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海綿城市的措施優選九篇

時間:2023-09-04 16:30:27

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海綿城市的措施

第1篇

關鍵詞:路面徑流污染、受納基底、徑流污染凈化、海綿工程

城市范圍內由于人類生產、生活等活動,會將泥沙顆粒物、氮磷營養元素、重金屬、有機污染物等多種污染物排放到大氣和城市下墊面(包括路面、屋面、硬質鋪裝場地等),在自然降雨過程中,上述各類污染物被雨水沖刷、淋溶,形成污染水體,部分以地表徑流的形式遷移至城市綠地或自然水體等受納基底,必然造成受納基底的污染。

1 路面徑流污染來源

路面徑流是城市地表徑流的一種,相關研究表明,路面徑流是污染效應最強的部分,對受納基底的影響最為嚴重。路面徑流污染來源包括道路交通污染、雨水自身污染和大氣降塵。國外大量研究證明,道路交通污染是其最主要的來源。

道路交通污染種類眾多,包括輪胎(橡膠)和路面材料(如瀝青)磨損、車輛尾氣排放、燃料不完全燃燒及油泄漏產生的有毒有機污染物、載運有機化學等材料的泄漏、剎車連接等機械裝置的磨損及其他因車輛運行產生的顆粒物等。其代表性水質指標包括懸浮物SS、有機污染物COD、重金屬Pb、Zn、Cu、Cr、Ni以及礦物油類、氯化物、多環芳徑等。

2 路面徑流污染特征

污染物的分類方法眾多,本文根據路面污染物溶于水的難易程度將其分為水溶性污染物和非水溶性污染物兩類。其中,水溶性污染物包括NH3-N、水溶性COD、水溶性Zn等,非水溶性污染物包括顆粒態的SS、重金屬Pb、Cu、Cr、以及石油類產品等。

2.1 單場降雨徑流污染變化特征

根據常規經驗,降雨初期城市路面徑流污染物濃度最大,經過一定時間的雨水沖刷,路面徑流污染濃度會逐漸降低。這種經驗、認識是基于所有路面污染物都易溶于水。因此,在處理路面徑流污染時,可以采用初雨棄流的方法,在棄流一定時間或一定量的初期雨水后,便可將之后的路面徑流直接排入周邊綠地、水體等受納基底,而不會對其造成污染。

然而,城市路面徑流污染濃度并非簡單隨時間變化的一元線性關系,而是一個不斷變化的、復雜的動態過程。因為水溶性污染物NH3-N、溶解態COD、Zn等的濃度在徑流過程中相對穩定,并隨徑流過程逐漸減?。憾鴱搅髦蟹撬苄缘腟S、COD、Pb、Cu、Cr等物質主要呈顆粒狀態,其濃度受降雨強度的影響,如果降雨初期強度較小,其強度不足以沖刷掉的附著在路面的顆粒態污染物,并將其攜帶進入路面徑流,則后期降雨強度較大時徑流污染物濃度可能更高。

2.2 路面污染物季節變化特征

根據相關研究,路面徑流中SS、COD和NH3-N濃度因季節不同變化顯著,其中SS和COD呈現冬、春季濃度高、秋季濃度最小的趨勢,而NH3-N則為夏季最低、冬季最高。而重金屬Pb、Zn和溶解態COD、Zn的濃度季節差異不大??傮w來說,城市路面徑流污染濃度在雨季初期最大,隨后逐漸減小,隨著時間的推移又呈逐步增大的趨勢。

3 路面徑流污染對海綿工程的影響

城市海綿工程旨在通過牛態控水設施的建設,充分發揮城市綠地、水系等對雨水的吸納、蓄滯和緩釋功能,有效削減城市徑流污染負荷、緩解城市內澇,并實現雨水資源化利用,從而改善城市水環境,保護城市水安全。

海綿工程在城市道路上的應用打破丫傳統城市道路排水單一的“快排”模式。它試圖通過將路面上的徑流雨水引入道路附屬綠地,并經綠地內的下沉式綠地、植草溝、雨水花園等海綿設施收納、儲存部分路面徑流,從而起到對雨水的吸納、蓄滯和緩釋的作用,在一定程度上減輕市政排水管網的壓力,為削減峰值徑流贏得時間。

然而,路面徑流污染是城市地表徑流中污染效應最強的部分,路面徑流雨水直接進入綠地,其各種重金屬及有機污染物將對植物牛長造成不可逆轉的毀壞。因此,應在道路綠地內布置初雨棄流裝置、沉淀池、前置塘等水凈化設施,在徑流雨水進入綠地前,利用凈化設施對進入綠地內的徑流雨水進行預處理,防止徑流雨水污染對綠地植被造成毀壞。但現有大部分城市道路附屬綠地受到用地緊張等因素的制約,沒有布置雨水凈化設施的空間,這必將極大的影響城市道路海綿工程實施的可行性和可操作性。

此外,下沉式綠地、雨水花園等海綿設施在收納徑流雨水后,會在一定時間內形成漬水,影響部分植物的生長。而如果單純采用耐水濕植物則會影響部分道路綠化功能的發揮和景觀效果。

4 路面徑流污染應對措施

首先要加強道路門常養護、管理,將機械清洗與人工清掃相結合,定期打掃、清洗城市路面,清洗污水進入市政排水管網。清掃頻率視道路交通流量和天氣狀況而定,機動車流量較大、且非雨季時應適當提高。通過高頻率清洗,非水溶性污染物如顆粒態的SS、重金屬等污染物不能長期大量附著在道路表面,對于降低雨期路面徑流污染濃度,保障海綿設施植被正常牛長起著重要作用。

其次,應開展路面徑流污染凈化設施建設,如過濾凈化裝置、滲透/生物滯蓄設施、植被過濾帶等。根據相關研究,滲透/生物滯蒂設施對于TSS的去除率可達75%以上,對于重金屬去除率最低的滲透池最低可達50%以上,最高的滲透溝渠對于重金屬的去除率最高更是可達到99%;過濾凈化裝置的地下、地表砂濾對TSS的去除率可以達到70%-90%,對重金屬的去除率可達到20%-90%,有機質過濾對路面油脂的去除率可達到90%;寬度10米的植被過濾帶對N、P等元素和COD的削減作用可達到峰值,消減率在90%以上。

5 結論與建議

城市路面是徑流污染的重要來源,包括懸浮物、重金屬、石油類產品等在內的眾多有機、無機污染物會對海綿設施尤其是植物造成嚴重的損害,導致海綿工程無法發揮其應有的吸納、蓄滯和緩釋徑流的作用。同時,作為城市不透水地表的主要組成部分,城市路面也是削減地表徑流的重要場所。因此,城市道路海綿工程對于城市水生態和水安全建設既是機遇又是挑戰,在開展城市路面海綿工程建設時,要注重以下幾個方面內容:

l、從規劃層面著手,拓展道路綠地空間,為各項海綿設施和徑流污染凈化設施布局預留足夠的空間。

2、充分認識路面徑流污染的危害性,加大徑流污染凈化設施的建設力度,同時做好日常清理、維護工作,保障海綿設施運轉的安全性。

第2篇

隨著國民經濟的發展,公路建設項目日益增多。路基路面不僅是工程建設中的重點環節,也是工程建設中最易出現病害的區域。本文總結了公路工程路基路面常見病害,并對常見路基路面病害提出了處理措施,從而確保車輛的正常通行,有效延長公路的使用壽命。

關鍵詞:

公路工程;路基路面;病害;處理

1公路工程中比較普遍的路基路面病害

1.1公路路面高低不平路面不平整會影響車速和行駛安全。造成這種病害的主要原因就是在施工中鋪路和壓路環節技術規范不到位,監理單位監管不嚴格。

1.2路面呈現粗糙和馬蜂窩現象

這種情況會造成公路承壓能力差,使用壽命短。引起這種病害的主要原因,一是在瀝青施工中,瀝青材料的制作不符合施工要求;二是對瀝青的養護時間不足。

1.3路面裂痕

路面出現裂痕是公路工程中常見的一種病害,這不僅影響公路的承壓能力,還會為車輛行駛帶來極大的安全隱患。這種病害的發生主要原因有兩個方面:

(1)施工材料質量不達標,材料雜質多、瀝青質量不合格、礫石硬度不夠等;

(2)施工技術不規范,施工工人沒有嚴格按照施工流程進行施工。

1.4公路邊坡滑坡和塌方現象

該種現象屬于比較嚴重的病害情況。塌方的形成主要是由于施工技術不規范和水流的破壞引起的,而滑坡主要是地質情況造成的。塌方和滑坡情況主要發生在土壤地質疏松和雨水量較大的地區。由于土壤的地質結構本身就容易坍塌,加上長時間的水流沖刷,從而出現了坍塌現象。

1.5路基出現變形

這種情況的發生主要有三個原因:

(1)施工技術問題;

(2)材料質量問題;

(3)超重超載車輛的壓力破壞。

2公路工程中常見路基路面病害的具體處理措施

2.1路基路面中的邊坡病害處理措施

公路工程中的邊坡有自然邊坡和人工開挖兩種。邊坡變形或失穩情況發生時,都會對公路路基路面造成較大的影響。在邊坡病害治理中,要根據病害情況采取針對性的治理措施。對于一些易坍塌和地質松軟的邊坡,進行合理的加固防護處理,通過控制邊坡的變形來降低其對路面的間接危害。在一些地形較為復雜的山區進行公路施工,采取的防治措施要具有很強的適用性和可操作性??梢岳缅^噴支護、錨噴索道網防護、設置防滑樁、土墻檔護等形式,還可以采用植被覆蓋的形式進行邊坡加固處理。植物強大的根部體系能夠有效緩解水流對邊坡突然的沖刷,使公路邊坡在結構上形成相對穩定的狀態,既能防止邊坡滑坡和塌方,又能降低泥石流等情況的危害程度。

2.2路基路面中巖溶地帶的病害處理措施

我國在地形上有著很廣闊的巖溶分布。在這些地帶的公路工程施工中,要結合巖溶地帶的地質特征、發育規律和分布情況,因地制宜的制定防治路基路面病害的處理措施。

(1)大規模巖溶地帶的公路路基路面病害防治。對于不符合公路施工的巖溶地帶,在病害防治上的主要措施就是繞開巖溶地帶。通過對巖溶地帶具置和范圍的準確勘察,進行合理的公路路線更改來避免大型巖溶地帶可能給公路路基路面帶來的危害。

(2)中小規模巖溶地帶的公路路基路面病害防治。對于中小型巖溶地區的公路工程施工,首先應該進行嚴格的地質勘查,并結合巖溶的發展規律,將施工位置設定在巖溶占用面積最小的區域,并采取相關的巖溶處理技術來制定巖溶地帶的加固和控制其蔓延的處理措施。實現公路工程在巖溶地帶的安全穿越,有效預防巖溶地帶對公路路基路面的病害威脅。

(3)巖溶地帶中有冒水區域的路基路面病害防治。在巖溶地帶進行公路工程建設中,對于巖溶地帶有泉水和冒水洞時,就要有針對性的水處理方式,在路基路面下邊設置儲水井,建立引流水渠將水合理引流等,將水流方向轉移或排到外邊,以降低水對公路路基路面的沖刷所造成的危害。

(4)對于無水的干溶洞區域的路基路面病害防治。這種情況下的處理基本都是圍繞加固進行。在一些強度不夠的干溶洞頂部進行公路工程施工,很容易有路面塌陷情況發生。處理方法就是將不穩定部分炸掉,通過混凝土填充和打入鋼筋樁的形式進行人工加固處理。當然,對于體積較大的溶洞,相比于通過鋼筋混凝土加固處理來說,通過施工線路的改變有效避開溶洞更具有可行性。同時,對于巖溶地區的公路工程施工,還應該對溶洞的發展趨勢進行準確判斷,防止施工完成后,由于溶洞的自身蔓延性給公路的路基路面帶來嚴重的危害。

2.3對于采空區域的公路施工路基路面病害防治

在地下礦產資源的開挖形成的采空區域的公路工程建設也要充分考慮到路基路面的病害防治處理,這類地形的公路工程很容易出現坍塌現象。對采空區域的病害防治主要從四個方面入手:

(1)對開挖區域進行回填加固,這種方式只適合于路基的邊坡處理;

(2)在公路路基的下方充填也可以緩解路基的塌陷和破壞;

(3)對于采空區面積不是太大,且深度比較淺的區域,可以通過建立橋跨有效避開采空區;

(4)對于開采深度在100~250m一些采空區,可以采用灌注泥漿的方法。對深度大于250m的采空區就要結合具體情況進行合理施工。另外,在協調開采方面,還可以進行適當的路面寬度調整、雙層混凝土結構助力等方面進行協調施工,來有效預防采空區對公路工程中路基路面的危害。

2.4路面裂縫的處理

(1)表面封閉法。整體表面封閉法:對混凝土表面的不規則網狀裂縫,需預先灑水濕潤基層,然后用網狀裂縫柔性封閉劑,均勻涂刷,不得有漏涂部位,涂刷厚度1mm左右為宜。表面封閉法分兩種,一種是局部表面封閉法,另一種是整體表面封閉法。但采用此方法都應先清除混凝土表面的灰塵和雜質,對頑固性的油漆或其他粘結性強的污物,應采用噴砂方法清除。局部表面封閉法:對混凝土表面的未貫穿裂縫及注漿法不能注入的微細裂縫,可用環氧樹脂配合微細裂縫封閉膏沿縫涂刮,寬度20mm;也可開槽嵌入。

(2)灌漿、嵌縫封堵法。寬度在0.5mm以下裂縫,宜采用丙烯酸甲酯類或低粘度改性環氧類注漿材料;寬度在0.5~5mm的裂縫,宜采用無收縮或低收縮的改性環氧類注漿材料,其體積收縮率應小于5%;寬度大于5mm的裂縫,宜采用注漿料或流動性好的無收縮水泥類膠凝注漿材料。灌漿材料固化后,應敲開表面封閉膠層觀察,必要時可鉆芯取樣檢驗裂縫維修效果,若修補效果不能滿足設計要求,應采取相應的補救或加固措施。

3結語

總之,社會的發展離不開交通道路的建設。在不斷擴充公路建設的規模時,公路工程質量更需要有效把控。由于受到地質地形、公路工程的基本施工、結構等多方面的綜合影響,路基路面的危害是不可忽視的。在公路建設中,應該從公路工程路線中的基本地質結構和具體施工情況出發,有效治理公路工程路基路面所存在的病害,保證公路工程的質量,有效促進我國公路工程的健康及平穩發展。

參考文獻:

[1]安天柱.淺談公路工程路基路面易見的質量通病[J].黑龍江科技信息,2014(17):162.

[2]袁香菊.淺析高速公路路面病害治理優化設計[J].北方交通,2015(6):70-72,78.

第3篇

關鍵詞:城市道路; 瀝青路面;預防措施

Abstract: with the rapid development of urban road, in recent years, China's urban road construction is used mostly semi-rigid base asphalt pavement. Compared with other types of pavement, the asphalt pavement a surface level off, no juncture, little vibration, low, driving SangYin smooth and comfortable, easy maintenance, etc. So the asphalt pavement is cement concrete pavement more suitable for urban road. This article in view of the highway asphalt pavement mechanism of production of several common diseases, and puts forward the prevention and control of diseases occurring advice, and gives its regulation methods.

