沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

2024-06-13

沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法(通用10篇)

篇1:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

一、常见沥青路面病害类型

沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果,其种类繁多,但主要表现为裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油和油斑、路面推移等。1.裂缝:

①横向裂缝。横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝。②纵向裂缝。纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。③交叉裂缝。两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。2.车辙:是车辆在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。

3.沉陷:指的是路基压实度不够或构造物地基土质不良,在水、荷载等因素作用下产生的不均匀的竖向变形

4.坑槽:路面坑槽指的是在行车作用下,路面骨料局部脱落而产生的坑洼。5.泛油和油斑:一般指因表面活性剂破乳后在织物表面沾附的油污,如消泡剂、柔软剂等含有有机硅的阴离子表面活性剂比较容易出现破乳的现象.去除的话需要专门的去硅剂.6.路面推移:主要是指混合料在道路的纵向发生位移,它可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生,尤其在高温天气下。

二、病害形成的原因 1.裂缝:

(1)横向裂缝:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝,裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。

(2)纵向裂缝:裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。主要集中在行车道轮迹分布密集处,因为高速公路交通渠化分明,轮迹位置及轮迹分布范围较小,大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上,快车、小型车,轻型车行驶于超车道机会明显增多,超车道上荷载较小,交通量相对较小,纵向裂缝也较小,纵缝缝宽一般在5~10mm,靠近标线或位于车道中央,且绵延几十米,甚至数百米。常以单条裂缝形式出现。产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起。

(3)网状裂缝:裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。

(4)反射裂缝:主要是因为软基路段不均匀沉降引起的裂缝直接反射到沥青路面。另外,行车荷载的作用加速裂缝的发展。

2.车辙: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而逐渐形成。它通常是在伴随沥青面层压缩沉陷的同时,出现侧向隆起,二者组合起来构成的。路面的永久变形主要发生在沥青面层中。因此,为了延缓车辙的形成,主要应从提高沥青面层材料的高温稳定性来着手考虑。此外,车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系,ⅱ型沥青混凝土路面自身的抗车辙能力比ⅰ型好的多。上海市中心城区的沥青路面车辙病害也较普遍,大部分集中在公路交叉口,车辆来往多,高温天气路面下受碾压严重更容易出现车辙,修补更换新的沥青混凝土后,但未经严格保养就投入使用,在新的碾压下又会出现车辙,往往出现恶性循环。根据湿热地区高速公路建设和养护的实践分析了沥青路面常见病害的各种成因,提出了各种病害的处治方法,并对我国今后高速公路建设、设计、施工及管养等方面提出了一些建议。沥青路面因具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛用于高速公路。在高速公路通车后,因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足,沥青路面会逐步出现多种路面病害。3.沉陷:沥青黏度小会影响沥青与矿料的黏附性。同时若沥青混合料的油石比太小,或在沥青加热和沥青混合料拌制过程中温度太高致使沥青过温,都会引起沥青混合料的沥青膜相对变薄,抗变形能力降低,脆性增加,空隙率偏大。这些都会导致沥青膜暴露太多,沥青的老化作用加快,同时渗水性加大,进而加快水对沥青的剥落作用,最终在车辆荷载作用下引起路面开裂、沉陷。

4.坑槽:沥青路面坑槽的产生往往都有一个形成的时间过程,开始时是局部裂缝进而龟裂松散,在行车荷载和雨水等因素下逐步形成坑槽。常见原因主要有以下几种:

(1)路面厚度与压实度不够性坑槽面层铺筑过程中易出现压实度不足,造成面层内部孔隙率较大,使得沥青混合料粘结力、防水性能下降;拌和厂离施工现场较远,运距过长,运输途中沥青混合料热量损失较大,运至现场后温度不能满足铺筑要求;路面下基层局部标高控制不严,导致沥青上面层个别地方厚度不够,在行车作用下,该处首先破损,形成坑槽。(2)粘结层不牢坑槽混合料拌和摊铺时,下层表面含有泥、灰等杂物,使上下层不能有效粘结,而形成坑槽,如桥面上形成的坑,这类坑槽修补二次损坏频率较高,一般应在底层先打入砼上面层再用沥青料填补修复。

(3)水损害性坑槽这种坑槽是沥青混凝土路面早期破坏中最常见的坑槽,水损害破坏往往是从沥青面层的中面层开始的。水分进入沥青路面,滞留在中面层,当集料与沥青膜剥离后,沥青混合料不再是一个整体,集料在荷载的作用下,对基层产生了力的作用,基层的局部松落形成灰浆,从路面的缝隙向上挤出来,在沥青路面上形成白色的唧浆。如此循环不断,形成了水损害性坑槽。

(4)运营期间车辆造成的坑槽柴油、机油滴漏在路表面上,沥青被稀释后,粘结力降低,集料散失形成坑槽;钢圈或车辆运输的重物,刮撞形成的坑槽;千斤顶顶出的坑槽以及火烧形成的坑槽。

(5)基层、底基层损坏产生翻浆形成的坑槽

5.泛油和油斑:泛油和油斑这两种病害产生的最主要的原因是混合料离析。混合料发生离析时,粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置,使沥青混凝土不均匀、配合比级配与原设计不符,混合料失去原设计达到的粘接力就形成了路面推移,而混合料的不均匀还会导致集料和沥青分离,沥青集中到一处形成泛油和油斑。

6.路面推移:沥青混凝土面层推移,主要是混合料在道路的纵向发生位移,它可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生,尤其在高温天气时行车荷载的作用。

三、各种病害的处理方法

1.裂缝:根据《沥青路面施工及验收规范》(gb50092)要求,按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。(1)合理组织施工,尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理,应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料,然后预热软化接缝处,涂刷乳化沥青,再铺筑新混合料。碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15-20cm,直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上,摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。

(2)沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前,须铣削原路面后再加铺,以延缓反射裂缝的形成。(3)在路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。灌缝前,必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥。灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。对裂缝很大的情况,必须将裂缝两边沥青混凝土开挖,先处理基层再摊铺新混合料,水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。如夹有软弱层或不稳定结构层时,应将其铲除;如因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。2.车辙:主要是提高混合料的高温稳定性。近几年来的改性沥青混合料的生产施工实践证明,采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能,粘度提高,感温性能稳定,沥青软化点提高,针入度提高,耐老化性能提高,从而也相应的提高了沥青的高温稳定性和抗车辙能力。改性沥青分为三类:第一类为矿物类填料,如碳、木质素、石棉等;第二类为聚合物类,橡胶类sbs、树脂类eva、pa等;第三类为添加剂,包括抗养化剂、抗剥落剂等。从改性沥青混合料生产实践中可知,pe对改善沥青混合料的高温稳定性效果明显,而eva对改善沥青低温延度方面效果明显。3.沉陷:为了避免沉陷的发生,可采取以下措施: ①选用符合“交通道路石油沥青技术要求”的沥青,或采用实践证明行之有效的改性沥青。②采用适当的沥青层厚度,或在沥青面层与半刚性基层之间设12~15cm的碎石过度层。③在半刚性基层顶面或沥青层之间设置各种土工合成材料,或者提高沥青混合料的抗拉强度和抗变形能力。

