关于公路路面病害防治研究

时间:2022-08-04 04:10:14

关于公路路面病害防治研究

摘 要:随着高等级公路的大量修建、重载交通的日益严重,公路病害时常出现。公路路面病害类型很多,因区域不同、环境不同,出现的情况各异,因此,在路面施工过程中一定要掌握公路路面病害的成因,精心施工,从而延长沥青路面的有效寿命,为交通运行提供一种安全、舒适的通行环境。 本文就几种公路路面病害形成的原因进行分析,并提出预防措施。

关键词:路面病害;裂缝;拥包

Abstract: With the large number of highway construction, heavy traffic is worsening, highway disease often occur. Highway Pavement many types differ from region to region, in different environments, different circumstances arise, so the road construction process must master the road surface causes disease, careful construction, thus extending the useful life of asphalt pavement for traffic operation to provide a safe and comfortable traffic environment. In this paper, several road Pavement formed to analyze the causes and to propose preventive measures.

Keywords: Pavement; cracks; upheaval

中图分类号:U418.6 文献标识码:A

前言

城市道路沥青路面的设计使用寿命一般为10~15年,然而由于施工不当及负荷等原因往往造成路面在使用年限内就出现病害,造成不良影响。根据路面损害现象的原因、其危害性以及对使用性能的影响,可以把沥青路面的损害划分为三类。裂缝类:纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、反射裂缝。变形类:车辙、波浪、沉陷、隆起、推移。表面损坏类:泛油、松散、坑槽、磨损、露骨、脱皮。下面就几种病害进行分析并提出预防措施。

一、公路路面病害及其成因

(一)横向裂缝

公路路面横向裂缝大都属于基层反射裂缝,一般缝距在20~50cm不等,严重者在10m左右。造成路面裂缝的原因有以下几个方面:

1、施工用土质塑性指数高

施工用土质塑性指数一般在20~30之间。一般公路工程施工季节3~10月之间进行,其中很长一段时间在炎热的夏季,基层或底基层施工成型后,由于天气原因,水分流失过快,强度迅速提高,加之施工用土塑指过大,造成基层裂缝反射至面层。

2、施工中各工序衔接过紧

由于工期所限,施工进度较快,在路面基层施工中,尤其是路基与灰土之间,灰土与灰土之间,一般在底层工序施工完后即刻封盖,进行下一工序的施工,水分没有充分流失,灰土没有达到足够的强度,致使再经过一段时间(竣工后),达到了足够的强度,加之其他原因造成灰土开裂,反射至面层。

(二)翻浆

基层的粉、细料浆水从面层裂缝或从多空隙面层的空隙处析出,雨后路表面呈淡灰色或白色。原因分析:基层用料不当,或拌和不均,细料过多;低温季节施工的半刚性基层,强度增长缓慢,而路面开放交通过早,在行车与雨水作用下使基层表面粉化,形成浆水;冰冻地区基层,冬季水分积聚成冰,春天解冻时翻浆;沥青面层厚度较薄,空隙较大,雨水下渗,促使翻浆形成;表面处治和贯入式面层竣工初期,由于行车次数不多,结构层尚未达到应有密实度就遇到雨季,使渗水增多,基层翻浆。

(三)搓板

路表面出现轻微、连续的接近等距离的起伏状,形似洗衣搓板。虽峰谷高差不大,但行车时有明显的频率较高颠簸感。原因分析:沥青混合料的矿料级配偏细,沥青用量偏高,高温季节,面层材料在车辆水平力作用下,发生位移变形;铺设沥青面层前,未将下层表面清扫干净或未喷洒粘层沥青;旧路面上原有的搓板病害未认真处理即在其上铺设面层;施工机械设备操作不当。

(四)拥包

拥包是指沿交通流方向路表材料出现较大的竖向位移,这类病害大多是由于路表材料稳定度低、交叉口车辆的频繁启动和制动、剐性或半刚性基层和沥青面层接触点出现过大应力、面层较薄等原因造成的。

