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沥青路面常见五种典型病害成因及防治对策

上传者:傅荔韬
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上传时间:2016-09-19
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沥青路面常见五种典型病害成因及防治对策

目前,中国高速公路95%以上的路面是沥青路面。沥青路面以其表面平整、热稳性高、振动小、噪声低、行车舒适、养护维修方便等优点被广泛应用于公路建设上。然而,随着超重、超载车辆日益增长,多数高速公路沥青路面均呈现早期损坏现象,有的才通车一两年,甚至有的通车当年就发生病害。

根据调查研究显示,沥青路面的早期破坏与雨季出现的水损害和高温季节出现的车辙有关。有些则是摊铺过程中易出现的波浪、离析、推移、发裂、接缝不良等缺陷在运营中诱发的新病害,这些隐形杀手对于沥青路面的早期损害现象影响较大,若处理不当或处理不及时,会导致路面正常维修期大大提前,甚至影响车辆通行,降低高速公路的运营效率,增加养护管理费用,降低路面寿命,损害公路部门的形象。常见的五种典型病害及其成因及有效的防治对策,专家在此一一分析、指导。

路面不平 谨慎施工

与路面平整相关的专业术语是路面平整度,表现为路面纵向和横向的凹凸程度,它不仅反映行车的舒适程度,也反映了施工队伍的水平。在摊铺、混合料、碾压等过程中需特别注意。

施工过程就是一个达标的过程。自动熨平装置运行中,挂钢丝线要紧,防止施工过程中出现挠度摊铺机依线摊铺引起路面摊铺不平;摊铺机熨平板前方混合料数量避免忽大忽小,引起熨平板上反力不均,摊铺后的混合料虚实不一,碾压后易形成微波;

摊铺机履带松紧不能超限,不然会导致摊铺速度发生脉冲,使路面形成微波;摊铺机履带底部有撒漏料或颗粒物会引起摊铺厚度变化,导致路面不平;摊铺速度变化过大、料车紧刹车或料车猛撞摊铺机会引起摊铺速度变化,导致路面出现波浪。施工过程要时刻注意,杜绝以上状况的发生。

混合料摊铺后,及时检测混合料的温度并进行碾压。碾压时,遵循先轻后重,先慢后快的原则,再单幅全宽进行碾压;碾压过程要始终保持滚筒湿润,尽量延长碾压轨道,严禁压路机调头、转弯、急刹,避免混合料推移引起拥包、凸棱从而影响路面平整度。终压的同时检验平整度,对平整度超规范处,重点补压,清除波浪。为保证压实效果,应采用较高的碾压温度,稳定可行的碾压工艺,在有效时间内达到要求的压实度,控制好最佳的空隙率,提高路面的平整度。

分布不均 严加控制

骨料和沥青在混合料中分布不均匀性的现象叫混凝土离析。沥青混合料从拌好到储料仓、到汽车再到摊铺机料斗,然后从料斗传到螺旋布料器直到铺至路面,经过数次的作用都会产生离析,从而造成路面坑槽、车辙、渗水等早期破坏。

沥青混合料从贮料罐仓向运输车输送时,由于高度原因,大骨料滚落在车厢附近,形成粗集料第一次集中;运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在摊铺机半厢附近,形成粗集料的第二次集中;摊铺机送料器在送料过程中,先将中间集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。

导致材料集中的主要原因是原材料控制不严,变异大,以及施工工艺和操作不当。因此,要严格控制原材料,减少混合料粒径大小悬差。特别是0.075毫米以下颗粒含量要求,避免粗细集料分离。同时,要求矿料中小于0.075毫米的部分其塑性指数小于4,以免引起沥青膜与矿料间的剥离。

因此,从出料仓向运料车卸料时,就必须做到分三层放料。

即每卸一斗混合料,料车挪动一个位置。等一层放完后,再逐次进行第二、三层放料,减少粗集料的集中。施工过程中,摊铺机前有运料车在等候卸料,即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。

谨防推移 内在压实

沥青混合料面层推移是指混合料在道路的纵向发生位移。推移伴随着压路机初次碾压前方出现弓形波,也会与混合料的开裂一起发生,特别是靠近摊铺机位置倒车,混合料易产生推移。

