沥青路面损坏类型范文第1篇
1 高速公路沥青路面水损害危害形式
所谓沥青路面水损害, 主要是指渗透入沥青路面的自由水分在温度变化及车载负荷的作用下, 逐步侵入沥青与集料的界面上, 导致沥青膜从集料表面剥离以及集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏的过程。
2 沥青路面水损坏的原理机制
2.1 沥青路面水损坏的原理机制
(1) 水降低沥青和集料之间的粘附力及粘结力。依据极限理论, 沥青可以理解为表面活性物质在非极限性碳氢化合物中的溶液。沥青和各集料等经过一定级配形成混合料之后, 粘附于各种石料表面形成吸附层。而水是强极性分子 (含氢键) , 故更易依附于石料表面。若所用沥青是底极性的, 则沥青石料的粘附基本上是限于简单的物理意义上的吸附, 容易为水剥离。
(2) 路面内部动力水压的冲刷破坏。若路基及路面下层为透水层 (渗透系数10-5cm/s时, 渗入路面结构内部的自由水便无法渗出, 被迫形成滞留水, 降低沥青路面的强度及承载力。更为严重的是, 滞留水在车辆荷载及行车速度日益增大的情况下, 形成孔隙水压力。直接对周围的沥青混合料施加冲刷压力, 扩张裂缝及加大表面孔隙率, 降低沥青路面结构的整体强度, 从而产生各种形式的破坏。
2.2 沥青路面水损害的原因
沥青路面水损害的原因一般可以从路面设计因素 (内因) 及外部环境因素 (外因两个方面来理解。
2.2.1 路面设计因素
(1) 沥青与集料的粘附性不足:研究表明, 若粘附性不足4级以上, 沥青膜容易脱落, 造成路面水损害。
(2) 沥青路面结构厚度与沥青混合料不匹配:我国现行路面设计规范没有明确给出沥青混合料级配形式与结构厚度的关系, 但过去的经验是结构层厚度为级配中最大集料尺寸的2.5倍。虽然最大集料尺寸在我国现行公路沥青路面设计规范中没有明文定义, 根据美国的superpave[1]的技术研究成果表明:沥青结构层厚度要求大于集合料最大公称尺寸的3倍, 当粗集料含量高时, 这个比值应更高。集料粒径与面层厚度不匹配, 集料粒径显得过粗。与其相匹配的厚度显得稍薄, 这样既易使混合料产生离析, 又不利于压实, 这是我国沥青路面水损害早期破坏的原因之一。
(3) 沥青路面压实度不够, 孔隙率过大:我国现行规范规定高速公路沥青路面的压实度标准为按马歇尔试验密度的96%, 试验段钻孔密度为99%。而准确反映孔隙率的一项重要指标是最大理论密度 (没有空隙的或没有空气的理想沥青混合料密度) 。按马歇尔密度计算的压实度K1与按最大理论密度计算的压实度K2之间有下列关系:K1=K2/ (1-V) 或V=1-K2/K1。从一些数据中可知, 若施工中仅仅控制住K1=96%, 而设计注意到控制按照最大理论密度计算的压实度K2, 那么实际孔隙率就有可能达不到要求因此仅仅控制按马歇尔密度计算的压实度K1是不够的。
(4) 沥青路面防水能力不足:规范上要求至少有一层不透水的Ⅰ型密度级配沥青混凝土, 一般按照在中间层, 如前所述, 沥青结构厚度与沥青混合料不匹配, 厚度与集料相比显得过薄, 因此容易产生离析, 而起不到防水的作用。
2.2.2 外部环境因素
(1) 排水设施不完善; (2) 交通量、车速及载重车辆; (3) 温度变化的影响。
3 高速公路水损害的防治措施
3.1 提高沥青与集料之间的粘附性, 提高集料之间的粘结力
