zhì)、規(guī)模和時(shí)效性的不同,根據(jù)我國(guó)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2-2001)的規(guī)定,可將瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作分為日常養(yǎng)護(hù)、小修保養(yǎng)、中修、大修、改建和專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程等五類(lèi)。這種分類(lèi)從本質(zhì)上反映了我國(guó)公路建設(shè)行業(yè)“重修理,輕預(yù)防”的觀念,很難反映現(xiàn)代路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)的特點(diǎn),無(wú)法滿足道路管養(yǎng)的基本要求,難以適應(yīng)于現(xiàn)代養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)的發(fā)展。
2.西方國(guó)家養(yǎng)護(hù)技術(shù)分類(lèi):
根據(jù)路面的病害類(lèi)型、嚴(yán)重程度以及所需要采取維修養(yǎng)護(hù)措施的性質(zhì)和功能的不同,西方發(fā)達(dá)國(guó)家將其分為路面養(yǎng)護(hù)、路面修復(fù)和路面重建三大類(lèi)。其中,養(yǎng)護(hù)是針對(duì)上、下面層的預(yù)防和處治,主要是指采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施和修復(fù)性養(yǎng)護(hù)措施;當(dāng)路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞時(shí),根據(jù)適時(shí)情況的需要可采用加鋪層、銑刨和加鋪、面層再生利用和重建等大中修方案。
2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容和特點(diǎn)
(一)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)合理
瀝青路面在其壽命周期內(nèi)可分為三期:a.建成投入使用開(kāi)始,瀝青逐漸被氧化、損耗;b.瀝青路面出現(xiàn)微小裂縫、小坑槽或脫皮現(xiàn)象;c.路面出現(xiàn)較大面積裂縫,并貫通形成龜裂,最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是對(duì)高速公路路面采取一種高標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)方式,要求在路面尚處于良好狀態(tài)時(shí),即路面處于第一階段時(shí)開(kāi)始采取保護(hù)性養(yǎng)護(hù)措施,把病害消滅在萌芽狀態(tài),使路面始終處于良好的服務(wù)狀態(tài)。
(二)養(yǎng)護(hù)周期規(guī)律
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)高,而路面使用性能隨時(shí)間變化逐漸下降。因此必須周期性實(shí)施養(yǎng)護(hù)措施,即定期開(kāi)展路況調(diào)查,采集路況數(shù)據(jù),進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),當(dāng)路面使用性能降到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),及時(shí)實(shí)施養(yǎng)護(hù)策略,恢復(fù)路面服務(wù)功能,如此循環(huán)往復(fù)。一般高速公路要求每年進(jìn)行一次路況檢測(cè),實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可增加檢測(cè)頻率,特別是對(duì)常巡查中發(fā)現(xiàn)病害的路段作專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)與評(píng)價(jià),根據(jù)分析、評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)施養(yǎng)護(hù)措施。
(三)預(yù)防性
對(duì)路面狀況連續(xù)檢測(cè)、評(píng)價(jià)3年后,獲得一組連續(xù)數(shù)據(jù),可以建立模型對(duì)路面使用性能各指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)將來(lái)需要養(yǎng)護(hù)的路段及養(yǎng)護(hù)對(duì)策進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)路況的檢測(cè)、評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè),適時(shí)對(duì)路面采取適宜的保護(hù)性養(yǎng)護(hù)措施,保護(hù)路面,預(yù)防各種病害的發(fā)生與發(fā)展。通過(guò)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè),考慮未來(lái)交通量的增長(zhǎng),對(duì)出現(xiàn)病害或預(yù)測(cè)即將出現(xiàn)病害的路段針對(duì)病因采取有效措施,做到治本治標(biāo),以防微小病害發(fā)生與惡化。所以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于主動(dòng)養(yǎng)護(hù),體現(xiàn)了“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的養(yǎng)護(hù)原則。
