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沥青路面

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沥青路面范文第1篇

关键词:沥青路面 检测 养护

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0047-01

1 沥青路面常见病害

沥青路面应用服务阶段中,经常出现的病害现象为裂缝、车辙、坑槽、局部沉降以及桥头跳车等。裂缝现象包括纵向、横向裂缝以及龟裂或不规则裂缝。由引发机理进行分析,则可将面层裂缝分成温度、疲劳以及基层反射引发的裂缝。另外还可将沥青路面裂缝划分成荷载以及非荷载裂缝等。

沥青路面车辙病害主要发生在高温季节,在车辆荷载持续碾压作用下产生,其严重性同沥青路面的整体结构以及材料配比关系密切。沥青路面在受到车辆荷载的影响下会形成蠕变,还可在雨水的不断渗透与侵蚀下破坏表层粉料,进而令其软化并产生车辙。路面坑槽多发于半刚性沥青路面,由于混合料拌合不匀称、沥青比例较少,施工阶段中材料温度过高,会令沥青较早的产生老化并令脆度增加。另外如果温度较低,处理压实不全面,则会令沥青路面较薄,进而发生坑槽病害。

沥青路面在出现细小裂缝倘若没有快速的进行封堵,则在雨水渗入后受到车辆轮胎的泵吸影响,会令半刚性基层灰浆产生析出,进而令基层变得更为松散。另外路面成形不佳,整体强度有限也会在受到车荷载的影响下而形成网裂,进而引发局部沉降现象。

通常来讲,桥头跳车多引发自高填方路段以及地基不佳、包含空穴的方位。由于路基产生不均匀的沉降,在桥头台背进行填土没有充分的压实进而可形成路基沉降问题。

2 沥青路面科学检测

2.1 沥青路面弯沉及平整性检测

沥青路面弯沉为基于规定标准轴载影响,路面轮隙形成总垂度变形。当前普遍应用的检测弯沉方式为贝克曼梁技术。该方式优势在于便利操作,可检测路基以及路面形成的回弹弯沉,缺陷问题则为测试结论会受到人为操作方式的显著影响。沥青路面形成弯沉基于标准温度,即20 ℃为宜,倘若在他类温度标准下实施测试,则应对温度进行必要的修正。还有一类检测方式为激光测定法,该技术依据光电流数量进行路面产生回弹弯沉状况的分析计算,有效的弥补了上述方式的不良缺陷。

沥青路面平整性为其表层令行车车辆产生振动具体的高程转变。对其进行检测需要应用的专用设备包括断面以及反应工具两类。前者设备具体分为3 m直尺以及激光检测仪器等。为实现灵活测试目标,可选用连续平整测试仪器,当然该工具测试工作的效率有限,因此并不适合用于已存在大量坑槽、严重破坏的沥青路面路段。激光平整测试工具主要借助激光传感部件,利用加速度仪器以及陀螺仪进行平整度的验证测试。该方式工作效率高,且具有良好的精度,另外还可实施路面纵断面以及横坡、车辙的试验测量。利用车载颠簸累积量测仪器进行平整度校验,主要依据相应的速度令测试车行使,通过沥青路面不平整引发的汽车激振现象,利用机械传感装置进行试验分析,该技术测定效率高,同时性价比良好,具有便利操作的优势特征。

2.2 沥青路面抗滑性检测

沥青路面抗滑性主要为通行车辆车轮在制动力作用下沿着表面滑移形成的力。进行测试验证的方式包括摆式仪、抗滑系数量测车以及构造深度检测等。摆式仪通过对沥青路面整体抗滑性能水平的测试进行静态分析,工作效率水平有限。构造深度量测方法涵盖手工铺沙方式、电动以及激光仪器方式等。前者依据沙子体积进行路面平整性的检测,适用在构造深度的分析研究中,进而可判断沥青路面整体粗糙性、排水功能与抗滑水平。原理相对简单,同时方法便利,然而测量效率不高,同时需要投入的劳动量较多。激光测试仪器主要利用半导体形成的红外线射入到路面表层进而测试其具体的构造深度。该方式运输便利,同时操作快捷,具有良好的可靠性。

3 沥青路面养护策略

3.1 路面裂缝养护处理

针对沥青路面形成的荷载裂缝可利用结构以及厚度设计进行优化处理,进而达到路面强度等级要求,提升器整体承载性能。应对非荷载裂缝,应由设计以及施工层面入手。半刚性路面设计阶段中,应优选抗冲刷性能优良、具有较低干缩以及温缩系数、较强抗拉性能的材料做好基层的设置。同时可选择具有良好松弛度的沥青材料进行面层处理。可利用密实料确保沥青面层的厚度合理适宜,预防在应用阶段中形成干缩以及温度裂缝,另外还应做好应力吸收层的科学布设。施工阶段中应全面管控基层碾压阶段中的水分含量,混合料水量不应高于压实最佳标准含水总量。完成碾压应快速的进行养生,也可用乳化沥青进行透层以及封层的处理,做完透层与黏层后,应快速的加铺沥青层。倘若路面已经形成裂缝,则应对其进行快速维修,可利用的方式包括自粘贴补缝带、灌缝胶、复原剂等。

3.2 路面车辙养护处理

引发路面车辙现象的成因在于沥青路面整体结构、混凝土自身原因以及长期的交通量膨胀、通行车量增多、超载运输、地区温度差异显著等。为全面防护路面车辙现象,应强化矿料管控。可应用优质的碎石及时以及半刚性层构成混合基层。并可应用热沥青做好碎石封层处理。应实现混合料级配的全面优化,管控沥青料整体材料总量。针对大陡坡的沥青路面路段,应做好特殊的防护处理。位于沥青混合料之中应加入适宜比例的抗车辙剂,倘若路面早已形成车辙,则可通过乳化沥青进行封层施工。而形成的车辙如果过深,且范围较广,则可应用薄层罩面方式以及辙表方式做好修补管理。

3.3 面坑槽养护处理

通常来讲,倘若沥青路面基层强度有限、混凝土层产生了透水现象、沥青以及基层形成了干扰层,则会令路面产生坑槽。为有效的预防上述问题,施工阶段中,应确保沥青混合料匀称拌合,同时含量不能过低。拌合阶段中应确保温度不宜过高,进而预防沥青料快速的老化变脆。施工阶段中温度也不应太低,应确保全面充分的进行压实,同时面层应充足。倘若路面早已形成坑槽,则应就现实不同状况做好修补处理。需要做应急性的养护修正,则可应用冷料冷补处理手段。对具备一定养护职能的机构,可基于自身的优势特性,应用热料热补处理手段。倘若雨季季节则可应用热料冷补处理方式,做受损害路面的快速抢修处理。

4 结语

总之,针对沥青路面做好检测管理尤为重要,可尽早的发觉工程施工建设、设计处理、结构规划存在的弊端与不足,快速制定有效的养护管理与整改方案策略,提升沥青路面整体平整性、抗滑性、抑制弯沉现象,延长工程应用服务寿命。为此,我们只有应用科学检测处理技术,引入快速、及时、高效的养护处理模式,做好裂缝、车辙、路面坑槽养护,方能提升沥青路面工程整体质量水平,创设显著效益,实现优质发展。

参考文献

[1] 邹凌,黄斌,吴浪.浅谈FWD与贝克曼梁弯沉检测方法[J].广东建材,2010(2):95-96.

