论文部分内容阅读
摘要:在瀝青路面施工过程中,由于机械、工艺、环境等因素,沥青路面会产生若干质量问题,本文首先分析产生质量问题的成因并就如何对沥青路面进行养护展开讨论。
关键词:路面施工;沥青;质量
Abstract: In the process of asphalt pavement construction, due to the factors of machinery, technology and environmental, the asphalt pavement will have a number of quality problems, the paper first analyzes the causes of quality problems and to discusses how the asphalt pavement conservation.Key words: road construction; asphalt; quality
中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1、沥青路面质量问题分析
1.1问题成因
造成路面损坏的原因是多方面的、综合性的。研究和处理沥青路面早期损坏,应充分运用系统学的思想和观念。
1.1.1材料选择问题
调研中发现,有些公路建设部门为了确保沥青的质量,招标时将沥青技术指标定得过高,使得个别沥青供应商为了是自己的产品“性能优良”,在沥青中过多地掺兑某些材料以提高指标值,这样,反而严重影响了沥青路面的正常寿命。此外,砂石质量的参差不齐是公路建设质量的下降的原因之一。
1.2 超载车辆及缺乏日常养护管理
国家柔性路面设计规范对重型车型、特别是超重型车辆对路面结构强度的影响没有进行特别的规定,通行后,一旦超出极限荷载,路面结构就会发生开裂、推拥,甚至局部下陷等严重损伤。设计时对夏季高温情况下和严寒季节气象变化引起的沥青路面病害考虑不周及日常养护不到位等都是沥青路面的主要病害成因。
1.3 路面施工质量低劣
施工中未按规范的级配规定和技术要求掺配碎石,存在超标尺寸颗粒、级配差,含泥量大等盲目施工的现象。
1.4 排水设施排水不畅
许多公路建设,往往由于理念差异和资金不足等原因,排水配套设施跟不上,路面雨水积水严重,往往在行车荷载的作用下,形成路面的早期破坏。
1.2.2施工中质量问题
1.2.1表面波浪
沥青路面产生表面波浪,降低了路面的平整度和密实度,从而影响沥青路面的使用性能。产生表面波浪有长短之分其原因也各不相同。短波浪产生的原因:摊铺机熨平板前方混合料数量的变化,引起熨平板上下的变化熨平板处于不良机械状态,如熨平板松弛或控制联结装置间隙过大等混合料软弱或混合料温度及组成的变化会导致混合料劲度的变化。特别是混合料软弱和混合料设计不合理时,在碾压过程中,压路机会推动混合料使其移位,形成短波。产生长波浪的其它原因主要有以下几种:一是摊铺机进料器活门安装不正确或是在每次添加混合料时摊铺机的漏斗和刮板输送器空车运行;二是沥青混合料的设计不合理,混合料的离析和材料变异性造成长波浪产生;三是碾压过程中压路机突然转向、倒车或压路机停在热的路面上。
1.2.2表面微裂通常是横向的细小裂缝,一般发生在碾压过程中。表面微裂有三方面的原因:
下承层强度不足,造成面层碾压时发生过大表面弯曲,形成细小裂缝。
沥青混合料本身缺陷造成的.如混合料中结合料、水分过多,中间粒径的集料过多,细集料过少等。
压实时的温度控制不佳,碾压温度过高混合料的流动性增强,形成波纹,过低的温度碾压时混合料发硬变脆,易开裂。
1.3 接缝不良
沥青路面施工接缝主要有纵缝和横缝两种。
1.3.1纵缝不良的产生主要是摊铺层的重叠不良造成的:重叠过厚,造成隆起现象;重叠过薄,造成低凹现象;重叠过宽多余混合料无法收回形成隆起;重叠过窄产生倾斜、沟槽等。纵缝不良的现象还与碾压有关,压实的混合料温度较低会造成碾压不实。此外,摊铺机的操作状况也会影响到纵缝的接缝质量。
纵缝不良的防治方法为用两台摊铺机并机梯队摊铺,使路面热接缝处理,处理好接缝的混合料重叠厚度及宽度,注意余料的收回等。
1.3.2沥青路面横缝接缝不良的原因有两方面:一是在摊铺开始时接缝处混合料过多,螺旋仓中输送的材料向上推动摊铺机的熨平板,导致熨平板升高,在路面上留下鼓包;二是摊铺机开始工作时,摊铺机的熨平板高度调整不合适,导致沥青混合料厚度不足,降低了摊铺机向前移动时作用在熨平板的力,导致熨平板俯冲、倾斜厚度减薄,形成倾斜现象,或混合料厚度过高,形成鼓包。
