高速公路沥青路面病害的成因与预防

更新时间:2024-04-20 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:3866 浏览:9351

摘 要:沥青路面在高速公路中得到了广泛应用,但随着车流量不断增长、运载工具不断往重型化发展,路面常常出现病害.本文参考相关文献,结合工程实践经验,分析了高速公路沥青路面常见病害的成因,相应地提出了病害预防措施,可为设计及施工提供参考.

关 键 词 :高速公路;沥青路面;病害

中图分类号:U41 文献标识码:A

由沥青为结合料铺筑面层的路面统称为沥青路面,沥青路面抗拉强度低,属于柔性结构,在外荷载作用下能够产生较大变形,它具有振动小、无接缝、表面平整、施工期短且养护方便等优点,但其对温度敏感等特点致使高速公路沥青路面容易出现一些病害.

1.高速公路沥青路面病害的成因

沥清路面病害主要有裂缝、坑槽、车辙、泛油、松散和推移等形式,总得来说,导致这些病害产生的原因可以归结为设计不合理、施工不当及外部原因等三大类.具体到每一种病害,其成因又不尽相同.

1.2 裂缝和坑槽的成因

(1)沥青的收缩、地基的差异沉降是导致横向裂缝产生的主要原因,水的渗透破坏及路面施工不当则是纵向裂缝的主要原因.

(2)路面出现纵向、横向裂缝后若不及时封填,基层表面接触水后容易软化,经荷载反复作用,基层表面逐渐被掏空从而产生网裂.另外,路面结构设计不合理、沥青老化等也是产生网裂的重要原因.

(3)路面上油污等物质减弱沥青混合料之间的粘结力,在车辆的反复碾压下形成坑槽.

1.3 车辙和推移的成因

1)汽车荷载大、气象条件差是车辙形成的主要原因.

2)车辆超载和沥青路面施工不当是推移形成的主要原因.

1.4 泛油及松散成因

(1)混合料配比不当、混合料拌和控制不严以及水的影响是泛油产生的主要原因.

(2)松散的成因有:路面污染使裹覆沥青与集料颗粒之间的粘聚力减弱导致集料颗粒脱落;混合料密实度不足易导致沥青混凝土面层的集料脱落形成局部松散;沥青拌合出厂温度要求控制在120℃~165℃之间,温度过高会导致沥青变质甚至失去粘性从而使混合料松散.

2高速公路沥青路面病害的预防

2.1 裂缝的预防

2.1.1 改进施工方法

进行半幅摊铺时,纵向冷接缝应采取有效措施进行处理;在路桥(涵)衔接处以及路基拓宽地段施工时应严格控制填土厚度,并保证填料均匀、压实度满足要求.

2.1.2 严把施工质量

半刚性基层碾压时的含水量应严格控制,混合料含水量不能超出压实所需的最佳含水量或控制在施工规范允许的范围以内.碾压完成后应及时养生,养生结束后尽快用乳化沥青做透层或封层,然后及时铺筑沥青面层.

2.1.3 沥青材料的选择

优质沥青、针入度大的沥青可以减少温度裂缝的产生.

2.1.4 改良设计

半刚性路面应选用干缩系数小、抗冲刷性能好、抗拉强度高的半刚性强度材料做基层,选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层.在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层.沥青面层采用密实型沥青混凝土.

2.1.5 技术改进

(1)沥青路面面层用75%粘稠沥青+25%磨细硫化橡胶粉的混合料铺设10 mm厚的薄层,可以吸收应力,提高路面抗拉强度、减小温度对路面开裂的影响.

(2)用75%粘稠沥青+25%磨细硫化橡胶粉的混合料铺设于路面面层与基层之间,能有效地防止路面的反射开裂.

2.2 坑槽的预防

选用抗老化性和粘附性较强的沥青,混合料合理级配:严格控制混合料出厂、摊铺、碾压温度,确保厚度及压实度达到设计要求;确保路面排水畅通,发现裂缝、沉陷、小面积松散时,应及时维修.

2.3 车辙、推移的预防

2.3.1 车辙预防

(1)材料选择:选用粗糙、坚硬、棱角性好、形状接近立方体与沥青粘附性强的粗、细集料;控制天然砂用量不超过10%;改善集料加工工艺,减少针片状颗粒含量;选用针入度较小、含蜡量较低、软化点较高及粘度较高的沥青,爬坡路段下面层、重载路段的上面层、中面层可采用外掺剂对沥青进行改性,为提高劲度模量以抵抗车辙,可根据坡长和纵坡坡度提高沥青PG等级1至2级.

(2)沥青混合料配合比设计:控制沥青用量;优化矿料级配;合理调整配合比;采用SUPERPE方法、GTM方法设计混合料,加大其成型压力,增加马歇尔击实次数,在规定条件下进行车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,以检验沥青混合料的各项路用性能.


(3)沥青面层结构设计:上面层应具备抗低温、抗车辙、抗磨耗、抗老化等性能.中间层应具有较高模量;下面层应具有抗水损坏和抗疲劳性能,基层控制层应具有水稳定性、高柔性及抗疲劳等性能.

(4)施工过程质量控制:改善碾压工艺以控制压实度,降低混合料离析,将沥青用量允许误差从±0.3%缩小至±0.2%,优化施工工序,确保面层摊铺连续,层间洒布乳化沥青粘层,做好下封层,减小施工变异性.

(5)交通与环境控制:夏天高温时应及时洒水降温,必要时封闭重载交通.

2.3.2 推移的预防

提高路面基层施工质量,改善基层平整度.透层油洒布前,保证透层油洒布均匀,并认真清扫表面杂物及浮土,以提高面层与基层与粘结力.

2.4 泛油的预防

降低细集料和沥青含量,提高混合料中多角碎石颗粒含量,提高混合料压实后的内在稳定性,施工摊铺时应避免搅拌均匀,最佳油石比的选定应严格按照试验规程进行.

2.5 松散的预防

对原材料的选用严格把关,控制细集料含泥量及矿粉掺量,严格控制沥青混合料施工温度、均匀性及压实效果,防止混合料离析.

结语

随着我国经济的快速发展,我国修建了大量的沥青路面高速公路,路面病害也逐渐暴露出来,影响通行能力.只有认真研究这些病害产生原因,从设计、材料生产工艺及施工等各个环节严格把关,才能预防这些病害的发生.