(四)機(jī)械化程度高
路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)離不開(kāi)先進(jìn)的檢測(cè)手段。先進(jìn)的檢測(cè)手段效率高,不僅能滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的檢測(cè)頻率,而且能保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度和科學(xué)性,處理數(shù)據(jù)、信息的能力也大大提高。很多發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視高速公路的檢測(cè)效率和質(zhì)量,已開(kāi)發(fā)和應(yīng)用集成檢測(cè)技術(shù),由一臺(tái)專(zhuān)用車(chē)即可完成路面狀況的各項(xiàng)檢測(cè)。另外,路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)宜采用機(jī)械化的施工方法,以保證路面養(yǎng)護(hù)施工高效、優(yōu)質(zhì)、快速完成。
3 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的適用條件
對(duì)公路瀝青路面而言,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種高標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)方式,它要求路面狀態(tài)良好時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行保護(hù)性的養(yǎng)護(hù)措施,如果在路面狀況調(diào)查中確定的破壞類(lèi)型與結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān),那么該路面就不適宜預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處治,而應(yīng)視病害嚴(yán)重程度考慮采取大中修或者是重建。因此,對(duì)于公路瀝青路面實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,其前提條件包括以下幾點(diǎn):
1.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施只是為了改善路面功能性,對(duì)于路面結(jié)構(gòu)性能起不到太大改善作用,因此,路面結(jié)構(gòu)性良好是采取路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的先決條件;
2.采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的,是為了最大程度的利用資金達(dá)到最佳養(yǎng)護(hù)效果,以使路面保持良好的性能狀態(tài),因此,養(yǎng)護(hù)措施的實(shí)施必須具有良好的費(fèi)用效益;
3.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的根本目的是為了改善路面性能,因此,時(shí)機(jī)的選擇必須與實(shí)際的路面狀況相結(jié)合,對(duì)不同等級(jí)路面狀況實(shí)施有針對(duì)性的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施;
4.路面使用性能隨著時(shí)間變化逐漸惡化,因此,需要制定周期性的、計(jì)劃性的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,即定期進(jìn)行路況檢測(cè)與調(diào)查,通過(guò)收集的路況數(shù)據(jù)對(duì)路面進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。當(dāng)路面使用性能降低到一定程度時(shí),必須立即采取養(yǎng)護(hù)措施,提高其路面服務(wù)功能,形成良性的、周期性的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。
4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)用技術(shù)