1.4 推移现象
推移现象通常出现在沥青面层的碾压过程中,同时有微裂缝产生,多发生在压路机倒车处。产生推移的原因与产生微裂缝的原因基本相同。防治混合料推移的措施是:提高混合料在压实时的内在稳定性。为此可以采用降低混合料流质的含量,提高集料颗粒之间的摩阻力,改变集料级配以及提高混合料中多角的碎石颗粒含量的方法。来提高混合料内在的稳定性。
2、沥青路面养护技术
2.1 微表处技术
微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段,其粘结材料为高分子改良乳化沥青,工艺以薄层为主的冷拌混合料施工技术。采用该技术进行养护,只需用专用设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料及水和添加剂等按照一定的设计配比经混合、搅拌,摊铺到原路面上,即可形成具有较高抗滑和耐久性能的薄层。微表处技术具有良好的封水效果,可对路面水损害的发生和发展进行有效防止,形成具有防水、抗滑、耐磨性能良好的表面功能层,并能够很快开放交通。
2.2 雾封层技术
雾封层技术适用于沥青路面投放使用多年后,路面基本完好,而路面逐渐出现轻微疲劳龟裂和细骨料开始损失的阶段。如果这一时期不及时把握进行养护处理,会进一步引起网裂、坑洞等大面积路面破坏,继而导致整个公路的破坏。不但贻误了最佳养护时间、造成资金的浪费,还会严重影响交通的畅通和国民经济的发展。
采用雾封层技术进行沥青路面预防性养护起源于发达国家,目前我国也得到了初步应用。雾封层技术的关键,除了必须具备高品质的乳化沥青喷洒设备,还要质量优良的乳化沥青材料。目前雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青均已国产化,为大面积推广该技术扫除了障碍。
雾封层技术不受交通量大小的限制,均可使用。雾封层技术可通过填补小型裂缝和表面空隙等方式对旧氧化沥青路面进行更新和保护。
2.3 稀浆封层技术
改性乳化沥青稀浆封层技术,是一种采用高分子聚合物对乳化沥青进行改性的沥青路面铺筑技术。将由良好级配的集料和乳化沥青的稀浆封层混合物,由摊铺机拌后铺设在路面上,固化后即可开放交通。该技术适用于路基稳定、而路面因氧化而出现疲劳龟裂等病害的道路处理。稀浆封层还能有效恢复路面的抗滑性能和平整度,而且通过封水,防止了表面裂纹和疲劳龟裂的进一步扩散,具有快速、简易、成本低等优点。
2.4 就地热再生技术
就地热再生技术,是通过在施工现场,对遭受病害的旧沥青混凝土路面进行加热、翻松,再通过对其喷洒再生剂,经过现场拌和后就地摊铺和碾压成型。该技术实现了对旧沥青混合料的再利用,通过添加再生剂可恢复老化沥青的力学性能,通过再生工艺,可对路面表面层的病害进行治理。
目前,阻碍该技术推广和应用的因素主要是价格过高的进口设备;工艺较复杂,施工组织难度较大、效率较低;而且仅限于沥青表层3cm~5cm 的病害的路面维修,适用范围相对较窄。
2.5 复合式路面加铺罩面技术
薄层罩面是为原沥青路面提供了一个崭新的表面,行车的舒适性因平整度和抗滑能力的提高而得到了改善;大大增加了行车的安全性;路面原有的坑洞、裂缝等表面破坏,均得到了有效的治理。
2.5.1 冷薄层罩面
冷薄层罩面是将乳化沥青或者改性乳化沥青,与砂石材料在常温下按比例拌和均匀,进行摊铺、压实的一种工艺。目前乳化沥青或改性乳化沥青混合料是应用较多的冷薄层罩面材料。
2.5.2 热薄层罩面
热薄层沥青混凝土罩面技术,是一种近年来广泛应用于沥青路面的、经济适用的修补技术。热薄层罩面需加热材料后方可施工,按照实施材料的不同,有普通沥青混凝土薄层罩面、SMA 罩面、超薄橡胶粉改性沥青罩面等之分,热薄层沥青混凝土罩面技术处置综合病害的效果极佳,但养护成本较高。
2.5.3 温薄层罩面
新型的沥青混合料—温拌沥青混合料,是近年来寻求的既能满足环保能耗要求,又具有良好使用性能的路面养护材料,它是一种拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,性能却能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。研究表明,温拌沥青混合料相比热拌沥青混合料,减少了30%左右得燃料消耗,最重要的是其减少了沥青高温加热时浓烟的排放,大大降低了施工中的环境污染和对操作人员及周边居民的健康损害,同时,降低了热拌过程中的沥青老化,是未来沥青路面预防性养护技术的发展趋势。