随着高度公路的建设, 沥青路面对集料的要求越来越高, 尤其是表面层集料的来源更困难。在通常情况下, 石灰岩等碱性集料, 与沥青的粘附性好, 但耐磨性能差, 不能适应沥青路面表面层抗滑及耐磨耗的需要, 采用石灰岩石料辅助的沥青马蹄脂碎石混合料 (SMA) 路面, 所期望的石料之间的嵌挤能力不能很好的形成, 但它与沥青的粘附能力却不好, 容易在水分的作用下造成沥青膜的剥落, 很快导致沥青路面的掉粒、松散、坑槽等水损害破坏。《公路沥青路面施工技术规范》 (JTJ 032) 规定;当用于高速公路、一级公路的石料为酸性石料时, 宜使用针入度较小的沥青, 并采用下列抗剥落措施: (1) 用干燥的磨细消石灰粉、水泥作为填料的一部分, 其用量宜为矿料总量的1%~2%。 (2) 在沥青中掺加抗剥落剂。 (3) 将粗集料用石灰浆处理后使用。
3.2 防治水分进入沥青混合料内部
解决该问题最主要的因素是沥青混合料级配, 尤其是减小孔隙率, 但孔隙率是有一定限度的。对普通的密级配沥青混凝土来说, 粗集料基本上是悬浮在沥青砂浆中, 孔隙率小于极限孔隙率 (2%~4%) 时, 沥青在夏季受热膨胀时无适当的空隙可去, 便容易上浮 (泛油) , 混合料产生推移、车辙等流动变形。根据美国战略公路研究计划的调查, 沥青路面最合理的残余孔隙率为4%。
(1) 为满足抗滑表层构造深度的需要, 孔隙率不得不增大到4%~8%, 明显的大于发生水损坏的临界孔隙率。为解决抗滑性能要求与水稳定性矛盾的一个方法是采用沥青马蹄脂碎石混合料 (SMA) 结构, 由于间断级配的碎石架在表面形成大的空隙, 构造深度大, 有很好的抗滑性能;同时由于沥青玛蹄脂的充分填充, 混合料内部的孔隙率又很小 (2%~4%) , SMA基本不透水的优点可使沥青路面的水稳定性得到很大的改善。
(2) 由于水损害破坏有一部分原因是由沥青面层的下面层开始的, 而目前普遍将下面层设计为空隙率较大的沥青混合料, 中面层多为密级配沥青混凝土。为了防止上面层的水渗入路面, 基层的水上升到沥青混合料中, 同时为了解决沥青混合料的孔隙水在长期的交通荷载作用下, 动水压力对沥青膜与集料的粘附性所构成的威胁, 因此, 建议下面层的级配类型采用密级配沥青混凝土, 以使得沥青路面的水稳性得到较大的提高。
4 结语
无论在冰冻地区还是在南方多雨地区, 沥青路面水损害都可能发生。水损害发生后使得沥青从集料表面脱落, 从而使路面出现松散、剥落、坑洞等病害, 严重危害道路的使用性能。水对沥青路面的渗透导致唧浆, 加速路面不规则裂缝, 坑槽的形成于发展, 并导致路面下陷, 是路面早期破损的主要原因之一。因此, 只有解决好沥青路面水损坏及防治的问题, 才能大幅度提高公路的使用寿命和行车舒适度。
摘要:重点讲述了高速公路沥青路面最常见的一种损坏形式——水损坏, 并从设计、施工、规范各方面分析了水损坏的原因及防治措施。
关键词:高速公路,沥青路面,水损坏,防治措施
参考文献
[1] 沈金安.解决高速公路沥青路面水损害早期技术途径[J].公路, 2000.
[2] 中华人民共和国交通部.JTJ 032-94公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 1994.
[3] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 1999.