沥青路面范文第2篇

【关键词】 沥青路面 质量控制 养护技术

1 造成沥青路面损坏的成因

我国沥青路面基本按沙氏提出的适合中国国情的“强基薄板稳土基”理念进行设计。按沥青破坏特征一般分为三类:裂缝类、变形类、表层功能性破坏,具体表现为沉陷、裂缝、车辙、疲劳开裂、泛油、拥包等六个方面。

主要成因:雨雪季节因路面排水不畅或空隙率较大时而积水在荷载作用下车轮处向两边重复推涌引起表层松散、剥落、坑槽等水损害;基层反射裂缝、路基不均匀沉降在荷载作用下产生拉应力超过疲劳强度而引起裂缝;混合料不均匀及摊铺离析(包括原材料、材料配比及施工控制)引起的波浪、松散、剥落;温差引起的收缩裂缝;油质污染路面使沥青溶解而致面层松散;面层强度不足引起的龟裂及坑槽;过多超载等重复荷载作用引起的疲劳车辙等。

2 路面养护施工质量控制

2.1 完整的质量保证体系

质量保证体系是施工组织管理的灵魂。建立健全有效的质量保证体系,实行施工的全过程控制,对各施工阶段、每道工序的质量进行严格的检查、控制、评定,以保证达到规定的质量标准。

2.2 操作熟练的施工人员

沥青路面的施工人员必须是有经验且经过专业化培训的管理人员及施工人员,熟悉施工流程的相应环节控制及操作,并对各岗位的工作内容进行技术交底。

2.3 路面修复材料质量

(1)原材料选择:首先严格对原材料进行质量检验, 既要抓好源头控制,更要对进场材料进行验收合格后方可入库。检验时采取相应试验,以数据说话,确保入库材料符合设计与规范要求,以确保原材料质量。

沥青的应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产(新疆克拉玛依地区产)或进口沥青。在必要的情况下,可在沥青中掺加相关的改性剂,以提高基性能指标。

(2)混合料拌合质量控制:高等级公路沥青混凝土路面施工质量的优劣关键取决于沥青混合料的质量,在原材料合格、配合比合理的前提下,沥青混合料质量关键取决于沥青拌合站混合料的拌合质量。沥青拌合站混合料生产过程中的质量控制目的是要为摊铺提供合格的沥青混合料。

合格的沥青混合料包括:1)配合比合格(包括沥青、矿粉用量,级配等)。2)混合料颗粒拌合均匀、结合料裹覆良好,无集料离析及花白料现象。3)出料温度控制在规范要求范围、温度均匀、无温度离析现象。

除沥青拌和站必须具备相应的配套要求外,同时做好施工前必要准备,准确完成生产配合比设计,精确确定拌合的主要参数,并且控制好混合料的生产流程等工作。

2.4 混合料运输

沥青混凝土半成品的拌制和运输沥青混凝土的生产应特别强调温度控制,从原材料的加温到出料始终控制在一定的温度范围内,过高的温度使沥青烤焦老化而失去原有的性能,使路面强度不足而产生松散、坑槽等病害。过低的温度在运输、摊铺、压实中都成问题,也无法达到质量要求。

2.5 摊铺原料

摊铺是面层质量控制成败的关键,在整个摊铺过程中应注意控制好以下几个方面:摊铺?机须具备可靠的自动调平系统;调节摊铺机的熨平板宽度和高度;摊铺尽量在温度较高的时间段进行;应做到快卸料、快摊铺、快整平、快碾压;工地上应有防雨措施,未经压实即遭雨淋的沥青混合料要全部清除;摊铺机均匀的行走速度可以保证均匀摊铺,为路面平整度提供保证。下面层摊铺速度一般为2.5~3.5m/min,上面层为3.5~4.5m/min。

2.6 沥青混凝土的碾压和成型

目前对沥青混凝土路面的平整度要求越来越高。平整度要求除与摊铺的均匀性有关外,还与压实机具及碾压方式存在必然联系。因此必须严格保证碾压机具及保证碾压方式,其过程与以下几个因素有关:压路机的自重、速度、碾压遍数和方式。

3 沥青路面局部损毁的修复方法

(1)裂缝修复:在裂缝出现较多的路面应集中作为一个修复面,首先把裂缝两边凿成凹陷面,清洁后放置晾干,在修复面上覆盖1~1.5cm的沥青砂,再覆盖一层中砂。若裂缝较宽,凿开后清理干净并晾干后,用乳化沥青涂刷裂缝边缘,再用沥青原料、炒砂等材料对裂缝进行填充,最后将路面烙平。若裂缝没有变形,在清理裂缝后,用树脂砂浆修补,树脂砂浆具有耐热性能好、粘合性强等优点,但也具有延伸性差的缺点,因此一般在树脂砂浆中加入增柔剂配合使用。(2)错台修复:由于沥青路面均未设置传荷装置。在使用初期,借助于接缝的啮合能力,沥青路面可以正常使用,但随着使用次数的增多,沥青路面接缝的啮合能力变低,无法完成传荷工作,致使沥青路面出现了错台现象。对错台进行修复时,应对错台两端顺接段进行凿除,清理后刷上粘合剂,再铺筑沥青混凝土。(3)不平整路面的修复:沥青路面的不平整表现为麻面、露骨等形式。在我国沥青路面修复中,一般不对麻面进行修复,只修复露骨的部分。可以使用水泥:砂=1:2的砂浆进行处理,并使用J6型号胶进行搅拌,在沥青路面刷上IV型号的界面剂后,把配好的砂浆按15mm的厚度摊铺在路面上,待路面放置8h后即可使用。(4)脱板修复:沥青路面出现裂缝、不平整大多是由于脱板引起的。这种情况比较隐蔽,但危害性十分大,脱板修复可采用在沥青路面底部钻孔,利用压力灌注乳化沥青增强连接,待乳化沥青干燥后,即可恢复对沥青路面的使用。(5)严重损坏路面的修复:当路面损坏达到依靠局部修复无法完成的程度时,就需要对破坏地段铣刨后重新铺筑沥青路面。

沥青路面范文第3篇

【关键词】道路工程;沥青路面;路面养护;罩面;铣刨;使用寿命

Asphalt Pavement Maintenance

Liu Hai-cheng

(Chongqing Communications Construction (Group) Co., Ltd Chongqing 400010)

【Abstract】Systematic and comprehensive discussion of Asphalt Pavement Maintenance and conservation of materials, conservation techniques, and maintenance equipment, including a surface layer of asphalt pavement preventive maintenance and corrective maintenance techniques, as well as grass-roots conservation maintenance techniques.

【Key words】Road works;Asphalt pavement;Pavement maintenance;Overlay;Milling;Service life

1. 概述

沥青路面的养护对策目前主要有:小修保养、中修、大修和改建工程,具体采用什么技术来处理,则要依据具体情况来选择。不同阶段的养护维修所采取的措施是不一样的。此外,针对路面结构性损坏和功能性损坏的养护维修措施也是不一样的。下面分别从沥青路面面层功能性损坏、结构性损坏和基层结构性损坏三个方面的养护维修技术分别进行介绍。

2. 恢复沥青路面表面功能的养护技术

恢复沥青路面表面功能的养护技术一般是指沥青路面的中修工程,主要是针对基层基本完好,强度系数在0.8以上,路面仅有网裂等较轻病害的路段。

2.1 热沥青混合料罩面。

热沥青混合料罩面是最常用的养护技术之一,当决定某路段采取罩面技术后,我们还须做出如下选择:罩面层的厚度(20~40mm),混合料的种类(是用沥青混凝土还是沥青碎石),沥青的品种(普通沥青还是改性沥青)。这些选择都要根据路况、交通量、当地材料和经济能力等综合因素来确定。

2.2 稀浆封层。

稀浆封层是我国“八五”期间重点推广的沥青路面养护新技术。最初只在一般公路上应用,现在逐步扩展到高速公路上应用,主要发展方向是采用慢裂快凝型和改性的稀浆封层。目前,我国高速公路通车里程己达7.5万公里,特别是早期修建的高等级公路已到了养护周期,路面出现轻度的网裂、龟裂及路面摩擦系数降低等现象。参照国外高速公路稀浆封层公路养护的经验,引进和开发先进的乳化沥青生产设备和稀浆封层车是很有必要的。

