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文檔簡介
1、目 錄前言1第1章 常見的瀝青路面病害21.1 瀝青路面的裂縫21.2 瀝青路面的車轍和推移41.3 瀝青路面的松散51.4 瀝青路面的水損害和坑槽61.5 瀝青路面的凍脹和翻漿71.6 瀝青路面的泛油8第2章 瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因分析及其預防措施102.1 原因分析102.2 荷載型裂縫102.3 防止措施11第3章 養(yǎng)護管理及其它原因133.1 養(yǎng)護不及時143.2 養(yǎng)護方法不當143.3 其他方面原因14第4章 瀝青路面早期病害的防治方法14 4.1 瀝青路面設計要合理144.2 嚴格控制施工質量144.3 接縫處措施154.4 瀝青碎石離析的施工控制154.5 加強路面養(yǎng)護16第5章
2、 引起瀝青路面早期病害的其他原因及防治辦法175.1 引起瀝青路面早期病害的原因175.2 瀝青路面早期病害防治措施18結論20致謝21參考文獻22- 1 -摘 要公瀝青路面常見的病害問題是道路工程的質量通病之一,文章著重介紹了瀝青路面中常見的一些病害,重點闡述了瀝青路面產生裂縫的原因,并有針對性地提出了預防裂縫出現(xiàn)的相應措施,可供對瀝青路面的設計和施工人員參考。隨著我國道路建設的迅速發(fā)展,瀝青路面的施工得到了普遍推廣應用。瀝青路面具有表面平整,堅實、無接縫、施工工期短和養(yǎng)護簡便等優(yōu)點,使行車噪聲低、平穩(wěn)和舒適。但隨著交通量的增長和重載超載車輛的增多,加上由于受到溫度和濕度的變化以及冰凍作用、
3、設計、施工、采用材料和養(yǎng)護管理等因素的影響,出現(xiàn)了多種瀝青路面病害,如結構性破壞裂縫、瀝青路面的裂縫、松散及水損害等等。根據(jù)長期對我區(qū)瀝青路面的實際情況調查,談談瀝青路面中常見的病害與裂縫出現(xiàn)的原因及其預防措施。關鍵詞公瀝青路面;病害;裂縫;前言 隨著國家對高速公路建設投資力度的加大.我國的公路工程建設十分迅速對國民經濟和社會發(fā)展起著至關重要的作用。但是.隨著一條條度瀝青面層即發(fā)生斷裂。面層裂縫一旦發(fā)生沖刷、唧漿就會產生以裂縫為中心的下陷形變同時引起裂縫兩側產生新裂縫甚至碎裂破壞。和橫向裂縫一樣縱向裂縫也是高速公路的建成并投人運營發(fā)生早期不可避免的??v向裂縫的產生主要是由損害較為嚴重瀝青路面早
4、期病害現(xiàn)象也越來越引起業(yè)內人士的普遍關注。目前瀝青混凝土路面常見的早期病害極具普遍性和嚴重性也是公路工程質量的通病對新建公路的正常使用夠成了嚴重的威脅.對公路養(yǎng)護提出了更為嚴峻的挑戰(zhàn)。本文就以常見早期病害的破壞成因進行分析并結合實際情況提出相應的預防措施。- 20 -第1章 常見的瀝青路面病害1.常見瀝青路面病害瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的。經總結分析,主要有以下幾種常見病害。1.1 瀝青路面的裂縫瀝青路面建成后,都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導致路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產生結構性破壞。瀝
5、青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。1.1.1 縱向裂縫縱向裂縫一般有兩種:一種主要發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發(fā)生滑移,危險性很大;另一種是發(fā)生在行車道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。1、縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面(1)地基原因。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設計及施工時未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造
6、成路面縱向開裂。(2)路基施工原因。如果土基施工時天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構造處因構造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫。(3)水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會導致裂縫產生。預防縱向裂縫產生的主要措施是處理好地基,若路基分層填筑和壓實得好,使路基盡可能均勻,特別在預先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數(shù)量,同時顯
