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【摘 要】 在21世纪,在高等级公路快速发展的同时,我国的路面设计和施工技术及管理水平将会进一步完善,新型材料也越来越多的应用到路面上。科技创新的环境将会得到改善,路面早期破坏现象将会逐步克服,在技术与经济相结合的原则指导下,路面设计将渐趋合理,既可用于养护又可用于新路面的薄面层和超薄面层将会兴起。本文主要就是针对沥青路面常见病害成因分析与养护措施来进行分析。
【关键词】 沥青路面;病害;养护措施
引言
美丽的沥青路是城市一道靓丽的风景线,如果路面遭到破坏,那么将会影响到整个城市的环境,不仅如此,还会严重影响到城市的交通运作。一旦沥青路面发生病害,不仅维修起来费时费力,而且还人们的出行非常的不方便。公路沥青路面的病害是十分常见的问题,病害的形式有许多种,比如裂缝、下陷、松散、泛油和推移等等,影响公路沥青路面出现病害的因素也有许多,比如原材料因素、设计因素、气候因素和施工因素等,公路沥青路面一旦出现病害,将会影响车辆的安全和行驶,降低公路的使用寿命,甚至造成生命安全隐患,因此公路管理部门应该加强各方面的质量控制,比如原料、施工和设计方面的质量控制,只有这样才能提高公路的使用寿命,保障人们生命和财产安全,促进社会的快速发展。
1、对于沥青路面的基本要求
随着我国道路交通越来越发达,对于沥青路面的使用性能的要求也越来越高,主要要求如下:
第一,要求沥青路面有足够的力学强度,这样才能保证道路有较强的承载力;
第二,要求沥青路面有较高的高温抗车辙性;
第三,要求沥青路面有较好的低温抗裂性,这样才能保证道路在低温下能够抵抗收缩裂缝;
第四,要求沥青路面有较好的耐疲劳性,保证沥青路面的经过反复荷载时不被破坏;
第五,要求沥青路面水稳定性好,即保证沥青路面在受到水的侵蚀时,不会发生沥青剥离、松散及破坏的情况;第六,要求沥青路面抗老化性强,保证沥青混合料不受气候的影响,并且能保持各种良好的性能。但是在实际施工过程中,由于各方面的原因可能会导致沥青路面产生一些不好的结果,沥青路面的主要病害包括车辙、水损害、裂缝、泛油病害等。
2、沥青路面常见病害
2.1、沥青路面的裂缝
沥青路面在建设以后,在不同时期会因为不同的原因产生裂缝,对于沥青中的裂缝而言,在初期产生的裂缝基本上对沥青路面的正常使用不会产生太大的影响的,但是如果在初期没有进行有效的控制,随着降雨的发生,以及大货车的载荷的影响,会导致沥青路面的承受强度会严重的下降。沥青路面主要从裂缝的形式上表现为横向,纵向以及网状裂缝。
因此沥青路面裂缝原因非常多,但是在实际的运行过程中,主要是由以下几种原因引起的。首先是由于路面上大货车的载荷力比较大,当沥青路面能够承担的强度小于实际沥青路面材料拉伸力的强度时候,由于持续的作用会产生裂缝,这种裂缝称为荷载性裂缝。其次沥青这种材料对于温度的变化比较敏感,由于温度的变化过大,会对沥青鲁路面造成非常大的干扰,由于温度的变化造成的变化,我们经常成为非在和裂缝。当然除了由于载荷和温度造成的裂缝以外,最后由于桥涵两端发展产生的裂缝也是经常会出现的,这主要是由于地基的沉降或者是填土的沉降造成的,这样的裂缝我们经常称为沉降裂缝。综上所述,造成沥青路面裂缝的原因非常多,但是在这么多的原因中,由于载荷和温度变化造成的裂缝是最为常见的。
当然,影响沥青裂缝的原因非常多,不仅仅由于沥青在施工的过程中沥青的材料施工的质量有非常多的原因,还和施工过程中当地的地基以及气候有非常大的关系。
2.2、沥青路面的车辙
