浅谈沥青路面的破坏及预防

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  【摘 要】本文沥青路面设计、施工、管理等方面分析破坏原因,并提出预防措施。
  【关键词】破坏形式;预防措施
  1、引言
  近年来,随着我国对基础建设投资力度的加大,我国道路工程建设十分迅速,沥青混凝土以其力学强度高,行车平稳舒适、噪音低、施工周期短及维修方便等众多优点越来越受到青睐,据不完全统计,我国85%以上为沥青混凝土或改性沥青混凝土,但是,有些道路在建成通车后不久,在设计年限内就出现了损害破坏。沥青混凝土这种早期损害,成为沥青路面严重病害之一,因此研究沥青路面损害机理及防治措施非常必要。
  2、常见沥青路面破坏形式
  (1)裂缝。路面产生裂缝的原因很多,包括非荷载裂缝和荷载裂缝,非荷载裂缝主要是温度裂缝和基层反射裂缝。温度裂缝一般有两种形式:一种是低温收缩裂缝,一种是温度疲劳裂缝。荷载型裂缝,即主要由行车荷载作用而产生的裂缝。从裂缝的方向又可分为横向裂缝和纵向裂缝。
  (2)沉陷与坑槽。沉陷是路面在车轮作用下表面产生的较大凹陷变形。造成沉陷的主要原因是路基土的承载能力较低,在荷载作用下造成路基土的压缩,从而产生垂直变形。坑槽是路面局部骨料松散脱落,一般是由于路面或基层材料局部强度不足;面层龟裂松散又未及时养护。
  (3)车辙、波浪与拥包
  高温时车辆经常启动和制动所引起的垂直荷载和水平荷载综合作用下产生的剪应力或拉应力而产生的。此外沥青混合料级配不合理、孔隙率较小、用油量过多或使用沥青软话点偏低,面层材料强度不足会造成车辙、波浪与拥包。这类病害一般多发生在停车站、交叉路口等处。
  (4)泛油。泛油是由于面层油石比过大,含油量过高而形成的。
  3、预防沥青路面破坏的措施
  3.1从设计角度分析:
  (1)严格控制设计指标
  严格控制路基、路面疲劳开裂、沉陷、剪切推移、路面弯沉等各项指标符合规范要求。
  (2)合理进行路面结构组合设计
  根据本地区的实际,不同的地区地理、气候、环境和经济发展特点不同,交通组合也有较大的差距,在进行路面设计时,不能千篇一律地采用半刚性基层,在交通量不大,重载交通量很少的地区路面结构组合设计应考虑使用级配碎石柔性基层和低剂量水泥稳定碎石基层;对交通量大,但重载交通量较少的地区,可以在半刚性基层和沥青面层之间设置级配碎石柔性排水层,或采用低剂量的水泥稳定碎石基层,减少半刚性材料反射裂缝对路面的早期损害;对于交通量较大且重载交通较多的地区,在使用半刚性结构层时,可以考虑使用土工材料加强结构层之间的联系,同时改善层间的受力特性。
  (3)改性沥青的使用
  改性沥青是指“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料”。改性剂是指“在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有機或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料”。由于改性沥青的良好使用性能,近几年,我国的高速公路路面开始使用改性沥青。根据沥青改性剂聚合物的种类区分可分为三类:一是热塑性橡胶类,二是橡胶类,三是树脂类。通过大量的试验和研究,SBS改性沥青的高温稳定性、低温性能、弹性恢复性能、感温性等无论从哪方面讲,都有非常突出的优点,改性沥青的合理使用,将有效减少因面层原因引起的病害。
  (4)完善路面的防水设计
  首先,应迅速排除表面水,防止积水渗入下层,要求路拱和表面平整度符合规定,路表不得积水;其次,为防止面层渗水滞留基层表面,而使基层被浸软,在基层上做封层或透层,能够达到即使有水渗入也能及时沿基层表面的路拱排出的效果;第三,面层材料应选择能耐荷载与水分复合作用的材料;第四,南方多雨地区做好中央分隔带的排水,避免雨水及绿化浇水横向渗入路基。必要时在中央分隔带内填土前采取复合土工膜铺地隔水,超高段应采取设置中央集水井。
  3.2从施工角度分析:
  (1)沥青面层混合料的压实度不足是导致破坏的最直接原因,
  压实度越高沥青混合料嵌锁越紧,越密实,实际空隙率就越小。但往往在实际施工中,由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好,造成部分地方压实度不足,而且有时为了片面追求平整度,忽视了压实度,最终导致面层混合料压实度不足,空隙率过大,带来损害破坏。
  (2)沥青混凝土的配合比
  沥青砼配合比不合理,如油石比较大,已铺筑路面会产生拥包和泛油;油石比较小,路面会出现松散,矿料质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料稳定度降低,容易出现各种病害。
  (3)对于路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料,对于水泥稳定类材料,要严格按配合比要求控制水泥剂量及含水量,保证路面基层设计厚度及顶面标高,洒水碾压至要求密实度,保证基层表面平整度,严格控制施工质量。同时要重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。
  3.3从管理角度分析:
  (1)加强沥青路面养护管理
  沥青路面建成后,养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命,必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞,补洞要规范、整齐,严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护,把沥青路面的病害消灭在萌芽状态,避免雨水从病害处渗入,造成路基弹簧路面大面积破坏。
  (2)加强反超限运输管理
  近几年,公路发展迅速,交通量日益增长,超限超载车辆非常严重,直接影响到公路的使用年限。因此,应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求,加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查,强行卸载,减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏,延长公路使用年限。
  4、结语
  沥青路面发生的破坏主要是早期破坏引起的,应着重从设计、施工、管理的角度出发,采取切实有效的措施,减少及降低沥青路的破坏。
  参考文献:
  [1]《路基路面工程》 人民交通出版社
  [2]《公路沥青路面设计规范》 人民交通出版社
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