沥青路面早期损坏现象的原因及防治

(整期优先)网络出版时间:2015-12-22
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沥青路面早期损坏现象的原因及防治

傅顺康

武义县通达公路养护工程有限公司浙江武义321200

摘要:随着社会经济飞速,沥青路面建设以取得有效进展,为我国的国民经济建设做出了巨大贡献。由于交通量增加较快及超载等现象,我国沥青路面早期损坏现象突出,直接影响着沥青路面的使用性能。文章以实际工程为依托,分析了沥青路面早期损坏现象出现的原因,并提出了一些防治建议。

关键词:沥青路面;早期损坏;损坏原因;防治方法

十二五期间,国家继续加大了道路基础设施建设的力度。沥青路面具有而沥青路面由于其表面平整、行车舒适、施工期短等优点,成为我国道路的主要结构形式,在我国道路建设方面占居了重要作用。然而,由于各种因素,我国的沥青路面易出现裂缝、车辙、泛油、水损坏等早期病害,直接影响路面的使用性能。如何确保沥青路面质量,增加其使用耐久性,降低其早期损害,提高路面服务质量等现实问题一直以来是许多道路工作者面临的重大课题。本文依托实际工程,从沥青路面早期损坏的特征、早期损坏的主要原因及早期损坏的防治方法等三个方面进行研究,全面且深入的研究了沥青路面早期损坏现象的原因及防治方法。

1、工程概况

某工程桩号K416+400)处,设计桩号K0+000,设计桩号K5+837,路线全长5.837公里。按二级公路技术标准设计,设计速度80km/小时,路基宽度19m(行车道4×3.75m、硬路肩2×1.50m、土路肩2×0.50m),路面结构设计为上面层5cm细粒式沥青混凝土(AC-13C型),下面层7cm中粒式沥青混凝土(AC-20C型);基层为22cm5.0%水泥稳定碎石基层,底基层为20cm3.5%水泥稳定碎石底基层。

2、沥青路面早期损坏的原因分析

2.1.裂缝

裂缝是沥青路面早期损坏的常见病害,沥青路面裂缝的出现会导致雨水进入路面结构中,出现唧泥、水损坏等病害,严重时危急路面的稳定性。裂缝一般分为横向裂缝与纵向裂缝。根据裂缝的形成原因,裂缝又可以分为结构型裂缝与非结构型裂缝两类。结构型裂缝一般表现为半刚性基层引起的反射裂缝,其主要原因为半刚性基层开裂反射到沥青面层,自下而上引起面层裂缝。非结构型裂缝形成的原因一般为温度,由于温度的差异导致路面出现的裂缝,故又称为温缩裂缝。

2.2车辙

车辙是沥青路面最有危害性的破坏形式之一,尤其在重载交通道路与路面交叉口处,车辙现象最为普遍与严重。沥青路面在高温条件下或者荷载长时间作用下,会产生显著的变形,其中不能恢复的那部分,我们称之为永久变形,即车辙。车辙会导致路面平整度降低;雨天积水难排,路面抗滑性降低,危及车辆行车安全,根据车辙的成因,车辙又可分为结构型车辙、流动型车辙及磨耗型车辙三类。

2.3泛油

泛油是指沥青混合料中多余的沥青在高温及荷载作用下沥青跑到面层的过程。沥青路面泛油的出现不仅可以降低路面的构造深度、减少路面的摩擦系数,而且影响路面的使用性能。泛油的形成原因一方面是因为施工混合料中油石比太大,在荷载的作用下,过多的沥青跑到表面层;另一方是因为高温及超载的外在因素。

2.4水损坏

在多雨地区,沥青路面常常出现水损坏引起的病害。水损坏一般与裂缝相互影响。雨水通过裂缝进入路面,产生唧泥,可以扩大裂缝,使矿料松散,严重者出现坑槽。水损坏对沥青路面的破坏从两个方面进行,一是雨水等从上而下进入沥青路面,进而进入基层、路基等结构层;另一个是地下水、结构水等从下往上进入路面。水损坏产生的原因比较复杂,因素许多,主要有下列几种,①沥青混凝土的孔隙率大于设计孔隙率,雨水等自上而下进入路面结构中;②矿料对沥青粘附性较小,不满足规范要求;③施工过程中沥青混合料碾压不充分,导致沥青混凝土不密实;④道路排水系统不完善,地表水、地下水积存严重。