7、著延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時間。2、對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種(1)對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。(2)如縱縫進一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側各1m),并對裂縫按方法(1)先行填實,沿縱縫鋪設玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面層上沿縱向每隔5m設寬為1.2m的玻璃格柵,最后再攤鋪上面層。(3)對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展。1.1.2 橫向裂
8、縫橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。1、橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的。其成因主要有三個:(1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青面層低面裂縫。(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變
9、形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫,這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區(qū)初冬一般寬度為35mm,到嚴冬可加寬到10mm,最寬達到20mm,而到春季則又縮回。(3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因,所以自由瀝青含量越多裂縫越多,選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準確組成級配,或使用纖維等添加劑,均可有
10、效減少裂縫。另外還應設計合理的路面結構并且精心施工。2、對于橫向裂縫的處治方法(1)對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,并用烙鐵封口。(2)對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側各50cm100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(1)先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格刪,重新攤鋪上面層。3、網
11、裂網裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,而后,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網。網裂主要是由于路面的整體強度不足而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理,路基路面壓實度不足,路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差;另一個原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂。另外,瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂的重要原因。為預防網裂必須加強貨車的
12、載重管理,在路面出現(xiàn)裂縫時要及時修補處理。網裂的處治方法如下:對于輕微網裂可用玻璃纖維布罩面,對于大面積的網裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補強基層后,再重新罩面,修復路面。1.2 瀝青路面的車轍和推移車轍是路面結構層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實,以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。車轍是在行車荷載重復作用下,路面產
13、生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由于轍槽內積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導致交通事故。1.2.1 車轍和推移形成的主要原因如下(1)行車荷載的影響。車輛按規(guī)定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出,隨著車輛荷載作用次數(shù)增加,行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的車槽。(2)基層施工質量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當導致基層整體強度不足,由于荷載作用超過路面各層的強度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。(3)瀝青面層高溫穩(wěn)定性差。由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合