沥青路面损坏类型范文第2篇
水泥混凝土路面的损坏按损坏部位可分为接缝损坏和砼面板损坏两个方面, 按损坏性质也可分为功能性损坏与结构性损坏两个范畴。结构性损坏, 如开裂、变形、接缝损坏等, 功能性损坏, 如表面滑溜、表面损坏等, 结构性损坏, 有荷载因素和非荷载因素, 而大部分结构性损坏不是荷载因素引起的, 而是非荷载因素造成的, 如气候、施工、材料、路基等。
1 下面分析导致水泥砼路面损坏的因素
1.1 结构因素
雨水会不可避免地沿纵缝、横缝、破碎面板的裂缝等部位渗入基层表面, 在轮载的频繁作用下, 由积水变成有压水而同基层内浸湿的细料混合成泥浆, 当汽车行经接缝时, 稀泥浆沿接缝缝隙喷溅出来, 出现唧泥。唧泥的出现, 使面板边缘部分失去支承, 因而往往在离接缝1.5m~1.8m以内导致出现横向裂缝。
1.2 施工质量因素
通过调查发现部分水泥砼路面由于原材料选择不当或施工质量差、设计不合理等原因, 通车不久, 路面即出现脱皮、麻面、露骨、错台、断板等严重病害。调查发现施工中存在的质量问题主要有以下几方面。
1.2.1 砼面板施工厚度不够或不均匀
由于厚度不均匀, 造成板内荷载应力分布不均匀, 存在应力集中现象, 在重复荷载作用下出现断板是必然的。因此, 控制板厚均匀性是施工关键。
1.2.2 水泥砼强度不够
水泥砼应是一个密实体, 从调查的砼破碎断面分析, 填充空隙的水泥砂浆过多, 大部分破坏界面是从碎石表面剥开。由于水泥石的干缩在集料界面产生拉应力和剪应力, 一般随着集料粒径的增大而增大, 如果它们超过水泥集料的粘结强度, 则产生细小的裂缝, 这种微裂缝在水泥凝结和硬化时期就已经存在。粗集料与水泥砂浆的界面粘结力是非常薄弱的环节 (砂浆多则干缩大) , 如果级配不佳, 破坏的程度就更严重。
1.2.3 不良施工方法造成的早期破坏
在水泥砼路面施工过程中, 因气温、风力、振捣及用水量等施工因素, 都会影响到砼强度, 尤其在作业面工作中撒干水泥、撒水等不规范操作也会导致路面脱皮, 平整度较差及其它病害的产生, 直接影响到车辆的行驶安全和舒适性。
2 施工中的早期裂缝
早期裂缝是指砼浇筑后没有及时切缝, 由于混凝土的干缩与温缩产生的收缩裂缝, 这不仅破坏了砼的整体性, 而且如果裂缝进一步扩大, 就会使板丧失承载力。施工中造成早期开裂主要有以下几个因素。
2.1 材料质量不良
水泥中硅酸二钙和铝酸三钙含量偏高, 或水泥细度过细而且量过多, 都会使砼收缩增大, 易产生裂缝。骨料含泥量大, 妨碍了集料与水泥石的依附, 遇水膨胀, 失水收缩, 也易使砼由于性能不稳而产生初期裂缝。
2.2 配合比设计不合理
如以抗压强度指标设计, 水泥用量会增加, 容易产生初期裂缝, 应从抗折强度指标设计, 应保证砼的设计强度、耐磨、耐久性和混凝土拌和物的和易性要求, 在冰冻地区还应符合抗冻性要求, 根据水灰比与强度关系曲线进行计算和试配确定, 砼的试配强度宜比设计强度高15%, 混凝土拌合物的稠度试验, 采用坍落度测定时, 坍落度宜为1cm~2.5cm, 每一工作班应至少检查两次。