2.3 表面处治。

表面处理技术是国外包括发达国家常用的养护技术之一。在一般公路上经常使用,它的特点是密封路面的裂缝,防水性能好,表面粗糙度大,抗滑性能好,施工方便,速度快,造价低等。实际上,表面处治技术在我国应用也很早,我们一般称为洒油封层,但是由于材料、设备和工艺等原因,往往做不好,也没有大面积的推广和应用。表面处治技术要做好主要有以下几大因素:

(1)要有好的沥青洒布和石屑撒铺设备。

(2)要有合格的石料,规格尺寸单一且干净。

(3)施工季节和温度的控制,多雨季节和温度太低都会影响表处质量;四是施工工艺控制,要严格控制洒油量,石料用量,胶轮压路机碾压,初期养护等关键工艺。

2.4 组合式处理。

根据上述几种技术的不同特点,结合路面的不同情况,采用组合式处治方式,可收到最佳效果。如表处+稀浆封层,表处+罩面等。G204日照段就是采用了表处+罩面进行组合处治。经过对比发现沥青表面处治对路面平整度无明显改善,对路面的防止透水、延缓反射裂缝和提高抗滑性能效果较好,沥青混凝土罩面对改善路面的外观质量、提高平整度效果明显。通过观测对比,这种组合处理技术更有利于高速公路的路面养护,既可防止路面透水,延缓反射裂缝,又可保证外观质量和行车的舒适性。

3. 恢复或提高沥青路面结构强度的养护技术

当沥青路面的技术状况下降到一定程度,仅靠小修小补或进行表面层的处治已不能满足要求,必须进行补强处理,来恢复或提高沥青路面的原设计标准,一般指路面的大修或改建工程。

3.1 半刚性基层补强。

用半刚性基层作为沥青路面的补强层是我们目前最常用的方法,半刚性基层的种类主要有水泥稳定砂砾、二灰碎石、水泥稳定碎石等。通过多年的使用对比,结合山东省的实际,认为水泥稳定碎石更优越些。该结构的特点是:强度高,水稳定性好,抗冲刷能力强,施工工艺相对简单等,但存在易出现收缩裂缝的缺点。

为解决水泥稳定碎石基层的收缩裂缝问题,近两年在山东省内做了大量调查研究工作,认为做好级配的调整工作,不追求过高强度和保证施工工艺是控制缩裂的最有效方法。控制强度的快速增长也是非常必要的,近两年山东省境内公路工程,使用水泥稳定碎石基层结构的油层表面,大部分反射裂缝很少,使该问题得到了有效控制。

3.2 大碎石沥青混合料柔性基层补强。

用半刚性基层进行路面铺强固然有它的优点,但是存在一定的缺陷,一是老沥青路面的功能丧失殆尽,二是不可避免的会出现收缩裂缝,三是无法防止老路面的裂缝反射,四是渗入新路面的水无法排出。通过研究探索并参照国外经验,我国部分省市提出了用“大碎石沥青混合料柔性基层”补强技术,并获得了较好的实践应用效果。

3.3 再生技术。

沥青混合料的再生分热再生和冷再生、路拌及场拌等几种方法。利用专用路面再生机械对原沥青路面进行冷再生,将大大提高旧路面材料的利用率,并且将沥青面层中的碎石经粉碎后作为水泥稳定碎石或面层中的集料应用,这对于“贫石”区如东营、滨州等地显得尤为重要。而且经找平后,彻底解决旧路“调拱、调坡”问题。对于交通量较小的道路,“再生层”可作为基层、面层,其上直接铺筑路面表面层,如交通量较大或公路等级提高,也可将“再生层”作为基层或底基层使用。

4. 路面养护新材料及应用

目前用于沥青路面养护的新材料主要有乳化沥青、改性沥青、CA砂浆、特殊改性沥青(温拌技术、泡沫沥青)等。对于常规的改性沥青、乳化沥青和温拌技术在各种场合介绍较多,本文重点介绍MAC改性沥青及其应用情况。

MAC改性沥青是美国八十年代末的一项填补道路材料业空白的革新技术。是一种化学改性沥青,成凝胶状,基质沥青随时间流逝而流动,而MAC改性沥青不随时间而流动。MAC改性沥青是在基质沥青内部形成一个格架结构,从而改善了沥青的弹性性能。MAC沥青较之基质沥青粘度明显增大、软化点升高,感温性减小,抗老化能力增强。混合料中沥青膜厚度增大,在良好的设计和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。这种沥青在沥青混合料处于热状态下,仍然能够给集料覆以较厚的沥青膜,而且不析漏,从而消除了对纤维和其他沥青稳定剂的需要。用于SMA结构无需掺加纤维素,性价比高。该沥青优先用于集料骨架(嵌挤)结构,例如沥青马蹄脂碎石混合料(SMA),多孔式排水性开级配沥青混合料和大石子沥青混合料,这种沥青可用于公路抗滑表层,也可用于其他面层中。

MAC改性沥青的技术要求与所使用的基质沥青有关。如使用AH-70(70号重交通道路沥青)生产的MAC改性沥青称为MAC70号。目前,MAC主要应用在沥青路面的结构性和功能性养护方面,具体应用形式有MAC改性沥青薄层SMA、MAC改性沥青砂和MAC冷拌沥青及混合料。

5. 对沥青路面结构的认识

随着高速公路里程的增加,对路面铺筑质量越来越重视,沥青路面层也越来越厚,虽然对施工工艺和施工质量的控制越来越严格,但有一些路段在通车后不久仍然出现了如坑槽、车辙、拥包等病害,对路面养护工作提出了新的课题和挑战。

5.1 早期损坏的原因。

目前对高速公路沥青路面早期损坏的原因大家公认的主要有以下几个方面:

(1)水损害。由于路面积水渗入抗滑表层以下,又不能及时排出,在行车荷载的作用下,形成压力水,反复冲刷,使沥青膜在石料表面脱落,继而产生松散和坑槽。

(2)超载运输。现在交通量的增长远远大于预期增长率,而且重车的比重也在不断增加,尤其是超载的车辆更是沥青路面的杀手。据调查,最重车载大于100吨,其轴载超过300KN,远远超过设计轴载,再加上水的作用使路面损害更加严重。

(3)施工质量差异。由于项目管理分段招标,各承包商在施工过程中对施工工艺和质量的控制参差不齐,虽然业主和监理管理的要求是一样的,设计标准也是相同的,但在相同的气候和交通量的情况下,施工质量差的路段很快就会出现病害。

5.2 早期损坏防治措施。

为了防止沥青路面的早期损坏,近年来人们对高速公路沥青路面上面层作了大量的研究工作,采用了不同的级配形式和改性沥青,取得了一定的效果,但并没有彻底解决早期损坏问题。经过长时间的调查和分析,认为目前常用的沥青路面结构形式其中面层是一个薄弱的环节。常用的结构形式是下面层采用粗粒式沥青混凝土,中面层采用中粒式沥青混凝土,上面层采用抗滑表层,为了尽量地减少水的渗入,中面层大都采用密级配,这种结构形式造成各面层的技术指标差异太大,如车辙试验动稳定度指标,中面层仅能达到800~1000次/mm,而上面层可达到3000次/mm以上。在高温、重车作用下,中面层易产生侧向位移(蠕动),在表面形成车辙和拥包。因此,为防止沥青路面的早期损坏,我们可以采取如下措施:

(1)结构设计要综合考虑各方面因素的影响,各面层技术指标要科学合理,不宜差异太大。尤其是对中面层的设计要加以改进,从级配、厚度、配合比等方面进行优化设计。避免因结构不合理造成的反复维修。

(2)完善防排水措施,不仅要重视防路表水系统的设计,还应加强路面结构中排水措施的研究,尽快排出渗水,减小动水压力的影响。

(3)加强施工阶段的质量管理,精心组织,科学施工。严格控制材料质量、施工工艺、监理标准等环节,确保施工段质量。

(4)要加强管理,加大检查力度,控制超载车辆通行,减少重车对路面的损坏。

6. 结语

养护新技术实质上是新材料、新设备、新理念的综合运用,即:养护新技术=新材料+新设备+新理念。要探究产生病害的实质,不断创新理念,提出科学的结构形式,运用新材料、新设备、新工艺,发明科学养护新技术。改革开放二十年来,我国公路建设取得了巨大的成绩,为国民经济持续发展做出了贡献,我国公路事业的重点也将从建设期转入养护期,今后的路面养护工作“任重”而“道远”。

参考文献

[1] 翁梅泽、王火明、冯勇。沥青路面养护技术现状及发展[J]。中国水运(学术版),2007(2).