Keywords: the city road; The asphalt pavement; Prevention measures

中圖分類號: [TU997]文獻標識碼:A文章編號:

1 病害出現原因分析

1.1原材料的影響

(1)礦料

設計好的瀝青混合料首先應認真抓好礦質原材料的選材,嚴格控制礦質原材料備料質量。目前,市場上供應水泥砼用或建筑用集料多采用傳統小型鍔式破碎機生產,加工的碎石針片狀含量大,級配和材料均勻性差,采用這樣的礦料很難生產出質量穩定的瀝青混合料。

(2)瀝青

各地根據氣候分區選擇與本地氣候、交通條件相適應的瀝青種類及標號,并使用優質的瀝青,對預防瀝青路面早期出現車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。

1.2車輛超載的影響

隨著我國經濟的迅速發展,某些部門僅從自身利益出發,車輛超載嚴重,甚至達到了令人無法想象的程度。嚴重超載是造成早期破壞的主要原因之一。

1.3路基施工缺陷的影響

有些道路早期破壞與路基施工質量有關,特別是軟土地區。路基軟土地基不穩定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑密實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。

1.4施工因素的影響

1.4.1瀝青砼配合比設計存在的問題

瀝青混合料的配合比不合理,如:油石比較大,已鋪筑的路面會產生擁包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害。

1.4.2瀝青砼拌合的控制

拌和設備出現意外情況:剛開爐,料溫低、含水量大時,會出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問題時,造成骨料級配發生較大變化;有時也會出現花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質量;拌和能力過小,出現停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現溫度差,形成一個個坎,當運輸設備不配套或司機技術較差時,會撞擊攤鋪機,使機身后移,形成臺階。

1.4.3瀝青砼的攤鋪及壓實

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。目前在國內問題比較大,有些交通部門攤鋪設備落后,攤鋪面過窄,沒有自動找平系統,完全憑經驗、憑操作人員的感覺進行施工,甚至有些高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫。由于攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側由于距離大必然產生離析。

瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響,選擇碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等部關系著路面面層的平整度。

1.5養護與管理

路面早期養護措施不及時、不完善等也是干線公路瀝青路面產生早期破壞的原因。允許超載車輛進入干線公路或對超載車輛控制不嚴則更是早期破壞的直接原因。

2 病害預防措施

2.1 預防裂縫與車轍的措施

嚴格控制瀝青混合料的質量,選用高低溫性能好、抗老化性能好、含蠟量低、黏度高的優質瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高其性能指標。采用改性瀝青可解決路面抗滑及耐久性問題,使瀝青路面的熱穩定性、冷穩定性和使用壽命都得到較大的提高,道路病害的出現頻率顯著下降,日常養護工程量及工程成本大大降低。骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應添加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅埽瑫r應盡量降低骨料的含水量。另一方面,還應注意混合料級配的確定以及瀝青混合料的高溫穩定性、抗疲勞性及低溫抗裂性。路面表面特性和耐久性是一對矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會降低另一方面性能。

2.2 預防翻漿的措施

其一,根據道路等級和交通量要求,選擇合適的面層類型和適當厚度。瀝青混凝土面層已采用二層式或三層式,其中一層須采用密級配。當各層均為瀝青碎石時,基層表面必須做下封層。其二,設計時,對空隙率較大、易滲水的路面,需考慮設置排除結構層內積水的結構措施。其三,用石灰土、石灰礦渣土、石灰碎石土等作為路面基層,這些材料水穩性好、整體強度高并有板體作用的結構特點,作為路面基層可防翻漿。其四,加強路面或將路面下一定深度以內易致翻漿的土(如粉土)換填好土(如砂礫)。其五,用瀝青、瀝青土、瀝青氈紙、塑料布等做成封閉式隔離層隔斷土壤水分的滲入和聚流,也可用有反濾層的礫石及其他粒料做成透水性隔離層,以排除滲入土基水和防止地下水上升。其六,用爐渣、碎磚、壓縮的泥炭、松柏樹皮、氣泡互不連通的泡沫聚苯乙烯塑料等作隔溫層,阻止路基凍結線向深處推移,減薄凍層。其七,用顆粒均勻的礫石、碎石等作透風的導溫層,使土體迅速向深處凍結,在離路面較近處不致形成有害的聚冰層。

3治理方法

3.1 裂縫的治理方法

為防止雨水由裂縫滲透至路面結構,對于細裂縫(2mm~5mm)可用改性乳化瀝青灌縫;對大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫。灌縫前,須清除縫內、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內干燥,灌縫后,表面撒上粗砂或3mm~5mm石屑。

3.2 車轍的治理方法

如僅在輪跡處出現下陷,而輪跡兩側未出現隆起時,則可先確定修補范圍,一般可目測或將直尺架在凹陷上,與長直尺底面相接的路面處可確定為修補范圍的輪廓線,沿輪廓線將5cm~10cm寬的面層完全鑿去或用機械銑削,槽壁與槽底垂直,并將凹陷內的原面層鑿毛,清掃干凈后,涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2黏層瀝青,用與原面層結構相同的材料修補,并充分壓實,與路面接平。如在輪跡的兩側同時出現條狀隆起,應先將隆起部位鑿去或銑削,直至其深度大于原面層材料最大粒徑的2倍,槽壁與槽底垂直,將波谷處的原面層鑿毛,清掃干凈后涂刷0.3kg/m2~0.6kg/m2黏層瀝青,再鋪筑與面層相同級配的瀝青混合料,并充分壓實與路面接平。

如因基層強度不足,水穩性不好等原因引起車轍時,則應對基層進行補強或將損壞的基層挖除,重新鋪筑。新修補的基層應有足夠的強度和良好的水穩性,堅實平整;如原為半剛性基層,可采用早期強度較高的水泥穩定碎石修筑。但基層厚度不得小于15cm。修補時應注意與周邊原基層的良好銜接。

3.3 翻漿的治理方法

一是采取切實措施,使路面排水順暢,及時清除雨水進水井垃圾,避免路面積水和減少雨水下滲。二是對輕微翻漿路段,將面層挖除后,清除基層表面軟弱層,施設下封層后鋪筑瀝青面層。三是對嚴重翻漿路段,將面層、基層挖除,如涉及路基,還要對路基處理之后,鋪筑水穩性好、含有粗骨料的半剛性材料作基層,并用適宜的瀝青結構層進行修復。并做排除路面結構層內積水的技術措施。

4 結語

路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一,各級交通管理部門都應引起足夠的重視,并根據其成因從路面設計、原材料進場到具體施工,有針對性采取一系列預防和改善措施。同時,必須建立健全質量保證體系,從管理部門、設計部門到施工部門,層層重視、層層控制、層層落實。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現象的發生,使城市道路建設質量全面提高,更上新臺階。

參考文獻:

[1]市政工程施工技術應用與施工組織設計實用全書[M].光明日報出版社.

第4篇

【摘要】瀝青型公路具有平坦性強、便捷性高、穩固性好、環境舒適、維護方便等優點。因此瀝青型公路在城市道路建設中備受青睞。但瀝青型公路也有它不可忽視的病害,因此,我們應及時采取有效的防治措施。

【關鍵詞】城市公路 , 瀝青路面 ,病害因素 , 防治措施

【 abstract 】 highway asphalt type with strong sex flat, convenience, high firm sex good, comfortable, convenient maintenance, etc. So the asphalt type of highways in the city road construction is in favour. But asphalt highway also has its type can not be neglected diseases, therefore, we shall take timely effective prevention and control measures.

