瀝青混凝土路面常見病害成因分析及防治對策_(dá)第1頁
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文檔簡介

1、<p>  瀝青混凝土路面常見病害成因分析及防治對策</p><p>  摘 要簡述了瀝青路面常見的病害形式,從設(shè)計(jì)規(guī)范、瀝青砼拌合溫度的控制等分析了道路病害產(chǎn)生的原因,并提出防治病害的具體措施。 </p><p>  關(guān)鍵詞瀝青路面;路面病害 </p><p>  中圖分類號: U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A </p><p><

2、;b>  1引言 </b></p><p>  瀝青作為一種路面結(jié)合料,得到了廣泛的應(yīng)用,從地方道路到城市道路,從低等級路到高等級公路,從路面底基層到路面基層,均普遍采用。成為公路建設(shè)長久使用不衰的一種材料。但由于瀝青材質(zhì)本身的差異,以及外界因素的影響,瀝青路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害,這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全,加大了汽車磨損,縮短了瀝青路面使用壽命,影響了道路

3、投資效益。 </p><p>  2病害出現(xiàn)原因分析 </p><p>  瀝青路面病害的出現(xiàn),主要由下列幾個(gè)方面原因。 </p><p>  2.1透層油、粘層油對路面的影響 </p><p>  為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青砼本身層與層之間具有良好的結(jié)合性,灑一定數(shù)量的透層油和粘層油是十分必要的,然而,若在高等級道路采用二灰碎石或水泥

4、穩(wěn)定級配碎石,滲透性能均比較差,加上局部擠壓平整度稍差,經(jīng)常有透層油窩積現(xiàn)象,導(dǎo)致高等級道路局部路段油石比增大,出現(xiàn)路面發(fā)軟、扭曲、推擁現(xiàn)象。 </p><p><b>  2.2氣候的影響 </b></p><p>  1)低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過大的溫度應(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

5、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)力松弛趕不上溫度應(yīng)力增長,混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中受到約束的,面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度,瀝青面層就會開裂,產(chǎn)生裂縫。由于瀝青路面寬度有限,收縮路面結(jié)構(gòu)的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。 </p><p>  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

6、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)力松弛性能降低,最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。 </p><p>  瀝青路面具有高溫軟化特性,盡管設(shè)計(jì)及施工中盡可能降低油石比,最大限度地利用骨料級配增大高溫穩(wěn)定性,但在車輛長期作用下仍要產(chǎn)生車轍。泛油一般出現(xiàn)在高溫天氣,由于氣溫升高而導(dǎo)致瀝青軟化點(diǎn)的不適應(yīng)。 </p><p>  2.3瀝青混凝土

7、配合比設(shè)計(jì)存在的問題 </p><p>  瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個(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)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí),若壓縮兩至三個(gè)階段,或干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,從理論和實(shí)踐來講會存在較大的偏差,導(dǎo)致瀝青混凝土在質(zhì)量存在先天不足,另一方面若高速公路工期較短,碎石料場不規(guī)范,料場分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性、穩(wěn)定性有較大差別,

8、雖然在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過程中也檢測并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級配都在變化,這也是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。 </p><p>  2.4瀝青混凝土拌合溫度的控制 </p><p>  石油瀝青拌合出場溫度要求在120~165 ℃, 而實(shí)際上有些施工單位由于設(shè)備和人員素質(zhì)等原因,在拌合溫度控制方面時(shí)高時(shí)低很不穩(wěn)定。溫度過

9、高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì), 沒有黏性使瀝青混凝土松散;溫度過低,瀝青混和料拌合不勻, 影響級配,這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時(shí)局部松散或其他病害的原因。 </p><p>  在瀝青混合料拌制完成后, 從拌合廠向攤鋪現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)倪^程中, 空氣與混合料之間的溫差一般大于120 ℃。加上因速度形成的相對風(fēng)速較高, 會導(dǎo)致混合料溫度在到達(dá)現(xiàn)場前有較大的下降。降溫幅度由表及里逐漸減少, 最嚴(yán)重的降溫區(qū)發(fā)生在料堆表面和馬槽的接觸面。降溫

10、嚴(yán)重程度取決于運(yùn)輸時(shí)間、速度、氣溫、保溫措施等因素。 </p><p>  2.5瀝青混凝土的攤鋪 </p><p>  由于現(xiàn)在攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析,這種離析改變了瀝青砼生產(chǎn)配合比;其次由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長,隨著攤鋪次數(shù)的增加產(chǎn)生變形,對路面橫坡的控制也有較大影響。 </p><p>  另外,在混合料從運(yùn)