[2] 张军。高速公路沥青路面养护规划与决策研究[D]。长安大学,硕士学位论文,2009.

[3] 李晓明、刘元烈等。高速公路半刚性基层沥青路面养护检测与养护维修技术研究[J]。公路交通技术,2003(5).

[4] 王火明、徐长有、王秀。路面管理系统在我国的现状及发展[J]。中国水运(学术版),2007(1).

[5] 肖悠涛。沥青路面养护维修方法研究[J]。山西建筑,2010(4).

[6] 邵林、李响、王火明。浅谈路面使用性能评价及其重要性[J]。中国水运(学术版),2007(3).

沥青路面范文第4篇

[关键词] 沥青路面 病害 分析

一、沥青面层结构类型选用不当、沥青混合料级配不合理

沥青路面除应满足车辆的使用要求外,还应满足防止雨水下渗等要求,所以尽量采用小粒径沥青混凝土,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粒式沥青混凝土或开级配、半开级配沥青混合料的路面面层,必须在上面层下设下封层,防止路面水渗入。在2000年以前,宁夏大多公路(高速公路除外)路面面层都采用沥青上拌下贯式或沥青表处。由于这两种结构孔隙较大,路面水容易渗入到碎石层中,使沥青与矿料的粘结力降低,促使沥青从矿料上剥落。这样,路面在行车荷载作用上产生了拥包、坑槽、松散、龟裂、翻浆等病害。近几年养护单位杜绝采用贯入式处治路面病害,提倡采用拌和法。但是在利用拌和法处治路面病害时,多数情况下施工人员凭经验,不注意混合料级配设计或采用开级配、半开级配,盲目修补,压实度有难以达到要求,经常出现前补后坏的现象。

二、基层结构形式和基层材料选用不当

根据规范要求,高级路面基层虽然可采用高强、少裂、稳定性(含水稳定性)好的白灰稳定粒料类半刚性基层,但是由于这类材料的抗拉强度较低和抗冲刷能力较差,收缩性也较大,冰冻稳定性也较差,在过分潮湿情况下难于成型和发展高的强度,所以不适宜做高级路面的基层(可以做底基层),尤其是潮湿地区更不能采用。同时集料的级配、强度、酸碱度和塑性指数等选用不当都会影响沥青路面的使用质量。

三、路面施工质量控制不严

路面施工过程是整个公路质量形成的关键环节之一,而直接影响质量的施工环节主要是基层施工的沥青面层施工。

(一) 基层施工

基层是承担面层传递荷载的主要承重层,基层质量的好坏,直接影响着沥青路面的使用质量。在施工的各环节中,稍有疏忽,就会给沥青路面的使用质量造成隐患。一是在拌和与摊铺过程中,粗集料离析引起基层材料的不均匀性,从而造成基层强度和稳定性的不均匀性。二是选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大,由于水分的进入使基层含水量增加,使路面基层处于潮湿或者过湿状态,基层强度大幅度降低,从而导致沥青路面的早期破坏。在阴湿冰冻地区,危害性更大。三是水泥稳定料基层没有在水泥终凝之前碾压成型,导致了水泥失效而使基层的强度和刚度达不到设计规范要求。四是压实度不足。虽然在施工中,严格按最大干密度控制施工压实度,但是却忽视了基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特征,特别是粗集料的比例关系更大,当测点的粗粒料含量偏大时,即使该点的压实度达到100%,并不表示该基层已经密实,致使沥青路面产生松散、网裂等病害。

(二)沥青混合料面层施工

1.压实度不足,沥青面层空隙率过大,受水侵入而产生破坏。由沥青面层本身的原因引起的路面早期破坏有沥青面层松散、坑槽、泛油、麻面等。实践表明,沥青面层破坏的一个很重要的原因是水引起的。沥青面层中水的来源有地表水和地下水,但主要是地表水渗到沥青面层中去时,在汽车荷载及温度变化作用下,沥青面层产生早期破坏。因此,为了减少水对沥青路面面层的早期破坏,应提高沥青面层压实标准。在沥青混合料中加入抗剥落剂,以防沥青与石料的剥离。

2.沥青面层颗粒离析。沥青面层集料大小颗粒离析致使局部粗集料偏多,集料偏少,不易压实。导致矿料与沥青的粘结力偏小,抗剪强度降低,容易使沥青路面出现松散。局部集料偏多,粗集料偏少,使沥青路面热稳定性差,在高温季节容易出现车辙,拥包等病害。其主要原因有以下几个方面:一是集料颗粒组成不均匀。目前宁夏境内大部分市县的沥青混合料所用集料多取自一些个体小料场,生产的集料规格不稳定,往往一家供不应求,需要几家供料,各家生产规格又有差异,有时还采用水洗砂进行掺配,造成了集料颗粒组成均匀性差。二是矿粉的细度对沥青混合料质量至关重要,矿粉粒度小,比表面积大,其比表面在沥青混合料中约占矿料比表面积的80%。在沥青混合料中沥青与矿粉的相互作用影响沥青混合料的抗剪强度。据相关资料表明,当矿粉较目标配合比时的矿粉平均粒径增大一倍时,则矿粉比表面积是原比表面积的1/4。这样,就会有较多的沥青不能直接与矿粉表面相互作用形成结构沥青,而是形成了较多的自由沥青,降低了沥青与矿料之间的粘结力,高温季节在行车荷载的作用下会形成泛油,因此在沥青红得发紫混合料中控制矿粉的质量十分重要。三是运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析。沥青混合料从拌和机向运料汽车上放料时,由于落差大,会出现沥青混合料离析。沥青混合料从运料车上到入摊铺机斗时,将会再次出现离析。当运料汽车倒完一车料开走后,摊铺机受料斗两民办板上积料含粗集料多,细集料少,所以受料斗两民办板应及早翻动,使积存料与较多的混合料混合,减少混合料离析。

四、养护管理及其他原因

(一)超限运输

引起沥青路面早期破坏的后天原因中最普遍、最主要的原因是超限运输。超限运输也被称为公路的“超级杀手”。据有关资料统计表明:核定载重为8吨的车辆,如果每超载1倍的话,则该车辆对路面的作用次数相当于正常装载车辆的16倍。而且超限车辆的增加对公路路面的破坏程度以几何级数增长,使沥青路面的使用年限缩短50-60%。

(二)排水设施排水不畅

沥青路面范文第5篇

【关键词】沥青路面;路面病害;养护决策

1 沥青路面的结构特点

沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比,其和强度稳定性都大大提高。与水泥混凝土路面相比,沥青路面表面平整无接缝,行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便,适宜于路面分期修建,是我国路面的重要结构形式。

2 路面主要病害类型及成因

路面是在路基上铺筑成的一定厚度的结构层,直接承受交通荷载作用,受气候、水文等自然因素影响较大。作者按沥青路面使用状况,笔者在广泛调查的基础上,就典型路面的病害、成因及特点进行了分析。

2.1 裂缝类

沥青路面上出现的裂缝,按其成因不同分为横向裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝和龟裂(网)裂四种类型。裂缝是高等级公路沥青路面最主要的一种破坏形式。

横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝,是半刚性基层沥青路面的典型病害之一。按其成因不同,横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。