由于路面在中重力的作用下,受力部分由于强大载荷的负重,造成了压实的部分受力较大。根据物理学中相关的原理,结构层的材料会向两侧进行偏移,那么这个过程中会总成路面的变形。当然车辙跟沥青路面的很多因素有关,其中和内在因素有非常大的关系,当然引起车辙的主要因素包括以下几点:首先是沥青中混合料油石的参比过大,以及表面受到了过度的磨损而造成的;其次就是雨水侵入瀝青混凝土内部,最后由于路面节后中夹层不是非常稳定,在进行横向的推挤过程中
2.3、沥青路面的松散
沥青路面的松散对于路面的形成安全是会在造成非常大的危害,那么松散会涉及到整个路面,但是大部分会出现的仅仅是局部区域,一般在沥青路面松散的位置,轮胎的痕迹比较严重。当然,产生路面松散的原因主要是以下几点:首先在施工过程中,由于土层结构不同,地基的局部会造成不同程度的沉降而引起的。其次就是碎石中含有非常多的风化颗粒,当出现较多水的情况下,会导致沥青的脱离。最后,沥青在由于使用的过程中,由于材料的变化,会造成沥青的粘合性降低,因此轮胎和沥青的摩擦正大,造成了细料的散失。
3、沥青路面病害形成的原因
公路沥青路面由于自身沥青混凝土材质的差异,以及受到施工技术、水平和自然条件的影响,公路沥青路面常常会出现许多病害,比如裂缝、松散、泛油和坑槽等等,这些病害将会带来严重的后果,公路沥青路面病害形成的原因主要有以下几个方面。
3.1、原材料的影响
原材料是公路沥青路面病害形成的主要原因,原材料的影响主要包括沥青和矿料两方面的影响。首先各地会根据当地的气候条件和交通条件选择合适的沥青编号和种类,从而保证沥青的质量,优质的沥青对于沥青路面出现车辙、防止沥青路面的开裂、保证沥青路面的抗疲劳破坏能力;其次就是矿料对沥青路面病害的影响,矿料的选材也十分的重要,当前市场上的水泥和建筑用料大多都是由传统小型的破碎机生产的,因此生产出来的原料中碎石针片状的含量比较大,材料的均匀性和级配也较差,这样的矿料对于沥青混合料的稳定性会产生一定的影响。
3.2、设计局限性的影响 公路的设计水平和标准对于公路的使用寿命和服务情况会产生一定的影响,主要包括防排水系统的完善、路面结构的验算、沥青混凝土的配比以及沥青标号的优化,这些都将直接影响沥青路面的使用性能和运输能力。目前我国在公路路面的设计方面也存在着设计不规范的问题,一方面是在设计的时候没有考虑到超载的问题,在进行设计之前如果没有进行交通车辆的调查,在进行设计时就得不到准确的载重,这样就会使基层和低基层的拉应力较小、设计弯沉值较大、从而造成沥青路面的整体刚度不足,严重影响了沥青路面的通行能力和使用寿命。
另一方面,在公路行驶的车辆方面,由于受到经济利益的驱使,在装载货物的车辆中,有接近80%的车辆存在超载的现象,这样的超载现象会加大对沥青路面的破坏程度,造成路面的开裂、下陷和破碎等病害。
3.3、气候对沥青路面病害的影响
气候对沥青路面主要会造成路面的裂缝,具体表现在两个方面:首先就是温度疲劳裂缝,温度疲劳裂缝主要是在日温差较大的区域发生,由于温度反复的变化会使沥青表面的温度应力疲劳,超过了沥青路面所能承受的最大限度,再加上沥青的老化会使沥青本身的劲度不断增高,从而产生沥青路面裂缝。其次就是低温裂缝,沥青在温度较高的环境中具有良好的应力松弛性能,温度的变化对于应力并不会产生太大的影响,但是如果温度大幅度的下降,沥青就会逐渐变硬,同时出现收缩的现象,并且在半刚性基层的底部就会产生相应的拉应力,如果沥青的拉应力不能适应温度应力的增长,沥青混合料的劲度就会快速的增大。
沥青路面裂缝的产生就是由于沥青路面面层中产生的拉应力超过了沥青混凝料本身的拉力强度,又由于沥青路面的宽度是有一定限制的,路面结构的相互约束力就较小,所以由于低温产生的裂缝主要都是横向的裂缝。
