時間:2013年01月05日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:目前,我國瀝青混凝土路面最常見的早期病害現象有:裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等,這些病害對新建公路的正常使用形成了嚴重的威脅。本文就幾種常見病害的成因進行分析并提出相應的預防措施及處理方法。
關鍵詞:瀝青路面 早期病害 成因分析 預防措施
Abstract: At present, the most common asphalt concrete pavement of early disease phenomenon: crack, water destruction, loose, the oil, goes on, these diseases of the normal use of building new highways formed a serious threat. This paper several common diseases cause analysis and put forward the corresponding prevention measures and treatment method.
Key words: the asphalt pavement early disease cause analysis the preventive measures
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著國家對公路建設投資力度的加大,我國的公路工程建設十分迅速。但是,隨著一條條公路的建成并投入運營,瀝青路面早期病害現象也越來越引起業內人士的普遍關注。目前,瀝青混凝土路面最常見的早期病害現象有:裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等,對新建公路的正常使用形成了嚴重的威脅。本文就以上幾種常見病害的成因進行分析并結合實際提出相應的預防措施和處理方法,以供參考。
一、瀝青混凝土路面早期病害成因分析
造成瀝青混凝土路面早期病害的因素很多,但綜合起來主要有路面結構設計不合理、現場施工質量控制不嚴、投入運營后超載車輛管理不嚴、氣候條件影響等四個方面。下面就以上幾種最常見的瀝青混凝土路面早期病害成因逐一進行分析:
(一)裂縫: 公路瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。縱向裂縫的產生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的。特別是在舊路基拓寬地段,由于土質臺階處理不規范、分層填筑厚度及壓實度控制不嚴,尤其在有表面水滲入的情況下,這些地段往往是縱向裂縫的高發區。橫向裂縫的產生則往往是由于溫度應力的作用而產生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸,并隨著時間增長造成瀝青老化,瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低,溫度裂縫也隨之增加。面層裂縫一旦發生沖刷、唧漿就會產生以縫為中心的下陷形變,同時引起裂縫兩側產生新裂縫甚至碎裂破壞。
(二)水破壞:所謂水破壞即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現象,它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。采用半開式(Ⅱ型)瀝青混凝土表面層時,產生的水破壞尤為嚴重。
(三)松散:松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落,從表面向下發展的漸進過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因。可能導致松散的情況還有:
1、集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,表面的摩擦力磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫落。這種情況的產生主要是由于集料含泥量超標所造成的。
2、表面離析處往往缺少大部分細集料,離析面上粗集料與粗集料相接觸,但只有在少數接觸點瀝青膜與集料粘結。隨時間增長,瀝青會老化,瀝青膜剝落會使瀝青與集料的粘結力減弱,孔隙中的水凍結會破壞粘結力,或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產生松散。
3、瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。