纵向裂缝产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分段摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载与大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况时由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起的。

不规则裂缝主要表现为路基路面强度不足,特别是路面基层强度不足,基层被压碎开裂,造成路面产生不规则的裂缝。以及路面基层强度不均匀、疲劳强度不足产生的开裂。

2.2 变形类

车辙表现为沿行车带出现横向高差,是高等级公路上的主要病害,是路面使用性能降低和导致损坏并要求进行路面维修的最主要原因。主要是由于沥青混合料级配设计不合理,稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。另外,重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。车辙一般是在温度较高的季节,沥青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动面逐渐形成。车辙通常是在伴随着沥青面层压缩沉陷的同时,出现侧向隆起,二者组合起来构成车辙。

2.3 松散类

坑槽路面中出现的碗状坑洞,坑槽通常是松散、龟裂等其他破损进一步发展的结果。坑槽主要原因:由于面层材料粘结力不足或行车的反复作用下,被磨损、碾碎出现细料散失、粗骨料外露,进而骨料失去联结。路面严重龟裂养护不及时,随着雨水的下渗造成路面面层破损。路面基层强度不足造成基层破损而产生的路面坑槽。另外,啃边路面边缘破碎脱落,宽度10cln以上。主要原因是路面宽度不适应交通量的需要,路肩不密实,机动车会车或超车时碾压路面边缘造成啃边;路肩与路面衔接不平顺,以致使路肩积水,路面边缘湿软,在行车作用下形成啃边。

2.4 其它类型病害

表面磨光路面原有粗构造衰退或丧失,路表光滑。外在原因:沥青路面在车轮反复滚动摩擦作用下,集料表面被逐渐磨光,有时还伴有沥青的不断上翻,从而导致沥青表面面层光滑;内在原因:集料质地软弱,缺少棱角,或矿料级配不当,粗集料尺寸偏小,细料偏多,或沥青用量偏多等。修补损坏面积修补损坏面积过大,容易滋生其它病害的发生,影响行车的平顺性。

翻浆因路基湿软,路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。高等级公路沥青路面翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。

3 处治原则及措施

3.1 横裂

对于沥青混凝土的温缩,将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量乳化沥青,再均匀撒一层干燥洁净石屑或粗砂,最后用轻型压路机将矿料碾压。

对于由地基沉降差异引起的横向裂缝,如错台、啃边,则需沿横缝两侧各50cm―I00cm范围开槽,挖除上面层,先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃纤维土工格栅,重新摊铺上面层。

3.2 车辙

当车辙深度小于1.scm时,可不做处理;当车辙深度大于1.scm小于2.scm时,采取稀浆封层和车辙处理箱处理;当车辙深度大于2.scm小于4cm时,采取清除原路面面层,新建路面面层;当车辙深度大于4cm,采取清除原路面上面层和下一结构层,新建路面面层。

3.3 块状网裂、沉陷

清除原路面全部面层,当基层整体性较差,钻芯取样不能形成板体(基层强度一般不低于3MPa)时,清除基层,为不影响交通,及早通车,用沥青碎石做基层,新建路面面层。

对不均匀沉陷,如基层和土基较为密实、稳定,可只修补面层,用沥青砂或细粒式沥青混合料填补、整平、压实,面积较大时应加铺面层;对局部因路基有坑洞、沟槽等的沉陷,应采用碎(砾)石,干砌或浆砌片石等重新回填密实,将土基和基层彻底根治后,再铺面层;对于桥(涵)头路面,因填土不实出现的沉陷,应采取加铺基层,重新作压实处理,再作面层;对因含水量和孔隙比较大的软基或含有机物质的粘性土层,宜采取换土处理,其厚度视软层厚度而定。换填材料宜用碎石土、卵砾土、中粗砂及合格的工业废渣,且要求级配合理,视情况可采取钻孔注浆加固处理。

3.4 基层松散

清除原路面全部面层及基层,以沥青碎石回填做基层,新建路面面层。

3.5 桥面铺装层损坏

桥面铺装层损坏严重部分,水泥混凝土铺装层存在钢筋锈蚀、水泥混凝土破碎等情况,将破坏严重的桥面铺装层凿除,水泥混凝土标号提高一级(一般为35号水泥混凝土),重新修建。

3.6 桥头搭板断裂、沉陷

桥头搭板断裂、沉陷采用钻孔注浆措施,注浆布设每行车道为一处,每处布设空位3孔--5孔,可根据搭板沉陷情况以及灌浆机械确定,钻孔深度为钻至搭板底为止,灌浆孔大小和灌浆嘴大小一致,一般为5cm左右,灌浆顺序从沉陷量最大的地方开始,由远到近、由大到小,或从两侧开始。注浆压力的控制视搭板的损坏及脱空情况具体确定,压力一般控制在0.2MP*2MPa,当压力突然上升或从孔壁溢浆,或当浆液从另一注浆孔冒出应立即停止注浆,即可认为完成该孔注浆,停止注浆,停留3min--5min,然后移至另一注浆孔继续作业。注浆工序要安排专人,负责每道工序的操作及记录,注浆完成后,应采取措施保证注浆不溢浆、跑浆。

4 结语

高等级公路沥青路面的养护管理是否合理及时,直接影响到路段的使用性能、使用寿命和养护成本等。沥青路面养护管理的复杂性和在实际应用中由于理论的深度及结合实际问题的多样性等问题,于此,我们的研究还需进一步的提高、完善和优化。

参考文献:

[1]张起森.国外沥青路面设计方法总汇[M].北京:人民交通出版社,2004.

沥青路面范文第6篇

Abstract: From raw materials selection, structure design and construction of asphalt concrete pavement, the article made a detailed description on disease types, causes and prevention measures of the asphalt concrete pavement.

关键词: 沥青路面病害;路面施工;路面养护

Key words: asphalt pavement diseases;pavement construction;pavement maintenance

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0078-02

1 概述

沥青混凝土路面无论是其力学性能、耐久性,还是行车舒适度都能满足正常通车要求,采用混凝土材料铺筑路面,可以确保路面基层平整、坚实、耐久,而且能够防渗、抗滑,具有良好的耐疲劳性和抗低温开裂的温度稳定性。但在施工和使用过程中,沥青混凝土路面也会受到很多因素的影响而发生各种病害。现从沥青混凝土路面的原材料选择、结构设计、施工等方面入手,对沥青混凝土路面病害的类型、发生原因及防治措施进行详细说明。

2 沥青路面病害的因素分析

沥青路面病害的发生其原因是多方面的,但分析其主要原因主要有以下几个方面:

2.1 沥青路面材料方面的原因 沥青混合料的组成成分包括四大类,即矿粉、细集料、粗集料和沥青结合料。在混合料组成中,由于材料质量和配比的差异,最终会形成具有不同力学性能的组合结构,进而对路面强度的形成产生不同的影响。

2.1.1 沥青 沥青是具有粘结作用的一种路面材料。沥青路面的使用性能及服务年限主要取决与沥青材料的质量。最近几年,公路的交通量逐年攀升,大型车辆逐年增多,由普通沥青材料铺筑的公路已无法满足正常的通车需求。经多方调研,笔者发现沥青材料的质量不良是造成近些年沥青路面病害多发的一个主要原因。因此,我们在公路建设中,首先要选择质量上乘的路用沥青材料,才可能降低路面病害的发生率。

2.1.2 矿料 沥青混合料强度的形成主要受矿料质量影响。沥青路面之所以发生早期病害,关键在于矿料未达到施工要求。

如果碎石的压碎值、磨耗值达不到设计要求,会严重降低沥青混合料的稳定性,造成沥青路面发生早期剥落。沥青混合料的强度和耐久性除了受沥青材料质量的影响外,碎石与沥青材料的粘附性也会对其产生一定的影响。按常规,沥青混合料所用矿料多为碱性的,若采用酸性矿料,则要按比例添加抗剥落剂。

