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【摘 要】 随着国民经济快速发展,道路交通量与日俱增,车辆大型化且严重超载,对高速公路沥青路面构成了严重威胁。许多高速公路常常在通车2-3年便出现了较为严重的早期病害,已成为当前高速公路养护工作的重点和难点。本文就常见病害进行成因分析,并提出相应的防治措施。
【关键词】 高速公路;路面;病害分析;养护对策
一、沥青路面常见病害分类及成因分析
1.病害分类
路面破损分为功能衰减和结构性破损。功能衰减表现为路面服务能力下降、平整度和抗滑性能降低。导致功能衰减的损坏为功能性损坏。结构性破损导致路面结构承载能力降低,以各种结构裂缝的形式表现出来。
路面功能性损坏主要表现在路面表面上,只影响路面的服务性能,对整体结构强度不会带来严重影响,其产生的原因往往可以从其表现形式判断出来。由于功能性损坏主要影响行驶质量和安全特性,一般用平整度、抗滑阻力、纹理深度、反光、噪声等指标评价。路面的多种损坏形式又影响到路面的表面性能,如局部沉陷、车辙、波浪、修补、桥头跳车等。结构性破损的结果反映到路面上就是各种形状的裂缝,如龟裂、块裂、纵裂和横裂。但有些结构性损坏,如基层的开裂在扩展道路表面之前是不可见的。正常的路面结构的结构性破坏是汽车荷载和温度应力的共同作用下产生的,可以是疲劳损坏、一次性损坏等。但裂缝也可能是由于路基下沉、路面材料品质不良、施工控制不合格、渗水引起。
2.常见病害的成因分析
2.1沥青混凝土的水稳定性未能得到有效控制
水对路面所引起的病害既是直接原因,也是催化剂。沥青混凝土路面水存留有孔隙水、层间水、深层渗水,三种存留水都是路面病害产生、发展的原因。通过测试发现,4cm厚的沥青混凝土路面孔隙水在水饱和情况下,常温天气需6d才能蒸发完。因此,在高温天气,地面温度高达60~70℃,路面在动荷载的反复作用下,沥青上浮,混凝土稳定性下降,面层逐步破坏。层间水可以在沥青上、中、下面层之间存留,也有直接渗到基层和底基层再存留的现象,使路面各层次不能共同承受外力,这样,势必造成应力集中,加剧路面破坏。渗水是路基不均匀沉降的催化剂,是造成桥头沉降、边坡位移、路面裂缝的主要原因。因此,解决水的存留是路面病害处治的关键。
2.2路基强度不足及路面稳定性下降产生病害
路基强度不足导致路面病害,主要反映在软基处理不到位、压实度不均匀,特别是路堤边部压实没有达标,挖方路堑地下水没有隔断、中央分隔带排水不完善等。路面稳定性下降的主要原因是,沥青混凝土施工级配控制不严、集料品质不均匀、路面厚度不足或结构层厚度配置不合理、铺筑碾压厚度过厚碾压不实、两层铺筑碾压厚度过薄不能形成整体、路面压实度差等。此外,集料离析也是病害的原因,反映在基层板结强度差,面层集料的粘结性下降,结构层之间结合不緊,导致不能形成路面整体受力。半刚性基层的干缩裂缝也是影响路面稳定的一个重要因素。
2.3养护不及时是病害发展的重要原因
在病害形成阶段及时维护,是防止路面病害发展的根本措施。通过沥青修补车热料热补、切割热料冷补,及时性封堵灌缝和扫除路面积水等养护手段可防止病害的发展。对先天性的病害要预防性养护,对功能性损坏要及时修补,确保路面完好、通畅。
二、沥青混凝土路面早期病害防治措施
沥青混凝土路面早期病害与沥青混合料、路面设计、施工等因素有关。可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量、提高养护水平等措施去预防,将其危害降到最低,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
1.优化路面设计
路基路面应作为整体进行综合设计,选用合理的基层、面层结构和建筑材料。强化沥青路面防水设计,沥青面层层间应使用防水材料,减少沥青面层的渗水量。
2.沥青混凝土混合料
沥青的选取选用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。集料的选用: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。同时应尽量降低骨料的含水量。
混合料级配的确定: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是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和改性沥青等材料。
3.严格控制施工质量
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,主要抓好以下几方面:
3.1严格控制沥青混合料的拌和质量;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。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。
3.2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。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。
3.3提高面层摊铺和碾压质量。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,严格控制碾压速度遍数,以免混合料孔隙过大;纵向、横向接缝应紧密、平顺。
3.4加强养护管理、实施预防性养护及时对沥青路面产生的裂缝进行灌缝处理(建议开槽后用专用灌封胶灌缝,效果好),对积水路面做排水处治,及时清除路面积雪积冰,减少路面渗水而引发的水损坏。对路面沉陷、网裂、松散、坑槽、车辙、泛油进行挖补,恢复路面状况,确保行车安全与舒适。
3.5引入预防性养护理念,对沥青路面进行喷涂防水材料、罩防水面层、稀浆封层等预防性养护。高温天气下对沥青路面进行洒水降温,避免高温沥青路面软化而发生车辙、推移等病害。
三、结束语
沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,无论设计方面、施工方面还是后期养护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建设施工管理、提高现场施工质量,提高沥青路面使用性能,延长使用寿命,提高投资效益,同时还应该加强运营后沥青路面养护管理工作。
参考文献:
[1]彭文赞.关于沥青路面病害成因分析及养护[J].建材与装饰(中旬刊).2008(06)
[2]潘志芳.浅谈公路路面病害的分析及养护对策[J].建材与装饰(下旬刊).2007(09)
[3]田留群.高速公路沥青路面的养护对策[J].硅谷.2008(15)
[4]毛杰,林大山.如何在施工中提高软基地段沥青混凝土路面平整度[J].广东科技.2006(11)
[5]翟文武.高速公路沥青路面病害分析及治理[J].科技风.2008(06)
[6]陈殿法.探讨高速公路沥青混凝土路面常见病害及处理措施[J].四川建材.2008(06)
[7]宋海彪.高速公路沥青混凝土路面平整度的施工控制[J].科学之友(B版).2006(04)
【关键词】 高速公路;路面;病害分析;养护对策
一、沥青路面常见病害分类及成因分析
1.病害分类
路面破损分为功能衰减和结构性破损。功能衰减表现为路面服务能力下降、平整度和抗滑性能降低。导致功能衰减的损坏为功能性损坏。结构性破损导致路面结构承载能力降低,以各种结构裂缝的形式表现出来。
路面功能性损坏主要表现在路面表面上,只影响路面的服务性能,对整体结构强度不会带来严重影响,其产生的原因往往可以从其表现形式判断出来。由于功能性损坏主要影响行驶质量和安全特性,一般用平整度、抗滑阻力、纹理深度、反光、噪声等指标评价。路面的多种损坏形式又影响到路面的表面性能,如局部沉陷、车辙、波浪、修补、桥头跳车等。结构性破损的结果反映到路面上就是各种形状的裂缝,如龟裂、块裂、纵裂和横裂。但有些结构性损坏,如基层的开裂在扩展道路表面之前是不可见的。正常的路面结构的结构性破坏是汽车荷载和温度应力的共同作用下产生的,可以是疲劳损坏、一次性损坏等。但裂缝也可能是由于路基下沉、路面材料品质不良、施工控制不合格、渗水引起。
2.常见病害的成因分析
2.1沥青混凝土的水稳定性未能得到有效控制
水对路面所引起的病害既是直接原因,也是催化剂。沥青混凝土路面水存留有孔隙水、层间水、深层渗水,三种存留水都是路面病害产生、发展的原因。通过测试发现,4cm厚的沥青混凝土路面孔隙水在水饱和情况下,常温天气需6d才能蒸发完。因此,在高温天气,地面温度高达60~70℃,路面在动荷载的反复作用下,沥青上浮,混凝土稳定性下降,面层逐步破坏。层间水可以在沥青上、中、下面层之间存留,也有直接渗到基层和底基层再存留的现象,使路面各层次不能共同承受外力,这样,势必造成应力集中,加剧路面破坏。渗水是路基不均匀沉降的催化剂,是造成桥头沉降、边坡位移、路面裂缝的主要原因。因此,解决水的存留是路面病害处治的关键。
2.2路基强度不足及路面稳定性下降产生病害