1999年美國(guó)聯(lián)邦公路管理局就11種瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了詳細(xì)理論以及應(yīng)用介紹,主要包括:稀漿封層、微表處、碎石封層、砂封層、復(fù)合封層、薄層熱拌瀝青混凝土加鋪層、超薄磨耗層、刷入封層、霧封層、灌/封縫以及還原劑封層;同年,密歇根交通運(yùn)輸部就預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施制定了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。目前,國(guó)內(nèi)外普遍采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施有:霧封層、裂縫填封、薄層罩面以及石屑封層。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)公路里程的急劇增加,使公路路面養(yǎng)護(hù)問(wèn)題顯得越來(lái)越重要,在今后一個(gè)時(shí)期,我國(guó)公路將由建設(shè)為主轉(zhuǎn)為建設(shè)與養(yǎng)護(hù)并舉,并逐步以養(yǎng)護(hù)為主。公路養(yǎng)護(hù)與管理的任務(wù),就是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)的管理方法,合理地分配和使用養(yǎng)護(hù)資金,通過(guò)養(yǎng)護(hù)維修使公路在使用年限內(nèi)經(jīng)常保持完好狀態(tài),并有計(jì)劃地改善公路的技術(shù)指標(biāo),以提高公路的服務(wù)水平,最大限度地發(fā)揮公路的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益。
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篇7
按照國(guó)際上的一般認(rèn)識(shí),瀝青路面裂縫大體上有以下一些類(lèi)型。
1.橫向裂縫主要包括溫縮裂縫及半剛性基層瀝青路面的反射裂縫。
由于路面收縮的主軸是縱向的,因此,低溫產(chǎn)生的裂縫大多是橫向的,而且?guī)缀跏?m—10m的等距離間隔。裂縫的出現(xiàn)往往就是瀝青路面損壞的開(kāi)始。隨著低溫循環(huán)的影響,裂縫將會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)展,導(dǎo)致路面工作狀況惡化。
2.縱向裂縫及網(wǎng)裂分為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫。
3.塊狀裂縫。
4.邊緣裂縫。
5.沉降或沉陷裂縫。
6.構(gòu)造物接頭裂縫。
各類(lèi)裂縫的成因是非常復(fù)雜的.由于成因的不同裂縫在路面結(jié)構(gòu)的垂向深度相差較大,很多專(zhuān)著已有詳細(xì)論述,
同時(shí)也在防治措施方面做了很多研究。
二、工程概況及施工要點(diǎn)
我段管養(yǎng)的南洛線和許南線出現(xiàn)最多的就是網(wǎng)裂,Z760線K0—K18是武警修的一條路,由于路面瀝青厚度小于設(shè)計(jì)厚度,所以導(dǎo)致路面出現(xiàn)網(wǎng)裂。我段最近正在采用路面封縫材料對(duì)上述兩路段的裂縫進(jìn)行了封縫處,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)效果較為明顯。施工配置除安全設(shè)施外,僅需1個(gè)工人,加熱設(shè)備靠1臺(tái)煤氣罐即可。施工要點(diǎn)如下
1.清潔縫邊路面的灰塵、臟物和松散的沙子。
2.根據(jù)縫寬確定截取封縫帶寬度,準(zhǔn)備好封縫帶。
3.用噴燈或噴槍將封縫帶加熱,沿裂縫位置將封縫帶緊貼于縫口,加熱的溫度以其表面變得油滑即可。
4.為了克服封縫帶與原路面的色差影響觀瞻效果??稍诜饪p帶未完全冷卻時(shí)在其上面撒一些細(xì)砂、細(xì)泥或粉煤灰。5.當(dāng)裂縫寬大于20mm時(shí),首先用普通材料填滿特大縫大約至縫寬1.5倍的高度。即填充料至縫面的距離大約是縫寬的1.5倍。把大縫封縫料熔化后澆在縫里,并加入適量干凈的碎石料,如此反復(fù)直到縫滿,這個(gè)過(guò)程要進(jìn)行人工搗實(shí)。再在其上貼封縫帶:當(dāng)裂縫小于10mm時(shí),可直接貼封縫帶:當(dāng)裂縫間于10—20mm之間時(shí)。應(yīng)用細(xì)砂進(jìn)行填實(shí)后再貼封縫帶。
6.施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好交通管制,確保施工安全。
三、結(jié)語(yǔ)
1.南洛線和許南線本身均是一條質(zhì)量?jī)?yōu)良的公路.主要質(zhì)量指標(biāo)均滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。目前路面出現(xiàn)一些裂縫,由于裂縫涉及路面結(jié)構(gòu)層及路基的垂向深度較大。有的路段還因?yàn)槁坊某两倒探Y(jié)未徹底完成造成的縱向裂縫,常規(guī)的處理方法造價(jià)高、對(duì)交通影響大且不徹底,用封縫帶進(jìn)行封縫處理確保雨水不下滲。效果較為明顯。
篇8