施工的技术、水平以及施工时的注意事项,对于沥青路面病害的影响是多方面的,施工方面的影响也是能够避免的,施工因素对沥青路面病害的影响具体表现为以下几个方面:首先就是沥青、砂石等原材料的质量控制不严,造成质量不同,从而造成公路沥青路面的质量下降;其次在施工配合比的控制上,在实际的施工生产过程中经常会出现“生产配合比”与“目标配合比”不相符的情况;再次就是沥青混合料的拌和、压实和摊铺,在沥青路面的碾压过重中应该遵循一定的原则,比如保持温度、少量喷水和梯形迭进等,但是在具体的施工过程中,有些施工和监理部门只是过于追求路面的平整度,从而选取低温碾压,同时忽视了压实的标准,这样就会造成沥青路面的孔隙率太大,使路面出现渗水等病害;最后就是沥青路面的路基和集成质量对沥青路面病害的影响,路基的施工质量与沥青路面的病害是有直接关系的,路基是整个沥青路面的基础,地基换填或者泥淤处理的不彻底,就会造成路基压实度不够、路基不均匀的下陷,从而产生病害,这种现象容易发生在土质较软的地区。
4、沥青路面病害的养护处治措施
4.1、路面层裂缝处治
对于路面裂缝的防治问题,需要你具体问题具体对待,由于温度造成的裂缝是由于沥青这这种材料本身存在的问题,如果当裂缝的宽度比较小的时候,可以忽略,基本上不会影响到路面的行驶。当然,如果不管是哪一种裂缝,当裂缝的宽度达到了3mm以上,那么这个时候就需要对裂缝进行封堵,否则会影响到驾驶人员的行车安全。一般采用的是使用热沥青进行封堵,但是在封堵之前要对裂缝进行清扫。
4.2、坑槽修补方法
对于沥青路面出现坑槽的现象,主要采用的是热补法和冷补法两种方法进行处置,那么对于冷补法首先需要注意的就是测量坑的横向长度,在坑的周边进行范围区域的划分,一般采用液压式的风镐进行切槽,采用高压机械将槽底中的废料进行清楚,合理的使用粘层油,需要注意的就是粘层油一定需要均匀的进行喷洒。最后将预混好的混合料填充到坑中,如果厚度大于一定的程度,还需要从四周向中心进行碾压。对于热补法需要注意的是,一定需要对温度进行核实的把握,
4.3、路面面层本身有问题处治
当出现了原有的沥青路面出现不同程度的病害时,如果原有的路面厚度不大,那么可以对原有的路面进行翻新,按照新的沥青路面要求进行重新铺设,当然原有的路面厚度比较大,那么重新铺设的施工周期无疑是非常长,这個时候可以选择铣刨机对原有的路面进行部分的破坏,留出一部分将新的陆琏进行重新的铺设,对旧的沥青路面进行集中的挖除以及粉碎,然后采用热的沥青材料进行摊铺和碾压,这个时候需要加入适量的软化剂,主要的目的是保证新路面材料和原有材料能够进行有效的融合。
4.4、车辙的处治
当车辙的长度不是非常长,一般范围在30米以内,形成仅仅有小幅度的摆动的沥青路面,一般采用烘烤或者是适当的添加以下热沥青混合料进行压实就能很好的解决问题。当然如果沥青路面出现的磨损程度较大,这个时候需要对路基进行修理之后,在对路面进行维修,方式二次路面损伤。
结束语
随着社会经济的快速发展,我国公路也迅速的发展,公路的路面基本上都是沥青路面,沥青路面之所以被广泛的应用,主要是因为沥青路面的施工时间较短、适应性较强、车辆行驶时较为舒适并且在公路养护和维修方面也比较方便。
参考文献:
[1]昂剑锋.沥青路面常见病害成因分析及其防治措施[J].中国水运(学术版),2007,06:78-79.
[2]刘长溪,王德亮,廖莹.沥青路面常见病害成因分析及防治对策[J].科技信息(科学教研),2007,22:85-87.
[3]贺侯平.沥青路面常见病害成因分析及防治措施研究[J].中国新技术新产品,2009,17:85.
[4]李毅杰,高虹.沥青路面常见病害成因分析[J].科技信息,2009,14:284.