2.3 温差的影响
在昼夜温差较大的季节, 白天温度高, 可达30℃以上, 浇筑的砼在凝结过程中, 水份快速蒸发, 产生干缩。到夜间温度低时, 砼内产生拉应力, 很快砼表面即出现裂缝。
2.4 切缝时间过迟
一般收缩裂缝出现在混凝土内最薄弱处, 目前施工中, 一般采取整体长线作业, 一定时间后再切缝, 如果切缝不及时, 板内收缩应力就使砼板在薄弱处开裂。
2.5 养生的影响
砼的养生是砼质量保证的重要环节, 养生不够, 造成砼被“烧灼”;养生不及时, 造成表面水份蒸发太快, 从而形成干缩裂缝。
3 地基不均匀沉降引起的断板现象
由于水泥砼路面刚度大, 抗变形能力差, 当地基不均匀沉降时, 改变了其受力状态和工作条件, 砼板内部应力增加, 造成砼板破坏。公路不均匀沉降主要有几种情况: (1) 高路堤的不均匀沉降现象。 (2) 填挖交界处的不均匀沉降现象。 (3) 构造物台背填筑处不均匀沉降现象。 (4) 砼路面接缝损坏与表面滑溜现象。
接缝破坏主要是接缝处挤碎、拱起、错台等现象。接缝挤碎主要是胀缝施工控制不严, 造成胀缝内的滑动传力杆位置不正确, 或滑动端的滑动功能失效, 或施工时胀缝内局部有砼搭连, 或胀缝内落入坚硬的杂屑等原因, 阻碍了板的伸长, 使砼在膨胀时受到较高的挤压应力, 当其超过砼的抗剪强度时, 板即发生剪切挤碎。水泥砼路面接缝破坏目前较普遍, 特别是构造物台背不均匀沉降引起错台。胀缝是砼路面的薄弱环节, 施工时传力杆设置不当 (未能正确定位) , 会使胀缝处的砼常出现碎裂等病害;当水通过胀缝渗入地基后, 易使地基软化, 引起错台等破坏;当砂石进入胀缝后, 易胀缝处板边挤碎、拱胀等破坏。路面表面抗滑性能的影响因素很多, 构成路面抗滑性能的主要是表面宏观构造和微观构造。宏观构造主要指表面构造深度或纹理深度;微观构造主要是石料表面的粗糙度, 水泥砼路面的表面纹理深度由表面砂浆所形成, 因此砂浆的强度和耐久性至关重要。造成水泥砼表面滑溜的主要原因是水灰比过大或表面铺装洒水泥浆, 造成砼强度低, 耐磨性能明显降低。
4 结语
水泥砼路面有其突出的优点, 但也存在一些问题, 尤其是产生的一些破坏大部分不是荷载应力或荷载疲劳所引起的, 而是非荷载因素造成的, 如气候、施工、材料、路基等, 因此更应引起广泛的重视。对于不均匀沉降引起的开裂, 关键是路基稳定, 因此, 旧路改建更适合水泥砼路面结构。
总之, 水泥砼路面具有其广阔的发展优势, 但是如果目前存在的这些问题解决不好, 必然大大影响其发展与使用。因此, 水泥砼路面结构及其施工控制应该引起各方面的高度重视和广泛而深入的研究。
摘要:较全面地分析导致水泥砼路面损坏的因素, 针对这些原因提出了一些解决思路。
关键词:水泥混凝土路面,损坏,接缝损坏,荷载
参考文献
[1] 李建华.水泥混凝土路面的应力[J].公路杂志社, 2006 (1) .
[2] 姚祖康.水泥混凝土路面设计[M].安徽科技出版社, 1999.
