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公路工程預防瀝青路面的病害 推薦站內優秀公歷類雜志:《公路工程》雙核心刊物是什么意思 創刊于1975年,由湖南省交通科學研究院主辦。,是中國公路行業綜合技術類科學技術期刊。同時也是“公路運輸類中文核心期刊”、“中國科技論文統計源期刊”和“中南公路科技情報網網刊”。專門刊載道路、橋梁及交通工程的理論研究與工程應用文章。包括公路、橋梁、結構理論、路面、路基、人工結構物、線路勘測設計、計算機應用等內容?晒⿵氖陆煌ㄑ芯、施工、監理、管理的工程技術人員、管理人員和大專院校、中專師生閱讀,亦可供市政、水利、建筑、鐵道建筑等土木工程技術人員參考。
摘要:文中針對公路瀝青路面幾種常見病害的產生原因進行了分析,提出防治病害產生的建議,并給出治理方法。
關鍵詞:公路工程,瀝青路面,病害,防治
由于瀝青路面較水泥砼路面具有行車平穩、不反光、噪聲低、粉塵少、維修養護方便且對交通影響少等較多的優點,加上改性瀝青的推廣使用,使近年新建成的路面及橋面幾乎都采用了瀝青路面。隨著時間的推移,新的瀝青路面將會慢慢轉脆,失去彈性,逐漸硬化,出現裂縫、坑槽,直至老化、嚴重龜裂。直接影響了交通的運行,增加養護管理資金的投入。為此,就其原因及對策做出分析。
1瀝青混凝土路面常出現的幾種病害
1.1 裂縫
眾所周知,瀝青作為感溫性的非彈性材料,當氣候、溫度變化時,瀝青也會熱脹冷縮,當收縮的強度與路面材料的抗拉強度相差甚大時,路面就會自表面而下開始開裂。這一病害的出現往往意味著路面已經被損壞。且損害的程度在逐漸加劇。
1.2 車轍
車轍是指由于車輛長期在路面行駛而留下的車輪永久壓痕。在一定程度上反映了車輛行駛的舒適度以及路面的安全性和使用期限。它會對路面造成的損害以及行車危險如下:第一、導致路面變形,大大降低了路面的平整度;第二、由于常年的磨損使車轍處的瀝青層厚度越來越薄.使得路面的整體強度受到影響,更容易產生其他路面病害;第三、由于路面不平整。車輛在行駛途中需要變換車道或者超車時會對車輛的操縱穩定性受到影響,易引發交通事故。
1.3 泛油
由于瀝青的熱穩定性較差、在路面建設時瀝青的使用量過大或稠度太低都會導致路面有不同程度的泛油。這種路面病害會產生以下幾種后果:
第一、由于路面有多余瀝青存在,減少了路面與車輛輪胎之間的摩擦力,尤其是雨天路面非常濕滑,增大了發生交通事故的可能性;第二、泛油使得瀝青面層上部的瀝青含量不斷增高而面層的中部與下部的瀝青含量越來越低,使面層下部的抗裂能力與抗疲勞能力降低,直接造成對路基的損害;第三、由于面層的中層與下層部分的瀝青含量越來越少使得地下水更易對路基進行侵蝕,導致路面的水損害。
2病害產生的原因
2.1 主觀原因
工程技術施工管理的好壞直接關系到工程的質量,有些發包商為了節省工程投資造價,降低工程成本,將工程單價壓得很低,一些具備施工條件的單位很難接受此項工程。這樣就給技術力量很低的單位來完成此項工程,他們以低廉的價格、簡易的工序、拼揍的技術力量和施工機械進行施工,施工中管理不嚴格,監理水平有限,業務水平低,甚至沒有試驗室,缺乏必要的平行對比試驗,抽樣化驗很少,管理人員和機械設備力量不足,再加上對路基路面高標準嚴要求認識較低、缺乏強有力的質量意識等方面都會對質量有很大的影響。
有些單位在管理上的疏漏,造成質量上的問題很多。有的為了節約資金,節省材料,獲取更多的利潤,在施工中不按質量要求去執行。
2.2 客觀原因
路基是形成路面的主要基礎,柔性路面在荷載的作用下,過量的彈性和塑性變形新產生的表面翻漿和路面凸凹不平,其主要原因是路基強度不夠所造成的,因而路面對路基支承的要求首先表現在路基低抗變形的能力。
由于瀝青材料及以瀝青作為膠結斜的瀝青面層,具有熱軟冷脆的特性,故瀝青路面的病害形成主要表現為兩個相反的方面:一是波浪、擁包和車轍;再就是開裂,并進而形成坑凼或松動脫落,前者是瀝青面層塑性變形逐漸累積的結果,與瀝青的種類、稠度、用量及混合料的配合比有關,而后者則是瀝青面層的抗變形能力小于路面的變形改造成的,除亦與產生波浪、擁包的因素有關外,實踐還表明,它與整個路面的強度,特別是剛度有著密切的關系。
3路面病害的幾個有效防治措施
3.1原材料質量控制
(1)瀝青應選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標。
(2)集料選用的骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。
(3)混合料的級配確定瀝青混合料的高溫穩定性和疲勞性能、低溫抗裂性,路面表面特性和耐久性是兩對矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會降低另一方面性能。
