市政沥青路面常见病害成因及预防措施分析
摘要
关键词
沥青路面;病害;裂缝;车辙;预防措施
正文
1、沥青路面病害的分类
以病害的实际形态作为基准可以把沥青路面的病害分为结构性和功能性两大类,前一类病害的核心成因是道路基层的实际承载力不够,因此会产生较大范围的横纵向裂缝和裂纹,以及路面的大范围沉陷和车辙;后者主要表现为道路本身的承载力符合使用的有关规程,但是由于很多方面的原因,道路路面会发生正常的断裂,表现为微小的裂缝,波浪和磨光。为了跟进精准性的预防措施,需要主动明确各种沥青路面病害的特点规律并对其产生的现实原因进行分析,只有这样才能确保预防措施更具有专项性。
2、沥青路面常见病害成因及危害
2.1 裂缝
2.1.1 裂缝的基本类型
沥青路面裂缝是一种常见的道路病害,主要包括横向,纵向和不规则3种类型,而不同类型的裂缝的形成机制,特点和防治方法各不相同。横向裂缝多指同道路中线呈近乎垂直关系,这类裂缝的形成因素角,多由低温收缩或者半刚性基层收缩引起。横向裂缝的产生主要包括载荷性和非载荷性两种情况,前一种情况主要表现为在早期的道路施工中设计或者施工质量达不到标准,也有可能由于所形成的载荷过大而促使沥青基层内产生拉应力并超过了本身的极限数值而产生;后者则主要与面层的低温收缩性裂缝和基层的反射性裂缝有关。纵向裂缝往往和道路关系大多是平行的,在半填半挖的路基部分比较常见,其中最核心的因素就是路基的施工环节,没有严格按照有关规程压实,它的压实度是不均一的。
2.1.2 路面裂缝的危害
沥青路面出现裂缝后,路面本身防水性进一步下降,遇有恶劣气候时,例如雨雪天水流会随裂缝逐渐向沥青混合料内传播,这就给道路造成了更深的伤害,其主要包括如下几种破坏形式:①水进入沥青混合料中,在外部行车持续性荷载作用下,会在一定程度上形成动手压力,驱使混合料沥青和集料粘结面遭到破坏,导致沥青出现剥落现象,使混合料总体含水量增加,并逐渐趋向松散,直到路面出现坑槽和其他较严重的病害。②水进入路面后面层得到填充,它的物质逐渐拱卫起来,水持续性地进入路面较深的区域,位于面层与基层的连接位置,出现唧泥病害;随着时间推移出现龟裂等质量缺陷。③水分深层次进驻基层及路基内,在气温偏低的冬季则会造成冻胀破坏、春季随气温升高而发生翻浆病害。
2.2 车辙
车辙是处除以上裂缝以外的沥青路面的另一病害,根据现下的实际统计,在对沥青路面进行养护维修时,由于车辙而产生的变形占有较大的比例。它比裂缝和其他病害具有更大的危害性,给行车安全性带来了威胁,也不利于人民生命财产的安全。同时,车辙损坏的修复较为困难,这主要是由于它的破坏并不限于表层,还会促使中下层累及。实质层面上,车辙的产生是沥青路面和时间有关的载荷因素,环境以及其他因素共同作用下形成的累积产物,属永久变形的一种类型,具体表现为路面在车辆轮迹处产生凹陷等情况,重度的车辙可并发隆起变形。
2.2.1 沥青路面车辙的影响因素
沥青路面车辙产生的因素有很多,既关系到原材料的质量,施工工艺的好坏,又和气候温度和承载力有着密切的关系,下面就这些因素做详细的分析:第一,是沥青混合料的影响。沥青混合料本身的诸多性能指标都与车辙的存在有着密切的相关性;集料本身表面的粗糙程度,酸碱度也都与之有关;混合料的矿粉的真实含量,级配等等,也就决定了车辙的产生与否。第二,基层施工质量差。由于在基层的实际建设过程中,基层的实际厚度不够,施工操作和养生规范不到位,导致基层结构强度偏低,路表发生大变形而产生辙槽。第三,在气候条件下。沥青混合料属弹塑性材料的一种,其色黑、吸热能力强,在温度较高时,路面在行车的巨大载荷力下容易出现车辙现象。多考虑施工因素。在实际的施工当中,道路面层,基层材料的实际压实度并不足够,这就进一步的促使了在施工当中出现持续性的压密现象,从而进一步的出现了车辙的问题。
