公路沥青路面施工是公路工程中一个重要的环节,经过多年的科研和实践,技术已比较娴熟,但由于设计、施工、养护等诸多环节的不妥善,以及随着经济的发展,交通量的猛增,特别
4006-054-001 立即咨询发布时间:2022-10-05 10:08 热度:
摘 要:公路沥青路面施工是公路工程中一个重要的环节,经过多年的科研和实践,技术已比较娴熟,但由于设计、施工、养护等诸多环节的不妥善,以及随着经济的发展,交通量的猛增,特别是大型车辆轴载成倍增长,导致沥青混凝土路面出现了不同程度的损坏,严重影响了公路交通的安全性。本文主要分析了公路沥青路面常遇通病,并提出了相应的防治措施。
关键词:公路;沥青路面;通病;防治措施
一、公路沥青路面常遇通病分析
1.1沥青路面水损害破坏
所谓沥青路面水损害,系指沥青路面在满足水侵蚀的条件下,在正常交通荷载以及自然日常温差变化双重作用,引起两阶段的现象:(1)水由沥青路面表面侵蚀到沥青与集料的混合临界面;(2)荷载等原因使得水产生高压强,压力水使得沥青膜从集料表面脱落。两方面过程的影响导致沥青路面发生破坏,久而久之,路面行驶困难。
综合沥青路面的水损害的原因,分为直接原因和间接原因。当水进入沥青路面时,随着时间的推移,必定会在集料内发生作用,从而破坏沥青与石料间的粘附力。加上长期的荷载作用,部分压力水和部分真空吸附作用产生了绝对真空,加速了剥离的进程,以致路面损害加速,这才是直接原因。
1.2汽车对沥青路面的影响
当前我国经济建设的进程加快,随着人货交流数量的猛增,使得等级公路上交通量普遍增大,随着交通部门不断提高效率,降低运输成本及能源消耗,大吨位重型汽车普遍行驶在等级公路路面,也就是说当前二级公路交通普遍具有重载、大交通量、超载车现象。当路基路面各结构层都无严重的施工质量问题和设计错误问题时,同等状况下,处于“重载、大交通量、超载车”状态的路段,多会产生行车道轮迹带车辙、裂缝。首先来讲,车辙产生是由于重型车辆的反复作用下,沥青路面各结构层产生永久变形,不断积累而形成。长时间交通流量大,公路重载,车辙便会达到一定深度,容易使得辙槽内积水。一般来讲,轮迹带车辙、裂缝类损害影响不到路面承载能力,然而,一旦辙槽积水,水沿裂缝进入路表面以下的结构层内部,这样直接影响着路面的结构性能。
在水进入裂缝初期,水分以水膜或水气的形式存在,会降低沥青与集料的粘附性;在重载、大交通量、超载车的长时间作用下,具备极大能量的动水压力使沥青从集料表面脱落下来,造成混合料局部松散,对路面强度产生致命影响。在水透过面层时期,大量压力水滞留在半刚性基层顶面,并强力冲刷基层混合料的细料,因而导致路面产生坑槽,使水极易易进入路面结构,这就形成了“水进入裂缝初期”和“水透过面层时期”压力水对路面破环作用的永久循环,在实际工程中(张涿高速公路卧佛寺连接线工程怀来段)应充分考虑此类问题。
1.3泛油
沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。当混合料组成设计出现问题、混合料拌和控制不严、粘层油用量不当、施工质量差、水破坏都会造成泛油现象。更有雨水作用造成下层沥青与石料脱离,在压力水动力作用下沥青膜剥落,上泛会造成局部表层泛油的现象。
1.4网裂
沥青路面常见的裂缝问题有横向裂缝、纵向裂缝以及网裂,其中以网裂最为棘手。所谓网裂是指相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。
二、预防公路沥青路面破坏的措施
2.1合理进行路面结构组合设计
根据本地区的实际,不同的地区地理、气候、环境和经济发展特点不同,交通组合也有较大的差距,在进行路面设计时,不能千篇一律地采用半刚性基层,在交通量不大,重载交通量很少的地区路面结构组合设计应考虑使用级配碎石柔性基层和低剂量水泥稳定碎石基层;对交通量大,但重载交通量较少的地区,可以在半刚性基层和沥青面层之间设置级配碎石柔性排水层,或采用低剂量的水泥稳定碎石基层,减少半刚性材料反射裂缝对路面的早期损害;对于交通量较大且重载交通较多的地区,在使用半刚性结构层时,可以考虑使用土工材料加强结构层之间的联系,同时改善层间的受力特性。