沥青路面损坏类型范文第3篇
裂缝是沥青路面主要病害之一,如不及早处治,将影响公路使用性能,缩短公路的使用寿命,因此分析其成因,提出防治措施,是非常有必要的。
常见沥青路面裂缝类型
裂缝是沥青路面主要的病害之一,其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。 初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和,在大量行车荷载作用下,产生沉陷、翻浆等路面病害,严重影响沥青路面的使用性能。 裂缝产生原因
沥青路面开裂缝的原因是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质,基层材料的性质,气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论,可以分为:
一、非荷载性裂缝产生的原因
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝,也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有:
1、冬季气温大幅度下降,沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂,这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。
2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素,在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,可延迟温度裂缝的产生。
3、路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。
1
4、路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。
5、旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。
6、路基半填半挖地段,桥台与填土路基接头处,路基施工未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。
7、基层施工过程中,上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。
8、在旧水泥路面上加铺沥青面层,由于原水泥路面接缝的反射作用,导致的沥青面层的反射裂缝。
二、荷载裂缝产生的原因
2
道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象,由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多,除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外,还有干缩和温缩两种,这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。
沥青路面损坏类型范文第4篇
裂缝是沥青路面主要病害之一,如不及早处治,将影响公路使用性能,缩短公路的使用寿命,因此分析其成因,提出防治措施,是非常有必要的。
常见沥青路面裂缝类型
裂缝是沥青路面主要的病害之一,其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。 初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和,在大量行车荷载作用下,产生沉陷、翻浆等路面病害,严重影响沥青路面的使用性能。 裂缝产生原因
沥青路面开裂缝的原因是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质,基层材料的性质,气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论,可以分为:
一、非荷载性裂缝产生的原因
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝,也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有:
1、冬季气温大幅度下降,沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂,这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。
2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素,在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,可延迟温度裂缝的产生。
3、路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。
1
4、路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。
5、旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。
6、路基半填半挖地段,桥台与填土路基接头处,路基施工未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。
7、基层施工过程中,上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。
8、在旧水泥路面上加铺沥青面层,由于原水泥路面接缝的反射作用,导致的沥青面层的反射裂缝。
二、荷载裂缝产生的原因
2
道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象,由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多,除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外,还有干缩和温缩两种,这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。
沥青路面损坏类型范文第5篇
1 裂缝的类型及产生的原因
1.1 荷载裂缝
半刚性路面结构性破坏裂缝,主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部产生拉应力,当大于半刚性基层的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青混凝土路面产生开裂破坏。
1.2 温度裂缝
沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在寒冷的地区,沥青面层表面和底部的温度相比,始终有温度差,沥青面层愈厚,表面温度与底面温度差愈大。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,面层的表面就首先开裂,这也就是沥青面层温度开裂首先从表面开始的原因。另一种是温度疲劳裂缝,随着沥青面层表面温度的大幅度变化,白天与夜间温差较大,即使在夏天,由于骤降暴雨,路面的表面温度在短时间内也会急剧下降,使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力,这种温度应力在反复作用下使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。这两种温度作用,都使裂缝从面层表面开始逐渐向下延伸,形成对应裂缝。
1.3 沉降裂缝
由于不均匀沉降而引起的,主要出现桥涵两端,就是我们平时常说的桥涵头跳车,由于桥涵是刚性的而路面基层、底基层是半刚性的,因此沉降裂缝是不可避免的,我们在施工时只能减轻裂缝的程度。
1.4 施工裂缝
施工裂缝也叫工作缝,是施工时引起的裂缝。要减少工作缝施工时应尽量采用大型拌和站和较为先进的摊铺机,能连续作业尽量连续作业。
2 道路密封胶灌缝处理
2.1 道路密封胶特性
道路密封胶是含沥青的人工合成胶,渗透性好,结合力强。优于传统沥青灌缝。
2.2 道路密封胶的材料、施工工艺及要求
(1)材料
道路密封胶粘度(沥青标准粘度计)C25.3=12~45 (s)
针对度 (100g,25,55)=80~200(0.1mm)与矿料的粘附性、裹复面积≥2/3.
(2)清缝
对于在缝宽6mm以内的裂缝,宜将缝隙刷扫干净,并用空压机吹去尘土。缝宽在6mm以上的应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘或沿裂缝开槽后,再用空压机吹干净,开槽深度不宜大于1cm.