(四)泛油:新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節,特別在連續多天高溫后,在大量行車特別是在重載車輛作用下進一步壓實,易導致瀝青混凝土內部過多的自由瀝青向上移動,產生泛油現象,油石比偏大地段表現的尤為明顯。高溫季節雨水侵入瀝青混凝土內部后,如瀝青與礦料的粘結力不足,瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動,產生更嚴重的泛油現象。在絕大多數情況下,泛油僅產生在行車道上,而且是間斷式的片狀分布。
瀝青用量過大是產生瀝青面層泛油的最主要原因。而瀝青用量過大的主要原因有:1、瀝青混合料配合比設計的擊實功不夠。我國在設計瀝青混合料配合比時通常采用馬歇爾試驗方法。當初在開發和確定馬歇爾試驗方法時,選定室內試驗的壓實功是要使室內產生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達到的密度。如果室內所用擊實功產生的密度小于使用過程中所達到的最終密度,所選定的瀝青用量就會偏多,但目前由于各種原因室內試驗所得到的密度遠遠低于使用過程中所達到的最終密度,這使現場施工中產生瀝青用量過大不足為奇。2、施工控制不嚴和管理不善。有些施工單位在生產過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌合不均都是造成瀝青混凝土路面局部瀝青用量偏大的主觀原因。3、少數施工單位習慣于使用瀝青用量過大的混合料。有些人認為瀝青用量越大,裹覆礦料的瀝青膜越厚,瀝青混合料的粘結力就越大。但實際情況恰恰相反,包覆礦料的瀝青膜越薄,瀝青混合料的粘結力就越大。在嚴重泛油路段,瀝青面層表面發光發亮,以摩擦系數和表面構造深度表征的抗滑性能達不到行車要求時往往會造成交通事故。
(五)推移:推移的產生一般與基層施工質量、透油層灑布質量、超載車輛比重加大、瀝青混合料性能不良等因素有關。在瀝青混凝土路面鋪筑前,由于基層表面清掃不干凈、透層油灑布不均等都會容易造成瀝青面層和基層粘結不良。瀝青面層建成運營后在大量行車荷載(超載車輛)作用下,由于與基層粘結不良特別在瀝青面層施工接縫處開始產生推移,隨著時間增長,輪跡帶兩側會產生壅包,甚至會出現由于推移而造成的嚴重裂縫。在基層平整度較差、面層厚度較薄的地段往往由于施工質量等原因,基層不平整會反映到瀝青路面上,車輛荷載作用下面層不平整會愈加明顯,形成波浪。
三、瀝青混凝土路面早期病害的處理措施
瀝青混凝土路面一些早期病害及已經發展的病害的處理措施:
-----裂縫:
1、橫向裂縫可采用的處理措施:
⑴輕度橫向裂縫時(裂縫寬度B<5mm),不銑刨,僅采用改性乳化瀝青灌縫處理。若為罩面路段,則在罩面前先對裂縫進行灌縫。
⑵重度橫向裂縫時(裂縫寬度B>5mm),處理方式分別為:銑刨一層面層,灌縫并根據現場實際情況貼抗裂貼,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊。若為罩面路段,其處理方式為:i、當罩面厚度<8cm時,銑刨一層面層,灌縫并根據現場實際情況貼抗裂貼,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊。ii、當罩面厚度≥8cm時,灌縫并根據現場實際情況貼抗裂貼。
2、縱向裂縫可采用的處理措施:
⑴當輕度縱向裂縫時,處理方式為銑刨一層面層(下部裂縫>3mm時繼續銑刨),用空壓機吹凈,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊。
⑵當重度縱向裂縫時,處理方式為銑刨兩層面層(下部裂縫>3mm時繼續銑刨),用空壓機吹凈,下部裂縫處根據現場實際情況貼抗裂貼,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊。
----車轍:
車轍處理按照車轍深度進行考慮。
⑴車轍深度<1.5cm時,不處理。
⑵車轍深度在1.5~3cm之間的路段,采用銑刨一層面層,用空壓機吹凈,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊。
---龜裂、不規則裂縫、沉陷、松散及坑槽:
龜裂、不規則裂縫、沉陷、松散及坑槽按照病害的嚴重程度來處理。
⑴輕度病害處理方式為銑刨一層面層,用空壓機吹凈,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼,并壓實封邊;
⑵當病害更嚴重時,須加深銑刨兩層或三層面層,用空壓機吹凈,灑改性乳化瀝青粘層后重新回填瀝青砼;
⑶當病害特別嚴重,伴隨基層松散時,僅處理面層難以根治,須進一步處理基層。處理方法為銑刨至基層,基層銑刨厚度不小于15cm,回填采用瀝青砼。
上述各類病害處理中,按照“小洞大補、圓洞方補、斜洞正補”的基本原則,病害處理要求徹底,回填后作封邊處理。
鑒于目前瀝青路面病害早期化的特點,在優化設計的同時,更為重要的是應該加強施工管理、提高現場施工質量,規范施工,科研與工程實踐相結合,盡量在提高瀝青路面使用性能的同時,延長使用壽命,提高投資效益。
參考文獻
[1] 《公路瀝青路面設計規范》. (JTG D50-2006).
[2] 《公路瀝青路面施工技術規范》.(JTG F40-2004).
[3] 《公路路面基層施工技術規范》.(JTJ 034-2000)