关键词:路面施工;沥青;质量
Abstract: In the process of asphalt pavement construction, due to the factors of machinery, technology and environmental, the asphalt pavement will have a number of quality problems, the paper first analyzes the causes of quality problems and to discusses how the asphalt pavement conservation.Key words: road construction; asphalt; quality
中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1、沥青路面质量问题分析
1.1问题成因
造成路面损坏的原因是多方面的、综合性的。研究和处理沥青路面早期损坏,应充分运用系统学的思想和观念。
1.1.1材料选择问题
调研中发现,有些公路建设部门为了确保沥青的质量,招标时将沥青技术指标定得过高,使得个别沥青供应商为了是自己的产品“性能优良”,在沥青中过多地掺兑某些材料以提高指标值,这样,反而严重影响了沥青路面的正常寿命。此外,砂石质量的参差不齐是公路建设质量的下降的原因之一。
1.2 超载车辆及缺乏日常养护管理
国家柔性路面设计规范对重型车型、特别是超重型车辆对路面结构强度的影响没有进行特别的规定,通行后,一旦超出极限荷载,路面结构就会发生开裂、推拥,甚至局部下陷等严重损伤。设计时对夏季高温情况下和严寒季节气象变化引起的沥青路面病害考虑不周及日常养护不到位等都是沥青路面的主要病害成因。
1.3 路面施工质量低劣
施工中未按规范的级配规定和技术要求掺配碎石,存在超标尺寸颗粒、级配差,含泥量大等盲目施工的现象。
1.4 排水设施排水不畅
许多公路建设,往往由于理念差异和资金不足等原因,排水配套设施跟不上,路面雨水积水严重,往往在行车荷载的作用下,形成路面的早期破坏。
1.2.2施工中质量问题
1.2.1表面波浪
沥青路面产生表面波浪,降低了路面的平整度和密实度,从而影响沥青路面的使用性能。产生表面波浪有长短之分其原因也各不相同。短波浪产生的原因:摊铺机熨平板前方混合料数量的变化,引起熨平板上下的变化熨平板处于不良机械状态,如熨平板松弛或控制联结装置间隙过大等混合料软弱或混合料温度及组成的变化会导致混合料劲度的变化。特别是混合料软弱和混合料设计不合理时,在碾压过程中,压路机会推动混合料使其移位,形成短波。产生长波浪的其它原因主要有以下几种:一是摊铺机进料器活门安装不正确或是在每次添加混合料时摊铺机的漏斗和刮板输送器空车运行;二是沥青混合料的设计不合理,混合料的离析和材料变异性造成长波浪产生;三是碾压过程中压路机突然转向、倒车或压路机停在热的路面上。
1.2.2表面微裂通常是横向的细小裂缝,一般发生在碾压过程中。表面微裂有三方面的原因:
下承层强度不足,造成面层碾压时发生过大表面弯曲,形成细小裂缝。
沥青混合料本身缺陷造成的.如混合料中结合料、水分过多,中间粒径的集料过多,细集料过少等。
压实时的温度控制不佳,碾压温度过高混合料的流动性增强,形成波纹,过低的温度碾压时混合料发硬变脆,易开裂。
1.3 接缝不良
沥青路面施工接缝主要有纵缝和横缝两种。
1.3.1纵缝不良的产生主要是摊铺层的重叠不良造成的:重叠过厚,造成隆起现象;重叠过薄,造成低凹现象;重叠过宽多余混合料无法收回形成隆起;重叠过窄产生倾斜、沟槽等。纵缝不良的现象还与碾压有关,压实的混合料温度较低会造成碾压不实。此外,摊铺机的操作状况也会影响到纵缝的接缝质量。
纵缝不良的防治方法为用两台摊铺机并机梯队摊铺,使路面热接缝处理,处理好接缝的混合料重叠厚度及宽度,注意余料的收回等。
1.3.2沥青路面横缝接缝不良的原因有两方面:一是在摊铺开始时接缝处混合料过多,螺旋仓中输送的材料向上推动摊铺机的熨平板,导致熨平板升高,在路面上留下鼓包;二是摊铺机开始工作时,摊铺机的熨平板高度调整不合适,导致沥青混合料厚度不足,降低了摊铺机向前移动时作用在熨平板的力,导致熨平板俯冲、倾斜厚度减薄,形成倾斜现象,或混合料厚度过高,形成鼓包。
1.4 推移现象
