浅析沥青路面早期破坏原因

时间:2022-08-13 09:38:00

浅析沥青路面早期破坏原因

摘要:本文主要从路面设计、路面施工和养护管理方面,结合本人的工程实践,分析了沥青路面早期破坏的原因。

关键词:道路;沥青路面;早期破坏;原因

Abstract: this paper mainly from surface design, road construction and maintenance management, combined with the engineering practice of I, analyzes the causes of the destruction of the asphalt pavement early.

Keywords: road; The asphalt pavement; Early destruction; reason

中图分类号: U416.217 文献标识码:A文章编号:

沥青路面是用沥青材料作为结合料粘结矿料修筑面层与各类基层、底基层及垫层所组成的路面结构,具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜分期修筑的优点而广泛应用于公路和城市道路、机场等基础设施的面层处理,其路面属于柔性路面,抗弯拉强度较低,其强度与稳定性在很大程度上取决于基层、底基层和土基的特性。常见的沥青路面早期破坏现象有:泛油、裂缝、波浪、雍包、滑溜、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。

1 路面设计方面

1.1 前期调查、勘测工作不足

在道路调查、勘测设计阶段,对交通量的估计不准确,从而导致累计当量轴次的计算不准确,如实际值偏大或交通量增长率估计不足,都会造成设计不当,导致路面超荷载服务,最终使路面产生早期破坏。

在设计中对材料参数的取值不正确。如对土基抗压回弹模量E0未进行现场取样实测而取用规范值,与实际情况不相符,若取值偏大,则造成路面的整体强度不足,路面就会在行车荷载的作用下因路基的破坏导致路面发生早期破坏。

1.2 路面结构层组合设计不合理

沥青路面结构选用不当,混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青路面除了要满足车辆的使用要求外,还应根据气候、水文、土质等自然条件并结合当地的实践经验,设计确定经济、合理的路面结构,满足相应的承载能力、防渗、耐久性、安全舒适的要求。按照面层耐久、基层坚实、土基稳定的要求,贯彻因地制宜、方便施工、利于养护的原则,综合考虑来确定各结构层和沥青混合料。例如,老挝属于东南亚季风气候,受南海暖湿气流的影响,高温湿热、降雨充沛,极端最高气温41.1℃,全年分为旱季和雨季。在老挝ADB9/C3乡村道路项目中,由于面层为沥青表面处治,基层为泥结碎石,雨季时,雨水经路面渗入基层,致使道路的基层和底基层、土基不断软化,在行车荷载的作用下,路面先出现裂缝和车辙,并且不断扩大,最终因基层、底基层翻浆导致路面破坏。因此,路面设计时必须合理选择路面结构层组合形式。

1.3 路面各结构层的厚度设计不合理

路面设计时,沥青路面的厚度与公路的等级、交通量及组成、沥青的品种和质量有关。沥青面层设计时应根据公路等级、交通量大小、重车所占比例、选用沥青质量综合考虑确定其厚度;基层、底基层应根据交通量大小、材料力学性能和扩散应力的效果、压实机具的功能及有利于施工选择其厚度。若路面的厚度过薄,致使路面的承载能力不足,出现强基薄面现象,在行车荷载作用下产生早期破坏。

1.4 对道路沿线的地质、地形、水文等情况不熟悉,盲目设计施工

由于在勘测设计阶段对道路沿线的地质、地形、水文等自然条件未进行详细的现场踏勘、调研、勘探,只是从大比例地形图上定线、选线进行设计工作,施工单位又严格按照施工图纸进行施工,部分特殊路段(软土地基、地下水渗出、高边坡等)未进行处理,致使路面在施工过程中或完工后,因路基沉陷、高边坡塌方、地下水位被提升等原因造成路面的早期破坏。

2 路面施工方面

沥青路面施工时,如果严格按照沥青路面施工规范施工,基本上可以避免路面的早期破坏,但由于施工条件、施工机械等各方面因素的限制,使得道路施工不仅在沥青面层的施工上不当,易造成路面的早期破损,而且在基层、底基层施工中也会给路面早期破坏留下隐患。