沥青混合料中沥青含量过大,细集料过多或碾压时混合料温度过高,导致摊铺碾压时推移;碾压温度在140摄氏度时,细集料多的沥青混合料摊铺过厚,碾压时,极易产生推移现象;底基层洒布封层油过多,摊铺过热的沥青混合料被融化后,碾压时易推移。

防止混合料推移的最好办法是提高混合料压实时的内在稳定性。施工时,经抽提沥青含量过高,降低沥青混合料内沥青含量。控制在最佳油石比或采用底限沥青用量,但必须严格控制不得超出范围。控制封层洒布,控制底基层洒布沥青量或采用较大规格粒径碎石洒布封层。尤其养护工程单层罩面时,封层洒布沥青量过大,尽量采用单一较大粒径。

二次碾压 防止发裂

通常在碾压第二遍后,由于下面层软弱,或养护工程单层罩面下封层洒油过量,在压实设备作用下导致下层弯曲,引起路面结构的弯沉过大,从而使新摊铺沥青混合料被拉开,形成了细裂纹,这就是发裂。沥青混合料碾压发裂影响路面压实度和孔隙率,碾压不实造成孔隙率增大而降低路面使用寿命。

沥青混合料碾压温度不适,温度过高时碾压,沥青的粘结料的粘滞度降低,流动性增加,混合料变软,碾压时易形成弓形波,发裂总量会增加;温度过低碾压,沥青的粘结料的粘滞度将会增加,混合料将变硬,压实效果会降低,发裂程度增加甚至发生脆裂。

防止混合料发裂的最有效办法是改善沥青混合料的特性,进行有效碾压。控制下承层质量,严格控制基层弯沉,确保在规范允许范围内,为面层摊铺提供合格的支撑层;养护工程单层摊铺罩面,控制封层沥青洒布量和碎石粒径。对已拌和出的非标准沥青混合料禁止上路摊铺。对于软弱的混合料,必须等混合料降到适宜的温度时才能碾压,并确保在有效碾压时间内碾压完成。对于碾压中出现的发裂,在混合料的组成改变之前,可用轮胎压路机进行初压,振动压路机复压时,应适当放慢碾压速度。

接缝不良 找准对策

接缝不良是指施工中纵向接缝或横向接缝衔接不当,接缝两侧标高不一,路面倾斜,接缝处沥青混合料松散,表面凸凹不平,在行车作用下,易发生颠簸或造成沥青混凝土路面松散。且不良接缝处透水性强,会诱发路基、路面水破坏。

施工中,纵、横缝处理不当都会造成平整度降低,易诱发其他病害。冷接时,新旧摊铺重叠不适,重叠过多或过少进行碾压,形成路面接缝处过高或过低;接缝处冷面层上重叠的热料耙平的不适度,耙平后留料过多或过少,碾压后造成高或低不平,碾压不当。碾压在接缝冷的一侧压茬太多,或碾压时沥青混合料温度不够,则造成接缝处碾压不实,从而出现高低不平。

摊铺开始时,接缝处摊铺槽混合料过量,多余料向上推动摊铺机熨平板,导致熨平板升高,路面上留下鼓包;摊铺机熨平板直接座在已铺路面上,原路面为基准标高导致接缝处路面厚度不足。摊铺机向前移动时,若混合料不足,会导致熨平板俯冲、倾斜,厚度减薄,路面下洼。

为提高路面平整度,减少因接缝引起次生病害,要尽量减少接缝,纵向尽量采用热接缝,避免或禁用冷接缝。接缝时,应认真、正确对待。

沥青混凝土路面铺筑过程中易出缺陷的成因很多,最主要的是沥青混合料缺陷、摊铺、碾压作业不当等因素,这些是每位从事该项工作的技术人员都能了解和掌握的,关键是认真的程度,熟练的程度,精心的程度,以及能否重视和善于总结,善于克服、纠正其弊端。只要严格控制混合料拌和良好,正确摊铺操作、碾压,克服不良人为作业因素,就能克服路面摊铺中波浪、推移等缺陷,就能取得良好的路面铺筑效果。

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