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【摘 要】选择沥青路面大修重建时的路面结构,应先根据沥青路面新建结构和大修结构的不同提出大修结构组合设计原则。根据该原则,在总结沥青路面抗开裂、车辙和水损害的结构措施以及国内外的半刚性基层、柔性基层、组合式基层和刚性基层沥青路面等结构的基础上,对其沥青路面大修结构组合进行分析。
【关键词】沥青路面;大修结构;组合
1.沥青路面的概述
随着高速公路的迅猛发展,我国的路面施工技术及路面质量有了极大的提高。路面使用性能好,行车舒适,道路使用者对路面质量的评价就高。随着市场经济建设的不断发展,人们期待着质量更好、环保程度越高的道路的出现。在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面中,沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整好、少尘、不透水、经久耐用。因此,沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面(包括次高级路面)。由于人们对路面的要求的提高,使半刚性基层沥青路面随之产生和应用。在半刚性基层沥青路面结构中,半刚性基层和底基层有足够的强度承受车辆荷载的作用。沥青面层实际上只起功能性作用。因此,仅从承载力方面考虑沥青面层的厚度就没有必要保持在固定值,除行车舒适性与施工平整度有关外,其它性能均取决于沥青混合料自身的质量,其中水稳定性、耐疲劳性、抗老化性统称为耐久性。半刚性基层沥青路面具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,半刚性基层就是用无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的的基层,半刚性基层应具有足够的强度和稳定性、较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的的抗冲刷能力。而刚性基层就是采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料做的基层。柔性路面也是各国沥青路面主要结构形式之一。可以大致分为两类:薄沥青层和厚粒料基层及厚沥青层和粒料底基层结构。当粒料材料超过—定厚度时,增加粒料层对结构的贡献不大,且不经济,同时由于面层较薄,在交通量较大时,沥青层层底产生较大的拉应变而迅速产生疲劳破坏,因此不宜用于大交通量道路。
2.沥青路面易产生的问题
沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。主要有以下几种常见病害。
2.1沥青路面的裂缝
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。
2.2沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。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:沥青混合料油石比过大;表面磨损过度:雨水侵入沥青混凝土内部;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。
2.3沥青路面的松散
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:a局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;b碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;c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;d机械损害或油污染。
2.4沥青路面的水损害
沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。
2.5瀝青路面的冻胀和翻浆
沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。
2.6沥青路面的沉陷
沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。
3.沥青路面大修结构组合
在现有的规范和标准指导下,应该采取下列措施对于沥青路面的大修进行组合,主要从以下几个方面入手:
3.1学习引进国外先进、成熟的技术; 对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控,防止不均匀沉降影响沥青路面的使用性能; 对基层补强和提高水稳性,并重作面层。对胀缩引起的纵横向裂缝,可在冬季灌填热沥青、油砂或用沥青混合料填充。对因施工时基层过湿形成的大面积龟裂,可用罩面法处理。麻面、松散及其防治 面层沥青(渣油)用量不足,矿料级配偏粗,嵌缝料规格不当;或者低温、雨季施工,路面未能成型,部分粒料脱落,即形成麻面。如处理不及时,往往由于麻面渗水,油层碎裂,发展成为松散。重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水破坏以及松散、车辙等早期病害; 不过分追求某些结构。
3.2重视高速公路的排水设计,防止水损坏;重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现; 交通执法部门与其它行业主管部门联合执法,大力打击超载运输,保证高速公路的正常使用。在当前不能杜绝超载车行驶高速公路的情况下,加强养护管理,防止病害的进一步发展。引进动态称重技术,改变现有收费方式,按实际吨位进行收费,将在一定程度上遏止超载车对高速公路恶性行驶。
3.3加强养护管理,提高养护管理水平。经验表明,科学有效的养护不但保证了高速公路沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。路基施工缺陷的影响从调查材料看,有些高速公路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因,大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关。养护与管理路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。所以我们要尽量防止超载现象严重等问题。提高施工设备管理,加强对公路的后期养护。要加强对公路施工设备的管理。以现代设备养护管理理念为基础,完善的管理为重点,保障公路养护设备的完好。避免由于机械设备管理与养护不到位影响公路养护工作的开展。公路建成通车后,因承受车轮的磨损和冲击,受到暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冰融等自然力的侵蚀和风化,以及人为的破坏和修建时遗留的某些缺陷,公路使用质量会逐渐降低。
【参考文献】
[1]谭积青.高速公路沥青路面维修及沥青再生研究[J].洛阳公路交通.2007.
[2]蔡骏,蒋立政.高速公路沥青路面常见病害的成因分析及养护对策[J].工程与建设.2009.