[5]金焱,赵全山.论沥青路面常见病害与养护措施及办法[J].内蒙古民族大学学报,2012,02:31-32.
[6]白日华.沥青路面病害检测与养护决策研究[D].吉林大学,2013.
【关键词】 沥青路面;病害;养护措施
引言
美丽的沥青路是城市一道靓丽的风景线,如果路面遭到破坏,那么将会影响到整个城市的环境,不仅如此,还会严重影响到城市的交通运作。一旦沥青路面发生病害,不仅维修起来费时费力,而且还人们的出行非常的不方便。公路沥青路面的病害是十分常见的问题,病害的形式有许多种,比如裂缝、下陷、松散、泛油和推移等等,影响公路沥青路面出现病害的因素也有许多,比如原材料因素、设计因素、气候因素和施工因素等,公路沥青路面一旦出现病害,将会影响车辆的安全和行驶,降低公路的使用寿命,甚至造成生命安全隐患,因此公路管理部门应该加强各方面的质量控制,比如原料、施工和设计方面的质量控制,只有这样才能提高公路的使用寿命,保障人们生命和财产安全,促进社会的快速发展。
1、对于沥青路面的基本要求
随着我国道路交通越来越发达,对于沥青路面的使用性能的要求也越来越高,主要要求如下:
第一,要求沥青路面有足够的力学强度,这样才能保证道路有较强的承载力;
第二,要求沥青路面有较高的高温抗车辙性;
第三,要求沥青路面有较好的低温抗裂性,这样才能保证道路在低温下能够抵抗收缩裂缝;
第四,要求沥青路面有较好的耐疲劳性,保证沥青路面的经过反复荷载时不被破坏;
第五,要求沥青路面水稳定性好,即保证沥青路面在受到水的侵蚀时,不会发生沥青剥离、松散及破坏的情况;第六,要求沥青路面抗老化性强,保证沥青混合料不受气候的影响,并且能保持各种良好的性能。但是在实际施工过程中,由于各方面的原因可能会导致沥青路面产生一些不好的结果,沥青路面的主要病害包括车辙、水损害、裂缝、泛油病害等。
2、沥青路面常见病害
2.1、沥青路面的裂缝
沥青路面在建设以后,在不同时期会因为不同的原因产生裂缝,对于沥青中的裂缝而言,在初期产生的裂缝基本上对沥青路面的正常使用不会产生太大的影响的,但是如果在初期没有进行有效的控制,随着降雨的发生,以及大货车的载荷的影响,会导致沥青路面的承受强度会严重的下降。沥青路面主要从裂缝的形式上表现为横向,纵向以及网状裂缝。
因此沥青路面裂缝原因非常多,但是在实际的运行过程中,主要是由以下几种原因引起的。首先是由于路面上大货车的载荷力比较大,当沥青路面能够承担的强度小于实际沥青路面材料拉伸力的强度时候,由于持续的作用会产生裂缝,这种裂缝称为荷载性裂缝。其次沥青这种材料对于温度的变化比较敏感,由于温度的变化过大,会对沥青鲁路面造成非常大的干扰,由于温度的变化造成的变化,我们经常成为非在和裂缝。当然除了由于载荷和温度造成的裂缝以外,最后由于桥涵两端发展产生的裂缝也是经常会出现的,这主要是由于地基的沉降或者是填土的沉降造成的,这样的裂缝我们经常称为沉降裂缝。综上所述,造成沥青路面裂缝的原因非常多,但是在这么多的原因中,由于载荷和温度变化造成的裂缝是最为常见的。
当然,影响沥青裂缝的原因非常多,不仅仅由于沥青在施工的过程中沥青的材料施工的质量有非常多的原因,还和施工过程中当地的地基以及气候有非常大的关系。
2.2、沥青路面的车辙
由于路面在中重力的作用下,受力部分由于强大载荷的负重,造成了压实的部分受力较大。根据物理学中相关的原理,结构层的材料会向两侧进行偏移,那么这个过程中会总成路面的变形。当然车辙跟沥青路面的很多因素有关,其中和内在因素有非常大的关系,当然引起车辙的主要因素包括以下几点:首先是沥青中混合料油石的参比过大,以及表面受到了过度的磨损而造成的;其次就是雨水侵入瀝青混凝土内部,最后由于路面节后中夹层不是非常稳定,在进行横向的推挤过程中