14、料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反復作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。預防車轍和推移病害,首先,要選取合適的筑路材料。選用低針入度,高軟化點,低含蠟量的高粘度瀝青和表面粗糙、嵌擠作用好,與瀝青粘結性能強的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成。其次,在施工中要加強控制壓實度,是避免壓實度不足引起車轍的有效途徑。再次,在高溫季節(jié),應嚴格控制大型超載車通行。1.2.2 對車轍和推移的處治方法如下(1)對于連續(xù)長度不超過30、轍槽深度小于8、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。(2)當瀝青面層磨損、橫向推移
15、時,應清除不穩(wěn)定層,用銑刨機拉毛,重鋪面層。(3)當基層或土基不穩(wěn)定時,應先進行補強處理后,再修復面層。(4)對于因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層。1.3 瀝青路面的松散松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。1.3.1 松散
16、原因松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落,從表面向下發(fā)展的漸進過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因??赡軐е滤缮⒌那闆r還有:(1)集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,表面的摩擦力磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫落。這種情況的產生主要是由于集料含泥量超標所造成的。(2)表面離析處往往缺少大部分細集料,離析面上粗集料與粗集料相接觸,但只有在少數(shù)接觸點瀝青膜與集料粘結。隨時間增長,瀝青會老化,瀝青膜剝落會使瀝青與集料的粘結力減弱,孔隙中的水凍結會破壞粘結力,或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產生松散。(3)瀝青混凝土面層要有高密實度
17、才能保證瀝青混合料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。1.4 瀝青路面的水損害和坑槽瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反復作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導致集料之間的粘結力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。1.4.1 水損害原因所謂水損害即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現(xiàn)象,它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。(1)網裂:由于
18、水滲入表面層后滯留在表面層的下部和下層的交界面上,因此在長期行車荷載作用下,瀝青膜開始從面層的底部剝落并逐漸向上擴展,隨著下部大量碎石上瀝青的剝落,瀝青混凝土也就失去了強度從而產生網裂和形變。(2)坑洞:在行車荷載作用下,特別在降雨過程中和雨后行車道上的局部網裂會逐漸松散,松散的石料被車輪甩出形成坑洞。由于瀝青混凝土的不均勻性,坑洞總是先在瀝青混凝土空隙率較大處產生,隨著時間推移,將會造成路面大面積破損。(3)唧漿:當水透入瀝青面層并滯留在半剛性基層頂面時,在大量高速行車作用下,自由水產生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料形成灰漿,灰漿又被行車壓唧,通過各種形狀不一的裂縫(縱、橫、斜裂縫及網
19、裂)到路表面形成唧漿。在灰漿數(shù)量大的情況下,可能很快形成更為嚴重的裂縫,在數(shù)量小的情況下,可使路面形成網裂或形變。某處一旦有灰漿唧出,該處很快就會產生網裂和形變,隨后的降水就更容易透入,并形成惡性循環(huán),最終導致路面嚴重破壞。(4)轍槽:自由水進入面層后,使瀝青與碎石的粘結力減弱。在行車荷載作用下,滯留在面層下部的水使礦料特別是粗集料表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落,使瀝青混凝土的強度逐漸降低,直至完全松散。在行車輪跡下向兩側(特別向外側)擠出,使輪跡帶下陷,同時使其兩側鼓起,形成嚴重轍槽。形成轍槽后,降雨過程和雨后轍槽就會變成積水槽,致使水有更長的時間透入瀝青面層形成更加嚴重的水破壞。1.4.2 坑槽