(4)混合料配合比設計,實際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優化設計,根據當地的氣候條件和交通情況做具體分析,盡量互相兼顧。當然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個途徑:第一是改善礦料級配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(sMA):第二是改善瀝青結合料,采用改性瀝青。
3.2優化設計
提高長期使用性能的重點應該從優化結構組合設計,按每一條路的實際情況得到的數據去設計路面面層,這樣的數據才能更合理、更適合。對各油面層瀝青混合料進行優化設計,礦質混合料設計時應采用骨架密實結構,最佳瀝青用量應根據不同層位油面層需要的功能謹慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩定性,江西地區施工采用的瀝青用量應按最佳瀝青用量OAC降低0.1%-0.3%選用,中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對中、上面層使用瀝青進行SBS改性。
3.3路基的強度
首先壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制。使其達到規定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,每層的松鋪厚度不應大于30Cm.必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度。
3.4施工過程中質量的控制
(1)瀝青的選用十分關鍵,要挑選符合規范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度,延度指標必須嚴格把關,在北方施工由于近些年的氣候偏暖,因此,瀝青標號宜選擇在規定范圍內低標號瀝青。此外,透層油、粘層油瀝青應采用與瀝青砼用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應考慮粘層油透層油返油時對其影響。
(2)在瀝青混合料配合比設計上要特別重視。
(3)瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按規范要求進行,合理安排工期,避開不利天氣施工。
(4)攤鋪機應選用熟練的攤鋪機操作手,并選擇兩臺前后錯開同時施工,而少采用傘斷面攤鋪機,在攤鋪過程中,應盡量避免停機,注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。
4 治理方法
4.1 裂縫的治理方法
為防止雨水由裂縫滲透至路面結構,對于細裂縫(2mm~5mm)可用改性乳化瀝青灌縫;對大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫。灌縫前,須清除縫內、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內干燥,灌縫后,表面撤上粗砂或3mm~5mm石屑。
4.2 車轍的治理方法
如僅在輪跡處出現下陷,而輪跡兩側未出現隆起時,則可先確定修補范圍,一般町日測或將直尺架在凹陷上,與長直尺底面相接的路面處可確定為修補范圍的輪廓線,沿輪廓線將5cm~10cm寬的面層完全鑿去或用機械銑削,槽壁與槽底垂直,并將凹陷內的原面層鑿毛,清掃干凈后,涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2粘層瀝青,用與原面層結構相同的材料修補,并充分壓實,與路面接平。如在輪跡的兩側同時出現條狀隆起,先將隆起部位鑿去或銑削,直至其深度大于原面層材料最大粒徑的2倍,槽壁與槽底垂直,將波谷處的原面層鑿毛,清掃干凈后涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2粘層瀝青,再鋪筑與面層相同級配的瀝青混合料,并充分壓實,與路面接平。
4.3 翻漿的治理方法
采取切實措施,使路面排水順暢,及時清除雨水進水井垃圾,避免路面積水和減少雨水下滲:對輕微翻漿路段,將面層挖除后,清除基層表面軟弱層,施設下封層后鋪筑瀝青面層;對研磨翻漿路段,將面層、基層挖除,如涉及路基,還要對路基處理之后,鋪筑水穩性好、含有粗骨料的半剛性材料作基層,用適宜的瀝青結構層進行修復,并做排除路面結構層內積水的技術措施。
參考文獻:
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