【 key words 】 urban road, asphalt pavement, disease factors, prevention and control measures

1.前言

隨著我國經濟社會的不斷發展,我國越來越重視道路建設,其中,瀝青路在城市得到迅速普及和發展。瀝青路在我國的道路建設中占相大的份額,主要原因是,瀝青路的整體設計比較符合社會的發展,也較能滿足當代社會對行車環境的需求,其不僅有噪音小、安全性高、路面平坦、穩固性好、應變性強等優點,而且養護維修成本合理,保養程序簡單。但是,瀝青路面也有它的局限性,在已建成或已使用的城市瀝青公路中,時常出現多種路面病害因素,對人民的生命安全和社會安定造成不利影響。因此,我們應該充分重視城市瀝青路面出現的病害問題,加強病害因素的探索,并結合實際情況,采取相應的預防措施,有效控制城市瀝青路面病害因素的發展。

2.城市瀝青路面病害因素分析

2.1路面裂紋

路面出現裂紋是城市瀝青路面的主要病害因素之一。城市瀝青路面裂紋主要分為縱型裂紋和橫型裂紋兩種,前者發生的主要基地是老路段的新開基地,如路面出現積水狀況,則縱向裂紋的發生率會大大提高。導致瀝青路面發生縱型裂紋的主體原因是公路的施工地基在橫向填土上密度不夠,均勻性不強,從而在其他因素的誘導下引發裂紋。而后者發生的主要原因是溫度對路面的反應作用。其發生過程如下:路面是受熱的導體,公路的表面溫度由于受自然環境的影響,其變化幅度較大,當溫度達到一定的量時,表面溫度就會向公路內部基地延伸,在長時間的溫度影響下,瀝青成分就會出現老化現象,其路面的抗擊能力就會降低,溫度裂紋發生的機率也隨之增高。當路面發生小型裂紋時,溫度裂紋就以此為斷裂中心,不斷向兩邊進行破壞延伸,最后導致嚴重斷裂,引發地基凹陷等路面損壞。

2.2整體結構失當,材料選擇不合理

部分瀝青路在建設過程中,沒有根據瀝青路面建設原理進行合理設計,導致瀝青路的整體結構失當。同時,在選材方面,沒有選擇合理規范的混合材料料和小粒型瀝青,導致瀝青路面的滲水性提高,使雨水易于滲入,從而引發各種路面病害。

2.3路面出現泛油現象

路面出現泛油指的是,瀝青路在表層積水的情況下,滲入并長期貯存于瀝青混泥土內部,當公路在使用的過程中,表層材料發生摩擦破損,導致瀝青,內部積水發生作用溢出路面時,就出現路面泛油的現象。發生路面泛油最根本的原因是瀝青混亂材料的內部匹配不符合要求,其粘結力不達標,從而提高滲水性,引發集料與瀝青隔離,瀝青過度集中,從而產生泛油現象。

2.4水作用對路面破壞

由于各方面的原因,城市部分路面在雨后經常出現排水不暢的現象,從而導致路面出現局部積水。水作用對路面的破壞程度不可忽視,其可能導致路面出現疏松、、坑槽等現象。

2.5路面負荷過重

隨著各行各業的繁榮發展,人們對交通運輸的需求越來越大,公路交通量大幅度增加,各種違法違規運輸隨之出現,導致路面負荷過重,這是目前城市瀝青路面出現病害的共同因素。據調查資料顯示,我國的交通量年增長率迅速上升,其中負載車輛在違法運輸中所占比例最大。因此在城市瀝青路面病害采取預防措施時,必須慎重處理好負載問題。

3.防治城市瀝青路面病害的有效措施

3.1加強路面裂紋的及時處理

當發現路面出現裂紋現象時,要及時采取相應措施,首先要實施圍欄保護策略,在徹底清洗路面的基礎上,將瀝青標準的撒入裂紋路面,并用干凈小粒的石屑灑在瀝青表層,使其起到保護膜的作用,最后用小型機器進行壓制定型。對單個出現的微小裂紋,應該用較稀釋的瀝青進行涂抹,而對于冬季低溫情況下出現的較大裂紋,應采用中型噴灌乳化瀝青,再進行石屑保養處理。對城市高等公路出現的縱型或橫型裂紋,要實行密封膠灌裂的手段,對路面進行施工維護。首先,要用專門機器對裂口進行拓展整形,當裂縫處有一定的寬度時,對裂縫內部進行清理,再實行密封膠的封閉手段。在實施的過程中,要選擇適當比例的封膠,其長寬要適合裂口,為了減少車輛對封膠的磨損,可以在裂口兩邊固定膠帶,但要選擇適宜的厚度和高度,不可盲目使用。當完成密封膠灌裂修補后,不可直接通車,要繼續實施圍欄維護手段,等封膠制冷后再允許通車。

3.2提高路面結構的規范性

城市瀝青路面普遍存在瀝青層過厚的缺點,這是路面結構不規范設計主體表現。在城市瀝青路面設計中,其瀝青層無需過厚,其原因只要有以下幾種:首先,瀝青路面的承載主體是路基或低基層,而不是瀝青層,加厚瀝青層以承擔路面負載是路面結構設計的誤區。其次,要增強瀝青路面的使用功效,必須用高質量的瀝青混合土,而不是加厚瀝青層。再者,發生溫度裂紋是瀝青表面的本質反應,瀝青的厚度與溫度裂紋無關,增加瀝青層的厚度無法抵制溫度裂紋的發生。最后,增加瀝青層的厚度會提高車轍的發生率。

3.3科學使用透層油和粘層油。

根據城市公路建設的規定,路面在實施各種鋪筑工作前,必須確保表層的清潔,其不得含有任何雜質。當噴灑車在噴灑瀝青時,要合理掌握噴灑車的前進速度和噴灑分量,預防出現噴灑過量而造成瀝青過多或出現油膜,更不能出現漏灑,要確保路面瀝青的均勻性和平整性。

3.4防治水損害的有效方法

當瀝青路面出現水損害現象時,我們首先要進行實地考察,全面了解水損害的原因、過程和發展方向,徹底掌握病害的程度,并結合實際情況制定出有效的治理方案,切不可盲目處理。在水損害發展到一定嚴重程度時,要果斷實行挖補處理,但要避開病害路段,在比較安全的路段進行挖補施工。同時在挖補過程中,要在原路結構的基礎上結合實際情況,設計出科學合理的新結構,有效排除水作用對路面的損壞。

3.5加強公路管理,嚴處超載運輸

國家要完善公路管理制度,健全公路管理的法律法規。同時公路管理部門要強化管理力度,嚴處超載行為,從而加強用車者的守法意識,防治超載違規行為的發生。

結束語

總之,城市瀝青路面的病害因素是多方面的,有關部門應該給予高度重視,加大管理力度,加強施工監督。并根據路面病害的實際情況,及時采取相應的有效措施,確實解決城市瀝青路面的病害,提高瀝青路對城市的貢獻性,從而促進城市經濟的快速發展。

【參考文獻】

[1]李輝.城市加鋪瀝青路面病害調查及原因分析[D].武漢理工大學2010.

[2]余曉昆.城市道路瀝青路面的病害分析及防治措施[J].經營管理者.2010(12).

[3]馮輝.淺談市政道路瀝青路面病害及防治[J].山西建筑.2011(07).

第5篇

關鍵詞:瀝青路面 病害分析治理措施

中圖分類號:U416文獻標識碼: A

1 前言

S216線為紅石山―橋灣的三級公路,修建于70年代,也是連接國道主干線嘉安高速公路與馬鬃山邊防線的重要公路。該道路所在區域屬戈壁荒漠區,大部分為戈壁地帶,年降雨量小,日照長,氣候干燥,植被稀少,冬季干旱寒冷、夏季炎熱、晝夜溫差大。具有典型的大陸性荒漠氣候特征。年平均氣溫6.9℃、年平均降水量為63.3、年平均蒸發量2897.6,最大凍土深度>150。該路路基填土矮小,路床處于干燥狀態,現有路基寬8.5米,路面寬4.5―7米不等,路基兩側開挖有小壕溝作為排水設施。面層為瀝青表處,經多年營運且大部分公路超期服役,目前路面老化嚴重,面層大面積的裂縫、坑槽趨多,路面啃邊、龜裂、沉陷及擁包等病害層處不窮,屢治屢犯,嚴重地影響了行車安全及邊防公路的安全暢通。為了改善行車條件,2007、2008年,省公路局對S216線的瀝青路面安排了維修工程,集中處理路面的嚴重病害。通過維修,改善了路面狀況,并取得了較為顯著的經濟和社會效益。但從整體效果來看,前面施工后面損壞的現象時有發生。因此,分析戈壁地區公路瀝青路面病害的成因,并提出合理的治理方法,使其恢復和保持正常的運營能力非常重要。

2瀝青路面病害

2.1瀝青路面的松散

松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現,但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。

2.2瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反復作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。