20、的形成可歸結為水損害和油損害兩個主要方面1、水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現(xiàn)象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復作用下動水沖刷半剛性基層的細料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產生唧漿的位置,瀝青面層產生網裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴大,最后形成坑槽。2、車輛修理或機動車用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經行車碾壓逐步形成坑槽。預防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當采用集料,合理設計混合料級配; 其次要
21、嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規(guī)范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。1.4.3 高速公路的路面坑槽應在不中斷交通的情況下快速修補好目前路面坑槽的修補方法根據(jù)使用的路面綜合修補設備分為兩種,即冷補法和熱補法:1、冷補法首先測定坑橫的深度,劃出切槽修補的范圍,用液壓風鎬切槽,用高壓風槍將槽底、槽壁廢料及粉塵清除干凈。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油。最后將準備好的熱料填補至坑槽中,如厚度大于6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。2、熱補法首先根據(jù)
22、坑槽修補范圍確定熱輻射加熱板區(qū)域,將加熱板調到合適位置,加熱3min5min,使被修補區(qū)域路面軟化。然后將準備好的熱料放到被修補處,攪拌攤平,并從四周向中間碾壓。1.5瀝青路面的凍脹和翻漿瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。1.6瀝青路面的泛油瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤
23、的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。瀝青從瀝青混凝土層的內部和下部向上移動,使表面有過多瀝青的現(xiàn)象稱作泛油。在嚴重泛油路段,瀝青面層表面發(fā)光發(fā)亮,以摩擦系數(shù)和表面構造深度表征的抗滑性能達不到行車要求時往往會造成交通事故。瀝青用量過大是產生瀝青面層泛油的最主要原因。瀝青混合料配合比設計的擊實功不夠。我國在設計瀝青混合料配合比時通常采用馬歇爾試驗方法。當初在開發(fā)和確定馬歇爾試驗方法時,選定室內試驗的壓實功是要使室內產生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達到的密度。如果室內所用擊實功產生的密度小于使用過程中所達到的最終密度,所選定的瀝青用量就會偏多,但目前由于各種原因室內試驗所得到的密度遠遠低于使用過程中所達到的
24、最終密度,這使現(xiàn)場施工中產生瀝青用量過大不足為奇。(2).施工控制不嚴和管理不善。有些施工單位在生產過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌合不均都是造成瀝青混凝土路面局部瀝青用量偏大的主觀原因。(3).少數(shù)施工單位習慣于使用瀝青用量過大的混合料。有些人認為瀝青用量越大,裹覆礦料的瀝青膜越厚,瀝青混合料的粘結力就越大。但實際情況恰恰相反,包覆礦料的瀝青膜越薄,瀝青混合料的粘結力就越大。1.6.1泛油的成因如下(1)混合料組成設計不當?;旌狭现袨r青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。(2)混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,
25、也易出現(xiàn)泛油。(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現(xiàn)泛油。(4)施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。(5)水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。預防泛油,必須合理設計混合料組成比例,避免瀝青用量過多;精細施工,嚴格控制施工質量;投入使用后注意養(yǎng)護,防止雨水大量滲入。1.6.2泛油的處治方法如下(1)對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。(2)對于局部施工質量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽破壞的,宜按坑槽修補方法處治。(3)對于大段泛油嚴重,磨擦系數(shù)降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤
26、鋪面層。第2章 路瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因及預防2.1 原因分析瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要原因而可以分為兩大類:一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫:另一種是由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。2.1.1非荷載型裂縫設非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當、材料選取不當?shù)纫鸬牧芽p。其產生的原因有: 瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應力松弛性能,溫度升降產生的變形不至于產生過高的溫度應力。但在冬季氣溫驟降時,土基和路面基層由于受溫度變化,冬季冰凍產生的膨脹,導致路基和基層產生裂縫并反射到瀝青面層,瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應力
27、的增長,同時勁度急劇增大,超過混合料的極限強度或極限拉伸應變,便會產生開裂。此外,隨著溫度反復升降,溫度應力使混合料的極限拉伸應變變小,又加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應力松弛性能降低,故可能在比一次性降溫開裂溫度更高的溫度下開裂,同時裂縫是隨著路齡的增加而不斷增加。2.1.2瀝青的品種瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長期的實踐經驗中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,能延遲溫度裂縫的產生;瀝青未達到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質量標準,低溫抗變形能力較差,致使瀝青面層在低溫下產生收縮開裂。2.1.3地基處理不當?shù)暮蠊鼗幚聿划?,路基碾壓不均勻,造成路基沉降不?/p>
28、勻;舊路拓寬時,新舊路基搭接部位沒有嚴格按照臺階式分層壓實處理,以及下部基層比較軟弱,或地基處理不徹底等。2.1.4其它鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時,接縫處理不當,結合不良,對接縫處碾壓不密實,造成路面滲水或面層壓實未達到要求,在行車作用下形成裂縫。2.2 荷載型裂縫荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產生的裂縫,其產生的原因有: 隨著交通運輸?shù)母咚侔l(fā)展。原有的路面強度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。 原結構設計不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質不符合設計規(guī)范要求,路面
29、強度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下,特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓,瀝青路面很快開裂。2.3防止措施針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設計、施工、養(yǎng)護和交通管理等5個方面采取相應的預防措施。2.3.1材料方面合理確定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質瀝青,精選礦料,準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。2.3.2 設計方面精心設計,對地形復雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出
30、現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或對填料進行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎:選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優(yōu)質瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。2.3.3施工方面精心施工,選擇先進施工工藝和機械設備,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規(guī)范要求,嚴格按設計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內;半剛性基層碾壓完成后。要及時養(yǎng)生,防止其產生裂縫反射到表面層
31、,保護混合料的含水量不受損失;養(yǎng)生結束后,應立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。2.3.4 養(yǎng)護方面嚴格養(yǎng)護管理,加強路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的進一步擴展。2.3.5 加強交通管理加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。2.3.6 安全養(yǎng)護公路施工要保證排水暢通,對上坡施工時,應注意確保坡體的穩(wěn)定性,避免欠挖或超挖現(xiàn)象發(fā)生。石方爆破盡量采用中小炮,光面爆破的 方法 ,避免大規(guī)模爆破形成松散面積過大,坡體失穩(wěn),機械開挖時,邊坡應配以平