④加强路基路面的养护及重视工作。

4.坑槽:沥青路面早期破损的防护通过以上分析,可看出沥青混凝土路面早期破损与沥青混合料、路面施工、交通气候条件的全部或部分有联系,而交通气候条件是客观存在的,所以沥青路面早期破损防治应以路面施工和沥青混合料两个方面考虑。(1)严格控制沥青混合料质量

①选取具有具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。②选择合理的混合料级配。混合料级配是沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性的保障。为提高沥青路面使用性能可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。③严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。(2)按设计完成施工

施工质量控制不严,早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面: ①保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层,必要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。

②合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,对于水泥稳定类半刚性基层,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布石屑或粗砂,用钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。对旧沥青路面罩面,必须洒布粘层油粘层油应有较好的粘附性,脚踏有明显的粘附感,整个面层取芯后不易分离。对于干线公路可以设置I型稀浆封层作为粘结层,实现层间结合与防水的双重作用且不需要封闭交通。

③提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃-150℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。5.泛油和油斑:提高混合料在压实后的内在稳定性,适度降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象,如出现时可采用人工局部挑出。

篇2:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

结合杭徽高速公路在原有杭昱一级公路上改建的.工程实际,根据老路面调查的实际情况,对沥青混凝土老路面的病害成因进行分析并结合实际进行处理,所得结论对沥青混凝土路面病害的处理提供参考

作 者:琚利平王国建 方永伟 作者单位:琚利平,方永伟(浙江省宏途交通建设有限公司,浙江,杭州,310013)

王国建(浙江华恒监理有限公司,浙江,绍兴,31)

篇3:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

由于沥青路面使用沥青结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量和耐久性也得到了提高。沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等,与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有造价相对较低、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、适宜于分期修建等优点,而被广泛用于广西壮族自治区各等级公路的面层处理。沥青路面破坏的现象有:裂缝、车辙、沉陷、坑槽、唧泥、泛油、波浪、壅包、表面磨光、松散剥落等。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一。按公路自然区划,广西属于Ⅳ区(东南湿热区),本区雨量充沛集中,雨型季节性强,台风暴雨多,水稻田多,土基湿软,强度低。广西壮族自治区桂西公路管理局南宁江南公路局主要以公路养护及管养路段大、中修为主,因管养路段基本为重交通路段,因此在施工当中不能对公路进行全封闭,所以路面的破坏,特别是早期破坏尤为严重。

2 常见沥青路面病害类型及产生原因

2.1 裂缝

裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一,按其形状又基本分为以下4种:

1)横向裂缝:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝。裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。

2)纵向裂缝:裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一,主要集中在行车道轮迹分布密集处,常以单条裂缝形式出现。因为该局管养路都是双向两车道,轮迹位置及轮迹分布范围较小,大车、慢车、重型车辆荷载轮迹相对集中,纵向裂缝多出现在靠近标线或车道中间处,且延绵几十米甚至一百多米。产生的原因有两种可能性:一种情况是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起的。

3)网状裂缝:裂缝纵横交错,缝宽1 mm以上,缝距40 cm以下,1 m2以上。

4)反射裂缝:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层的开裂通常由温缩或干缩引起,多数情况是在基层铺筑后,由于未按规定及时养生或未及时铺筑沥青面层,使基层长期暴露在大气中,在降温和水分联合作用下而开裂;当然也可能是在铺筑沥青面层后,路面在使用过程中,由于温度骤变使基层的日温差超过某一范围致使其温度应力超过其抗拉强度而断裂。后者一般发生在沥青面层较薄且日温差较大的地段。

根据断裂力学理论,半刚性基层内存储的能量由行车荷载提供,并通过裂纹失稳扩展消耗能量,这个过程不断反复进行,使独立的裂纹扩展为数条贯通宏观裂纹,直到形成小裂缝,最后成为贯穿裂缝。由于沥青面层存在孔隙,路面和软路肩水分渗入,在行车荷载作用下裂缝处出现唧泥现象。二灰碎石因水而剥落,松散致使路面结构承载力不足,出现啃边现象,并可能发展成缝边网裂或坑塘、沉陷等。

2.2 路面推移

当沥青路面受到较大的车轮水平荷载作用时,路面表面可能出现推移和拥起。造成这种破坏的原因是:车轮荷载引起的垂直力和水平力的综合作用,使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度;同时也与行驶车轮的冲击、振动有关。推移的产生一般与基层施工质量、透油层撒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层(调平层或旧路面)表面清扫不干净、透层油撒布不均等都容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,在车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。

吴圩至机场油路大修工程,由于调平层是去年年底完工,通车很久,调平层上都是层积的尘土及碎石,在施工过程中,某些地方没有清扫干净就罩面层,造成沥青面层和调平层无法粘结,直接用脚就能把整块的沥青面层完全剥离出来。只能把无法粘结的沥青面层铲除后重新把调平层清扫干净再罩面层。

2.3 泛油

沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。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。在绝大多数情况下,泛油仅产生在行车道上,而且是间断式的片状分布。

沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。而沥青用量过大的主要原因有以下几种:

1)沥青混合料配合比设计的击实功不够。

2)有些错误的认识:认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。

3)在施工中对沥青用量的控制不严或管理不善,也是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。

在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。

3 沥青路面病害的防治及处理方法

3.1 裂缝的防治措施

沥青混凝土路面裂缝是不可避免的。根据纵向裂缝形成原因,在路基施工过程中特别是路基拓宽地段、路桥(涵)衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性,并保证达到规范要求的压实度。沥青路面进行半幅摊铺时,采取合理措施处理纵向冷接缝。

由于温度变化引起的温度裂缝,沥青往往随着时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低,所以采用优质沥青会明显减少温度裂缝。试验证明,在其他条件相同的情况下,采用较稀(针入度大)的沥青有利于减少温度裂缝。另外,沥青混凝土面层抗温度裂缝的能力与混凝土均匀性、压实度和空隙率有关。混凝土均匀、压实度高、空隙率小,混凝土强度高且比较均匀,面层表面的薄弱处也就越少。

另外,沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。因此,在基层施工中,及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。

3.2 路面推移的防治措施

提高混合料在压实后的内在稳定性,适度降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象,如出现时可采用人工局部挑出。另外运输途中绝不能出现颠簸严重、运输时间长的情况。

出现路面推移情况时只能局部铲除,采用符合要求的新混合料摊铺,并与周边的混合料结合紧密。

3.3 泛油的防治措施

由于泛油往往是沥青用量过大造成的,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。

4 结语

沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面因素,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]李晓.沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施[J].山西建筑,2005,31(19):157-158.

