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沥青路面常见的病害分析及治理研究对策

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[摘 要]随着公路运输负荷的日渐加大,沥青路面破损严重,公路路面的处理修复成为重要问题,基于沥青路面特性和路面破损的成因分析,探讨了几种处理修复方法。

[关键词]沥青路面,常见病害,预防对策

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0187-01

沥青混凝土路面在重交通和气候环境影响下,由于材料、施工等方面原因导致裂缝是经常发生的问题。路面裂缝从表观形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝;从形成原因可分为强度裂缝、反射裂缝、结构式裂缝和温度变化造成的裂缝等。这些裂缝对公路的使用寿命影响很大.必须采取合理措施进行防治。

一、沥青路面有何特性

世界各国高等级公路大多采用沥青路面,是具有下列良好性能:

(一)足够的力学强度,能承受车辆荷载施加到路面上的各种作用力。

(二)一定的弹性和塑形变形能力,能承受应变而不破坏;

(三)与汽车轮眙的附着力较好,可保证行车安全;

(四)有高度减震性,可使汽车快速行驶,平稳而低噪声;

(五)不扬尘,且容易清扫和冲洗;

(六)维修工作比较简单,且沥青路面可再生利用。

二、沥青路面病害产生的主要原因分析

沥青路面早期破坏的现象有:

(一)路面设计方面的问题

(1)结构设计不合理:沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范.沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,因而在设计时宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合抖,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性

(2)油路补强段的路面厚度考虑不足。但设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。

(3)岩石路段石质类型确定有误在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,容易出错。

(4)路面厚度设计问题。

(二)路基、路面整体强度不足时产生的裂缝

路基、路面整体强度不合格或者不均匀.弯沉值过大.引起路面出现沉陷、车辙和裂缝等病害:

(三)沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝由于路面材料弯拉强度不足.在车辆荷载的反复作用下路面会产生弯拉疲劳裂缝.基层的底部产生拉应力.该拉应力大于基层的抗拉强度时.则底部就很快开裂,严重的会出现车辙或沉陷。

(四)沥青材料老化产生的裂缝

沥青材料老化后.变形能力减弱,路面被拉断.多呈现龟裂。龟裂是沥青路面的一种结构性损坏。

(五)基层反射裂缝

由于路面基层结构设计不当、配合比不当、拌和不均.施工质量差、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降.在车辆荷载反复作用下,使沥青以下的半刚性基层底部拉应力超过其疲劳强度而断裂,产生由下向上反射裂缝。

(六)温度变化产生的裂缝

沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝通常表现为横向裂缝。其裂缝的特点是从路基边缘向路面中心过渡。且边缘裂缝宽,路中裂缝窄。温度变化裂缝包括温度收缩和温度疲劳裂缝,温度收缩裂缝.即随着温度下隆,沥青面层开始收缩,当收缩的拉应力大于沥青混合科的抗拉强度时.路面就出现开裂现象。

(七)路基冻涨产生的裂缝

由于路基含水量大,冬季冻胀将路面拱起而产生断裂。温度反复交替的冬天.路基冻结缓慢.加剧了冻胀。春季上层融化的过量水分来不及排出路基,使路基含水量增大.在重交通的作用下,极易产生裂缝和翻浆。

(八)沥青路面的木损害

沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步浸入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

三、沥青路面早期病害的预防对策

针对上述沥青路面早期病害产生的原因,笔者认为其防治措施应做到一下几点:

(一)治路病害先治水害

要保证公路工程、养护质量,必须先处理好水,故而公路扩建、改造工程的设计必须将排水防护工程作为整个工程设计的重点之一,使地下水不得渗泡路基,地表水不渗透路面。在日常的路面养护中,应加强对路基路面排水设施的养护,路肩与路面衔接应平顺,及时排出路肩及路面积水,这样才能使路面长期保持干燥状态,使路基面保持一定的刚度和强度。

(二)严把设计关、施工关

设计单位和设计人员必须严格规范进行设计,在设计上必须做到科学严谨,设计资料必须和设计情况相符,坚决拒绝“只管数量,不管质量”和行政指令设计,杜绝边施工,边设计和无设计施工的现象。

(三)合理地选材

(1)选择抗裂性好的材料做基层。为减少收缩裂缝,应增加粗骨料含量,降低施工含水量,提高基层压实度,尽量避免采用干缩性较大的材料如水泥、石灰等做结合料,而应选用级碎(砾)石及工业矿渣等做基层材料。

(2)采用质改性沥青。改性沥表在低温粘度。耐老化等指标上均优于普通沥青,目前普遍采用的改性沥青有橡胶类(如SBR乳胶)、热塑性橡胶弹性体和热塑树脂类(如PE、EVA等)。

改性沥青混凝圭造价高,但长期经济效益较好,因此,一般用于新建道路。

(3)选择合适的矿料。无论什么骨料,为使沥青与矿料之间很好的粘结应使用抗剥离剂,以延缓由于荷载和温度的反复作用发生沥青剥离而产生水毁现象,同时限制碱性骨料的作用。

(四)没用正确的施工

(1)严格控制半刚性基层施工时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范允许的范围之内。

(2)半刚性基层碾压完成后,要及时养生.保护混合科的含水量不受损失,决不能让基层暴晒变干而开裂。

(3)半刚性基层碾压及养生结束后.应立即喷洒稀释沥青或沥青乳液.并撤3―8mm的碎石。做成下封层,保护基层中的水分不致迅速失去。下封层作完后应尽快铺筑沥青面层:

(4)加强运料车的保温工作.保证适宜的摊铺,碾压温度、及时摊铺并保证供料和施工的连续性:同时采用大动力机械拌和设备.做到沥青拌和均匀.油石比控制标准。

(5)路面基层要严格验收。局部进行特殊处理面层与基层之间的下封层在施工中要浇洒粘层油,这样可增加面层与基层牟接触程度璧弯拉应力控制在最小值附近,基层增加弹性模量可有效地减少沥青面层底面的弯拉应力。

(五)预防为主,加强养护

沥青路面的早期病害消除,必须坚持以防为主,防治结合。根据积累的技术经验资料和科学分析,加强防范,消除导致公路路面破坏的因素,增强路面的耐久性,提高防御灾害的能力。早期预防性专业养护如何实施,必须从本地区的实际情况出发,秉着科学规主.经济安全、便于操作的原则,尽快形成沥青路面预防性养护管理规范,并在实际养护工作中得以应用。

结束语

沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,无论设计方面,还是施工方面都存在一些不足,鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理,提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。

参考文献

[1] 杨树强,关于沥青混凝土路面病害原因及其施工技术的探讨,民营科技,2010年第4期.

[2] 买俊杰,小议沥青路面破损的成因与处理措施,民营科技,2010年第4期.

[3] 梁飞,探讨沥青路面的常见裂缝病害及其控制措施,中科技,2014.23期.