32、地機或人工修整。路床頂面如有超挖,應清除松方并采用透水性材料進行回填,并認真碾壓,壓實度按路床項目標準進行控制。 公路施工中,按照設計要求首先做好排水工程以及施工場地附近的臨時排水設施,以保持路基能經常處于干燥、堅固和穩(wěn)定狀態(tài)。路基頂面做成2%4%橫坡,以便于表面水及時排出。 路基土石方施工時或完工后,應及時進行路基防護工程施工和養(yǎng)生。各類防護與加固應在穩(wěn)定的基礎或坡體施工。防護工程的砂漿、混凝土,應采用機械拌和,隨拌隨用,并注重做好養(yǎng)生。2.3.7 施工測量路基的形成完全離不開測量工作,施工前的測量地位施工中的測量放線或者完成后的驗工等,測量工作在路基中尤為重要。其內容主要包。括:導線,中線
33、及水準點復測。操作的要點:一是要認真熟悉圖紙,復測后檢查與設計是否有誤:二是為滿足施工期間引用需要,在中線復測中增設臨時水準基點標高和加樁的地面標高:三是在每道工序施工測量放線時,測量誤差要滿足規(guī)范要求,必須保證縱橫斷面定位的精度,使施工路基及構造物的定位及幾何尺寸滿足設計質量求四是要注意道路下面覆蓋的管網路線,以免在施工中造成損失 2.3.8 公路填方控制路基的不均勻沉降與路基填筑的不均勻有很大關系,路基填筑的不均勻又與許多因素有關,如,填料粒徑及性質的不均勻、填土高度的不均勻、壓實度的不均勻等。應避免下列兩個常見的問題:路基缺口路基與便道相交處留有缺口。由于路基填筑一層一層的提高,而便道沒
34、有隨著提高,就形成缺口。等到路基填筑到頂面后,再來補這個缺口,缺口部位的總體壓實度肯定偏低,工后沉降肯定比相鄰部位要大。因此,便道應隨著路基填筑的升高而升高。分段填筑端部臺階不規(guī)范路基分段填筑端部的臺階往往不規(guī)范。設置臺階的目的,是使路基填筑段與段的銜接部位確保壓實度與相鄰部位的壓實度相一致。因此,這些臺階不是路基填筑到一定高度后一次性修挖出來,而是每填筑一層,留出一個臺階,臺階寬度2m,臺階端部的虛土應挖除。2.3.8.1 分層填筑填方路基的施工質量控制要點一是分層填筑,滿足上一層壓實要求后,再填壓下一層,壓實前必須對含水量進行測定,含水量符合要求后再碾壓,避免返工浪費;二是干密度試驗標定要
35、準確,對不同的土質要分別標定干密度,不可以用同一個干密度去評定不同土質的壓實度。四是分段施工,縱向搭接兩段交接處不在同一時間填筑,則先填地段應按1:1坡分層留臺階,若兩個地段同時填,則應分層相互交疊銜接,搭接長度不得小于2m, 否則路基會出現(xiàn)不均勻沉陷,影響路面平整度。當路基穩(wěn)定受到地下水影響時應在路堤底部填以水穩(wěn)性優(yōu)良 不易風化的砂石材料或用無機結合料(石灰 水泥等固化材料)進行加固處理使基底形成水穩(wěn)性好的厚約20cm30cm 的穩(wěn)定層。2.3.8.2 松鋪厚度的控制松鋪厚度與土質類別、壓實機具功能 碾壓遍數(shù)等有關,應根據(jù)實際情況 保證壓實度為原則 路床頂面層最小松鋪厚度不應小于8cm。2.
36、3.8.3 尺寸和坡度路堤填土寬度每側應比設計寬度寬出30cm 壓實寬度不得小于設計寬度 壓實合格后,最后削坡不得缺坡,以保證路堤穩(wěn)定性。2.3.8.4 壓實方法。壓實應先邊后中,以便形成路拱:先輕后重 以適應逐漸增長的土基強度;先慢后快 以免松土被機械推動。同時應在碾壓前 先整平 由路中線向路堤兩邊整成24的橫坡。在彎道部分碾壓時 應由低的一側邊緣向高的一側邊緣碾壓,以便形成單向超高橫坡。前后兩次輪跡需重疊12cm20cm。應特別注意控制壓實均勻,以免引起不均勻沉陷。2.3.8.5 機械作業(yè)的合理安排應根據(jù)工程地形地貌路基斷面形狀、用土量、土方調配情況,合理地規(guī)定機械運行路線,應有全面、詳細
37、的機械運行作業(yè)圖據(jù)的施工。土的含水量不夠時 配灑水車灑水。含水量較大 配翻曬機械翻曬并用壓路機碾壓。合理的組織及調備機構 是保證施工進程及質量重要因素,也是實現(xiàn)效益最大化的關鍵。第3章 養(yǎng)護管理及其它原因3.1 養(yǎng)護不及時瀝青路面在行車作用下出現(xiàn)小面積松散,個別坑槽后,未及時進行養(yǎng)護,特別是采用層鋪法施工的貫入式路面和表面處治,初期及時養(yǎng)護更為重要。3.2 養(yǎng)護方法不當有些養(yǎng)護人員,在瀝青混凝土路面上采取人工噴油(或灑布機噴油)、人工灑料方法進行養(yǎng)護,結果破壞了原路面的平整度,甚至由于噴油不夠,用油量控制不平,造成泛油、推擁、松散等病害。3.3 其它方面原因未嚴格按基本建設程度辦事,前期工作滯