篇4:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

关键词:沥青混凝土路面 质量控制 病害处理

引言:

沥青混凝土路面的碾压环节是决定沥青混凝土质量的关键工序。通过碾压,使得一定体积的热沥青混凝土压缩到更小的体积,使得裹覆沥青的集料颗粒相互挤压到一起,从而大大的减少了混合料中的巨大部分空隙,由此提高了混合料的密实度。实践经验证明,良好的碾压使得面层达到了理想的密实度和孔隙率,增强了路面的使用性能,延长了使用寿命。

一、 影响压实的因素

为了有效地控制压实效果以及合理的安排碾压工艺,必须对能够影响压实效果的各项因素进行分析。

1.1混合料的组成与材料的性质对压实度的影响

1.1.1沥青

混合料中的沥青必须具有充分的流动性,才能保证集料颗粒能够产生相对的移动,起到润滑的作用。因此,影响沥青流动性的首要因素就是沥青的粘度,沥青的粘度决定了沥青混合料理想的压实温度;由于沥青裹覆于颗粒的表面,因此,沥青的用量对压实过程中的润滑作用产生了极大地影响。

1.1.2集料

首先,影响混合料工作性的集料特性主要有级配棱角以及表面状态等。比如,矿料的级配偏粗,会使其工作性下降,要想达到理想的密实度就需要加大压实力;其次,细集料类型以及含量同样会产生影响,比如,细集料中天然砂的含量过高,可使得混合料的工作性大,容易压实;另外,填料的類别和含量均会对沥青混合料的性质以及压实工作产生影响,比如,填料含量太少,则会造成粘聚力较低以及造成集料颗粒在压实后不易粘固在一起的现象。

1.2混合料的温度对压实度的影响

在沥青路面压实工作中,沥青混合料的温度可能是最重要的因素。通常,沥青混合料的温度低于85℃时,碾压工作即属于无效。因此,温度的高低影响沥青的粘滞度,理想的压实温度要允许在逐渐冷却到85℃以前有足够的时间完成压实工作。

1.3压实速度和遍数。

理想的的压实速度,有利于减少碾压时间,提高作业效率。因此,在施工过程中,保持合适的碾压速度是非常必要的。速度过快,会产生推移以及横向裂纹等;速度过低,会使摊铺和压实工序不能很好的连接,影响压实质量。当碾压速度不同,而碾压遍数相同时,对沥青混合料压实度的影响非常小(实践经验表明一般不会超过1%)。因此,我们选择碾压速度的原则是:在保证沥青混合料压实质量效果的前提下,提高碾压速度,来减少碾压的遍数,以此来提高工作效率。

1.4层厚

我们都知道,较厚的沥青混合料面层相比于较薄的面层更容易达到理想的压实度,因此,在较难压实或者处于快速冷却的气候条件下,我们可以通过较厚的面层来发挥提高碾压效果。

二、 碾压工艺

2.1碾压工艺要求

2.1.1基本要求

首先,压路机应当采用慢而均匀的速度进行碾压,通常情况下,驱动轮应靠近摊铺机的一方;其次,经过碾压成型的沥青混凝土路面应满足压实度以及平整度的要求;第三,沥青混凝土的压实层最大厚度不宜大于100mm(沥青碎石混合料的压实层厚度不得大于120mm)。

2.1.2对碾压温度的要求

压路机的碾压温度受到混合料的种类、气温以及层厚等因素影响。因此,在不产生严重推移或者裂缝的前提下,初压、复压以及终压都应在较高的温度下进行。另外,对于沥青混凝土的碾压不得在低温状态下进行反复碾压,以避免石料棱角的磨损和压碎等。

2.1.3对机械的要求

在压实过程中,压路机应具有良好的压实状态(如在倒退时不得发生后冲的现象)。在碾压的过程中,不得突然改变碾压路线,也不得突然地改变碾压方向,以此来避免混凝土拌合料发生位移。已完成的路面,若为冷却到稳固的状态,不准将压路机或者其他设备停留在上面。

2.2初压

初压的目的是保证混合料达到一定的密实度,使路面混合料能够承载压路机,并较慢摊铺层的冷却速度。

2.2.1初压的要求

初压对碾压的质量要求较高。首先,在初压时应采用轻压的方式,并开启洒水装置,以防止混合料粘结在碾压轮上;其次,由于初压时铺层的承载能力不够,为了防止混合料的推移,压路机的行进速度应缓慢;第三,应从边缘开始碾压,来防止混合料向两侧推移;第四,对于碾压变数的要求是,一般情况下,碾压变数一般为1-2遍。

2.2.2初压的质量控制

为保证路面的平整度以及密实度,要严格的控制碾压质量,要做好:1.及时的检查每个部位是否都得到了充分的碾压,碾压的遍数是否得到要求,防止发生漏压的现象;2.对于一遍碾压后的要求是表面应密实、平整且表面均匀一致,要及时的发现问题,如表面过于光滑,说明该位置可能有凸起,应将其压平或者采用人工的方法将其整平;第三,沥青混凝土路面的施工温度对道路的质量影响非常大,要严格的控制施工温度。

2.3复压

摊铺层的复压是保证面层具有良好的使用性能的关键阶段。不同的压路机与压实厚度的关系非常大,对于复压而言,应使用轮胎压路机或者振动压路机进行。

通常情况下,为使轮胎压路机的轮胎尽快发热,应放在最前面来减少轮胎发热的时间,当轮胎发热后再将其调到前面。对于粗集料含量多以及粒径较大的混合料,应采用振动压路机。由于轮胎压路机可能导致沥青玛蹄脂胶浆挤出来,所以对于SMA混合料,尽可能不适用轮胎压路机。

三、 压实问题的处理

3.1对沥青路面出现泛油的处理

沥青混凝土中的油斑主要发生在摊铺以及压实期间,沥青粘结料集中到混合料表面的局部。这时我们可以采用减少混合料中沥青含量的方法。如果泛油与路面车辙现象同时产生,应重新进行沥青混合料的设计,提高混合料的高温稳定性。对于与混合料性质有关的一些因素,比如集料的孔隙或者稳定性等,应从材料控制以及施工控制两个方面入手。

3.2对沥青混合料碾压推移的处理

由于沥青混合料的软弱或者施工工艺的原因,会导致沥青混合料碾压时产生推移的现象,在施工中最容易出现的部位就是在压路机的倒车处,尤其是靠近摊铺机位置处。对于沥青混合料碾压推移的处理我们应该从以下两个方面入手,一是从施工的角度来解决,适当的调整混合料的压实方法,比如减轻初压的轮重;二是增加混合料的内部稳定性,比如减少热料仓集料的含水率或者减少细集料等。依据性能要求,减少细集料的掺量或者减少沥青的掺量等途径。

3.3对碾压横向和纵向裂纹的处理

在沥青的压实过程中,由于压路机加速、减速或者换向过猛,集料中的结合料太少,在弯道上摊铺的沥青混合料太厚等原因,可能会出现横向裂纹;由于下支撑层不稳定,多度的碾压,碾压温度过高或者结合不良等原因,会产生纵向裂缝。因此,在施工过程中应进行充分碾压,从强施工工艺,严格把握材料质量关入手,避免横向以及纵向裂缝的产生。

3.4其他应注意问题

首先,在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点。要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。其次,碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后方能开放交通。

结语

沥青混合料路面的压实过程是一项系统性工程,除了上述之外,我们还要增强实际操作能力,提高管理水平,增强责任感铺出高质量的路面。

参考文献

[1] 黄晓明,马涛.路基路面工程.东南大学出版社.2011.6.