滬寧高速公路自1996年9月通車(chē),1998年有些路段出現(xiàn)了泛油現(xiàn)象,開(kāi)始時(shí)顏色較淺,并拌有輕微沉陷。隨著時(shí)間的推移,特別是長(zhǎng)期下雨后,路面的顏色愈來(lái)愈黑,并出現(xiàn)輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續(xù)沉陷,再發(fā)展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現(xiàn)松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現(xiàn)象。
通常水損害產(chǎn)生的原因有下列幾種:——路面排水系統(tǒng)不健全;
——路面壓實(shí)度不足;
——路面離析;
——其它:集料表面粉塵太多。
滬寧高速公路江蘇段瀝青路面上面層級(jí)配采用AC-16B型,其級(jí)配比部頒規(guī)范中AC-16I型粗,上面層空隙率大,易滲水。而原路面沒(méi)有設(shè)計(jì)排水結(jié)構(gòu)層,只是希望在上面層和中面層之間排水,同時(shí)在路肩上設(shè)置了碎石盲溝,通過(guò)碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實(shí)上,由上面層滲入的水,無(wú)法從碎石盲溝排出,而長(zhǎng)期滯留在路面中(天晴后數(shù)日,仍可看到在車(chē)輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過(guò)中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車(chē)輪荷載作用下,部分路面水變成有壓水,特別在夏季,溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離,造成路面松散脫落。
篇9
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;損害;防護(hù)措施
引言
瀝青路面早期病害現(xiàn)象主要有泛油、波浪、擁包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車(chē)轍9種[1]。本文將具體分析瀝青路面破壞的原因以及相關(guān)養(yǎng)護(hù)措施。
一、瀝青路面早期破壞的原因
(1)環(huán)境條件的影響
外在環(huán)境的變化是人為因素所不能控制的,惡劣環(huán)境會(huì)直接導(dǎo)致新建路面早期損害。例如:氣溫的變化,瀝青具有熱脹冷縮特性,在晝夜溫差較大的地區(qū),溫度反復(fù)的驟升夜降會(huì)導(dǎo)致瀝青路面疲勞,原因是溫度驟降會(huì)導(dǎo)致路基上層土體凍結(jié),但是路基下部土體溫度仍然比較高,水分在土體內(nèi)由溫度高處往溫度比較低處移動(dòng),使路基上層土體水分增多并隨著溫度降低凍結(jié)成冰。此時(shí)土孔隙內(nèi)的自由水在0℃以下時(shí)不斷凍結(jié),形成晶體,繼而引發(fā)冰晶體接觸的土顆粒表面的薄膜水受冰的結(jié)晶力作用,移動(dòng)到冰晶體上面凍結(jié),這樣,該處土粒周?chē)乃p薄而剩余了許多表面能(即水的張力作用),增加了從水膜能較厚土粒處吸濕的能力土中溫度高處的水分便向上移動(dòng),補(bǔ)充低溫處土粒薄膜水的轉(zhuǎn)移,從而溫度高處的水分不斷向溫度較低處的冰晶體移動(dòng)而形成冰晶,而冰晶體的體積越積越大,形成冰脹作用,使路基路面產(chǎn)生凍裂,凍脹隆起現(xiàn)象[2]。
(2)人為因素的影響
①嚴(yán)重超載。伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速迅猛發(fā)展,社會(huì)對(duì)物流的要求也越來(lái)越高,伴隨著對(duì)公路運(yùn)輸要求(運(yùn)輸頻率和載重)也越來(lái)越高。進(jìn)而導(dǎo)致一些個(gè)人或者部門(mén)為了自己的私利,嚴(yán)重超載,結(jié)果給瀝青路面(尤其是新鋪設(shè)好的路面)帶來(lái)了巨大破壞,大大縮減了路面的使用壽命,也浪費(fèi)了大量人力物力去養(yǎng)護(hù)路面,得不償失。
②采用的鋪設(shè)材料不達(dá)標(biāo)。瀝青和沙石材料類(lèi)型差異較大,導(dǎo)致路面質(zhì)量降低和壽命縮短,有些路面在使用初期已經(jīng)出現(xiàn)破損。
③人為設(shè)計(jì)不合理。在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,一方面對(duì)公路交通量的預(yù)算和評(píng)估值偏低導(dǎo)致路面厚度設(shè)計(jì)不足,結(jié)果路面剛投入使用不久就導(dǎo)致破損;一方面排水系統(tǒng)不夠完善,導(dǎo)致路面積水或者是積水下滲破壞路基,導(dǎo)致路面很快出現(xiàn)下陷或者坑洼。
二、杜絕瀝青路面早期損害的措施
(1)責(zé)任義務(wù)方面:相關(guān)執(zhí)法部門(mén)應(yīng)該嚴(yán)格控制超載車(chē)輛和違法車(chē)輛,減少對(duì)瀝青路面的直接損害,這是增加瀝青路面使用時(shí)間的重要方法之一。每個(gè)公民也應(yīng)該自覺(jué)遵守相關(guān)道路管理?xiàng)l例,履行愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的義務(wù),這樣不僅可以減少對(duì)路面的損害,更是對(duì)自己的人生安全負(fù)責(zé)任。