38、后,路面設計方案研究、試驗不夠。未實行招投標;一些無路面施工經驗、無路面設備和技術力量的施工隊伍承擔路面施工;監(jiān)理有職無權,無法嚴格監(jiān)理。不按施工技術規(guī)范要求施工,趕工期,搞獻禮工程。第4章 瀝青路面早期病害的防治方法瀝青路面早期病害的防治必須從設計的合理性,施工過程的質量控制以及瀝青路面成型的各階段加強養(yǎng)護管理工作。4.1 瀝青路面設計要合理設計單位設計前要認真勘察研究路線的地質、水文情況、自然條件、當?shù)夭牧希瑢嵤虑笫堑貙β访孢M行設計,保證路基、路面有足夠的強度、整體穩(wěn)定性和水溫度穩(wěn)定性。4.2 嚴格控制施工質量瀝青混凝土路面施工時施工方、監(jiān)理方應嚴格控制施工工藝,嚴格按照施工質量規(guī)范要求控
39、制施工質量,施工過程中應注意的問題如下:4.2.1 路基填料及壓實路基路堤填料,應采用砂及塑性指數(shù)符合規(guī)范的土質。液限50、塑性指數(shù)26的土質,一般不宜作為路基的填土。路基施工時,應通過試驗段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度、相應的碾壓遍數(shù)、最佳的機械配套和施工組織。施工前,應采取有效的排水措施,以確保路基的干燥程度。4.2.2 路面基層施工時應注意的問題應嚴格按照JTJ034-2000公路路面基層施工技術規(guī)范的要求,進行底基層和基層的施工,以確保路面基層的標高、橫坡、強度及嚴整度達到設計要求?;鶎邮┕ね瓿珊?,應采用不透水薄膜或濕砂對其進行養(yǎng)護,也可以噴灑瀝青乳化液進行保
40、護。4.2.3 壓實機械的壓實方式及操作選擇瀝青混合料的壓實,振動壓路機的頻率可選用33-60Hz,最佳頻率為45-50Hz;瀝青混合料聯(lián)結層、磨耗層的壓實,振動壓路機的振幅可選用0.35-0.88mm,最佳振幅為0.4-0.6mm;根據(jù)速度與頻率的關系、鋪筑層厚度、材料種類以及級配構成因素,振動壓路機最佳碾壓速度應以6-8km/h為宜。4.2.4 縱橫向接縫的碾壓縱向接縫碾壓時,壓路機應先在己壓實的路面上行走,同時碾壓新鋪混合料10-15cm,然后再碾壓新鋪混合料,跨過已壓實的路面10-15cm,最后將接縫碾壓密實;橫向接縫碾壓時,壓路機應位于已壓實的混合料層上方,伸入新鋪混合料的寬度應20
41、cm,碾壓時每碾壓一遍向新鋪混合料移動約20cm,直到壓路機全部向新鋪面層上碾壓為止,最后進行正常的縱向碾壓。4.3 接縫處措施縱向接縫:兩條攤鋪帶的接口處,必須有一部分搭接,才能保證該處與其它部分具有相同的寬度,且搭接的寬度應前后一致。橫向接縫:相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1m以上,并從接縫處繼續(xù)攤鋪混合料。攤鋪前,應用3m直尺檢查己鋪路面端部的平整度,若不符合要求應子以清除。新混合料的攤鋪,應先調整好預留高度,待接縫攤鋪層施工結束后再用3m直尺檢查平整度,若不符合要求,應在混合料尚未完全冷卻時立即處理,以保證橫向接縫處的路面平整度。4.4 瀝青碎石離析的施工控制瀝青路面施工中的離析是
42、影響路面質量的另一關鍵因素。瀝青碎石粗集料一旦形成集中,在碾壓過程中,集料非常容易被壓碎,骨料表面積增大,改變了原設計的路面配合比,油料偏少,造成集料碾壓成型后松散,破壞路面結構,從而影響路面強度、行車安全、行車效果以及道路使用壽命;粗集料集中,局部密實度差,孔隙率高,容易使路面形成積水,影響路面質量;粗集料集中,影響路面平整度及路面外觀美感。因此,離析會對路面質量造成多方面的影響。而產生離析現(xiàn)象的原因,主要是由攤鋪機結構、供料方式、攤鋪技術和瀝青混合料質量等造成的。為了避免瀝青混合料出現(xiàn)規(guī)律性離析現(xiàn)象,應從以下幾個方面進行控制。4.4.1 瀝青混合料的攤鋪為了避免瀝青混合料產生離析,在攤鋪中
43、應采用以下措施:盡量采用具有大直徑、低轉速螺旋布料器(低速大扭矩馬達)的攤鋪機;降低螺旋布料器的高度,并使混合料的高度超過螺旋布料器(即滿埋面料器)。這樣既可以提高螺旋布料器的輸送率,降低轉速,減少不同物料顆粒之間的慣性差異,還可以減少不同寬度位置上的橫向離析和物料上下滾動產生的縱向離析,使螺旋面料器上部不暴露在空間,也不會由于上拋而產生面層離析。4.4.2 攤鋪寬度用攤鋪寬度為10.5m的攤鋪機攤鋪路面后,骨料離析現(xiàn)象相當嚴重,路面左右兩側大骨料占64%,而路面中間僅占35%,均超出規(guī)定的級配范圍。因此,攤鋪寬度較大時,應采用多幅攤鋪的方式,每幅寬度最好不超過6-7m,這樣可以降低離析。在攤
44、鋪中,對表面層出現(xiàn)的離析現(xiàn)象應及時補救,如采用人工細篩的方法,篩出適量細瀝青混合料灑在出現(xiàn)離析的表面層,并及時碾壓,以緩解離析對路面質量的影響。4.5 加強路面養(yǎng)護總結瀝青路面的修建與使用經驗可知,路面從修建到破壞,一般分為三個時期,即成型穩(wěn)定期、正常使用期與老化破壞期。瀝青混凝土路面和瀝青碎石路面碾壓后即穩(wěn)定成型,達到強度要求。但對于層鋪法施工的瀝青表面處治和貫入式路面則需一定時間的成型穩(wěn)定期。在成型穩(wěn)定期間路面的強度較低,有一個返油過程,易形成泛油、松散等病害,故此應該注意成型穩(wěn)定期的養(yǎng)護。瀝青路面早期病害的處理方法如下:4.5.1 裂縫的處理方法裂縫的產生主要是路面整體強度不足以適應實際