[2] 胡希杰.公路工程质量通病防治指南.人民交通出版社.2002.1.

篇5:沥青混凝土路面病害分析

沥青混凝土路面病害分析

分析了沥青混凝土路面病害产生的原因,提出了沥青混凝土路面病害防治对策.

作 者:于仲慧 YU Zhong-hui 作者单位:承德路桥建设总公司,河北,承德,067000刊 名:工程建设与设计英文刊名:CONSTRUCTION & DESIGN FOR PROJECT年,卷(期):“”(7)分类号:U416.217 U418关键词:沥青混凝土路面 病害分析

篇6:沥青路面常见病害及处理措施

1.变形类

车辙属变形类,是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度1.5cm以上。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。

车辙产生的主要原因有:(1)沥青混合料油石比过大;(2)表面磨损过度;(3)雨水侵入沥青混凝土内部;(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

2.裂缝类

裂缝主要有三种形式:纵向裂缝,横向裂缝和网裂。沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

坑槽(裂缝类)是常见的沥青路面早期病害,指路面破坏成坑洼深度大于2cm,面积在0.04㎡以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。

3.松散类

沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1 ㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。

其产生的主要原因有:(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;(2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;(3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;(4)机械损害或油污染。

脱皮(松散类)沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1 ㎡以上。导致沥青路面脱皮主要是因为水损害。

4.其他类

修补损坏面积:因破损或病害而采取修复措施进行治理,路表外观上已修补的部分与未修补的部分明显不同。

二、沥青路面常见病害的整治措施

1.沥青路面车撒的治理措施

(1)如果车道表面因车辆行驶推移面产生的车辙。应将出现车辙的面层切削或铣刨清除,然后重铺沥青面层。然后采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)或SBS改性沥青单混合料、或聚乙烯改性沥青混合料来修补车辙。(2)如果路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。(3)如果由于基层强度不足、水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层。将面层和基层完全挖除。

2.沥青路面裂缝及坑槽的治理措施

(1)沥青路面裂缝产生后,如果在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝,可不加处理。如果在高温季节肯定是不能愈合的轻微裂缝,要及时进行维修,控制裂缝的进一步扩大,防止导致路面早期破坏,提高公路使用效率。同样在沥青路面裂缝的维修时,要严格工艺操作和规范要求。

(2)灌油修补法。在冬季节,将纵横裂缝处清扫干净,用液化气将缝壁加热至粘性状态后,再把沥青或沥青砂浆(在低温潮湿季节宜喷洒乳化沥青),喷抹到缝中,再匀撒一层2-5mm的干燥洁净石屑或粗砂加以保护,最后用轻型压路机将矿料碾压。如果是细小的裂缝,则要预先用盘式铣刀进行扩宽,再按上述方法做处理,沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。

(3)对开裂的沥青路面进行修补。施工时,先把裂缝的旧迹凿掉,形成V形槽;再用空压机吹除V形槽中及其周围的松动部分和尘土等杂物,然后通过挤压枪把已经拌和均匀的修补材料灌入裂缝中,使之饱满。待修补材料凝固后,约一天左右即可开放交通。此外,如果由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起严重龟裂,应先处治好基层再重作面层。

(4)路面的基层完好,仅面层有坑槽时的护理方法。按“圆洞方补”的原则,划出与路中心线平行或垂直的坑槽修补轮廓线,按长方形或正方形来进行,凿开坑槽到稳定部分,用空压机将槽底,槽壁的尘土和松动部分清除干净,然后在干净的槽底;槽壁喷洒薄层粘结沥青,随即填铺备好的沥青混合料。然后手压路机碾压,压时要确保压实力直接作用在摊铺后的沥青混合料上。采用这种方法,不会发生裂缝、裂纹等现象。

(5)热补法修补。采用热修补养护车,将加热板加热坑槽处路面,翻松被加热软化铺装层,喷洒乳化沥青,加入新的沥青混合料,然后搅拌摊铺,压路机压实成型。

(6)若因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽,应将面层和基层完全挖除。

3.沥青路面松散的治理措施

(1)因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时,可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。

(2)大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄定型要整齐,并碾压成型。

(3)因沥青与酸性石料间的粘附性不良而造成路面松散。应将松散部分全部挖除后,重作面层的矿料不应再使用酸性石料。

4.修补破损面积

篇7:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

沥青作为一种路用结合料, 在世界各国得到了广泛的应用, 从乡村道路到城市道路, 从三级路到高速公路, 从路面底基层到路面面层, 均普遍采用。成为公路建设长久使用不衰的一种材料。但由于沥青材质本身的差异, 以及受设计和施工水平的影响, 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害, 这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全, 加大了汽车磨损, 缩短了沥青路面使用寿命, 影响了道路投资效益。

2 沥青路面病害出现的主要原因

沥青路面早期破坏的现象有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性, 为公路工程质量通病之一。

2.1 路面设计

2.1.1 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, 宜选用粒径较小, 空隙也小的级配混合料, 尽量采用小粒径沥青砼, 以提高沥青路面面层的防渗性。

2.1.2 油路补强段的路面厚度考虑不足。

按照公路补强设计的一般要求和科学态度, 宜先对所利用的路段状况进行客观评估, 根据旧路的状况 (特别是强度弯沉指标) 确定利用旧路的方案及补强厚度。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。

2.1.3 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。

2.1.4 路面厚度设计问题。

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次, 设计单位为了计算方便, 一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量, 然后将确定车型的非标准车的轴次, 换算成标准车轴载的当量轴次, 最后用设计年限内的当量轴次, 计算路面设计弯沉及结构厚度。

2.2 路面施工。

路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

2.2.1 对原材料检验不严, 对沥青混合料的配合比控制不够, 特别是矿粉和沥青用量不准, 使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。施工机械设备陈旧、不配套, 使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。沥青混合料加热温度过高, 沥青和矿料拌和时, 沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化, 使路面强度不足, 产生松散、坑槽等病害。碾压温度过高, 造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内, 但接近高限, 如果运距较短, 摊铺碾压又很及时, 就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高, 混合料就压不实, 就会出现推移, 发生微裂。

2.2.2 基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前, 若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净, 在雨水作用下, 浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆, 进而波及到沥青面层表面。基层松铺系数 (或基层标高) 控制不严而导致的二次补加层, 因二次补加层与下层基层无法紧密连接, 自身厚度又较小, 因而极易松散, 进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此, 建议此补加层用含油沥青混合料 (即茌料) 代替。部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下, 基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关, 当粗粒含量很大时, 即使压实度超过100%, 并不表示该基层已经密实。因此, 要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数, 确保基层到规定压实密度。

2.3 裂缝主要有三种形式:

纵向裂缝、横向裂缝和网裂。沥青路面建成后, 都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响, 但随着表面雨水的侵入, 导致路面强度下降, 在大量行车荷载作用下, 使沥青路面产生结构性破坏。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

2.4 坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面:

水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段, 雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入, 停留在基层表面上, 在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆, 使沥青面层与基层脱开, 灰浆被行车荷载挤压, 通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置, 沥青面层产生网裂, 接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走, 而逐步形成坑洞, 并不断的扩大, 最后形成坑槽。