2.2 沥青路面结构设计方面原因 结构设计不合理也是导致沥青混凝土路面损坏的一项重要因素。具体来讲,结构设计方面的缺陷主要体现在以下两点:

2.2.1 面层结构不合理 ①在高速公路、一级公路的设计时,沥青面层组合不符合常规,通车后路面多半会出现车辙。基层强度决定了沥青路面的承载能力。经研究发现,当轮载相同的时,面层越厚,车辙深度越深。由此可见,增加沥青面层厚度并不能取得良好的筑路效果,最好的方法是严格控制沥青材料的质量,严禁劣质沥青材料混入施工现场。②沥青路面结构渗水导致路面早期龟裂、破碎。沥青路面结构渗水的原因主要有两点:一是采用开级配或半开级配型的面层结构,结构内部存在很大的空隙,造成面层结构渗水;二是面层结构采用密级配型,但在建成通车1~3个月后,因面层材料不均匀,加之筑路时局部出现离析现象,可能面层结构内部还存在上下贯通的空隙,进而导致结构渗水。

2.2.2 设计路基时与路段实际情况相差较大 有的路段土质差或土基含水量过大,施工时未经细致地处理或只是简单晾晒后就开始铺筑,路面基层的稳定性得不到保障。交付使用后,此类路段便成为沥青面层病害多发的路段,要确保正常通车,必须进行修补。因此在结构设计阶段就应该准确区别路基干湿类型。

2.3 沥青路面施工方面原因

2.3.1 路基施工 路基施工一般存在以下几点问题:①路基压实度达不到设计要求。施工时,如果含水量不符合技术要求或碾压遍数不均匀就可能导致路基压实度达不到设计要求。一些施工单位为了赶超工期进度,随意增加高填方路段填土厚度,或没有彻底清理土体内的草根和树根,致使压实度达不到预期效果。②铺筑前,没有按技术规范处理软土地基,地下水位过高、路基排水不畅,导致施工时出现翻浆现象。③结构设计不稳定的边坡被雨水冲刷后坍塌,造成路面破损。④路基和桥头两端接洽的部位压实效果不佳,造成路面发生不均匀沉降。⑤采用的路堤填料不符合施工要求,如填筑冻土块、过湿土、风化页岩、膨胀土、有机或腐殖土类等,施工时未经特殊处理就直接用于路面铺筑,导致路面破损。

2.3.2 基层施工 基层施工一般会出现以下问题:①基层、底基层、路表清理不彻底。在铺筑上一结构层前,如果不彻底清理路表和路面结构层上的灰尘和砂石,如遇阴雨天气,浮层细料变软被车轮行驶时形成的高压水流冲刷成浆,造成路面层破损。②由于操作不当导致强度达不到设计要求。采取无机结合料稳定粒料,由于结合料剂量不够,拌合不均匀,掺入的水量不满足施工要求,压实效果不佳等因素,无法确保基层的稳定,强度达不到设计要求,致使沥青路面发生早期破坏。出现此类问题后,需重新处理基层,只是进行简单的修补并不能满足正常通车的需要。③压实迟缓或压实过度。对于水泥稳定性材料,如果对碾压时间控制不到位,提早或延迟都会破坏半刚性基层(底基层)强度的形成。随时间的延长,半刚性材料在水泥水化作用的影响下形成一定的强度,此时应停止碾压,否则基层表面会出现薄层剪切面,使基层强度遭到破坏。所以,施工时一定要严格控制碾压时间和碾压遍数,这样才能达到预期的碾压效果。④基层找平不当。施工单位采用平地机反复刮补半刚性基层找平,使路面形成夹层,在车荷载的影响下,夹层逐渐推移松散破坏,最终沥青面层局部出现网状裂缝。

2.3.3 面层施工 面层施工一般存在以下几点问题:①未严格检验原材料质量,施工时沥青混合料配比不符合设计要求,没按施工要求掺加沥青或矿粉,致使沥青路面发生早期破坏。②施工机械设备的型号、规格无法满足筑路要求,使混合料的配合比计量、拌合均匀性、密实度、平整度等技术指标不符合技术规范。③矿料加热温度太高,致使沥青在拌合过程中焦化,铺筑的路面容易松散或出现坑槽。④碾压温度控制不当。如果碾压过早沥青混合料温度太高,压实度不能满足设计要求,进而产生表面推移,路面发生微裂现象。⑤摊铺厚度把握不当。部分路段路基基层的平整度达不到设计标准,低洼的路段局部摊铺厚度超标,骨料相对减少,沥青混合料在碾压过程中被推移,使路面微裂。⑥碾压过程中需喷洒适量的柴油避免热的沥青与摊铺机的轮子发生粘连。但是如果喷洒过量,就会降低沥青的粘结力,使铺筑好的路面松散、露骨。

2.3.4 施工季节不合理 ①雨季施工。如果在降水较多的季节开展路面施工,需在事前采取防雨措施。冒雨作业会导致路面建成后大面积脱皮。②冬期施工。在温度过低的环境中进行路面施工,会严重影响最终的压实效果,导致沥青路面在使用过程中松散或出现坑槽。

2.4 养护方面的原因 ①养护不及时。沥青混凝土路面受测量荷载的影响,多会出现局部松散或小的坑槽,如不尽快采取措施养护修复措施,就可能引发更为严重的路面病害。尤其是通过层铺法施工的贯入式路面及表面处治,要从初期开始加强养护。②养护方法不对。部分施工单位在养护阶段采取人工喷油(或洒布机喷油)、人工洒料的方式进行路面养护,造成原路面的平整度遭到破坏。

对于上述沥青路面病害,施工和养护阶段如不加强质量控制,做到防患于未然,不仅会严重影响使路况质量,而且会影响路面的使用寿命,因而不得不耗费大量的人力、物力和资金对道路进行大修。目前,这类问题在公路建设中比较普遍,鉴于其带来的严重后果,建议道路质量管理部门和施工单位对此予以高度重视。

参考文献:

[1]陶志刚.沥青路面裂缝产生的原因及防治措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(02).

沥青路面范文第7篇

关键词:沥青混凝土;路面;离析

Abstract: This paper presents the segregation of asphalt concrete pavement, the analysis of the causes and proposes corresponding prevention and treatment measures.

Key words: asphalt concrete pavement; segregation;

中图分类号:U416

前言

沥青混凝土路面离析就是指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀,平时看到的粗骨料集中的离析仅为离析最易觉察的类型,也是较普遍的类型。沥青混合料离析可大致分为两种类型,即级配离析和温度离析。级配离析即粗集料区域内过分集中或细集料区域内过分集中,更科学地说现场级配超出了级配允许控制范围的区域都是级配离析,细集料的离析区域是施工控制和监理检查中往往容易忽视的离析,粗集料的离析是离析类型中现场较易发现的。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响,由于热量损失而出现温度差异的状况。

1、沥青混凝土路面离析的现状

沥青路面离析就是路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀,比如沥青含量、集料组成、添加剂含量以及路面的空隙率等。沥青混合料离析可大致分为两种类型:级配离析和温度离析。级配离析出现时,沥青路面上一些区域粗料集中,另一些区域细料集中,使得混合料变得不均匀,级配及沥青用量与设计不一致,导致路面呈现出较差的结构和纹理特性。一些区域细料集中、孔隙率小,可能会出现泛油、车辙;另一些区域粗料集中、孔隙率太大,可能会导致路面水损坏。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响,由于热量损失而出现温度差异的状况。混合料的温度离析,会导致路面压实度不均匀,温度较低的区域,路面的空隙率较大、纹理深度也较大,这些区域的路面易出现早期损坏。温度离析造成的后果与级配离析一样严重,都会导致沥青路面的早期损坏,大大缩短沥青路面的使用寿命。研究表明,严重离析的路面使用寿命可能会减少50%以上。目前高速公路沥青路面的一些早期损坏,如松散、网裂、坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等,都与沥青混合料的离析密切相关。