2.1 面层施工

沥青面层施工前,应将基层表面清理干净,基层的矿料大部分外露,并保持干燥,对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平。如果基层表面不干净、有灰尘、矿渣或不干燥都会影响沥青的粘结效果,容易造成面层与基层之间粘结不牢固,在行车荷载的反复作用下出现面层脱落的现象。

沥青路面的各种施工缝(包括纵缝、横缝、新旧路面的接缝等),往往由于压实不足或处理不当,容易产生台阶、裂缝、松散等病害,影响路面的平整度、耐久性及行车的安全性。

对沥青的加热温度以及摊铺、碾压沥青混合料的温度控制不准确。如果沥青的加热温度过高,会降低沥青的性能,加速沥青的老化,容易使路面出现坑槽、开裂,缩短道路的使用周期;如果沥青混合料的温度过低,很难碾压成型,容易造成路面的压实度不够,影响路面的强度和平整度,容易使路面出现松散、坑槽,在车辆起步、刹车的反复作用下出现雍包、波浪;碾压温度过高,混合料还未压实就会出现推移、波浪、雍包现象并产生裂缝。因此,在沥青路面的施工中,沥青温度的控制也是比较关键的。

沥青路面施工机械和设备陈旧、不配套,也会影响沥青混合料配合比控制、拌合的均匀性、压实度、平整度,造成路面的早期破坏。

2.2 基层、底基层施工

基层、底基层施工时,若压实度不足会直接影响强度和承载能力,在行车荷载的作用下,易造成路面的不均匀沉陷,导致面层的破坏。

拌合半刚性基层、底基层混合料,未严格控制集料的配合比或未使用专用机械拌合,均可造成粒料的离析,铺筑后导致基层、底基层强度不均匀,在粗料多的地方面层就会出现裂缝,而细料多的地方易产生沉陷,导致路面的破坏。

对于半刚性基层、底基层施工季节温度过低,易发生基层、底基层冻融破坏,产生的收缩裂缝会反射到路面,导致路面产生早期破坏。

3 其他原因

沥青混合料铺筑、碾压完成后即可开放交通,但施工单位未限制车辆的行驶速度、也未控制车辆的行车路线,使路面全幅宽度未得到均匀碾压,车轮集中行驶的地方易产生沉陷、车辙和裂缝。

沥青路面在行车荷载的作用下,出现小面积松散、个别坑槽、局部泛油、麻面的现象后,未及时进行修补、养护,使路面不断恶化,最终造成路面破环。

道路基层、面层施工时交通车辆的干扰。若在基层施工时未封闭交通,不仅影响施工的连续性,而且基层未稳定就进行通车碾压,使基层在行车荷载的作用下发生蠕动,导致基层产生坑槽、裂缝和波浪,基层的病害就会反射到路面,导致路面发生早期破坏;面层施工时未封闭交通,就会影响路面摊铺碾压工作连续施工,这样容易造成摊铺、碾压工作先后脱节,影响施工的质量,使路面容易留有质量隐患而导致破坏。路面施工时封闭交通对于改建道路工程防止路面产生早期破坏尤为重要。

有些养护人员,在沥青混凝土路面采用人工喷油(或洒布机喷油)、人工撒料的方法进行养护,对沥青的用量把握的不够好,破坏原路面的平整度。沥青用量过多时,容易使路面出现泛油、雍包;用量过少时,集料粘结不牢固,在行车荷载作用下集料就会剥落,出现坑槽。

沥青路面质量的好坏,不止是施工单位单一的质量控制,还涉及到设计、养护管理部门。因此,要消除沥青路面早期破坏的常见病害,延长沥青路面的使用周期,提高道路的投资效益,需要各部门按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自的职能,齐心协力,相信这一顽疾一定会得到根治,沥青路面也将会得到更大的发展和更广泛的应用。

参考文献:

[1] 邓学钧. 路基路面工程. 北京:人民交通出版社,

[2] JTG D50-2006. 公路沥青路面设计规范. 中华人民共和国交通部,

[3] JTG F40-2004. 公路沥青路面施工技术规范. 中华人民共和国交通部。

沈国英,2004年毕业于青海大学道路桥梁专业,现工作单位北京铁城建设监理有限责任公司,助理工程师。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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