路基强度不足导致路面病害,主要反映在软基处理不到位、压实度不均匀,特别是路堤边部压实没有达标,挖方路堑地下水没有隔断、中央分隔带排水不完善等。路面稳定性下降的主要原因是,沥青混凝土施工级配控制不严、集料品质不均匀、路面厚度不足或结构层厚度配置不合理、铺筑碾压厚度过厚碾压不实、两层铺筑碾压厚度过薄不能形成整体、路面压实度差等。此外,集料离析也是病害的原因,反映在基层板结强度差,面层集料的粘结性下降,结构层之间结合不緊,导致不能形成路面整体受力。半刚性基层的干缩裂缝也是影响路面稳定的一个重要因素。
2.3养护不及时是病害发展的重要原因
在病害形成阶段及时维护,是防止路面病害发展的根本措施。通过沥青修补车热料热补、切割热料冷补,及时性封堵灌缝和扫除路面积水等养护手段可防止病害的发展。对先天性的病害要预防性养护,对功能性损坏要及时修补,确保路面完好、通畅。
二、沥青混凝土路面早期病害防治措施
沥青混凝土路面早期病害与沥青混合料、路面设计、施工等因素有关。可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量、提高养护水平等措施去预防,将其危害降到最低,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
1.优化路面设计
路基路面应作为整体进行综合设计,选用合理的基层、面层结构和建筑材料。强化沥青路面防水设计,沥青面层层间应使用防水材料,减少沥青面层的渗水量。
2.沥青混凝土混合料
沥青的选取选用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。集料的选用: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。同时应尽量降低骨料的含水量。
混合料级配的确定: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是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和改性沥青等材料。
3.严格控制施工质量
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,主要抓好以下几方面:
3.1严格控制沥青混合料的拌和质量;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。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。
3.2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。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。
3.3提高面层摊铺和碾压质量。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,严格控制碾压速度遍数,以免混合料孔隙过大;纵向、横向接缝应紧密、平顺。
3.4加强养护管理、实施预防性养护及时对沥青路面产生的裂缝进行灌缝处理(建议开槽后用专用灌封胶灌缝,效果好),对积水路面做排水处治,及时清除路面积雪积冰,减少路面渗水而引发的水损坏。对路面沉陷、网裂、松散、坑槽、车辙、泛油进行挖补,恢复路面状况,确保行车安全与舒适。
3.5引入预防性养护理念,对沥青路面进行喷涂防水材料、罩防水面层、稀浆封层等预防性养护。高温天气下对沥青路面进行洒水降温,避免高温沥青路面软化而发生车辙、推移等病害。
三、结束语
沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,无论设计方面、施工方面还是后期养护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建设施工管理、提高现场施工质量,提高沥青路面使用性能,延长使用寿命,提高投资效益,同时还应该加强运营后沥青路面养护管理工作。
参考文献:
[1]彭文赞.关于沥青路面病害成因分析及养护[J].建材与装饰(中旬刊).2008(06)
[2]潘志芳.浅谈公路路面病害的分析及养护对策[J].建材与装饰(下旬刊).2007(09)
[3]田留群.高速公路沥青路面的养护对策[J].硅谷.2008(15)
[4]毛杰,林大山.如何在施工中提高软基地段沥青混凝土路面平整度[J].广东科技.2006(11)
[5]翟文武.高速公路沥青路面病害分析及治理[J].科技风.2008(06)
[6]陈殿法.探讨高速公路沥青混凝土路面常见病害及处理措施[J].四川建材.2008(06)
[7]宋海彪.高速公路沥青混凝土路面平整度的施工控制[J].科学之友(B版).2006(04)