45、交通負荷,開始表征多在不利水溫狀況的季節(jié)出現(xiàn),較規(guī)則的縱橫裂縫,則是因路面結構層組合不當而產生,當灰土基層處理不當時,也會引起路橫向裂縫。對裂縫的處理,可根據(jù)輕重采用不同方法:當縫寬5mm以下時,可直刷灌瀝青填塞;當縫寬在5-10mm時,可用瀝青石粉填補;若寬度超過10mm時,可用瀝青砂或細粒砼修補。4.5.2 松散脫皮的處理方法表層處油石比偏小,或由于油料老化,降低粘結力是松散出現(xiàn)的主要原因,對松散脫皮的處理方法如下:表層松散時,挖補表層;基層或土基松軟變形而引起松散,應從土基開始修補;面層與基層粘結不良而造成松散脫皮,要清理后,重鋪筑面層;對面層本身油料不勻,骨料重疊而引起的脫皮,要翻修面
46、層。4.5.3 坑槽及沉陷的處理方法坑槽一般是由其它路面病害處理不及時,繼續(xù)受沖擊破壞而形成;沉陷則是由于路基及基層密實旗(強度)不夠引起過量塑性變形。小范圍是因基層引起,大范圍明顯沉陷,則一般由路基引起。對路面坑槽沉陷的處理方法有:僅面層有坑槽或沉陷時,挖補面層。因基層或路基引起的沉陷及較深的坑槽,應先處理好基層或路基,后修補面層;在寒冷地區(qū),冬季路面坑槽,可臨時處理,保證路面平整,待氣溫回升后,再挖補處理。4.5.4 擁包(油包、搓板、波浪)的處理方法面層混合料熱穩(wěn)定性不足,混合料用油量偏多,用油稠度偏低,礦料偏小、偏細養(yǎng)護不當?shù)仍?,會使路面出現(xiàn)泛油或擁包。擁包及泛油的病害處理方式有:輕
47、微的擁包,油包,可用加熱器或銑刨機削平處理;因基層原因形成的嚴重擁包、搓板、波浪等,要先處理基層,再修補面層。泛油輕微的路段,撒石屑或粗砂,碾壓穩(wěn)定;泛油嚴重地段,采用“撒粗碾壓,強加骨材”方法處理。4.5.5 翻漿的處理方法翻漿是由于基層或土基中含水量較大時,在行車作用下,基層與面層材料混雜,引起翻漿。處理方式有:面層成形不好或裂縫,外部水浸入引起的輕微翻漿,可采用修理裂縫或挖補面層。因基層或土基原因產生的翻漿,應處理土基,再進行基層,面層的修補。4.5.6 啃邊的處理方法啃邊的產生通常是由于路面車行道寬度與車輛交通性質不適應而導致路面邊緣部分受力增大,或路面與路肩銜接處密實不夠。處理方法有
48、:由于強度不夠引發(fā)的啃邊,要進行挖補。由于交能增加產生的啃邊,除修復外,可對路肩及路緣石進行改善。第5章 引起瀝青路面早期病害的其它原因及防治辦法5.1 引起瀝青路面早期病害的原因5.1.1 水是引起瀝青路面病害產生的直接外因筑路先治水,水是公路工程和公路養(yǎng)護工作中首先必須解決好的一個主要問題,是瀝青路面早期病害引發(fā)的一個直接外因。每到春、冬季節(jié),由于地表水的滲入,地下水位的上升,直接改變路基的濕度,使路面的強度降低,路基的承載力下降,從而導致路面病害的產生,一場大雨和幾場連綿陰雨過后,路面便開始小面積的裂縫,繼而出現(xiàn)大面積的松散、翻漿、坑槽等現(xiàn)象。5.1.2 超限超載車輛是瀝青路面早期病害產
49、生的潛在外因 公路運輸車輛的超限超載是公路瀝青路面早期病害產生的又一個主要外因。據(jù)有關資料統(tǒng)計:車輛超限重量的增大和其對路面的損害是呈幾何倍數(shù)增長的,超限10%的貨車對道路損壞會增加40%,一臺超載2倍的車輛行駛一次,對公路的損害相當于不超載車輛行駛16次,一臺36噸的超載車輛對道路毀壞程度相當于9600輛1.8噸重汽車對道路的破壞,超限超載車輛對路面結構產生破壞造成路面網裂、變形、松散、沉陷和坑槽。5.1.3 路面設計、施工不合理和不規(guī)范路面設計、施工不合理和不規(guī)范是瀝青路面早期病害產生的內因。一是路面結構設計不合理,瀝青面層結構選用不當,混合料類型不合理。二是路面基層(底基層)補強厚度設計
50、不當,導致瀝青面層產生早期病害,如龜裂、松散,局部沉陷等。三是路面施工不規(guī)范,材料把關不嚴,施工機具陳舊不配套,使得瀝青混合料的配合比設計、拌和均勻性、壓實度、平整度都達不到規(guī)范要求,從而導致面層松散、裂縫等病害。5.1.4 路面初期養(yǎng)護不及時、得當瀝青路面面層初期養(yǎng)護及時得當會延長瀝青路面的使用年限,否則會縮短其使用年限。由于養(yǎng)護資金不足或管養(yǎng)體制不明確,從而出現(xiàn)重建輕養(yǎng)的現(xiàn)象,有些地方,特別是現(xiàn)在的通鄉(xiāng)通村瀝青路面,有的公路修好一年以后,從來沒有人去養(yǎng)過,更談不上初期養(yǎng)護。路面積水,水溝不通,從而導致路基承載力下降,路面出現(xiàn)坑槽、翻漿等病害。有些即使在初期養(yǎng)護做了一些工作,但由于養(yǎng)護人員的
51、養(yǎng)護方法不當,在瀝青路面上采用人工噴油(或灑布機灑油)、人工撒鋪粗礦料,結果破壞了原路面的平整度,由于油石比控制不均,造成路面泛油、松散等病害。5.2 瀝青路面早期病害防治措施針對上述瀝青路面早期病害產生的原因,筆者認為其防治措施應做到如下幾點:5.2.1 治路病害先治水要保證公路工程、養(yǎng)護質量,首先必須先處理好水,故而公路擴建、改造工程的設計必將排水防護工程作為整個工程設計的重點之一,使地下水不得滲泡路基,地表水不滲透路面。在日常的路面養(yǎng)護中,應加強對路基路面排水設施的養(yǎng)護,路肩與路面銜接應平順,及時排除路肩、路面積水,這樣才能使路基路面長期處于干燥狀態(tài),使路基路面保持一定的剛度和強度。5.2.2 定期檢查,合理防治瀝青路面的早期病害分為形成、發(fā)
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