(五)泛油

新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节,特别在连续多天高温后,在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实,易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动,产生泛油现象,油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后,如沥青与矿料的粘结力不足,沥青很快会从集料表面剥落并向上移动,产生更严重的泛油现象。

泛油产生的原因主要有:

1)混合料组成设计不当;2)混合料拌和控制不严:在沥青混合料拌和时矿粉等细料含量较难准确控制,如细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易泛油; 3)粘层油用量不当:在施工沥青面层前往往需在基层顶面喷洒粘层油或做沥青封层(特别是在基层完工与沥青面层施工间隔较长的情况下),由于施工工艺掌握不好,粘层油用量不当或喷洒不均匀而导致面层局部泛油;4)施工质量较差:因摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油;5)水损坏:雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在动水作用下,沥青膜剥落、上浮引起表层泛油。

二、公路路面病害预防措施

(一)预防裂缝措施

严格控制沥青混合料的质量,选用高低温性能好、抗老化性能好、含蜡量低、黏度高的优质沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。采用改性沥青可解决路面抗滑及耐久性问题,使沥青路面的热稳定性、冷稳定性和使用寿命都得到较大的提高,道路病害的出现频率显着下降,日常养护工程量及工程成本大大降低。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。另一方面,还应注意混合料级配的确定以及沥青混合料的高温稳定性、抗疲劳性及低温抗裂性。路面表面特性和耐久性是一对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。

(二)预防翻浆的措施

其一、根据道路等级和交通量要求,选择合适的面层类型和适当厚度。沥青混凝土面层已采用二层式或三层式,其中一层须采用密级配。当各层均为沥青碎石时,基层表面必须做下封层。

其二,设计时,对空隙率较大、易渗水的路面,需考虑设置排除结构层内积水的结构措施。

其三,用石灰土、石灰矿渣土、石灰碎石土等作为路面基层,这些材料水稳性好、整体强度高并有板体作用的结构特点,作为路面基层可防翻浆。

其四,加强路面或将路面下一定深度以内易致翻浆的土(如粉土)换填好土(如砂砾) 。

其五,用沥青、沥青土、沥青毡纸、塑料布等做成封闭式隔离层隔断土壤水分的渗入和聚流,也可用有反滤层的砾石及其他粒料做成透水性隔离层,以排除渗入土基水和防止地下水上升。

其六,用炉渣、碎砖、压缩的泥炭、松柏树皮、气泡互不连通的泡沫聚苯乙烯塑料等作隔温层,阻止路基冻结线向深处推移,减薄冻层。

其七,用颗粒均匀的砾石、碎石等作透风的导温层,使土体迅速向深处冻结,在离路面较近处不致形成有害的聚冰层。

(三)预防搓板的措施

合理设计与严格控制混合料的级配;在摊铺沥青混合料前,须将下层顶面的浮沉杂物清扫干净,并均匀喷洒粘层沥青基层、面层应碾压密实;旧路上进行沥青罩面前,须先处理原路面上已发生的搓板病害,否则压路机无法将搓板上新罩的面层均匀碾压密实,新的搓板现象随即就会出现;合理配置施工机械设备,并按操作规程进行操作,形成设备与材料特性匹配技术。

(四)预防拥包的措施

配合比设计时,控制沥青含量和细集料用量;面层摊铺前下层清扫干净并喷洒粘层油;人工摊铺时,做到粗细均匀分布。

(五)预防泛油的措施

严格控制混合料组成,准确控制矿粉等细料含量、沥青用量;控制粘层油用量,均匀喷洒不;避免因摊铺时混合料产生离析。

三、路面病害的施工根治

优秀的设计,合理的工期是修筑高质量的基础,而科学施工则是高质量的保证。公路在选材方面应有严格的标准要求,材料的选配,特别是集料场应固定,选择1-2家能保证施工进度的厂家供料,使材料级配始终处于受控状态,不能偏离级配中线太远。 沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关。从施工机具来讲,拌合能力,摊铺机碾压机具必须配套,摊铺机应选择两台前后错开同时施工,而少采用全断面摊铺机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。

结束语

沥青路面中的病害给道路交通带来各种隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选材,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强交通管理,就可以避免病害的产生。

参考文献

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