2、沥青混凝土路面离析原因分析

2.1末端离析

末端离析是现场最常见的离析现象,主要是由于摊铺机收斗引起的,在路面上形成规则的、间隔一致的翼状离析。离析处摊铺机中央区域细料多,比较密实;摊铺机两侧粗料集中,细集料、沥青含量少,空隙率较大,表面纹理很深。特别是采用一台摊铺机施工的中、下面层,供料车的末端离析现象比较普遍。如果上面层粒径小(AKl3、AKl6 等)、且采用两台摊铺机施工,则供料车末端离析现象不明显。

2.2 接缝离析

接缝离析在中、上面层两台摊铺机梯形摊铺施工中较为常见,由于采用两台摊铺机施工,路中央的纵向热接缝往往是最薄弱的环节。接缝处摊铺的混合料过多或过少,都会产生离析现象,甚至会形成“桥”的效应,影响接缝两侧的压实。如果两台摊铺机的摊铺厚度不一致,则接缝处厚度小的一侧不容易压实。由于纵向接缝处位于行车道,轮载作用的次数多,因此应高度重视。

2.3 随机性离析

因设备故障、摊铺机停机、拌和楼生产的混合料波动过大、碾压不及时等都可能造成随机性离析。低气温施工随意停机或保温措施不够也往往会形成这种离析形态。

2.4 温度离析

温度离析主要在供料车卸完料、摊铺机收斗时出现,上一车的剩料与下一车表面的冷料混合在一起摊铺,由于冷料粘度大,集聚在摊铺机螺旋送料器中央,摊铺后便在摊铺机中央形成明显的温度离析带。温度离析的另一种形式为两幅摊铺机衔接不好或碾压不及时,先摊铺的混合料没有及时碾压而在接缝两侧形成温度差异。温度离析在料车上就已经产生,供料车刚开始卸料时,有些混合料表面的温度已较低。

3、沥青混凝土路面离析的预防和处理措施

3.1 保证混合料的均匀性

3.1.1原材料。混合料离析同原材料稳定性密切相关,如果所用材料变异性大,导致混合料级配经常变化,就达不到配合比设计要求,因此对占混合料质量90%以上的矿料质量应引起高度重视。首先要控制原材料的料源,要保证料源:出自固定的堂口;经过反击式破碎加工的;同目标配合比取样料源一致。料源的确定主要是考察其加工方式和产量,确定料源之后再取样作配合比试验。原材料进场后的堆放应满足:必须在硬化的、具有良好排水系统的地坪上;各品种材料应用墙体隔开,以免混杂;细集料应采取覆盖措施,潮湿的细料将影响拌和机产量和混合料质量。原材料的取用,尤其是粗集料的取用应保证粗细均匀,生产过程中不允许装载机贴地装料、上料。

3.1.2混合料拌和过程,应注意拌和温度和拌和时间,这两个技术参数是保证沥青混合料质量的关键,在生产配合比验证中需要反复试验并最终确定,生产过程中不应随意变动。时刻留意各热料仓进料、下料情况是否均匀。除特殊情况,一般不允许采用手动放料的方式,手动放料极易导致混合料不均匀,使现场摊铺出现块状离析。在生产过程中,由于摊铺现场的机械故障、移机等原因而压料,拌和机生产不可能保持固定产量,因此在生产配合比调试验证阶段,必须做出各种集料的速度与拌和产量之间的对应关系曲线,便于在必要的时候降低和提高产量都有据可查。严格控制沥青混合料的矿料级配。一般情况下,在混合料拌和生产过程中,必须要使级配在规定的级配范围内,并接近要求级配范围的中值。这一过程也应在生产配合比设计阶段,反复验证并在得到最终确定后,在生产过程中不得随意变动。在级配曲线中对混合料均匀性影响较大的是中部颗粒数量和粉尘含量。因此,规范要求在目标配合比设计阶段,就对4.75、2.36和0.075mm的通过率做出特别要求,即必须接近级配范围的中值。4.75mm和2.36mm这二档集料过少,将影响面层表面的均匀性,过多则难以压实。而通过0.075mm的主要是矿粉,矿粉过多则使沥青混合料中有效沥青含量减少,表现为混合料外观发暗、无光泽,压实后表面不均,细料过多,而且影响沥青混合料的其他技术指标。

3.2 避免沥青混合料在装料和运输过程中产生离析

拌和温度过高,连续式拌和均易产生离析。当拌和料被放入运输车时,将有一部分骨料流向车厢的侧面,造成粗细集料集中现象。同时热量损失在运输车厢周边立刻出现,在改性沥青路面中,由于要求温度高,这样的现象就越明显。在热拌混合料运输中,尤其是运距越长,越会造成车厢底、侧及顶面温度降低;卸料时料在顶面温度低的料落在摊铺机受料斗的两侧,当料车卸完料以及受料斗中料堆接近消失时,两侧冷料向内落下,被输送带送到后面的分料室,并被整平,整平板不可能使较冷的混合料与高温混合料一样固结。在摊铺层上就会出现离析小面积,由于每一车料都可能产生这种由于温度差异而造成的离析破坏,周期性的破坏现象也就更加明显,摊铺后路面材料和温度的离析将直接造成压实后路面材料空隙率的不均匀。使用转运机。当工程的摊铺量少于1000t、宽度小于3.3m的加宽段时,可免于使用转运机。除此之外,热拌沥青混合料需要经由转运机二次搅拌之后再进入摊铺机。工程师通过立刻测量摊铺机摊铺的面层的温度,来评估转运机的工作效果。至少每45S,要对自卸卡车上的沥青混合料进行温度测试,包括装车和卸车时混合料的温度量测。由于沥青转运设备具有二次搅拌作用,是混合料集料分布和温度分布更加均匀,有效地避免了材料和温度的离析,提高了沥青路面的整体工程质量,防止了沥青路面的早期破损,延长了沥青路面的使用性能。

3.3 对摊铺作业的要求

在摊铺机状态良好的前提下,影响摊铺质量的主要操作参数包括两个方面:行驶速度和夯锤频率。行驶速度的快慢和均匀性好坏直接影响到摊铺的质量,速度过快会造成布料不均匀即级配离析;太慢则会使液压系统不稳定导致速度不恒定,从而引起摊铺初始密度不稳定,烫平板浮力发生变化,导致压实后路面产生小波浪。夯锤频率则要随行驶速度变化相应变化,保证摊铺后的初始密实度基本一致。在满足以上两点的前提下还应保证梯形摊铺时两台摊铺机工作参数的一致性,料高2/3左右,施工时应有备用摊铺机。

3.4 碾压工艺和工序的合理设置

沥青混合料完成摊铺工序后应及时碾压,为了保证碾压效果,应科学合理地配置碾压机具、优化组合碾压工序,保证现场碾压有条不紊地实施,重点要保证现场碾压顺序,即初压、复压和终压区不同的机具和工艺要求均符合试铺段确定的技术方案,同时合理的碾压工序设置亦有利于消除铺面离析。碾压温度的控制是沥青面层各项技术指标符合配合比设计要求的关键:对于沥青混合料而言,温度控制是前提,从目标配合比设计阶段开始,沥青混合料所有的技术指标都是建立在温度控制的基础上的,即在一定的温度条件下得出的技术结论。因此,为了保证沥青面层质量,温度控制显得尤为重要。从拌和机对原材料和混合料的温度控制、到每车料出厂温度、到现场的温度、摊铺前温度和摊铺后铺面温度、碾压时初压、复压、终压不同阶段的温度控制都是必不可少的,而且应该引起高度重视。针对不同的温度,采用不同压实机具,有助于提高沥青面层的压实度和减少表面离析现象。为防止表面温度失温过快和保证混合料温度的均匀性,胶轮压路机洒水装置应要求必须雾化或用拖把擦轮。碾压机具:胶轮压路机在温度适当的时候采用,利用胶轮压路机对热沥青混合料的揉搓作用消除摊铺过程中的部分离析。碾压工序:对于沥青面层碾压工序而言,胶轮压路机在适当温度条件下对沥青混合料的揉搓作用,除消除面层部分离析外,更主要的是对沥青混合料的重分布和均匀性起到一定效果,而振动压路机的振动压实则从根本上保证了沥青面层的压实度。