2.3、沥青路面的松散
沥青路面的松散对于路面的形成安全是会在造成非常大的危害,那么松散会涉及到整个路面,但是大部分会出现的仅仅是局部区域,一般在沥青路面松散的位置,轮胎的痕迹比较严重。当然,产生路面松散的原因主要是以下几点:首先在施工过程中,由于土层结构不同,地基的局部会造成不同程度的沉降而引起的。其次就是碎石中含有非常多的风化颗粒,当出现较多水的情况下,会导致沥青的脱离。最后,沥青在由于使用的过程中,由于材料的变化,会造成沥青的粘合性降低,因此轮胎和沥青的摩擦正大,造成了细料的散失。
3、沥青路面病害形成的原因
公路沥青路面由于自身沥青混凝土材质的差异,以及受到施工技术、水平和自然条件的影响,公路沥青路面常常会出现许多病害,比如裂缝、松散、泛油和坑槽等等,这些病害将会带来严重的后果,公路沥青路面病害形成的原因主要有以下几个方面。
3.1、原材料的影响
原材料是公路沥青路面病害形成的主要原因,原材料的影响主要包括沥青和矿料两方面的影响。首先各地会根据当地的气候条件和交通条件选择合适的沥青编号和种类,从而保证沥青的质量,优质的沥青对于沥青路面出现车辙、防止沥青路面的开裂、保证沥青路面的抗疲劳破坏能力;其次就是矿料对沥青路面病害的影响,矿料的选材也十分的重要,当前市场上的水泥和建筑用料大多都是由传统小型的破碎机生产的,因此生产出来的原料中碎石针片状的含量比较大,材料的均匀性和级配也较差,这样的矿料对于沥青混合料的稳定性会产生一定的影响。
3.2、设计局限性的影响 公路的设计水平和标准对于公路的使用寿命和服务情况会产生一定的影响,主要包括防排水系统的完善、路面结构的验算、沥青混凝土的配比以及沥青标号的优化,这些都将直接影响沥青路面的使用性能和运输能力。目前我国在公路路面的设计方面也存在着设计不规范的问题,一方面是在设计的时候没有考虑到超载的问题,在进行设计之前如果没有进行交通车辆的调查,在进行设计时就得不到准确的载重,这样就会使基层和低基层的拉应力较小、设计弯沉值较大、从而造成沥青路面的整体刚度不足,严重影响了沥青路面的通行能力和使用寿命。
另一方面,在公路行驶的车辆方面,由于受到经济利益的驱使,在装载货物的车辆中,有接近80%的车辆存在超载的现象,这样的超载现象会加大对沥青路面的破坏程度,造成路面的开裂、下陷和破碎等病害。
3.3、气候对沥青路面病害的影响
气候对沥青路面主要会造成路面的裂缝,具体表现在两个方面:首先就是温度疲劳裂缝,温度疲劳裂缝主要是在日温差较大的区域发生,由于温度反复的变化会使沥青表面的温度应力疲劳,超过了沥青路面所能承受的最大限度,再加上沥青的老化会使沥青本身的劲度不断增高,从而产生沥青路面裂缝。其次就是低温裂缝,沥青在温度较高的环境中具有良好的应力松弛性能,温度的变化对于应力并不会产生太大的影响,但是如果温度大幅度的下降,沥青就会逐渐变硬,同时出现收缩的现象,并且在半刚性基层的底部就会产生相应的拉应力,如果沥青的拉应力不能适应温度应力的增长,沥青混合料的劲度就会快速的增大。
沥青路面裂缝的产生就是由于沥青路面面层中产生的拉应力超过了沥青混凝料本身的拉力强度,又由于沥青路面的宽度是有一定限制的,路面结构的相互约束力就较小,所以由于低温产生的裂缝主要都是横向的裂缝。