推移现象通常出现在沥青面层的碾压过程中,同时有微裂缝产生,多发生在压路机倒车处。产生推移的原因与产生微裂缝的原因基本相同。防治混合料推移的措施是:提高混合料在压实时的内在稳定性。为此可以采用降低混合料流质的含量,提高集料颗粒之间的摩阻力,改变集料级配以及提高混合料中多角的碎石颗粒含量的方法。来提高混合料内在的稳定性。
2、沥青路面养护技术
2.1 微表处技术
微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段,其粘结材料为高分子改良乳化沥青,工艺以薄层为主的冷拌混合料施工技术。采用该技术进行养护,只需用专用设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料及水和添加剂等按照一定的设计配比经混合、搅拌,摊铺到原路面上,即可形成具有较高抗滑和耐久性能的薄层。微表处技术具有良好的封水效果,可对路面水损害的发生和发展进行有效防止,形成具有防水、抗滑、耐磨性能良好的表面功能层,并能够很快开放交通。
2.2 雾封层技术
雾封层技术适用于沥青路面投放使用多年后,路面基本完好,而路面逐渐出现轻微疲劳龟裂和细骨料开始损失的阶段。如果这一时期不及时把握进行养护处理,会进一步引起网裂、坑洞等大面积路面破坏,继而导致整个公路的破坏。不但贻误了最佳养护时间、造成资金的浪费,还会严重影响交通的畅通和国民经济的发展。
采用雾封层技术进行沥青路面预防性养护起源于发达国家,目前我国也得到了初步应用。雾封层技术的关键,除了必须具备高品质的乳化沥青喷洒设备,还要质量优良的乳化沥青材料。目前雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青均已国产化,为大面积推广该技术扫除了障碍。
雾封层技术不受交通量大小的限制,均可使用。雾封层技术可通过填补小型裂缝和表面空隙等方式对旧氧化沥青路面进行更新和保护。
2.3 稀浆封层技术
改性乳化沥青稀浆封层技术,是一种采用高分子聚合物对乳化沥青进行改性的沥青路面铺筑技术。将由良好级配的集料和乳化沥青的稀浆封层混合物,由摊铺机拌后铺设在路面上,固化后即可开放交通。该技术适用于路基稳定、而路面因氧化而出现疲劳龟裂等病害的道路处理。稀浆封层还能有效恢复路面的抗滑性能和平整度,而且通过封水,防止了表面裂纹和疲劳龟裂的进一步扩散,具有快速、简易、成本低等优点。
2.4 就地热再生技术
就地热再生技术,是通过在施工现场,对遭受病害的旧沥青混凝土路面进行加热、翻松,再通过对其喷洒再生剂,经过现场拌和后就地摊铺和碾压成型。该技术实现了对旧沥青混合料的再利用,通过添加再生剂可恢复老化沥青的力学性能,通过再生工艺,可对路面表面层的病害进行治理。
目前,阻碍该技术推广和应用的因素主要是价格过高的进口设备;工艺较复杂,施工组织难度较大、效率较低;而且仅限于沥青表层3cm~5cm 的病害的路面维修,适用范围相对较窄。
2.5 复合式路面加铺罩面技术
薄层罩面是为原沥青路面提供了一个崭新的表面,行车的舒适性因平整度和抗滑能力的提高而得到了改善;大大增加了行车的安全性;路面原有的坑洞、裂缝等表面破坏,均得到了有效的治理。
2.5.1 冷薄层罩面
冷薄层罩面是将乳化沥青或者改性乳化沥青,与砂石材料在常温下按比例拌和均匀,进行摊铺、压实的一种工艺。目前乳化沥青或改性乳化沥青混合料是应用较多的冷薄层罩面材料。
2.5.2 热薄层罩面
热薄层沥青混凝土罩面技术,是一种近年来广泛应用于沥青路面的、经济适用的修补技术。热薄层罩面需加热材料后方可施工,按照实施材料的不同,有普通沥青混凝土薄层罩面、SMA 罩面、超薄橡胶粉改性沥青罩面等之分,热薄层沥青混凝土罩面技术处置综合病害的效果极佳,但养护成本较高。
2.5.3 温薄层罩面
新型的沥青混合料—温拌沥青混合料,是近年来寻求的既能满足环保能耗要求,又具有良好使用性能的路面养护材料,它是一种拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,性能却能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。研究表明,温拌沥青混合料相比热拌沥青混合料,减少了30%左右得燃料消耗,最重要的是其减少了沥青高温加热时浓烟的排放,大大降低了施工中的环境污染和对操作人员及周边居民的健康损害,同时,降低了热拌过程中的沥青老化,是未来沥青路面预防性养护技术的发展趋势。