2.3瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。

2.4瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結構層次深,主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是:(1)土質路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強度不能適應日益增長的交通量,易發生疲勞破壞:(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結構遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發生錯位。

2.5裂縫

裂縫是瀝青路面常見的一種損壞現象,指開裂為3~5mm寬的路面縫隙,通常有發裂和較規則的縱、橫裂縫。發裂指逐層出現少數孤立或環狀相連的縱向小裂紋??v、橫裂縫指發生在面層的縱、橫向的規則裂縫。縱縫一般多在雙坡道的中線附近區域,而橫縫間距呈現一定規律。

2.6脫皮

路面保護層或封層脫落,常表現為麻面(路面礦料局部散失、粗細不勻、呈麻點狀)、磨耗(骨料棱角磨成圓滑或平滑狀態),露骨(較粗的集料也散失,粗骨料外露)。

2.7油抱

油包是指路面局部隆起,形成高于路面3cm的包塊。油包分為硬油包和軟油包,硬油包是底層穩定,由于面層細料多,油大所致。軟油包是由于底層含水量大或底層浮土太厚,使表層同底層間形成兩張皮。

2.8泛油

泛油是指瀝青路面瀝青用量過大,高溫季節被擠出表面形成油層。

2.9啃邊

啃邊是指路面邊緣材料破損或形成坑洞。由于面層和基層寬度不足,邊緣不密實,排水狀況不良,輾壓不到邊不密實引起的病害。

3 路面病害成因分析

3.1 設計方面

S216線是馬鬃山地區的邊防公路,1995―2000年間,曾進行過改建。由于當時投資有限,設計等級低,路基路面結構設計不合理,加上受季節及地形地貌的影響,使得公路只能按山嶺微丘三級公路修建。根據瀝青路面設計規范,瀝青面層除應滿足車輛的使用要求外,還應滿足寸水不滲等要求。宜選用粒徑較小,空隙也小的級配混合料。盡量采用小粒徑瀝青砼,以提高路面的防滲性。對于選用中粗粒砼或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青路面,必須在瀝青面層下設下封層,防止雨水滲入。而這些規范要求在當時都是沒有達到的,S216線路基寬8.5米,路面寬7米。而大部分路段受地形地貌的限制,路面只能按4.5米設計,線形基本是沿山路走,急彎多,縱坡較陡,不但給行車造成很大的困難,而且給施工養護帶來了不便。

3.2 路基路面的施工

在路基路面施工時,由于受當時施工條件的限制、工程施工制度的不完善,加之施工方法的不當,導致路基穩定性差,路面結構層厚度不均,砂石材料級配不合格,面層與基層的粘結強度低,造成了路面病害的發生。

3.3氣候的影響

低溫裂縫:瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應力松弛性能,溫度升降產生的變形不至于產生過大的溫度應力,但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發硬并開始收縮。此時半剛性基層的底部將產生拉應力,當拉應力瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應力增長,混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的,面層中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就會開裂,產生裂縫。由于瀝青路面寬度有限,收縮路面結構的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。

溫度疲勞裂縫:由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應力松弛性能降低,最終達到極限抗拉強度使路面產生裂縫。瀝青路面具有高溫軟化特性,盡管設計及施工中盡可能降低油石比,最大限度地利用骨料級配增大高溫穩定性,但在車輛長期作用下仍會產生車轍。

3.4瀝青混凝土拌合溫度的控制

石油瀝青拌合出場溫度要求在120~165C,而實際上在當時條件下施工單位由于設備和人員素質等原因,在拌合溫度控制方面時高時低很不穩定。溫度過高可能導致瀝青變質,沒有黏性使瀝青混凝土松散;溫度過低,瀝青混和料拌合不勻,影響級配,這些也是導致瀝青路面有時局部松散或其他病害的原因。在瀝青混合料拌制完成后,從拌合廠向攤鋪現場運輸的過程中,空氣與混合料之間的溫差一般大于120C.加上因速度形成的相對風速較高,會導致混合料溫度在到達現場前有較大的下降。降溫幅度由表及里逐漸減少,最嚴重的降溫區發生在料堆表面和馬槽的接觸面。降溫嚴重程度取決于運輸時間、速度、氣溫、保溫措施等因素。

3.5 日常養護

馬鬃山邊防公路管理段養護人員少,機械力量弱,養護力度不強。由于養護人員、機械設備的跟不上,在車輛荷載及自然條件的作用下,路面病害日趨加重。因此,公路養護部門應加強日常養護,首先要作好路面養護和維修工作,并作好路面排水系統的完善;其次作好路面質量的調查工作,通過日常巡視和定期檢查對輕微的病害及時處理,以免病害擴大;第三加強預防性養護。

3.6 車輛超載

隨著馬鬃山地區礦業資源的相繼開發利用,過往車輛交通量及荷載增加,路面就極易損壞。近年來,在交通主管部門的共同努力下,加大了對違規超載車輛的限制,但違規超載現象還是屢屢發生,道路荷載源源超出設計荷載,嚴重地損壞了路基路面,造成路面擁抱、翻漿等病害的發生。

4 瀝青路面病害防治

4.1瀝青路面裂縫的防治

對細小輕微的裂縫路面的處治。將路面清掃干凈后,采用瀝青,均勻的噴灑到裂縫路面,平均每平方米噴灑量控制在0.3~0.5kg,再均勻撒一層2~5mm的干凈干燥的石屑或中粗砂,最后用輕型壓路機碾壓礦料。另外對單條輕微裂縫沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青,養護成型??v、橫縫在路面病害中所占比重較大,如不及時處治預防將會演變成網裂等更嚴重的病害。一般縱、橫縫的處理有以下兩種方法: (1)冷補灌縫,灌縫料是一個單組分用橡膠處理的冷補乳化瀝青裂縫密封劑,最寬可填補12mm 的裂縫。施工時無須加熱融化,無需灌縫機械,對裂縫內的雜物用吹風機進行清除,然后直接用灌縫壺將灌縫料進行灌注,再用橡膠掃帚把原料刮在裂縫上,施工方法簡單,在常溫下即可進行。(2)熱補灌縫,無論縫寬還是縫細首先對原縫進行擴縫,將縫寬擴致1cm 左右,然后用吹風機清除縫中灰塵等雜物,再用具有流動性的熱瀝青依靠灌縫機緩慢依次地向縫中灌注,直至縫中飽滿為止,最后待瀝青冷卻后清除縫表面多余瀝青即可。

4.2瀝青路面車轍的防治

對于輕微的車轍主要是對出現車轍較嚴重的路面的進行銑刨后,灑粘層油,加鋪新的瀝青混 凝土路面面層,或根據車轍深度,在車轍上加鋪一層瀝青混凝土層,以減少車轍產生的沉陷 ;對于由于瀝青面層高溫強度不足引起的車轍,嚴重的路段鏟除瀝青面層,重做滿足高溫強 度的新瀝青面層;對于由于半剛性基層強度不足引起的車轍,挖除基層,重新鋪筑滿足強度 要求的基層后,再鋪筑面層。

4.3瀝青路面搓板的防治

對于面層與基層粘結不牢的,鏟除面層后,拉毛基層并撒透層瀝青養護后再鋪筑面層,面層要注意級配以防細料集中;對屬于基層原因產生的搓板波浪采用鏟除原面層基層后,然后重新做基層面層;對地基處理不徹底的,鏟除原路基層面層后,對地下軟弱土基重新進行加固處理,然后再做路面基層面層。

4.4翻漿的處理及防治

翻漿屬于一種嚴重的路面病害,要及時進行處治:(1)處理時將翻漿處挖除直到挖到堅硬處為止,然后另換新料修補基層和重鋪面層,修補時應采取短期封閉交通,待養生期到后再開放交通。(2)做好公路路面縱橫向排水、對路基易積水段采用養護措施及時排除積水:如增設片石邊溝或砼邊溝,并每隔300~500m左右選擇適當地形及時將邊溝水排出路基以外。(3)若因基層水穩定性不良或含水量過大造成的翻漿應挖去面層及基層全部松軟的部分。將基層材料晾曬干,并適當增加新的硬粒料(有條件時應換填透水性良好的砂礫或工業廢渣等)。分層(每層不超過15cm)填補并壓實,最后恢復面層。(4)在汛期及時清除路面積水和路基邊溝積水、在冬季降雪后及時清理路面積雪 ,防止或減少地面水滲入路基內部。