车辆修理或机动车用油渗入路面, 污染使沥青混合料松散, 经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害, 首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青, 恰当采用集料, 合理设计混合料级配;其次要严格控制混合料的出厂, 摊铺、碾压及终了温度, 确保压实度达到规范要求, 确保沥青面层的厚度和平整度, 再次要确保路表排水畅通, 以预防为主, 对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修, 避免其迅速发展为坑槽。

2.5 车辙是在行车荷载重复作用下, 路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。

车辙和推移降低了路面平整度, 当车辙达到一定深度时, 由于辙槽内积水, 极易发生汽车飘滑而导致交通事故。车辙和推移形成的主要原因如下:

行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶, 使得高速公路的交通渠化现象非常突出, 随着车辆荷载作用次数增加, 行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。

基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足, 由于荷载作用超过路面各层的强度, 使得路表变形过大而形成辙槽和推移。

沥青面层高温稳定性差。在高温条件下, 车轮碾压反复作用, 荷载应力超过沥青混合料的稳定极限, 使流动变形不断积累形成车辙和推移。

公路路面一旦出现病害, 维修起来不但费时费力, 而且影响公路的正常使用, 所以对于高速公路路面的各种病害应以预防为主。为有效预防病害发生, 必须深入研究各种病害的形成机理、预防措施和维修方法, 从而为在设计、施工和管理养护等环节中尽可能消除病害隐患提供理论支持。

摘要:近年来, 随着国家对城市道路建设投资力度的加大, 我国的城市道路工程建设十分迅速。但是, 随着一条条城市道路的建成并投入使用, 沥青混凝土路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。本文谈谈沥青路面常见的病害及其预防措施。

篇8:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

【关键词】沿海高速;车辙;沥青混凝土路面

车辙已经成为我国高速公路沥青路面的主要病害形式之一。近年来,由于交通量的增加,重载超载车辆比例加大,加之高速公路渠道化交通,车辙必然成为沥青路面早期普遍的破坏。它不仅使沥青路面的耐久性下降,影响了行车舒适性,也给行车安全埋下了隐患。

1.车辙的类型

目前国际上将车辙分成以下几种类型:(1)由沥青路面以下各结构层的永久变形引起的结构性车辙;(2)由混合料的侧向流动变形引起的剪切性车辙;(3)由冬季埋钉轮胎引起的磨损性车辙;(4)还有一种在国外很少发生却在我国常见的车辙形式,即由于公路施工时没有充分压实,致使通车后第一个高温季节混合料继续压密而形成。而在我国高等级公路车辙病害中,主要是以第二类车辙为主,即由混合料的侧向流动变形引起的剪切性车辙。

2.车辙的形成过程及危害

2.1车辙的形成过程

2.1.1 开始阶段的压密过程

沥青混合料在碾压成型前是由骨料、沥青及空气组成的松散混合料,经碾压后,高温下处于半流动状态的沥青以及由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中,同事骨料被强力排列成具有一定的股价结构。碾压完毕交付使用后,当汽车荷载作用时,此密实过程还会有进一步的发展。

2.1.2 沥青混合料的流动

高温下的沥青混合料是以粘性为主的固体,在车轮荷载作用下,沥青及沥青胶浆将产生流动,从而使混合料的网络骨架结构失稳。这部分半固态物质除部分填充混合料间隙外,还将随沥青混合料产生自由流动,从而使路面受荷载作用处被压缩而变形。

2.1.3 矿料骨架的重新排列及矿料骨架的破坏

高温下处于半固态的沥青混合料,由于沥青及胶浆将在荷载作用下首先流动,混合料中粗、细骨料组成的骨架逐渐成为荷载的主要承担者,再加上沥青的润滑作用,硬度较大的矿料颗粒在荷载直接作用下会沿矿料之间的接触面滑动,促使沥青及胶浆向富集区流动,以至流向混合料的自由面,特别是当骨料间沥青及胶浆过多时,这一过程会更加明显。

2.2车辙的危害

车辙直接危害路面的质量,降低了路面的使用寿命,缩短维修周期。车辙处积水下渗,对路面基层、路基均有不同程度的损害,是路面坑槽产生的原因之一。还会进一步促进沥青的老化速度,进而产生大量病害。路面过量的变形,从而影响路面的平整度。轮迹处沥青层厚度减薄,从而削弱面层及路面结构的整体强度,易于诱发其他病害。雨雪天路标排水不畅形成积水或结冰,降低路面的抗滑能力影响高速行车的安全性。

车辙的隐蔽性强,不容易被驾驶员发觉和重视。这样在高速行驶中,方向稍微转动时,容易出现难以应对的事故。

3.车辙产生原因分析

我们通过对车辙路段进行钻孔取芯及选取典型部位进行车辙断面切割,并进行相应的室内试验,通过对比分析,对于沿海高速公路车辙的产生总结为以下几方面:

(1)交通量增长快、超载车辆多,加上高温天气,这些是沿海高速公路近年来路面出现早期疲劳破坏和使用性能差的主要外在因素。近些年来华北地区气温明显偏高,特别是近几年,日最高温度达到43℃,而且持续几天高温,路面温度可达到60~68℃,沥青路面具有高温软化特性,持续的高温造成路面软化,加上上述交通量大,在重载,尤其是超重车较多的作用下,路面长时间处于疲劳状态。超载车辆将加速沥青面层的剪切破坏。

(2)沿海高速公路路面的车辙病害主要发生在行车道上。通过现场面层钻芯切样等试验结果来看,无论车辙严重处还是路面完好的段落面层底面、基层顶面一般都保持平整完好,无明显变形现象。

(3)沿海高速公路的路面车辙主要还是由于沥青面层的失稳变形引起的。从整个行车道切割断面以及面层切割结果分析可以看出,沥青路面各结构层都存在不同程度的变形,以中、上面层变形为主,尤其以中面层变形最为严重。主要表现为压密性车辙和失稳性车辙。所谓压密性车辙就是由于压应力超过沥青混合料的抗压强度,碾压追密造成的车辙,车辙深度一般小于10mm;而失稳性车辙就是由于高温条件下,剪应力超过沥青混合料的抗剪强度,导致沥青混合料侧向流动变形,不断累积形成的车辙,车辙深度一般大于10~15mm,在横断面上呈W型。

4.车辙病害处理方式

根据《公路沥青路面养护技术规范》,车辙养护质量标准要求不大于15mm。根据检测结果本次设计对车辙较大路段进行微表处修复治理。

微表处修復车辙施工技术是以聚合物改性乳化沥青为粘结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术,具有施工进度快、成本低、效果好等优点,可以迅速恢复和改善原沥青路面的平整度,提高防水性和抗滑性。车辙横断面一般为下凹形曲线,其填补厚度为变量,这就需要混合料中骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。

用于微表处的摊铺机配置一个“V”形摊铺槽,在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在" V',形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺,同时车辙槽上方形成一定的预留拱度,为混合料经受行车荷载进一步压密作出预留。

5.总结

随着公路里程的增加,养护的任务势必越来越繁重,为使公路充分发挥其应有的功能,养护工作必须向高科技、现代化方向发展。随着科技的进步,路面病害处理的方法也会越来越多,养护的机械化水平也会越来越高。各种新技术、新材料、新设备、新工艺的应用,必然回推动我国沥青路面养护技术向高科技、现代化方向发展。

【参考文献】

[1]公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2-2001).