3.5 施工过程中离析处理

针对面层离析部位,通过钻孔取芯测得相关的技术数据(如压实度、空隙率等)进行分析,有关技术指标与标准相差不多的地方,可以再喷涂粘层油后进行上一面层的施工。有关技术指标与标准相差较大时,可进行局部处理,具体做法是烘热至120℃左右,补洒略细的混合料,碾压成型。对于大面积的严重离析,则应坚决铲掉重铺,以保证沥青面层质量。

参考文献:

沥青路面范文第8篇

中图分类号:U416.217文献标识码: A 文章编号:

1沥青路面车辙的预防及技术对策研究

建国至今,中国高速公路通车里程6.03万km,位居世界第二位。2008年,美国经济危机冲击着全球经济体系,中国为抵御经济环境的不利影响,提出加大基础设施建设,促进经济平稳较快增长的计划。因此,中国高速公路还将持续且迅猛的发展。但是在中国公路事业迅猛发展的同时,一些新建公路的早期路面损坏现象也十分严重。主要原因为传统的路面结构在一定程度上还不够完善,甚至存在着一定的问题。 长寿命路面在美国被称作长效性或永久性路面。美国沥青路面协会(APA)关于永久性路面的定义为:路面使用年限至少为35年,并且在使用年限内确保路面不发生结构性破坏,只需进行周期性养护,平均罩面时间不小于12年。长寿命路面沥青主要特点:厚度较传统沥青砼路面厚度大,服务周期长(表面功能层寿命应达到8年以上;主要承重层寿命应达到40年以上),维修方便且费用低。

2原理、功能分析和选材 2.1原理分析 长寿命沥青路面是基于力学的长寿命路面结构设计的一种设计方法,其实质在于运用力学的方法来分析路面结构对自然气候和行车荷载等因素的响应。 中国目前采用的设计方法为抗剪性概念的长寿命沥青混凝土路面设计方法。长寿命路面结构设计要达到3个目标:①不出现结构性破坏,包括结构性裂缝和结构性车辙;②路面破坏仅发生在路面表层且能迅速修复;③定期的路面表层养护、检修和更换,使路面结构达到长寿命(超过50年)。

2.2功能分析 抗剪性概念的长寿命沥青混凝土路面设计方法是一种基于路面结构分层及各层功能特点的长寿命路面结构设计方法。在路面设计时,将上面层设计为功能层,将中、下面层及基层设计为路面结构的承重层。长寿命路面的破坏主要是磨耗层自上而下的功能性破坏。因此,为确保路面结构的完整,各结构层需各行其职,发挥其各自功能。 2.3选材 2.3.1磨耗层 磨耗层材料应选择SMA(沥青马蹄脂碎石混合料)、密级配混合料或OGFC(开级配沥青磨耗层)等材料。在一些对抗车辙性能、耐久性、抗渗性、抗磨损性要求高的地区,可以选择SMA。这在交通量大且载重车多的城市区域尤为适用。在交通量小且载重车比例较少的情况下,使用密级配混合料更为适合。与SMA一样,密级配混合料也必须满足抗车辙、抗渗、抗磨耗及气候状况的要求。OGFC具有优良的抗滑性能、排水性能以及减少噪声等优点。可用于对排水有特殊要求的情况。 2.3.2中间层 中间层最有可能出现剪切破坏,因此要求有较好的抗车辙性能。材料设计时可采用改性沥青、塑料隔栅,混合料采用骨架嵌锁结构。可采用碎石和砂砾以确保形成集料骨架,选择之一就是采用最大公称直径较大的集料。对最大公称直径达到37.5mm的混合料,可以使用Superpave(Superior Performing Asphalt Pave-ment.高性能沥青路面)混合料设计方法。只要集料间保持接触,使用小粒径的集料也可以达到同样效果。 2.3.3基层 基层设计为结构的承重层,要求具有一定的抗车辙能力。路面结构中,基层层底出现的弯拉应力最大,在弯拉应力的反复作用下出现层底疲劳开裂的可能性也最大,因此,要求基层具有很好的耐久性,优良的抗疲劳性能。 3如何研究设计适合中国经济技术条件、自然条件、资源条件的长寿命沥青路面是我们要解决的主要问题。

目前我国的高速公路和城市道路90%以上以半刚性为主,即道路基层为石灰、粉煤灰结构,中层和表层为沥青混凝土结构。这种结构的优点是成本相对较低,但作为承重层的基层结构损坏后,仅仅通过修复沥青面层无法恢复道路质量,因此维修养护往往被迫“开膛破肚”,将路面刨开数十厘米深来修复底层结构。在交通压力与日俱增的情况下,这种维修方式对城市运行和居民生活造成明显影响。

4.破坏模式及设计思想的比较

半刚性基层沥青路面是一种以无机结合料稳定粒料(土)类为基层,沥青混凝土为面层的半刚性路面结构。这种路面结构承载能力大、刚度大、模量高、板体性强、弯沉小,但缺点在于半刚性基层材料变形小,特别是温缩、干缩变形大,易开裂,属于脆性材料。由于半刚性基层的裂缝不可避免,在车辆荷载以及环境的综合影响下,易发展为反射裂缝,导致面层破坏。基于半刚性材料强度高、模量大、板体性强的优点,半刚性基层将设计作为主要的承重层,对此我国提出了“强基薄面,稳定土基”的设计思想。虽然近几年面层设计也有增厚的趋势(一些高速公路的沥青面层加厚至18cm,但是半刚性基层的强度仍然控制在3MPa~5MPa,在施工中强度甚至更高),但半刚性基层材料变形小、易断裂的缺点依然没有改变,反射裂缝仍然为半刚性基层路面的主要破坏模式。

长寿命沥青路面是直接在土基上或者在改良后的土基上铺设单层或多层沥青混凝土的路面结构。其破坏一般始于面层,主要的破坏型式是车辙和自上而下的裂缝。长寿命路面的破坏模式为自上而下由功能性破坏逐渐发展为结构性破坏。为达到长寿命的目的,应将路面的破坏控制在路面表层较薄的范围内,以确保路面基层、路基结构层不受到破坏。为此,长寿命路面设计要求按功能合理设置路面结构层,要求路面结构的面层具有抗车辙、不透水和耐磨耗的能力,中间层应具有良好的耐久性,基层要具有抗疲劳和耐久的能力。

5.综合效益的比较分析

一般来讲,长寿命沥青路面的初期建设费用远高于半刚性基层沥青路面,但可以在以下几个方面得到补偿:a)可减少由于道路养护所引起的行车延误时间;b)可减少交通阻塞,使驾车者获得较持续的速度;c)可降低养护改建费和道路使用者的费用;d)可维持较高的服务水平等。目前普遍认为,在特定的情况下,长寿命沥青路面比半刚性基层沥青路面具有较低的寿命周期费用,如重载交通量很大的情况。国外研究指出,如果一个重交通道路的路面能够运营50年且不需要任何改建措施,那么它就会使公路建设总体投资减少而又有较高的投资效益。美国使用的长寿命路面,其使用年限一般为20年~40年,若按照总的全寿命成本效益计算,则长寿命沥青路面更加经济。决策者必须权衡修建这种路面较高的初始修建费用的确定性和未来效益(养护费和用户费用的下降)的不确定性,必须开发和利用寿命周期费用的统计方法,以准确计算寿命周期费用和其他费用,避免决策的盲目性。