4.5啃邊的處理方法

一是采用切割原啃邊部位,通過挖深加厚原路面邊緣的方法予以修補。二是當啃邊出現在平交道口處,可對原平交道口進行硬化處理,以減小行車沖擊力對路面邊緣部分的破壞。

4.6松散脫皮的處理方法

表層處油石比偏小,或由于油料老化,降低粘結力是松散出現的主要原因,對松散脫皮的處理方法如下:表層松散時,挖補表層;基層或土基松軟變形而引起松散,應從土基開始修補;面層與基層粘結不良而造成松散脫皮,要清理后,重鋪筑面層;對面層本身油料不勻,骨料重疊而引起的脫皮,要翻修面層。

4.7坑槽及沉陷的處理方法

坑槽一般是由其它路面病害處理不及時,繼續受沖擊破壞而形成;沉陷則是由于路基及基層密實旗(強度)不夠引起過量塑性變形。小范圍是因基層引起,大范圍明顯沉陷,則一般由路基引起。對路面坑槽沉陷的處理方法有:僅面層有坑槽或沉陷時,挖補面層。因基層或路基引起的沉陷及較深的坑槽,應先處理好基層或路基,后修補面層;在寒冷地區,冬季路面坑槽,可臨時處理,保證路面平整,待氣溫回升后,再挖補處理??硬奂俺料莸念A防措施:(1)瀝青面層應具有足夠的設計厚度,特別是上面層,不應小于施工壓實層的最小厚度,以保證在行車荷載作用下有足夠的抗力,瀝青混合料配合比設計宜選用具有較高粘結力的較密實的級配。若采用空隙率較大的抗滑面層或使用酸性石料時,宜使用改性瀝青或在瀝青中摻加一定量的抗剝落劑以改善瀝青和石料的粘附性能。(2)瀝青混合料拌制過程中,應嚴格掌握拌和時間、瀝青用量及拌和溫度,保證混合料的均勻性,嚴防溫度過高瀝青焦枯現象發生。(3)在攤鋪瀝青混合料面層前,下層應清掃干凈,并均勻噴灑粘層瀝青。面層攤鋪后應按有關規范要求碾壓密實。如在老路面上罩面,原路面上坑槽必須先行修補之后,再進行罩面。(4)當路表面出現松散、脫皮、輕微網裂等可能使雨水下滲的病害,或路面被機械刮鏟受損,應及時修補以免病害擴展。

5 處理措施與建議

5.1 提高路基路面的施工質量

確保路基路面的施工質量,應嚴格按照施工規范進行施工。要合理確定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫大部分是瀝青面層本身由于冬季氣溫下降收縮而引起。故應選用符合交通瀝青技術要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,合理組成級配等均有效減少裂縫,提高瀝青路面低溫抗裂穩定性。因此,路基路面施工前首先把好材料關,嚴格選擇合適的砂石材料,避免材料的不級配;其次把握好工藝關,嚴格按規范施工,控制每道工序施工質量;第三加強新工藝、新材料的應用。

5.2 加強公路的日常養護和維修

要使路況保持良好,延長公路的使用期,減少病害的發生,除注意路基路面的施工質量外,還必須重視公路的養護工作 ,要精心施工,確保各結構層的壓實度達到規范要求。對半剛性基層要做到很好養護,使其具有足夠的強度和良好的水穩性,防止其產生的裂縫反射到表面層,面層的接縫也要處理妥善。以提高公路的使用壽命。堅持“建養并重”的思想,積極推廣全方位、多層次的預防性養護體系和機制,對路基路面的病害超前診斷,及時處理,防患與未然。確保路面無積水,路肩無反坡,邊溝等排水設施常年暢通,是延長公路使用壽命的主要措施。

5.3 加大路政管理力度

運輸車輛的違規超載是造成S216線瀝青路面損壞的主要原因之一。超限運輸既縮短了公路的使用壽命,又給養護工作帶來了困難。因此,公路路政部門應加大執法力度,加強違規超載車輛的監督檢查,加強源頭治理,才是治本之策。

6 結束語

S216線瀝青路面的病害,通過對以上常見瀝青路面病害類型及特點的總結分析,在近幾年瀝青路面養護維修實踐中采取了以上相應的對策,取得了良好的效果,路況得以很大改善。但影響路基路面質量的因素是多方面的,無論設計方面、還是施工方面、或是路面形成后的使用、養護和管理等方面都存在一些不足,我們應從工程設計、施工質量、及時到位的日常養護等方面加強各個環節的質量管理,提高現場施工質量,規范施工減少由于排水不暢、車輛超載及人為破壞等因素對路面造成損壞。只有加強對病害因素的控制,路面的質量才會得到改善,才能得到有效的解決。

參考文獻

第6篇

關鍵詞:瀝青混凝土路面 病害 解決措施

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

公路作為一個國家經濟發展的大動脈,保證公路安全通車運營是公路設計和后期維護工作者義不容辭的責任。目前瀝青混凝土路面早期破壞已成為公路主要危害之一,積極進行公路損害治理和預防工作是一項十分艱巨的任務。要求公路從設計到施工都必須嚴格執行國家相關技術標準,同時也要求公路運營單位完善管理體系,只有做到層層重視,步步落實的工作細節,才能保證我國交通大動脈的正常運轉。目前,我國高等級公路越來越多地采用瀝青混凝土路面,加強對瀝青混凝土路面設計、施工和養護所出現的一系列問題的研究,顯得尤為重要。

1 裂縫

1.1 原因

瀝青路面在建成的初期,一般都會產生各種各樣的裂縫,而這些早期的裂縫并不會對路面的使用功能造成影響,但是隨著路面表面水分的入侵,會降低路面結構層的承載力和強度,加速路面的破壞。裂縫是瀝青路面最常見的病害之一,常見的裂縫有橫向裂縫、縱向裂縫和換裝裂縫三種。

1.1.1 橫向裂縫

可以分為荷載性和非荷載性裂縫兩種。其產生的原因是:其一,路面施工時,未處理好施工縫,導致接縫出現問題;其二,未完全按照技術規范進行路基分段填筑;其三,路基因壓實度不夠造成強度較低;最后,攤鋪的瀝青未達到規定的質量標準。

1.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫產生的原因:其一,因路基的壓實度不均衡而導致路面產生不均勻的沉降,造成裂縫的出現;其二,瀝青面層沒有采用全路幅攤鋪方式,造成瀝青面層在分幅攤鋪時,未處理好前后副之間的裂縫問題,致使在車輛的反復荷載作用下,出現縱向裂縫。

1.1.3環狀裂縫

瀝青混凝土路面受溫度應力、彎拉應力等影響,檢查井周圍的瀝青路面更容遭到破壞,隨著破壞時間的長短而形成深度、寬度不等的環狀裂縫。

1.2 應對措施

1.2.1 橫向裂縫

針對橫向裂縫,我們可以采取以下措施進行防治:一是盡可能減少冷接縫,合理安排施工進度,保證路面攤鋪工作的連續性;二是充分壓實橫向連接縫。對于兩段的交界地段,應同時進行填筑,采用分層相互交疊的形式,搭接處的長度應不小于2米。如果兩段的交界處,沒在同一時間進行填筑,那么先填路段應按照1∶1的坡度分層留臺階;三是施工中要嚴格檢測壓實度,保證其達到規定標準。同時,還應嚴格控制路基的填筑工藝,保證路基的強度;最后,填筑過程中,一定要選擇優質的填筑材料,首選石、砂類土,其次選擇含礫、砂低液限粘土。