篇9:沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法

该公路通车已经十多年, 交通量急剧增长, 且现有道路标准低, 部分路段仅有四车道;部分路面已受到不同程度的损坏, 桥梁原设计荷载较低且已出现不同程度的病害;随着城市化进程的发展, 过境交通与城市交通相互干扰, 长途交通与短途交通相互交织, 致使道路服务水平下降, 公路现状服务水平已不能适应经济增长和社会发展的需求。

2 旧水泥混凝土路面病害处理方案

水泥混凝土路面病害类型主要有四类15种, 分别是面层断裂类 (包括纵向裂缝、横斜向裂缝、角隅, 交叉裂缝或断裂板) ;面层竖向位移类 (沉陷、胀起) ;面层接缝类 (包括填料破坏、纵缝张开、唧泥脱空、错台、接缝碎裂、拱起) ;面层表面类 (包括磨损和露骨、纹网裂和起皮、活性集料引起得网裂、坑洞) 。每种类型又按破坏程度分为轻微、中等、严重三个等级。结合该段水泥混凝土路面现状调查, 提出对主要的几种病害类型进行处理的方法。

2.1 面层断裂类病害

2.1.1 裂缝处理方案

当混凝土面板上仅出现一至二条纵向、横向或斜向裂缝, 路基与基层情况良好的路段, 可采用灌浆技术处理。

水泥混凝土路面裂缝形式多样, 处治时应根据裂缝的具体情况采用相应的技术措施。

(1) 宽度在3mm以下的非扩展性裂缝, 用低粘性沥青材料灌注, 如为扩展性裂缝, 则沿裂缝凿槽, 注入灌缝材料。

(2) 对于局部性裂缝, 且裂缝宽度大于3mm时, 可用低粘性沥青与细砂搅拌均匀后直接灌注。

(3) 对于贯穿全厚的裂缝, 则应采用条带罩面法进行处治。具体做法如下: (1) 顺裂缝两侧各15cm, 锯两条深7cm的横缝。 (2) 两锯缝内侧凿除7cm。 (3) 沿裂缝两侧20cm, 每隔50cm钻直径为1cm, 深为7cm的钯钉孔。 (4) 吹刷干净后, 均匀涂刷水泥浆。 (5) 将钯钉孔填满沙浆后, 把去污锈后的钯钉插入孔内安装。 (6) 浇筑快硬混凝土, 及时振捣密实, 并抹平。

2.1.2 换板方案

当路面板被裂缝分割成四块以上, 或水泥板的弯沉值大于60 (0.01mm) 的板应当将该破损板整块挖除, 处治好基层后浇筑新的混凝土板块。重新浇筑的混凝土强度不小于旧混凝土的强度。板厚与原面板厚度一致。当原路面基层稳定性差、强度不够时, 应将基层彻底挖除, 符合最小机械施工长度时, 回填水泥稳定级配碎石;否则采用C20贫混凝土回填。板角断裂等破损采用局部修补方式, 即对板角断裂的部分凿除成正方形或矩形, 在原板壁上加装传力杆后, 在凿除位置浇筑混凝土, 其具体施工要点如下:

(1) 板块破碎、凿除。先用凿子在破碎板块的边角位置破出临空面 (缺口) , 用风钻或钻子成孔, 再打入钢楔子, 将板块破开, 需利用的板块应基本破为方形, 尺寸不大于40cm×40cm。

(2) 基底清理。破碎板块清运后, 原路面基层松散、湿软时, 应将其彻底挖除, 小范围的用C20贫混凝土回填, 大范围的用5%的水泥稳定级配碎石材料修补。修补后的基层顶面标高按保证浇筑的面板厚度控制, 表面应平整并满足路拱要求, 其相邻的完好板块的基层存在问题时, 应将路槽掏挖5~10cm宽, 并用混凝土进行修补。

(3) 混凝土拌和与运输。建议采用早强混凝土修补破碎块板, 其材料配合比应通过试验确定。投料拌和顺序为:石子—水泥—外掺剂—砂—干拌30 s—加水—湿拌60~90 s。拌和后混凝土坍落度应不大于1cm, 其它指标满足普通混凝土要求, 拌合后的混合料应在30min内运输至工地使用。

(4) 混凝土浇筑。浇筑前应在原板保留部分的壁面上均匀涂刷粘结剂, 以增强新旧板块的结合, 其邻板块壁上应涂刷沥青或其它隔离剂。混凝土从拌和至浇筑成型、抹面完成时间应不超过1h。

(5) 接缝设置。横向缩缝采用假缝, 每5m设置一道缩缝, 一般应与原路面横缝对齐, 新浇筑的混凝土与旧板块在纵向的接合处应设成工作缝。横向两块板同时浇筑时应设纵向缩缝。桥涵两端及原胀缝位置, 均应设置胀缝。新换板块必须设置传力杆和拉杆。

(6) 养生。混凝土抹面完成后不迟于1h必须采用适当方法进行养生。养生时间应以新浇筑的混凝土板达到设计强度的80%为准。养生方法及养生时间可参照早强剂型号说明并依试件试验情况而定。一般温度、湿度均较适宜情况下, 1~2d可开放交通。

(7) 如果路床软弱强度不够, 采用级配碎石或水泥稳定碎石进行换填。

2.2 竖向位移类病害

由于基层或土基强度、刚度不足, 造成混凝土板下沉或由于板的膨胀变形造成板块拱起属于此病害, 拱起的板块应先按照养护规范要求将其应力释放, 然后采用水泥压浆稳板方法。面板下沉的采用深层灌浆处治, 灌浆孔深度要穿透经过稳定的基层, 且钻入土基的深度不得大于7cm。

2.3 接缝类病害

2.3.1 接缝填缝料损坏

原水泥混凝土路面填缝料失效、未填、填法不当或纵缝张开病害的处理办法:挖除原缝中的失效填料和杂物, 用高压鼓风机吹干净, 然后用沥青灌缝, 要灌实、灌满。

2.3.2 纵向接缝张开

(1) 纵向接缝开口宽度在15mm以下时采用低粘性沥青填缝。

(2) 纵向接缝开口宽度在15mm以上时采用沥青砂填缝。

2.3.3 唧泥和板底脱空

根据《公路沥青路面设计规范》中改建路面设计FWD检测脱空建议, 本次脱空检测认为接缝弯沉差大于0.06mm, 或接缝处弯沉大于0.20mm即认为该接缝处板角可能存在脱空, 施工时以此作为板块脱空的控制标准。当接缝处平均弯沉大于0.20mm小于0.40mm, 则对该路段板进行浅层压浆。当接缝处平均弯沉大于0.40mm小于0.60mm, 则对该路段板进行深层压浆, 加固路床。