2.2改性沥青的使用
改性沥青是指“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂,或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料”。改性剂是指“在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提高沥青路面性能的材料”。由于改性沥青的良好使用性能,近几年,我国的高速公路路面开始使用改性沥青。根据沥青改性剂聚合物的种类区分可分为三类:一是热塑性橡胶类,二是橡胶类,三是树脂类。通过大量的试验和研究,SBS改性沥青的高温稳定性、低温性能、弹性恢复性能、感温性等无论从哪方面讲,都有非常突出的优点,所以我国改性沥青的发展方向应该以SBS作为主要方向。改性沥青的合理使用,将有效减少因面层原因引起的病害。
2.3完善路面的防水设计
①应迅速排除表面水,防止积水渗入下层,要求路拱和表面平整度符合规定,路表不得积水。②为防止面层渗水滞留基层表面,而使基层被浸软,在基层上做封层或透层,能够达到即使有水渗入也能及时沿基层表面的路拱排出的效果。
③面层材料应选择能耐荷载与水分复合作用的材料。
④设置排水层(垫层),既能排水,也能隔断毛细水,使上升的毛细水也能及时排出。因此,此垫层或下基层应有排除上、下两方来水的作用,应用透水材料。
⑤与路面结构排水有关的边沟、渗沟、排水沟等,必须按规范要求设置。
⑥各层的强度自上而下逐渐减小,层次较多,虽受力情况较合理,但不同材料过多的层次将会给施工工艺及材料制备带来较大困难,因此,一般层次不宜过多,层间应尽量连续。
2.4施工方面的预防措施
①强化施工管理,提高工序控制的科学性。?
②为防止因路基沉降而引起的路面沉陷,必须严格控制路基压实度和原地面处理:路堤基底应清理和压实,基底强度、稳定度不足时,应进行处理,以保证路基稳定,减少工后沉降。压实度要求:零填及挖方路段。路基压实度≥95%;填方路段,路床顶面以下深度在0~0.8m时,路基压实度≥95%,路床顶面以下深度在0.8~1.5m时,路基压实度≥94%,路床顶面以下深度大于1.5m时,路基压实度≥92%。
③保证现场试验数据的完整和准确,杜绝弄虚作假。特别是沥青材料、砂石料的试验数据,必须做到抽样合理,数据真实,保证沥青路面材料的路用性能。
④重视并协调道路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系,保证压实度的基础上追求平整度。
⑤对于路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料,对于水泥稳定类材料,要严格按配合比要求控制水泥剂量及含水量,保证路面基层设计厚度及顶面标高,洒水碾压至要求密实度,保证基层表面平整度,严格控制施工质量。同时要重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。
⑥路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和耐久性要求,同时路面垫层材料宜采用水稳定性好的粗粒料或各种稳定类材料。
⑦严格控制沥青混凝土配合比,尤其是沥青用量的控制。
结束语:
随着现在公路事业的不断发展,我们工程设计及施工人员应该在公路沥青路面的病害防治实际工程中,加强设计环节,在施工环节做针对性处理,尽量做到早发现早防治,这样才能保障公路质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部《公路工程技术标准》JTG.B01-2003.
[2]常珍鹏.沥青路面病害的成因及处治方法[J].交通世界,2009,