(3)灌缝
用机器把道路密封胶压人缝槽灌满,有坡度的裂缝,应从高处往下灌,并用细砂洒在道路密封胶表面,使其加速吸附控制流淌。槽缝渗漏部位应尽量用道路密封胶灌满,灌满完成后在道路密封胶上轻洒少量砂即可开放交通。灌缝效果要求做到饱满、平顺、整洁和美观,对于宽度在6mm以上的宽缝,先用道路密封胶灌一次底,然后将砂轻轻使砂面平顺。对于宽度在6mm以下的裂缝,用道路密封胶间隔分多次灌注,间隔时间长一点。道路密封胶与缝壁吸附形成丝网,再次灌人下渗的阻力就会增大。经多次灌注,可以将裂缝灌满。
(4)施工程序
① 选择施工段,放置好规范的施工标志和改变交通流量标志,一般是施工段长度100m左右。
② 按流水线作业,清缝、灌缝、洒砂、补缝,清扫一条龙。不露灌,各部工序协同作业,循环监禁。
③ 施工监理人员检查灌缝效果,保证所有灌缝达到质量要求。
④ 灌好一段,验收一段,检查合格,才能转到下一个作业段。
使用效果
采用道路密封胶处理过的裂缝,经过一年的时间,质量比较稳定,在对广靖高速公路、南京长江二桥和328国道密封胶修补带进行了抽查的基础上,我们发现采用半幅封闭施工方式处理的横缝效果都很好。
结论
(1)灌缝效果好,能够做到饱满、平顺、整洁和美观;
(2)便于小型机械和人工施工;
(3)施工方法简单,易于操作和掌握;
(4)施工成本低。
通过合理的选择高性能的裂缝热修补材料以达到提高裂缝修补效果的目的,即为本文写作的目的。应用道路密封胶灌缝处理沥青路面裂缝,具有以上优点,随着在今后的工作中取得更好的灌缝经验,以及更优良的灌缝材料的使用,密封胶灌缝必将会得到大力推广。
沥青路面损坏类型范文第6篇
沥青路面的病害及防护措施
姓名奇雨欣专业土木工程年级2012级
摘要:随着科学技术的发展,沥青路面越来越应用广泛,但是也随之出现了问题。文章介绍了沥青路面的常见病害如纵向裂缝、横向裂缝、网裂、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等,分析了病害产生的原因如环境、地理、气候等及地质基础,总结了相应的预防措施和治理方法。
Abstract : With the development of science and technology,the application of the asphalt surface became wider,but there has been problems.The article described the ill of the asphalt surface such as lengthwise and side wise crack,check crack,pot holes,sinkage,rut,loose,water damage and so on,then analysed the pathogeny and basic geology and summarized the methods to prevent and harness.
Key words : The asphalt surface,The ill of the asphalt surface,The methods to prevent and harness.
引言
随着高速公路的飞速发展,沥青路面由于具有表面平整,坚实、无接缝、施工公期短、养护维修简便和有良好的减震性等优点,使行车平稳、舒适噪音较低的特点,在公路建设中得到广泛应用。但由于受到环境、地理、气候条件的不同,交通量增长、重载超载车辆的增多、温度、湿度的变化、冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,导致沥青路面的破坏现象是十分普遍和严重,出现了多种沥青路面病害,如沥青路面的裂缝、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,造成养护费用增加及严重危机驾乘人员的安全。根据我们对沥青路面的实际损坏情况的调查,总结出沥青路面常见的病害与原因及其防护预防措施。
1.常见沥青路面的病害
沥青路面的损坏表现出的形式是多种多样的,如裂缝、坑槽、沉陷、车辙、松散及水损害等。
1.1 裂缝
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沥青路面建成后,会产生各种形式的裂缝。初期这些沥青路面的裂缝不影响使用,但随着表面雨水的浸入,大量行车荷载作用下,导致路面产生结果性的破坏。裂缝表现为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝三种情况。
1.1.1 纵向裂缝:
主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,易造成路基发生滑移,危险性很大。还有发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端末延伸到路堤边缘。
1.1.2 横向裂缝:
横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,出现在路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。
1.1.3 网裂:
是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小快组成的网状开裂,沿轮迹带出现单条或多条平行的纵裂,后在纵裂间出现横向和斜向连接缝,形成网裂。
1.2 坑槽:
由于低温施工式沥青路面形成松散现象,经过车辆荷载、轮胎吸附等使路面上龟裂、松散进一步发展形成坑槽。
1.3 沉陷:
路基压实度不够或地基土质不良,在水、荷载等因素的作用下产生不匀的竖向变形。
1.4 车辙:
路面结构层及土基在行车重复荷载作用下,路面产生永久变形积累成的带状凹槽。降低了路面平整度,当达到一定深度时,槽内及水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。
1.5 松散:
由于沥青混凝土表层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。
2.沥青路面的病害形成原因
2.1 纵向裂缝形成的原因:
地基原因:在设计施工时对各种地基承载能力的差别判断不准确。
路基施工原因:施工时路基压实不均匀、压实度不够、填料土块粉碎不足、混料摊铺时纵向搭接质量不好。
水的渗透破坏:路面的中央分隔带、路表、边坡等渗水,使路基受水浸泡承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动;另外施工中填料时使用未做处理的弱膨胀土。
2.2 横向裂缝形成的原因:
材料收缩引起的:基层成型过程中材料失水收缩而形成;或基层材料因温度骤降发生低温收缩开裂,这两种收缩变形使层底面承受拉力,超过沥青面层的抗拉强度时,沥青层面底部拉裂,随着温度的循环变化及行车荷载的反复作用导致沥青面层底面裂缝。
沥青的温缩引起:沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,随着温度的变化发生收缩变形,当收缩拉力超过沥青的抗拉强度时,路面就会被拉裂。
2.3 网裂形成的原因:
由于路面的整体强度不足而引起的,可能是路面结构设计不合理路基压实度不足,路面材料配合不当或沥青玉石料粘结性差;或路面出现裂缝未及时封填,至水分渗入下层,使基层表面被泡软,在车荷载反复作用下,产生网裂;另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳形成网裂。
2.4 坑槽的形成原因:
雨水渗入沥青路面破损处的基层表面,在车载反复作用下式沥青面层与基层脱开,在基层的面层产生网裂,一些碎裂的小块层面或基层材料被行车轮带走逐步形成坑洞,并不断扩大最后形成坑槽。
行车的油污散入路面,使沥青混料松散,经行车的碾压逐步形成坑槽。
2.5 沉陷的形成原因:
由于施工质量差,荷载时的路面变形过大形成沉陷。
底下水位过高造成基层软弱导致路面出现沉陷。
2.6 车辙的形成原因:
沥青混合料油石比例过大,表面磨损过度,由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成车辙。行车荷载作用次数增加,基层厚度不足或基层材料、施工、养生不当导致整体强度不足,沥青表面层高温稳定性差。
2.7 松散的形成原因:
路基和基层不均匀的沉降,碎石中含有风化颗粒,水进入后沥青剥离;沥青随着时间本身的粘性降低。混合料密实度不够,集料就易从混合料中脱落而形成局部松散;集料含泥量超标形成松散。
总结:引起沥青路面病害原因主要的直接外因失水损害,由于地表水的渗入和地下水的上升,改变了路基的湿度,降低了路面的强度,使路基的承载力下降,从而导致了路面产生病害,经过几场大雨,路面出现了裂缝、坑槽、松散等现象。超载车辆是路面在期病害的潜在的外因,长期的车辆超载对路面结构产生破坏造成路面网裂、松散、沉陷和坑槽。 路面设计、施工不合理、规范,路面结构设计不合理,沥青层面结构选用不当,混合料配比不合理,路面基层厚度设计不当,压实度、平整度不达要求,导致路面松散、裂缝。路面养护不及时得当,及时得当的养护会延长路面的使用寿命,初期出现的病害,采用人工喷油、撒料,就破坏了路面的的平整度,造成路面松散等。