当裂缝板块及破损的板块沉陷量不大, 且其板块尺寸较大时, 板底脱空应进行压浆处理, 充填混凝土板底的脱空部分, 使其为混凝土板提供均匀支撑。如果破损后沉陷量较大或板块尺寸较小时, 则不宜采用灌浆处理板底脱空问题, 而应当将破碎板全部挖除后重新浇筑新面板。另外, 一些看来既没有破损又没有裂缝的板块, 其底仍有可能存在脱空, 亦应该确定下来, 进行压浆处理, 严重的采用破板新建处理。

唧泥病害处理措施与板底脱空处理一致, 均采用稳板压浆方法处理, 压浆处理后应及时灌缝。

2.3.4 错台

错台的处治方法有磨平法和填补法两种, 本项目全部采用磨平法, 从错台最高点开始磨平至相邻两块板齐平为止, 并对此处填缝料进行养护。

2.3.5 接缝碎裂

在破碎部位外缘, 应切割成规则图形, 其周围切割面应垂直于板面, 底面宜为平面, 然后清孔, 采用沥青砂填补。

2.3.6 拱起

拱起的板块应先按照养护规范要求将其应力释放, 然后采用水泥压浆稳板方法处理。

2.4 表面类病害

对于表面起皮、漏骨、剥落、麻面的病害, 由于病害对整个路面结构承载力和行车舒适性影响很小, 可不予以处理。

3 罩面加铺路面结构方案设计

3.1 防止反射裂缝措施

沥青混凝土加铺层设计即设计沥青加铺层厚度, 厚度由行车荷载和防反射裂缝两个因素控制。由于水泥混凝土面板本身强度较高, 将其做为基层, 在其上再加铺沥青混凝土这种路面结构, 强度一般没问题, 关键是防止反射裂缝的产生。防止反射裂缝的措施可通过改善沥青罩面层性能、设置中间夹层来实现。

本次设计提出了四个防止反射裂缝的方案: (1) 聚酯玻纤布+热沥青封层; (2) 橡胶沥青应力吸收层+玻纤格栅; (3) 高粘度沥青封层+聚酯长丝单面烧毛土工布; (4) Strata应力吸收层。

3.2 加铺层沥青混合料类型选择

(1) 上面层。目前高速公路沥青路面抗滑层混合料技术比较成熟的级配类型为AC、SMA、OGFC等类型, 还有一种新兴的路面材料橡胶沥青AR-AC。结合本工程的特点, 提出了AC、SMA、OGFC及AR-AC四种路面结构方案进行比较, 决定取舍的依据主要在于投资费用和施工的难易性。SMA、OGFC混合料工程投资相对较高, 综合性能最优, 施工备料及摊铺压实质量要求最为严格;AR-AC效果等同于SMA, 价格较SMA便宜, 但施工控制难度大, 需要专用的机械设备及专业技术人员现场指导, 目前国内尚没有统一的技术标准;AC混合料综合性能适中, 根据地区特点对其级配进行适当改进后基本能够满足使用要求, 工程投资费用适中, 石料备料及施工难度相对较小, 积累的工程应用经验最为丰富, 是我国最为传统的沥青混合料。从本项目实际需要和综合各方面工程条件考虑, 本项目路面上面层全线拟采用AC-13C改性沥青混合料。

(2) 中面层。为了抵抗行车荷载的垂直压应力在中面层产生较大的压缩变形, 要求中面层应有较高的强度和良好的抗永久变形能力, 同时具有良好的抗渗水能力和耐久性。综合考虑工程投资和施工难易性等因素, 本项目中面层全线拟采用AC-20C型改性沥青混合料, 平交口添加0.3%的抗车辙剂。

(3) 下面层。在荷载作用下受重复拉应力作用下, 下面层应具有一定的抗重复疲劳和抵抗疲劳开裂的能力。同时, 为了抵抗旧水泥混凝土板接 (裂) 缝在下面层层底形成应力集中而造成的反射裂缝, 须有一定的骨架结构形成足够的强度和一定的空隙率释放集中应力、延缓反射裂缝的扩展。综合考虑, 本项目水泥混凝土路面加铺罩面沥青下面层拟采用ATB-25沥青碎石, .新建半刚性基层沥青路面下面层采用AC-25。

3.3 路面结构方案比较

根据旧水泥混凝土路面的验算结果, 加铺两层沥青混凝土就可以满足设计要求, 结合本工程的特点, 提出了AC、SMA、OGFC及AR-AC四种路面结构方案进行比较, 各方案详见表1。

本方案以17cm作为沥青加铺一般控制厚度, 可以满足今后15年的使用要求, 并且有足够的安全储备, 采用沥青碎石和聚酯玻纤布作为抗反射裂缝的双重保障, 可有效减缓旧混凝土板的反射裂缝的产生。该路面结构施工难度小, 在国内应用广泛, 有成熟的应用经验, 是比较可靠的加铺结构。

4 关键技术问题措施

(1) 旧水泥混凝土板处理要求。对旧混凝土面板的各种病害需要进行处理, 对原有混凝土板上的板缝, 除净板缝里面的杂物外, 应用纯沥青填封。

(2) 表面抗滑技术措施。面层采用具有高含量粗集料、高矿粉、较大沥青用量、骨架密实结构, 有良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑、密水性及耐久性的改性AC-13C沥青混合料。

(3) 抗车辙技术措施。根据对加铺罩面层受力分析, 面层3~8cm剪应力最大, 且随着轴载增加, 剪应力作用深度增加;表面层以下4~9cm温度最高;底面层主要作用是抗剪切变形和车辙;所以中面层是最易发生严重车辙和剪切变形的层位。中面层选用SBS改性沥青AC-20C, 平交口中面层添加0.3%的抗车辙剂。

(4) 抗反射裂缝技术措施。反射裂缝主要是荷载型和温度型反射裂缝, 由于本路段过境重车、超载车占较多, 且旧路面板的横缝没有设传力杆, 路面板整体性差, 路面传荷能力差, 板缝弯沉差、板边弯沉大, 所以荷载型反射裂缝是主要问题。旧水泥板上洒铺热沥青封层, 然后满铺聚酯玻纤布。

(5) 减少水损害技术措施。沥青路面的水损害是沥青路面破坏的主要问题, 应采用如下措施减少水损害: (1) 加强沥青封层设计、施工; (2) 采用掺加剂提高集料与沥青的粘结性, 要求提高到5级; (3) 改善路面结构内部的排水、防水功能, 设置边部排水设施; (4) 加强沥青混凝土密实度、空隙率的控制要求。

5 结束语

旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面在全国旧路改造中应用越来越广泛, 但是有些地方改造后的道路出现了不同程度的损坏, 该技术有待于建设工作者认真对待、进一步深入试验研究。对旧水泥混凝土病害的处理和防止反射裂缝产生的处理, 设计、试验研究、施工应高度重视、精心设计、认真施工, 严格控制各项技术指标, 为我国城市改造、美化环境作出贡献。