[3]谢明逸,吴强.沥青混凝土路面常用预防性养护措施分析[J].当代经理人(中旬刊).2008.
【关键词】沥青路面;大修结构;组合
1.沥青路面的概述
随着高速公路的迅猛发展,我国的路面施工技术及路面质量有了极大的提高。路面使用性能好,行车舒适,道路使用者对路面质量的评价就高。随着市场经济建设的不断发展,人们期待着质量更好、环保程度越高的道路的出现。在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面中,沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整好、少尘、不透水、经久耐用。因此,沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面(包括次高级路面)。由于人们对路面的要求的提高,使半刚性基层沥青路面随之产生和应用。在半刚性基层沥青路面结构中,半刚性基层和底基层有足够的强度承受车辆荷载的作用。沥青面层实际上只起功能性作用。因此,仅从承载力方面考虑沥青面层的厚度就没有必要保持在固定值,除行车舒适性与施工平整度有关外,其它性能均取决于沥青混合料自身的质量,其中水稳定性、耐疲劳性、抗老化性统称为耐久性。半刚性基层沥青路面具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,半刚性基层就是用无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的的基层,半刚性基层应具有足够的强度和稳定性、较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的的抗冲刷能力。而刚性基层就是采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料做的基层。柔性路面也是各国沥青路面主要结构形式之一。可以大致分为两类:薄沥青层和厚粒料基层及厚沥青层和粒料底基层结构。当粒料材料超过—定厚度时,增加粒料层对结构的贡献不大,且不经济,同时由于面层较薄,在交通量较大时,沥青层层底产生较大的拉应变而迅速产生疲劳破坏,因此不宜用于大交通量道路。
2.沥青路面易产生的问题
沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。主要有以下几种常见病害。
2.1沥青路面的裂缝
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。
2.2沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。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:沥青混合料油石比过大;表面磨损过度:雨水侵入沥青混凝土内部;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。
2.3沥青路面的松散
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:a局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;b碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;c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;d机械损害或油污染。
2.4沥青路面的水损害
沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。
2.5瀝青路面的冻胀和翻浆
沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。
2.6沥青路面的沉陷
沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。
3.沥青路面大修结构组合
在现有的规范和标准指导下,应该采取下列措施对于沥青路面的大修进行组合,主要从以下几个方面入手:
3.1学习引进国外先进、成熟的技术; 对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控,防止不均匀沉降影响沥青路面的使用性能; 对基层补强和提高水稳性,并重作面层。对胀缩引起的纵横向裂缝,可在冬季灌填热沥青、油砂或用沥青混合料填充。对因施工时基层过湿形成的大面积龟裂,可用罩面法处理。麻面、松散及其防治 面层沥青(渣油)用量不足,矿料级配偏粗,嵌缝料规格不当;或者低温、雨季施工,路面未能成型,部分粒料脱落,即形成麻面。如处理不及时,往往由于麻面渗水,油层碎裂,发展成为松散。重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水破坏以及松散、车辙等早期病害; 不过分追求某些结构。
3.2重视高速公路的排水设计,防止水损坏;重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现; 交通执法部门与其它行业主管部门联合执法,大力打击超载运输,保证高速公路的正常使用。在当前不能杜绝超载车行驶高速公路的情况下,加强养护管理,防止病害的进一步发展。引进动态称重技术,改变现有收费方式,按实际吨位进行收费,将在一定程度上遏止超载车对高速公路恶性行驶。
3.3加强养护管理,提高养护管理水平。经验表明,科学有效的养护不但保证了高速公路沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。路基施工缺陷的影响从调查材料看,有些高速公路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因,大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关。养护与管理路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。所以我们要尽量防止超载现象严重等问题。提高施工设备管理,加强对公路的后期养护。要加强对公路施工设备的管理。以现代设备养护管理理念为基础,完善的管理为重点,保障公路养护设备的完好。避免由于机械设备管理与养护不到位影响公路养护工作的开展。公路建成通车后,因承受车轮的磨损和冲击,受到暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冰融等自然力的侵蚀和风化,以及人为的破坏和修建时遗留的某些缺陷,公路使用质量会逐渐降低。
【参考文献】
[1]谭积青.高速公路沥青路面维修及沥青再生研究[J].洛阳公路交通.2007.
[2]蔡骏,蒋立政.高速公路沥青路面常见病害的成因分析及养护对策[J].工程与建设.2009.
[3]谢明逸,吴强.沥青混凝土路面常用预防性养护措施分析[J].当代经理人(中旬刊).2008.