2.5路面结构设计的影响

路面结构设计是整个道路建设的基础,沥青路面早期损坏的产生许多都与沥青路面结构设计不合理有关。虽然沥青路面早期损坏的表现方式各式各样,但是它们几乎都与路面结构设计密切相关。

2.6施工因素的影响

施工过程是影响道路质量最重要的一个环节,也是把良好的设计方法变成实体的载体。因此,良好的施工是减少早期损坏的一个重要方法。具体包括:进场原材料的质量控制、施工设备及人员的控制、施工程序的控制等。

3、沥青路面早期损坏的防治措施

3.1裂缝的防治措施

沥青路面裂缝的防治可以采取下面两种方法,一是选用70#道路石油沥青或改性沥青,减少温缩裂缝的产生;二是减少半刚性基层裂缝的产生,进而减少路面反射裂缝的产生。

3.2车辙的防治措施

车辙病害的防治措施可以从两个方面考虑:原材料、混合料级配。一方面选用优质粗集料与优质沥青结合料。优质的粗集料不仅具有表面粗糙、抗滑、耐磨等优点,而且粗集料间可以相互嵌挤,且与沥青粘结较好,形成良好的骨架结构,减少车辙的发生。另一方面选用骨架密实级配。良好的级配是沥青混凝土稳定性较好的基础,级配的好坏直接影响着车辙的严重程度,一般重载交通沥青混合料级配选用骨架密实级配。

3.3泛油的防治措施

对于泛油的防治,一般是控制混合料的油石比,施工时严重控制混合料的沥青用量。也可以选用较好的改性沥青,在高温下减少沥青的流动性。沥青路面是一种直接裸露在自然环境中,常年经受风、雨、冰、雪、阳光、空气、温度等自然因素的反复作用,并同时承受各种车辆荷载重复碾压的线状人工构造物。

3.4水损坏的防治措施

对沥青路面水损坏的防治要多管齐下,从多个角度同时进行。设计上,完善道路排水系统,既包括路表排水系统,也包括地下排水系统,避免水在道路内的积存;施工中,严格控制力强混凝土的孔隙率,必须要满足规范要求,混合料碾压时注意碾压次数、碾压功率,压实度及密实度及时进行现场检测直至满足设计要求;原材料的选择上,选择与沥青粘附性较好的矿料,选择粘附性满足规范要求的沥青原材料,减少雨水的进入矿料与沥青间的剥落率。水损坏的防治还可以采取物理隔离措施,在层与层之间设置粘层、封层等,阻断层与层之间雨水的联结。

3.5优化设计

减少沥青路面早期损坏可以优先选用优化设计的措施,不仅对混合料级配进行优化设计,而且可以对路面结构设计、施工设计、排水系统设计、碾压程序设计等等,都可以进行前期优化设计。选用最有的设计,才可以提前从根本上减少沥青路面早期损坏。

3.6加强施工质量

加强沥青路面现场施工各个环节的质量管理,保证原材料进场的合格、保证混合料拌合时满足设计要求,保证碾压过程的均匀、稳定及密实,保证碾压稳定满足设计要求等等。加强施工质量的管理对于减少沥青路面早期损坏至关重要。

3.7加强养护管理

沥青路面建成通车使用后,正常的养护管理必不可少,要按照规定的频率对路面进行病害的及时检测与调查,及时发现问题,并进行科学的分析研究,然后及时对病害进行养护维修。对于沥青路面早期病害坚持早发现、早治理的原则。

4、结论

沥青路面早期损坏的防治是个系统工程,不能简单的归于某一个或几个因素造成的,要采取科学有效的方法进行综合分析与防治。

1)沥青路面的早期损坏类型主要为裂缝、车辙、泛油、水损坏四大类;

2)沥青路面早期水损坏的原因既包括前期结构设计,也包括施工阶段及后期运营养护阶段的原因。

3)对于沥青路面早期损坏的防治需统筹兼顾,科学合理,按照系统工程的方法论进行防治,从设计、施工及养护一起进行。

参考文献:

[1]潘多国.沥青路面结构早期损坏的原因及防治[J].内蒙古科技与经济,2006(24)

[2]李志坤.沥青路面早期损坏及防治[J].交通世界,2012(7)