参考文献

[1]JTJ073.1-2001, 公路水泥混凝土路面养护技术规范

[2]JTG D40-2011, 公路水泥混凝土路面设计规范

篇10:探析水泥混凝土路面病害处理方法

【摘 要】公路工程在进行建设的过程中,使用最为广泛的便是水泥混凝土,这一材料已经被广泛的应用到了公路工程施工中。水泥混凝土是公路在进行建设过程中不可或缺的重要组成部分,混凝土质量是否达到,对于公路的寿命和使用效果有着直接的影响。因此,必须要对水泥混凝土路面中所存在的病害加以解决,并且采取相应的防范措施来提升水泥混凝土路面质量。本篇文章主要针对水泥混凝土路面病害处理方式进行了全面详细的阐述,以期为其他道路工程修建过程中提供参考。

【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治措施

水泥混凝土在公路工程修建中广泛使用的情况下,就不可避免某个批次混凝土出现质量问题,所以,现代施工企业在进行道路建设的过程中,必须深入的分析导致病害出现的原因,并且采取较为有效的解决措施,此外,还需要不断加强其施工队伍的自身素质和能力,以此来保证工程质量有所保障。下文主要针对水泥混凝土路面的病害出现原因进行了探析。

1.水泥混凝土路面概述

水泥混凝土在进行施工的过程中,其施工组成部分主要有路基、底基层、基层、面层等四个主要的方面。而起到对公路路面支撑能力的基础便是路基,并且路面的平整度系数也与现代工程有着直接的影响;底基层自身有着较强刚度,能够极为有效的对变形应力以及冲击应力进行抵消;而公路路面的基层在进行施工的过程中,应当充分的利用排水、材质等方面的资源,这一方式能够极为有效的改善路面结构质量;具有优秀抗磨能力以及良好平整性等多个因素,是任何一条道路都必须要拥有的。

2.水泥混凝土路面病害种类与成因

2.1表层类病害与成因

表层类病害主要体现在路面的纹裂、网裂、板面起皮、坑洞。表层类病害产生的主要原因是水泥混凝土的耐磨性差、行车荷载反复用力、施工抹面不均匀和混凝土养护不当、混凝土搅拌时泥沙量过大、路面表面结合料缺失等,从而引起路面纹裂、网裂、板面起皮、坑洞等病害。

2.2断裂类病害与成因

水泥混凝土路面的断裂病害主要体现在纵、横、交叉裂缝和板角断裂。纵向裂缝产生的原因较多,主要有路基填料土质不均匀、湿度不均匀、压实不足、填料使用膨胀性土、冻土等;通常切缝迟延、没有及时进行水泥混凝土失水处理等因素是导致横向裂缝出现的主要原因;造成交叉裂缝产生的主要原因有路基和基层稳性较差、水泥混凝土的强度不够等;造成板角断裂产生的主要原因是板角的反复荷载作用及支撑强度不够等。

3.水泥混凝土路面病害的处治对策

3.1水泥混凝土路面错台的处治措施

水泥混凝土的路面错台施工,是一项能够极为有效的对地基进行处理的措施,按照公路的实际情况来看,必须要采取科学合理的解决措施,例如是错台的路面在完全清洁干净之后, 应当使用混凝土来进行衔接;当错台出现了较为严重的高度误差时,但其落差范围仍然在15毫米之内的情况下,可以使用填料进行填充的方式来解决这一问题,从而使得整个邻板能够保持在基本相同的高度之下。

3.2水泥混凝土路面沉陷的处治措施

当公路路面出现沉陷的情况时,应当使用顶升施工的方式进行处理,在进行顶升施工之前,应当对出现沉降的路面板进行检测,之后再对其纵断面的起值进行制图,之后再在板上进行钻孔处理,并且在板上所钻出的孔应当保持比底板大2厘米的预留,然后再使用水泥砂浆的等混合灌注料,将其压入孔内,最后再将使用高强度水泥砂浆进行最后一次堵孔处理。

3.3水泥混凝土路面表面起皮处治措施

当水泥混凝土路面的表面进行起皮处治措施的过程中,应当尽量减少路面结构所存在的渗水量,采用科学合理的方式将渗入的水量全部排除,合理的对各个排水构造进行布局。还能采用钻孔压浆法的处治措施,通过在脱空空隙中压入流质材料,且流质材料在凝固后产生均匀承托作用,从而确保板块稳固达到标准效果。此方法能从源头进行改善脱空混凝土路面板的受力情况,对病害进行有效处理。

4.水泥混凝土路面病害的预防对策

4.1施工技术方面的预防对策

一是公路路基是路面坚实的基础,路基质量的优劣能直接影响到公路的使用寿命。因此,为确保路基质量应科学、合理的进行路基设计;保证路基排水功能的优良性;适宜、合理的进行路基高度的加高;充分做好路面内部雨水防渗工作;路基应充分压实,科学的进行软基处理,有效的保持路基的干燥;认真考虑路面边坡问题,并做好边坡防护工作等等防护对策。

二是严格进行路面原材料的质量控制,所选用的原材料应都是符合相关规范标准的,确保优质的材料为路面施工打下基础。严格进行施工过程的控制与监督,从而最大限度保证施工质量。严格进行混凝土路面切缝时间与切缝深度的掌握,并在施工时注意温差变化,采取有效的温差控制对策,避免路面发生龟裂。

4.2施工管理方面的预防对策

第一,在进行施工管理时,应合理的选购原材料,原材料是公路路面质量的基础保障之一,能对公路路面质量造成直接影响。科学的进行混凝土配合比设计,混凝土配合比的优劣是确保路面质量的关键。第二,机械施工是路面施工的主流形式,因而就要求相关施工人员必须对机械熟练掌握并操作,从而确保机械施工的精准度,传力杆、拉杆的位置、间距达到标准。第三,还应密切关注温差变化,防止温差急剧变化而导致整体断裂、空隙。第四,在施工中应尽可能的保持施工现场平整、有序,避免前期混凝土板在初凝期因行车振动而导致板体发生断裂,并严格按照规定时间进行拆除模板。第五,为防止基层产生裂缝,应按照相关规范标准进行路基压平。

4.3养护管理预防对策

水泥混凝土路面进行养护管理的过程中,主要包含了两个方面:一是对水泥混凝土本身进行养护处理;二是对路面随时进行清洁、修复处理。其水泥混凝土的养护应当是利用施工管理措施来进行的,其主要目的就是为了避免混凝土表面在使用的过程中出现裂缝病害等情况,所以,应当采用科学合理的方式来对公路路面进行养护。在采用人工方式对路面进行养护的过程中,要及时的对路面上的垃圾进行清理,尤其是接缝位置要随时监控,防止出现严重的病害情况;对于路面的排水系统也要加以重视,从而保证排水设施的正常使用。

5.结语

综上所述,对水泥混凝土的路面病害具体防治措施进行全面深入的探讨,对于公路的质量提升来说,有着极其重要的作用,能够切实有效的减少路面病害发生,还能够降低维护费用等。在提高公路经济效益的同时,还能够为我国公路工程建设的发展做出巨大的贡献。 [科]

【参考文献】

[1]邹启贤.基于成因分析的水泥混凝土路面病害防治措施[J].科技情报开发与经济,2003,08:271-272.

[2]杨旭峰.浅谈水泥混凝土路面病害产生原因及防治措施[J].山西建筑,2007,03:261-262.

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