11、輸車向攤鋪機(jī)喂料斗卸料到刮料板輸料的過程中,接觸面表層料,特別是兩側(cè)車廂接觸面的表層料,在每車料中最后被刮料板送到螺旋布料器,即每一車料降溫幅度最大的表層“冷”料是集中被鋪出的,表面料降溫幅度較大、在正常的碾壓過程中壓實(shí)度難以達(dá)到要求,是路面產(chǎn)生松散、坑槽和滲水破壞的原因。 </p><p><b>  3路面病害的根治 </b></p><p>  瀝青砼路面常見病

12、害的根治應(yīng)從設(shè)計(jì)、 施工和路面維護(hù)三個(gè)方面著手,只解決一個(gè)方面的問題是不夠的。 </p><p>  3.1設(shè)計(jì)方面的要求 </p><p>  應(yīng)特別考慮特大車輛荷載對路基路面所產(chǎn)生的影響,其換算關(guān)系不是簡單的倍數(shù)關(guān)系,在這方面要應(yīng)引進(jìn)部分省市科研機(jī)構(gòu)的科研成果或引進(jìn)國外科研機(jī)構(gòu)提供的一些參數(shù)進(jìn)行確定。 </p><p>  高等級公路在選材方面應(yīng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),路

13、面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當(dāng)前和在設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通發(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)。有的高速公路通車不到一年,大面積返工,原因何在,一方面是為了省錢用國產(chǎn)瀝青替代進(jìn)口瀝青;另一方面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)偏薄,路面基層、底基層滿足不了行車荷載的要求。從綜合效益來看,由于節(jié)省資金造成的路面破壞遠(yuǎn)比多修幾公里路所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大得多。 </p><p><b>  3.2施工方面 </b>&l

14、t;/p><p>  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)量的保證。首先是對材料的選配, 特別是集料場應(yīng)固定, 選擇1~2家能保證施工進(jìn)度的廠家供料, 使材料級配始終處于受控狀態(tài), 不能偏離級配中線太遠(yuǎn)。在施工過程中從以下幾方面進(jìn)行控制: </p><p>  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壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范

15、圍內(nèi)。 </p><p>  2) 半剛性基層碾壓完成后, 要及時(shí)養(yǎng)生。 </p><p>  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。 </p><p>  4) 透層或封層完成后, 應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。瀝青的選用十分關(guān)鍵, 要挑選符合各項(xiàng)規(guī)范要求的瀝青, 特別是瀝青針入度、延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。在北方施工由于近些年的氣候偏暖,

16、因此, 瀝青標(biāo)號宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號瀝青。此外, 透層油、粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼同一種瀝青, 特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油、透層油返油時(shí)的影響。 </p><p>  瀝青砼施工期間, 交通管制必須有專人負(fù)責(zé), 禁止非施工車輛上路, 防止上路機(jī)械漏油, 保持路面干凈整潔。 </p><p>  3. 3道路的養(yǎng)護(hù) </p><p>  圍繞建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、維修與

17、預(yù)防的關(guān)系, 隨著路網(wǎng)的不斷完善, 只有長期保持良好的路面使用性能, 道路建設(shè)的巨額投資才能充分發(fā)揮其投資效益, 而長期保持路面良好的技術(shù)狀況必須有一個(gè)強(qiáng)有力的養(yǎng)護(hù)維修支持系統(tǒng)來保障。從這一意義上來說, 養(yǎng)護(hù)維修實(shí)際上是道路建設(shè)的一種延續(xù)。 </p><p>  在路面養(yǎng)護(hù)和維修的關(guān)系上, 長期以來人們總是習(xí)慣于等到路面開始出現(xiàn)損壞后, 才對它進(jìn)行維修, 而對于路面還處于良好狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義則往往認(rèn)識不

18、足。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)質(zhì)上是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施, 并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞。 </p><p>  預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最佳實(shí)施時(shí)機(jī)應(yīng)該是在路面尚處于良好狀況、或者只有某些病害先兆時(shí)進(jìn)行。雖然預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需要投入某些費(fèi)用, 但它是一種費(fèi)用—效益比非常良好的養(yǎng)護(hù)措施。當(dāng)路面剛出現(xiàn)病害先兆時(shí),及時(shí)對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)要比發(fā)生大的病害后處理簡單, 節(jié)省費(fèi)用, 說明重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)意義。 </p><p&g

19、t;<b>  4 結(jié)語 </b></p><p>  總之, 瀝青混凝土路面早期病害的產(chǎn)生有多方面的因素,無論設(shè)計(jì)方面、還是施工方面都存在一些不足。鑒于目前瀝青混凝土路面病害早期化的特點(diǎn), 在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí), 更為重要的是應(yīng)該加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量, 規(guī)范施工, 盡量在提高瀝青路面使用性能的同時(shí), 延長使用壽命, 提高投資效益。 </p><p><b

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