1.2.2 縱向裂縫

針對縱向裂縫,主要有以下應對措施:一是溝槽的回填土應分層進行填筑,同時保證壓實度符合標準;二是為了保證熱接縫,應盡量采用全路幅一次攤鋪,如果確實無法進行一次性攤鋪,后幅要緊跟前幅,避免前攤鋪混合材料完全冷卻后才進行后半幅的攤鋪工作。

1.2.3 環狀裂縫對于較大面積的環狀裂縫,我們一般采用加鋪封層方法處治,網裂嚴重的路段則應該在補強層后再重新進行翻修。

2 局部沉降

2.1 原因

局部沉降大都出現在路基的交界處和橋涵處,其產生的原因是,施工過程中,進行臺背回填或者是路基交接處碾壓時,沒有將二者完全碾壓成一個整體,從而降低了路面的質量。

2.2 應對措施

局面沉降這種病害的應對措施應按照其程度大小的不同進行處理。縱向在10米內沉降幅度不超過3cm的沉降屬于病害初級階段,這一階段,路面跳車不明顯,無積水現象,且路面的橫向變形也不明顯,這時,只需要對路面進行養護,清理排水系統,防止形成給水即可??v向在10米內沉降幅度超過3cm的病害,便會出現明顯的跳車現象,路面有積水存在且局部會出現龜裂現象。這時,要先銑刨沉降路段兩端各10米,然后攤鋪上瀝青混凝土。縱向在10米內沉降幅度超過5cm的,便會出現行車顛簸,路面給水、網裂等現象。這時,要先將病害路段全部銑刨到無病害層,然后用瀝青混凝土分層攤鋪好并調平。

3 車轍

3.1 原因

車轍是高等級公路上最主要的病害,它不但影響了行車通行效果,而且也存在著一定的安全隱患。車轍是在通行車輛的荷載重復作用下,路面產生的永久性的帶狀溝槽。正常情況下,車轍主要以下三種類型:其一,因荷載作用超過路面強度而產生的結構性車轍;其二,瀝青混凝土變形造成的流動性車轍;其三,施工過程中瀝青層壓密問題造成的車轍。車轍產生的原因主要是瀝青混合材料的級配設計存在不合理的情況,礦料級配中細料多、礦粉摻量過大、瀝青穩定性差、荷載作用過大、環境溫度、基層和面層施工密實度不足等,致使路面在車輪的重復碾壓下產生變形現象。

3.2 應對措施

首先,改善瀝青混合材料的級配。增大集料的粒徑尺寸和碎石的含量,以此來提高瀝青混合材料的抗變形能力。實踐證明,中粗粒式的瀝青混凝土材料產生的車轍深度要明顯小于細粒式瀝青混凝土。就級配而言,密級配的抗車轍能力明顯高于開級配混凝土。

其次,控制瀝青混合材料中的瀝青含量?;旌喜牧现械臑r青含量要嚴格按照國家的相關標準進行添加,不能過量。此外,還要提高瀝青的等級,這樣才能保證瀝青混合材料的高溫穩定性。

第三,盡可能加大瀝青混合材料的壓實度。壓實度對瀝青混合材料的抗變形能力有明顯的影響。壓實度越大,瀝青混合材料的抗變形能力越強。所以,瀝青混凝土路面在施工過程中,要盡量選擇大噸位的壓路機,保證瀝青混合材料進行充分的碾壓,達到或者超過了相關規定的壓實度標準。

第四,使用SMA結構來提高瀝青路面的抗高溫、抗重壓能力。SMA是一種新型的斷級配密實性熱拌混合型材料,其中粗集料的含量較高,填料和瀝青含量多,同時還含有少量的穩定改性劑。其中的粗集料相互嵌鎖形成了高穩定性的結構,細集料、瀝青和填料將結構框架結合在一起,添加的纖維可以增大混合材料中瀝青的含量,加厚瀝青膜,提高路面的耐久性和抗壓力。

SMA混合材料與普通密級配瀝青混凝土混合材料相比,普通的密級配瀝青混凝土,細集料以下的部分約占總體含量的一半,這時,瀝青的砂漿已經將粗集料撐開,粗集料實際是懸浮在瀝青的砂漿中,彼此并沒有緊密結合在一起,其中間還有相當的空隙存在,又因為交通荷載主要是由瀝青砂漿來承受的,所以普通密級配的混凝土混合材料的交通荷載力較弱。而SMA瀝青混合材料中,粗集料骨架占到了70%以上,這樣混合材料集料之間的支撐點就比較多,細料少,瑪蹄脂部分主要用來填充粗集料間的空隙。由于粗集料之間具有良好的嵌擠作用,混合材料便能產生良好的抗荷載變形的能力。

4 翻漿

4.1 原因

翻漿是寒冷地區發生的一種凍害現象。道路發生翻漿病害主要是由于氣溫的變化和土基水源的補給引起的。我國北方地區冬天氣候寒冷,冬天氣溫降低,路基上部的土體溫度將到零下5度時,土體的薄膜水和毛細水就會凍結。如果凍結線停留在某一深度,下層尚未凍結的薄膜水和毛細水就會向凍結處聚集,并產生凍結現象,形成一個聚冰層。此時,路基土體就會發生不均勻的凍漲現象,導致路面被抬高,出現凍漲裂縫。只有等到來年氣溫回升,路基的冰凍層才開始融化。并且路基中部比兩側化凍快,容易在路面形成一個凹槽,致使路基凹槽中的大量水分無法排出,甚至路基演變成稀泥,大大降低了道路的承載能力。在車輛反復荷載作用下,路面被進一步壓壞,甚至出現泥漿從路面裂縫中擠出的現象。

4.2 應對措施

針對瀝青公路的翻漿病害,在路基填筑施工時,就應該在凍層范圍內,填筑沙礫等透水性佳的材料,保證地下水能夠及時滲透到路基范圍以外,防止因毛細水上凍而出現的翻漿現象。

5結語

瀝青混凝土路面的病害不僅影響了道路的使用效果,而且存在著一定的交通安全問題。所以,應引起施工單位、養護單位、科研單位等多方的重視。施工單位在施工過程中,要嚴格按照道路瀝青路面設計的相關規范和指標進行施工,嚴把質量關。養護單位要不斷提高道路的養護治理水平,實踐表明,科學有效的養護不但可以保證道路瀝青路面的行車效果,還能有效節省養護資金。科研單位要不斷進行深入的研究,改變科研與建設脫節的現象,把瀝青路面的建設工作同科研工作緊密結合起來,不斷積累實踐經驗,從根本上減少瀝青路面病害現象的發生。

參考文獻

第7篇

Abstract: the disease of cement concrete pavement for driving speed, safety and comfort has important influence. This paper analyzes the four categories of cement concrete pavement in the disease: fracture attck, vertical displacement attck, joint diseases, the surface of such diseases, all kinds of disease of the type of weight degree classification and discussed in detail, and then discusses the cement concrete pavement is the basic diseases treatment methods, and puts forward some corresponding preventive measures.

