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淺談公路瀝青路面病害的成因及防治
2013-02-21 來源:作者:蔡榮生 沙強 來源:中國鳴網(wǎng)
隨著現(xiàn)在社會經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快,各種交通車輛迅猛增加,公路運輸負(fù)荷越來越大,這給我國瀝青路面公路病害防治及路面的修復(fù)提出了更高的要求。尤其是公路瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象依然不容忽視,在路面病害的形成原因以及養(yǎng)護(hù)對策方面存在很大的問題。本文主要分析了公路瀝青路面的裂縫等病害的形成原因,并提出了一些的防護(hù)技術(shù)。以供參考。

  1、病害成因分析

  1.1荷載性裂縫形成原因

  荷載性裂縫一般發(fā)生在面層或基層的底部,由于車輛荷載的反復(fù)作用,裂縫逐漸向上擴展至表面。車輪荷載作用產(chǎn)生的裂縫反映在面層,往往不是單獨的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫,而是稠密的,有時是相互聯(lián)系的。

  發(fā)生荷載性裂縫的原因一般主要有以下幾個方面:

  (1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或厚度不足,路面強度不能滿足行車要求。

  (2)由于交通量的迅速增長和軸載的不斷加大,路面強度日趨不足,瀝青路面就會產(chǎn)生荷載性疲勞破壞。

 ?。?)由于雨水的下滲,不斷侵蝕基層表面,在行車荷載的作用下,使之逐漸軟化,最終導(dǎo)致荷載性裂縫的產(chǎn)生。

 ?。?)由于施工質(zhì)量存在缺陷,基層局部存在薄弱環(huán)節(jié),在行車荷載的反復(fù)作用下,出現(xiàn)塊狀的裂縫。

 ?。?)少數(shù)駕駛員私自對汽車進(jìn)行改裝,造成單軸軸載過大,對路面的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出常規(guī)車輛,致使路面出現(xiàn)不應(yīng)有的早期荷載性裂縫。

  1.2非荷載性裂縫形成原因

  1.2.1反射裂縫形成原因

  反射裂縫形成的基本原因是受拉疲勞、受拉屈服與剪切屈服,在它們的單獨或聯(lián)合作用下導(dǎo)致產(chǎn)生反射裂縫。

  1.2.2溫度收縮裂縫形成原因

  瀝青面層縮裂多發(fā)生在冬季氣溫較低的地區(qū)或易發(fā)生溫度驟變的地區(qū)。當(dāng)瀝青面層中的平均溫度低于其斷裂溫度時,或者說在降溫過程中瀝青面層所產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過該溫度的抗拉強度,瀝青面層即發(fā)生斷裂。

  1.2.3車轍形成原因

  瀝青路面的車轍包括瀝青面層、基層和路基三部分的永久變形。瀝青面層車轍一般是在高溫季節(jié),在車輛荷載,特別是重載、超載車輛的反復(fù)作用下產(chǎn)生永久變形和塑性流動而形成的。

  影響車轍形成的因素主要有以下四個方面:

 ?。?)行車速度對車轍的形成也有一定的影響,車速愈慢,則要求瀝青混凝土的抗車轍能力愈強。

 ?。?)瀝青混合料穩(wěn)定性差引起塑性變形。

 ?。?)瀝青剝落引起的不穩(wěn)定。

  (4)密實度不足引起的過分壓密。

  1.2.4水損害原因分析

  為了防止車轍,常選擇堅硬的石料,采用較粗粒徑的集料,斷級配等措施,但這又帶來新的隱患,即瀝青路面的水穩(wěn)定性不足。本文從工程實際出發(fā),對造成瀝青路面水損害的主要原因進(jìn)行了分析。

 ?。?)礦料級配與混合料的空隙率

  面層礦料級配對瀝青混合料的空隙率有很大的影響。當(dāng)路面實際空隙率在8%~l5%時,水很容易進(jìn)入混合料內(nèi)部,存留在混合料空隙巾的水降低了瀝青對石料的粘附力,在荷載的作用下,產(chǎn)牛較大的毛細(xì)水壓力,從而造成瀝青混合料的水損害破壞。

  (2)瀝青與集料的粘附性

  在通常情況下,石灰?guī)r等堿性石料與瀝青的粘附性很好,但耐磨性能很差,難以滿足瀝青路面表面層抗滑及耐磨耗的要求,所以現(xiàn)行規(guī)范明確規(guī)定了表面層粗集料的磨光值、洛杉機磨耗值及壓碎值的要求。相反花崗巖、砂巖、石英巖等酸性石料,石質(zhì)堅硬、致密、耐磨性強,能充分發(fā)揮集料之間的嵌擠作用,但它與瀝青的粘附性能卻不好,容易在水分的作用下造成瀝青膜的剝落,很快導(dǎo)致瀝青路面的掉粒、松散、坑槽等水損害破壞。

  2、瀝青路面病害防治對策

  2.1裂縫修補

  瀝青路面裂縫一旦產(chǎn)生,就需要進(jìn)行裂縫修補。裂縫的處理方式通常有四種方式,即簡單無槽帖封式、標(biāo)志槽非帖封式、淺槽帖封式和標(biāo)準(zhǔn)槽帖封。

  2.2水損壞處理措施

  由原因分析可以看出,設(shè)計和施工環(huán)節(jié)對水損壞的發(fā)生影響很大,而水是水損害之源,因此,為了能很好地解決水損壞對路面的破壞,最為有效的方法是從預(yù)防著手,其解決的途徑主要有兩種:一是封水,二是排水。

  建議采用多層密實式結(jié)構(gòu),加強施工環(huán)節(jié)的管理,提高瀝青路面的壓實度,改善面層的封水效果,從源頭上杜絕水損壞的發(fā)生。

  一旦水損壞發(fā)生了,要及時采取維修措施,防止病害的進(jìn)一步蔓延,其處理措施視病害發(fā)生的程度而定。處理時必須徹底、到位,絕不留隱患,避免重復(fù)損壞,多次修補。

  3、結(jié)束語

  裂縫的最佳灌縫時機應(yīng)選擇在冬季雨雪天到來之前進(jìn)行,可有效避免整個冬季對路面的嚴(yán)重?fù)p壞,水損壞應(yīng)堅持以預(yù)防為主,從設(shè)計和施工環(huán)節(jié)防止水損壞的發(fā)生,同時及時的封縫也是必不可少的。
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