3.沥青路面病害的防护措施
3.1 裂缝的防治措施
3.1.1 纵向裂缝的防护措施
如缝宽小于3mm不作处理 ,大于3mm小于5mm的裂缝,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,
裂缝大于5mm沿纵缝铺设玻璃隔栅,摊铺中面层,然后沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃隔栅,最后摊铺上面层。对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。
3.1.2 横向裂缝的防护措施
如缝宽在3mm以上,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,
裂缝大于5mm以上清除缝口杂物,采用砂料式或细粒式热拌沥青同化料填充捣实,并用烙铁封口。
对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。
对于土基沉降引起裂缝,需沿横缝两侧各50cm-100cm范围开槽,挖除上面层,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。
3.1.3 网裂的防护措施
轻微网裂可用玻璃纤维不罩面,严重 加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。
3.2 坑槽的防护措施
对出现的坑槽根据破损范围有冷补法,热补法。按照园洞方补、斜洞正补的原则,沿
画出的轮廓线开凿至坑底稳定部分,清除干净涂刷粘附性和抗老化性强的沥青,恰当地采用集料,合理设计混料级配;再要严格控制混料的出厂、摊铺、碾压及终了的温度,确保压实度、沥青层面的厚度和平整度达到要求;确保路面排水通畅,对出现小破损及时维修。
3.3 沉陷的防护措施
增加土基和基层的强度和稳定性。
3.4 车辙的防护措施
对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,通过对路面烘烤、添加适当新料后压实即可。
沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层;基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层;对于因基层施工质量差引起的车辙,重新摊铺面层前先行处理好软弱基层
3.5 松散的防护措施
较小面积将松散的区域切割成规则的形状,并将沥青全部挖出,再在周围及底面喷上乳化沥青,采用摊铺、整平、沿纵向反复碾压达到密实效果。
若面积较大,将破损区域刨铣干净在底面上喷洒乳化沥青油层,沿纵向反复碾压达到密实效果,压实后对四周采用热沥青灌缝封口。
总结:针对以上沥青路面病害原因主要从水处理、施工材料、设计、养护、交通管理等6各方面采取相应的防护措施。
1.做好排水防护措施,是地下水不得渗泡路基,地表水不渗透路面,使路基长期处于干燥状态,才能保证路基的刚度和强度。
2.材料方面:合理确定沥青路面结构及面层的裂缝主要是由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料合理配置沥青混料配合比,配置出性能优良的沥青混合料,控制好沥青用量,可有效地减少裂缝。
3.设计方面:对地形复杂地段做好地质调查,注意加固地基和稳定性,确保路面地基稳固,选用冲刷性能好、抗拉强度高的半刚性材料,选用优质的沥青作为层面。
4.施工方面:选择先进的施工工艺和机械设备,制定完善的施工方案,确保压实度达到技术要求,严格进行软基处理,控制混料中水分的含量,基层碾压后,要及时养生防止产生裂缝,保护混料含水量不受损失,养生结束后,尽快铺沥青层面。
5.养护方面:加强路面整洁,确保排水性能良好,
6.交通管理:加强交通管理限制大型车辆超载通行,夏季可将重车安排在夜间、凌晨路标温度较低时段通行,禁止带钉轮胎对路面过度磨损。
结束语
随着我国经济的发展,公路交通更加重要,其在运输能力、安全尤为重要。 但沥青路面的病害给交通运输带来了安全隐患,我们在建路时精心选材、合理设计把握好各个施工环节,做好养护工作,加强交通管理,使公路更好地为广大人民服务。
参考文献
[1]«公路工程沥青及沥青混料试验规程»(JTJ052-93)
[2]«公路工程质量通病防治指南», 2003年
[3]«公路工程沥青路面养护技术规范»(JTJ073-2001)
[4]郝培文,沥青路面施工与维修技术,北京,人民交通出版社2001