(2)路面設(shè)計(jì)方面:應(yīng)該充分評(píng)估和預(yù)測(cè)道路交通量和負(fù)載量,其中預(yù)測(cè)大負(fù)荷車(chē)輛交通量尤其重要,所以應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣呗访娴慕Y(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于半剛性結(jié)構(gòu)路面一定要合理的進(jìn)行組織設(shè)計(jì),包括路面材料、路面厚度、地下管道設(shè)計(jì)深度等,同時(shí)最好選用改良過(guò)的瀝青(瀝青混合材料中適宜的加入石棉和炭化纖維),從而增強(qiáng)路面的抗裂性能。路面預(yù)防主要是防排水,主要包括防治路側(cè)積水和積水下滲,因此在勘察設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)周邊的地理環(huán)境、水源、水量、水文條件等進(jìn)行精細(xì)的調(diào)查和記錄,同時(shí)應(yīng)該設(shè)計(jì)出合理的邊溝、截水溝、排水溝等排水措施,構(gòu)建完善的排水體系,防止各種各樣水流侵入路面地基而縮短公路的使用期限。
(3)路面施工方面:路基在施工的過(guò)程中,壓實(shí)度不能低于規(guī)定值,所以填充物中不能含有過(guò)多的淤泥、有機(jī)物和腐殖質(zhì)等松軟物質(zhì),對(duì)于需要填充的土路基應(yīng)該采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也因該加大壓實(shí)度的檢測(cè)力度,保證回填質(zhì)量。含水量在碾壓時(shí)應(yīng)該精確的控制,碾壓結(jié)束以后要馬上進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少不低于5天,養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)要嚴(yán)禁行車(chē),在養(yǎng)護(hù)結(jié)束以后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層;透層施工完成后,應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層,同時(shí)在工程實(shí)施時(shí)必須先將縫口清理干凈,然后立即澆灌乳化瀝青并跨縫鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵。
三、加強(qiáng)瀝青路面長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)
一些瀝青路面的早期損害,可能是臨近路面長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)措施不足,導(dǎo)致路面嚴(yán)重破壞,司機(jī)可能會(huì)避開(kāi)壞路進(jìn)而聚集在還未損害的道路上,增加了未損害公路的負(fù)載量,加速了該路面早期損害。
(1)路面養(yǎng)護(hù)和管理方面:很多瀝青路面的損壞都是因?yàn)槿藶椴徽_和不健康使用造成的,所以應(yīng)該從嚴(yán)執(zhí)法,依法治路,多上路檢查維護(hù),增強(qiáng)行政路政管理,更好地保護(hù)路產(chǎn)和路權(quán),保障公路的健康和順暢。同時(shí)對(duì)瀝青路面的各方面的養(yǎng)護(hù)要正確且及時(shí),例如,對(duì)于橫向裂縫和縱向裂縫,縫寬小于5mm的,可先將縫隙清理干凈(可以用空氣壓手機(jī)吹去塵土),再灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理;對(duì)于縫寬大于5mm的,將裂縫內(nèi)雜質(zhì)清理后可用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土填充、搗實(shí),再用烙鐵封口,也可以采用乳化瀝青混合料填封,對(duì)于輕微的龜裂可以采用刷油法處理,或進(jìn)行小面層噴油封面,對(duì)于大面積的龜裂、網(wǎng)裂,一般可采用加封層或現(xiàn)場(chǎng)再生法處理。必要時(shí)應(yīng)先處理路基或基層,然后再修復(fù)路面。
(2)日常養(yǎng)護(hù)同樣很重要:例如,春季應(yīng)做好瀝青路面收縮裂縫的灌、封處理;夏季是瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的有利季節(jié),應(yīng)及時(shí)處治泛油、銑刨鏟除擁包、波浪,挖補(bǔ)松散、坑槽,及時(shí)恢復(fù)路面的使用質(zhì)量;秋季應(yīng)做好冬季病害的預(yù)防性保養(yǎng)修理,如裂縫灌封處理、凍脹松脆的防治:冬季是瀝青路面比較穩(wěn)定的季節(jié),應(yīng)做好橫向、縱向裂縫的防治,并在積雪地區(qū)做好除雪防。
(3)公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)不能僅僅只依靠公路部門(mén)的維護(hù)和監(jiān)督,更需要我們每一個(gè)公民積極主動(dòng)參與維護(hù),自覺(jué)履行“維護(hù)公共財(cái)產(chǎn)不受損失”的義務(wù)。公路維護(hù)涉及到一系列的問(wèn)題,例如公路的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、管理、維護(hù)等各個(gè)方面,這是一項(xiàng)利國(guó)利民的重大工程,需要每一位公民的積極參與,齊抓共管,全民參與,狠抓落實(shí),明確責(zé)任,切實(shí)做好路面防治工作,保障公路的順利通暢和持久耐用。