2.2.2 车辙对沥青路面的破坏
车辙会给沥青路面带来很多危害,具体包括如下几个方面:①路面表层持续性的变形会给路面平整度造成影响,使路面整体服务水平下降。②产生车辙处沥青层的真实厚度减薄,进一步削弱了面层和路面结构的真实强度,从而影响了路面的真实使用年限。③路面车辙部位在雨雪天很难排除积水,使路面抗滑能力下降,情况严重时加大了车辆滑移的风险,对行车的安全性和可靠性不利。④车辙部位出现凹陷将促使行车超车或者改变车道方向时失去控制,车辆运行的稳定性很难得到保障,加大了安全事故的发生风险。从而说明沥青路面车辙严重扰乱了车辆形式的安全性和舒适性。
3、沥青路面常见病害的预防
3.1 沥青路面裂缝的预防
沥青路面出现裂缝的因素有很多,预防和处理这种病害需要遵循综合性的原则,在前期设计,选材和施工方面入手,确保整个生命周期的质量可靠性。沥青路面裂缝的防治重点包括如下几个方面:①基于路面的实际情况来确定路面的厚度。道路的实际厚度需要严格根据道路等级和交通量的情况来进行最后的确定。②清楚基层半刚性材料的组成。半刚性材料的合理设计可以促使材料在随后的投入使用过程中能够减小温度的扰动,减少裂缝的出现,提高材料本身的抗裂性能。③加铺面防裂层及下封层。面层和基层之间要选用优质材料和半刚性材料做下卧层。这样的结合配置形式在某种程度上能够进一步降低裂缝的产生,基层排水功能更强。④基层预切缝。在正式铺筑沥青层前,需要主动在半刚性基层上,在具体的实际距离处布放预切缝并切取一系列行之有效的措施,使这种裂缝在基层本身得到保留而不是在面层上得到反射。⑤要根据实际情况合理选择面层材料以确保沥青混凝土有较好的均匀性。⑥铺设中央分隔带,路肩设置防排水设施。汇流到中央分隔带或者路肩倾向土体,沿路面边缘侧对路面结构层产生持续性的渗透,这将对道路路面本身的稳定性产生扰动。
3.2 沥青路面车辙的预防
沥青路面车辙的防治需要以材料为出发点进行改进,具体包括如下几个方面:①选择改性沥青。可以将改性剂或者矿物填料恰当地掺入沥青并配置成相应改性沥青,沥青混凝土本身具有很强的抗车辙能力和优异的稳定性。②矿料级配的优化调整。沥青路面的使用频率比较高的材料是密集配用的沥青混凝土混合料,随着新工艺和新材料在施工过程中的逐渐运用,多碎石混凝土具有面层和开级配抗滑磨耗层的运用越来越广泛,其具有很强的抗车辙能力。③采用土工材料。土工材料可以应用于基层与面层之间,也可以应用于接近的路面之间,构成一整体,它本身的抗车辙能力基本上是附着在本身地变形特征上而达到的。④采用可再生沥青混凝土。再生沥青混合料基本上是由几种物料按一定的比重调配成型。旧沥青混合料,由于沥青的老化而促使沥青软化临界值增大,减弱了沥青与集料之间的真实粘结性。对于普通沥青来说,它本身的软化点比较高,对车辙形变的抵抗能力也比较强。
上面只就常见的2种病害进行分析,认为任何一种病害都是有其发生发展过程的,在不同的时期其表现及程度是不一样的。作为负责公路养护工作,要大强公路检查监测频次,及时发现问题并进行处治与修复,对前期病害进行合理处理将减缓病害发展,避免其发展成为更为严重病害。
参考文献:
[1]李晓明,史景宏.沥青路面施工质量与工艺控制技术[J].公路交通技术, 2000(04).
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