施工的技术、水平以及施工时的注意事项,对于沥青路面病害的影响是多方面的,施工方面的影响也是能够避免的,施工因素对沥青路面病害的影响具体表现为以下几个方面:首先就是沥青、砂石等原材料的质量控制不严,造成质量不同,从而造成公路沥青路面的质量下降;其次在施工配合比的控制上,在实际的施工生产过程中经常会出现“生产配合比”与“目标配合比”不相符的情况;再次就是沥青混合料的拌和、压实和摊铺,在沥青路面的碾压过重中应该遵循一定的原则,比如保持温度、少量喷水和梯形迭进等,但是在具体的施工过程中,有些施工和监理部门只是过于追求路面的平整度,从而选取低温碾压,同时忽视了压实的标准,这样就会造成沥青路面的孔隙率太大,使路面出现渗水等病害;最后就是沥青路面的路基和集成质量对沥青路面病害的影响,路基的施工质量与沥青路面的病害是有直接关系的,路基是整个沥青路面的基础,地基换填或者泥淤处理的不彻底,就会造成路基压实度不够、路基不均匀的下陷,从而产生病害,这种现象容易发生在土质较软的地区。
4、沥青路面病害的养护处治措施
4.1、路面层裂缝处治
对于路面裂缝的防治问题,需要你具体问题具体对待,由于温度造成的裂缝是由于沥青这这种材料本身存在的问题,如果当裂缝的宽度比较小的时候,可以忽略,基本上不会影响到路面的行驶。当然,如果不管是哪一种裂缝,当裂缝的宽度达到了3mm以上,那么这个时候就需要对裂缝进行封堵,否则会影响到驾驶人员的行车安全。一般采用的是使用热沥青进行封堵,但是在封堵之前要对裂缝进行清扫。
4.2、坑槽修补方法
对于沥青路面出现坑槽的现象,主要采用的是热补法和冷补法两种方法进行处置,那么对于冷补法首先需要注意的就是测量坑的横向长度,在坑的周边进行范围区域的划分,一般采用液压式的风镐进行切槽,采用高压机械将槽底中的废料进行清楚,合理的使用粘层油,需要注意的就是粘层油一定需要均匀的进行喷洒。最后将预混好的混合料填充到坑中,如果厚度大于一定的程度,还需要从四周向中心进行碾压。对于热补法需要注意的是,一定需要对温度进行核实的把握,
4.3、路面面层本身有问题处治
当出现了原有的沥青路面出现不同程度的病害时,如果原有的路面厚度不大,那么可以对原有的路面进行翻新,按照新的沥青路面要求进行重新铺设,当然原有的路面厚度比较大,那么重新铺设的施工周期无疑是非常长,这個时候可以选择铣刨机对原有的路面进行部分的破坏,留出一部分将新的陆琏进行重新的铺设,对旧的沥青路面进行集中的挖除以及粉碎,然后采用热的沥青材料进行摊铺和碾压,这个时候需要加入适量的软化剂,主要的目的是保证新路面材料和原有材料能够进行有效的融合。
4.4、车辙的处治
当车辙的长度不是非常长,一般范围在30米以内,形成仅仅有小幅度的摆动的沥青路面,一般采用烘烤或者是适当的添加以下热沥青混合料进行压实就能很好的解决问题。当然如果沥青路面出现的磨损程度较大,这个时候需要对路基进行修理之后,在对路面进行维修,方式二次路面损伤。
结束语
随着社会经济的快速发展,我国公路也迅速的发展,公路的路面基本上都是沥青路面,沥青路面之所以被广泛的应用,主要是因为沥青路面的施工时间较短、适应性较强、车辆行驶时较为舒适并且在公路养护和维修方面也比较方便。
参考文献:
[1]昂剑锋.沥青路面常见病害成因分析及其防治措施[J].中国水运(学术版),2007,06:78-79.
[2]刘长溪,王德亮,廖莹.沥青路面常见病害成因分析及防治对策[J].科技信息(科学教研),2007,22:85-87.
[3]贺侯平.沥青路面常见病害成因分析及防治措施研究[J].中国新技术新产品,2009,17:85.
[4]李毅杰,高虹.沥青路面常见病害成因分析[J].科技信息,2009,14:284.
[5]金焱,赵全山.论沥青路面常见病害与养护措施及办法[J].内蒙古民族大学学报,2012,02:31-32.
[6]白日华.沥青路面病害检测与养护决策研究[D].吉林大学,2013.