四、結(jié)語(yǔ)
以上所述各種各樣的原因和病害加快了對(duì)瀝青路面的早期損害,結(jié)果導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)成本大大增加,浪費(fèi)了大量人力物力,這有悖于建立節(jié)約型國(guó)家的初衷和科學(xué)發(fā)展觀的理念,也不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。因此,減少對(duì)瀝青路面早期破壞、完善對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)、提高路面養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的工作已經(jīng)迫在眉睫。盡力去維持路面的健康狀態(tài),提高道路的使用功能,維護(hù)路面整潔美觀的狀態(tài),進(jìn)而延長(zhǎng)路面的使用期限,充分發(fā)揮其功能、作用和效益。
參考文獻(xiàn)
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篇10
關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;防治
因設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)等多種原因,瀝青路面往往在未達(dá)到設(shè)計(jì)年限甚至通車(chē)后2―3年出現(xiàn)開(kāi)裂、泛油、松散、坑槽等常見(jiàn)病害,這些病害的出現(xiàn)加大了養(yǎng)護(hù)成本,影響了行車(chē)的舒適和安全,縮短了瀝青路面的使用壽命。
1.瀝青路面病害成因分析
瀝青路面出現(xiàn)上述病害的原因主要有下列幾個(gè)方面。
1.1 瀝青質(zhì)量問(wèn)題
近幾年,由于我國(guó)將基礎(chǔ)設(shè)施作為投資重點(diǎn),全國(guó)各地開(kāi)工項(xiàng)目甚多,需要大量瀝青,而國(guó)產(chǎn)瀝青質(zhì)量不高,高等級(jí)路面瀝青基本上依賴進(jìn)口。由于建設(shè)資金有限,在路面結(jié)構(gòu)層的材料設(shè)計(jì)中,本著經(jīng)濟(jì)適用的原則,上面層采用進(jìn)口瀝青,而中面層、下面層則采用國(guó)產(chǎn)瀝青。瀝青材料性能參差不齊,致使瀝青路面不能達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。
1.2 瀝青混凝土施工配合比的問(wèn)題
按規(guī)范要求,瀝青砼配合比設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段,各階段要達(dá)到的目標(biāo)均有明確的要求,而實(shí)際施工時(shí),有的施工單位壓縮兩至三個(gè)階段,有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工。因此,理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足。另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致,高速公路工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低,碎石料場(chǎng)不規(guī)范,大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān),料場(chǎng)分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性、穩(wěn)定性均有較大的差別,導(dǎo)致瀝青路面質(zhì)量下降。
1.3 路面基層、路基強(qiáng)度不足
由于路面基層、路基強(qiáng)度不足,在車(chē)輛荷載反復(fù)作用下,使面層和基層發(fā)生永久性的結(jié)構(gòu)變形,導(dǎo)至路面產(chǎn)生裂紋。由于裂紋得不到及時(shí)處理,地表水滲入混合料,路面達(dá)到水飽合狀態(tài),使瀝青與粒料的粘結(jié)力嚴(yán)重破壞,瀝青路面易產(chǎn)生開(kāi)裂、松散及坑槽等病害。
1.4 氣候的影響
其一,瀝青路面處于一直處于露天狀態(tài),遭受風(fēng)吹雨打,受自然溫度影響較大,夏脹冬縮,產(chǎn)生裂紋,在雨水的影響及車(chē)輛荷載的作用下,瀝青路面易產(chǎn)生松散及坑槽等病害;其二,夏日,瀝青路面在陽(yáng)光直射下,瀝青達(dá)到軟化點(diǎn),在車(chē)輛荷載下,瀝青被擠壓到表面,形成泛油,這類(lèi)病害在二、三類(lèi)路面中較常見(jiàn)。
1.5 瀝青砼拌合及攤鋪的溫度
施工時(shí)混合料加熱溫度過(guò)高,使瀝青老化,過(guò)早失去粘結(jié)力而使粒料散落,其次由于施工時(shí)面層溫度較低,壓實(shí)不足,造成路面不密實(shí),透水性較大,粒料與瀝青失去粘結(jié)力,進(jìn)而導(dǎo)致路面局部松散或坑槽等病害。
2.瀝青路面病害的預(yù)防
從以上對(duì)瀝青路面常見(jiàn)病害的分析可見(jiàn),預(yù)防和減少路面病害的發(fā)生需從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)三方面綜合考慮,而非僅解決某一方面的問(wèn)題。
2.1 設(shè)計(jì)方面
應(yīng)通過(guò)全壽命周期成本進(jìn)行比較分析,尋找總成本最少技術(shù)可行的路面結(jié)構(gòu)方案,而不是為了節(jié)約項(xiàng)目投資成本,在養(yǎng)護(hù)方面成倍地增加成本。高等級(jí)公路在選材方面應(yīng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求,路面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當(dāng)前和設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量發(fā)展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面標(biāo)準(zhǔn)。在這方面,浙江省交通系統(tǒng)結(jié)合本省高速公路實(shí)際情況,提出了上、下面層采用重交瀝青,中上面層采用改性瀝青,骨料采用玄武巖,瀝青路面厚度不小于18cm.的路面設(shè)計(jì)基本要求。
2.2 施工方面
優(yōu)秀的設(shè)計(jì),合理的工期是修筑高質(zhì)量的基礎(chǔ),而科學(xué)施工則是高質(zhì)量的最終保證。
瀝青的選用十分關(guān)鍵,要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青,特別是瀝青針入度、延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。此外,透層油、粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青混凝土用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油、透層油泛油的影響。
材料的選配,特別是集料場(chǎng)應(yīng)固定。
瀝青混合料拌合時(shí)間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行,合理安排工期,避開(kāi)不利天氣施工。
從施工機(jī)具來(lái)講,拌合、攤鋪、碾壓機(jī)具必須配套,應(yīng)重視路面縱橫向施工接縫的成型及碾壓工藝。
瀝青砼施工期間,交通管制必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)禁止非施工車(chē)輛上路。
2.3 養(yǎng)護(hù)方面
瀝青路面的使用壽命與養(yǎng)護(hù)方面存在密切關(guān)系。路面產(chǎn)生的裂紋要及時(shí)進(jìn)行處理,防止雨雪水滲入,嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間置之不理。路面出現(xiàn)的松散、坑槽等病害要及時(shí)清除,修補(bǔ)前要對(duì)基層加強(qiáng)夯實(shí),修補(bǔ)后要求與原有路面平順,四周接縫平順整齊,無(wú)跳車(chē)現(xiàn)象。
3.瀝青路面病害的處治
3.1裂紋病害處治
對(duì)于出現(xiàn)的裂紋,處治時(shí)將病害處清掃干凈,用液化氣或噴燈將裂紋壁加熱到粘性狀態(tài),然后用油壺或?qū)iT(mén)灌縫設(shè)備直接向裂紋內(nèi)加熱的瀝青,最后在縫口表面撒布熱砂或石屑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對(duì)于較寬的裂紋,可用銑刀擴(kuò)寬,再按上述程序處理。
3.2松散、坑槽等病害處治
對(duì)于松散、坑槽等病害,方法一:可將病害處四周修成垂直面且槽壁邊線與路中線平行或垂直,然后用集中拌和的瀝青混凝土填充、壓實(shí)、封水。這種做法的缺點(diǎn)是坑槽邊緣接縫處容易出破損,返修率較高;方法二:將坑槽壁挖成45°角,開(kāi)口向上,且槽壁邊線與路中線平行或垂直,并將槽壁噴燒成粗糙形狀,然后鋪筑瀝青混凝土填充、壓實(shí)、封水。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是坑槽壁邊緣與舊路面結(jié)合密實(shí)破損較少,返修率低,但對(duì)坑槽開(kāi)挖機(jī)具要求較高。
3.3 彎沉未達(dá)標(biāo)的病害處治
對(duì)于路面彎沉值達(dá)不到規(guī)范值的路面,要首先對(duì)路基進(jìn)行加固處理,浙江杭寧高速公路及320國(guó)道對(duì)此曾采用先對(duì)路基注漿,然后加鋪面層處理,收到了良好的效果。
3.4泛油病害處治
當(dāng)路面出現(xiàn)泛油時(shí),可對(duì)泛油處撒布石屑或細(xì)砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。對(duì)于嚴(yán)重泛油,若路面發(fā)粘、發(fā)軟,造成路面嚴(yán)重變形,可鏟除路面重鋪面層。
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