Key words: treatment of concrete pavement

中圖分類號: U457+.2 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

近年來我國公路工程得到迅速發展,作為其技術關鍵之一的路面工程也得到明顯發展,其中包括水泥混凝土路面的廣泛使用。隨著水泥混凝土路面的廣泛應用,也相應暴露出一些與設計、施工及使用相關的病害,這些病害處理不好,將會嚴重影響行車速度、安全及舒適性。因此,分析水泥混凝土路面的病害,并采取針對性的處治對策,對于我國公路工程的健康發展具有重要的現實意義。

1 水泥砼路面病害產生的原因

1.1裂縫類病害的成因分析

由于水泥砼路面的非均質性、低韌性及現場環境條件和施工工藝水平的可變性,很難完全避免砼面板的開裂,因此,裂縫類病害在水泥砼路面病害中較為常見。

縱向裂縫是順道路中心方向出現的,修補不及時,往往會變成貫穿裂縫。出現的主要原因是:(1)、路基發生不均勻沉陷;(2)、砼面板厚度與基礎強度不足導致產生荷載型裂縫。

橫向裂縫是沿著與道路中心線大致垂直的方向產生的,出現的主要原因是:(1)、砼路面鋸縫不及時,砼面板由于溫縮和干縮發生斷裂;(2)、由于切縫深度過淺,應力沒有釋放,因而在臨近縮縫處產生新的收縮縫;(3)路基發生不均勻沉陷;(4)、砼面板厚度與強度不足,在荷載和溫度應力作用下產生強度裂縫。

斜向裂縫橫貫砼路面板角或與行車方向相交成銳角,主要原因是由于下臥土層發生唧泥病害或不均勻沉陷而使板邊喪失支撐,在重載反復作用下產生裂縫。

交叉裂縫表現為砼面板裂縫相互交叉,主要是不良路基土的不均勻沉降導致的,此外,超載、重載的重復作用也可能引起這種破壞。

1.2變形類病害的成因分析

淤泥產生的主要原因是雨水沿接縫或裂縫滲入基層,在行車荷載作用下,基層的粉細料和水一起被擠出,使基礎逐漸失去支撐能力,最終發生砼面板斷裂。

錯臺病害產生的原因是:(1)、唧泥病害處理不及時或不當,路基細料在抽吸作用下向后方板移動、堆積,造成前板低,后板高的錯臺現象;(2)、基礎不均勻沉降,導致縫的兩側形成臺階。

沉陷通常是由于路基土沉降或固結所引起的,特別是接近橋涵構造物處或道路加寬部分會由于壓實不足而往往會產生沉陷。

拱起表現為接縫處板塊出現向上隆起,橫縫兩側的板體明顯抬高。產生的主要原因是:(1)、脹縫被砂、石、雜物堵塞,使板伸脹受阻;(2)、脹縫設置的傳力桿水平、垂直向偏差大,使板伸脹受阻;(3)、長脹縫砼板在小彎道、陡坡處以及厚度較薄時,易發生縱向的失穩,引起拱脹;(4)、由于基層中存在生石灰及不穩定的廢渣,自身發生反應導致路面拱脹。

1.3接縫損壞類病害的成因分析

接縫損害類病害通常表現為水泥砼路面縱橫縫兩側50cm寬度內,板邊緣砼開裂或成破碎,產生這種現象的原因是:(1)、脹縫被泥砂、碎石等雜物堵塞或傳力桿設置不當,阻礙了板塊熱膨脹,過大的溫度應力使板邊脹裂;(2)、縮縫使砼板形成臨空面,再加上填縫料質量不能保證,使得板邊在車輪荷載反復作用下被壓碎;(3)、由于切縫時間過早,使縫邊較早受到損傷導致日后損壞;(4)、填縫料質量差,如粘結強度低,延伸率及彈性差,不耐老化,填縫料與縫壁粘結不牢靠等。

轉1.4表面缺陷類病害的成因分析

表面裂紋產生的主要原因是:(1)、鋪筑后的砼表面游離水分蒸發過快,體積急劇收縮導致開裂;(2)、砼配合比不合理,水泥用量、砂率過大;(3)、砼表面過渡振蕩或抹平;(4)、養護不及時。

起皮表現為面層3-13mm深的砼品質變壞而產生脫落,主要是由于砼路面施工中過度抹面,使用的集料質量不合格或砼配合比不當(如細集料過多)引起的。

露骨是指砼路面在行車作用下水泥砂漿磨損或剝落后石子的現象。主要是由于:(1)、施工時混合料塌落度小或摻入早強劑不當,在平板振搗后,砼就開始凝結,以至待輥筒滾壓和收水時,石子已壓不下去,抹平后,石子外露表面;(2)、水灰比過大或水泥的耐磨性差,在行車作用下很快磨損或剝落。

坑洞一般表現為路面板表面呈現孔洞狀,一般孔的直徑為2.5mm-10mm,深度為1mm-5mm。主要原因是:(1)、施工質量差或砼材料中夾帶朽木、紙張和泥塊等雜物;(2)、某些車輛的金屬硬輪或掉落硬物的撞擊。

2 水泥混凝土路面病害的預防

水泥混凝土路面的病害處治始終是一種事后補救的方法,對水泥混凝土路面病害,更多的應當以建立預防為主的思想,盡量在設計和施工中予以避免減少,本文在此提出以下幾點建議:

(1)嚴格路基特別是基層參數的選取,如各基層回彈模量、含水率、液限、現場承載力等,確保施工值與設計值一致,并且設計取值與現場客觀實際相符,因此必要時應加大基本設計依據、參數的現場實際測定方面的工作,而不能僅按規范選取。

(2)加強路基施工管理,對填方路基,確保分層回填,分層碾壓,并強化施工單位自檢和監理檢查工作,一要保證達到要求的壓實度,并要求壓實均勻,特別是路肩部位及車道與路肩交接部位,此處極易產生縱向錯臺;對半填半挖路基,特別注意挖、填結合部位的碾壓。

(3)對用作路基的土,應加強土質的鑒別和性能測試,對膨脹土,注意區分其類別,對強膨脹土,必須置換,對中、弱膨脹土,采用適當的方法對土質進行改良,基坡較大時,采用適當的設施來加強土坡穩定性,從而保證路面不破壞。

3 水泥混凝土路面病害的處治

3.1裂縫修補

水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時要根據具體情況采用相應的技術措施。縫寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫口較寬時,采取擴縫灌漿法;對貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。裂縫的修補方法為:

(1)對混凝土路面裂縫的修補在3 mm以下的非擴展性表面裂縫,可采用壓注灌漿法,用壓力灌漿器將灌漿材料溶液壓入縫內。

(2)對局部性裂縫且縫口較寬時,可采用擴縫灌漿法。將縫內雜物、灰塵用壓縮空氣吹凈,確??p內無水和干燥。在縫兩邊各約3cm的路面上及縫內涂刷一層聚脂底膠層,厚度為0.3±0.1mm,底膠用量為0.15kg/m2;將環氧樹脂與固化劑等灌漿材料,按比例配制好,攪拌均勻后,直接灌入縫內養護2~4天,即可開放交通。

(3)對貫穿全厚板塊的開裂狀裂縫,采取條帶罩面法進行修補,其施工工序較為繁瑣。首先沿裂縫兩側約20cm平行切出7~10cm深的兩條縫, 將縫間的混凝土料鑿除, 沿裂縫兩側10cm鉆鈀釘孔, 每隔50cm鉆一對。鈀釘長約20cm, 用<16螺紋鋼筋制成, 彎鉤約長7cm。然后將孔槽內填滿快硬砂漿, 安裝鈀釘。

3.2接縫修補

接縫是水泥混凝土板塊的薄弱部位。當填縫料出現老化損壞時, 則必須立即更換填縫料。以免填縫料與板塊之間被拉出空隙, 受雨水進入造成唧泥、錯臺等,或因質硬的石子進入縫內, 導致板邊破碎。接縫施工時,為保證清縫質量,對雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機切割,其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理,然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料,按規定進行熔化,使其具有較好的流動性,加熱溫度不宜過高、過低,時間不宜過長,以避免材料老化或流動性較差。堅持周期性養護,根據填料有效使用壽命,對全部構造縫進行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進行補灌,保證構造縫全部密封。

4 結語

公路建設是一項基礎建設,是我國經濟發展的標志之一,從近幾年全國建成通車的高等級公路來看,二條路比一條路要好、這說明:“質量”這個概念已被人們所接受,并逐步認識到了它的重要性。一條高質量、高標準公路的修建,不僅離不開一支具有高素質的施工隊伍,同樣必須有一支高水平、責任心強的監理隊伍和具有科學頭腦的管理隊伍。

參考文獻:

[1]吳小紅,等.路基病害的成因及處治措施[J].山西建筑,2008(12).

[2]祁昌旺,等.高速公路路基質量通病及其防治措施[J].黑龍江交通科技,2007(3).

第8篇

【關鍵詞】路面病害成因處理技術措施

中圖分類號:U457+.2文獻標識碼: A 文章編號:

一、常見的路面病害成因

1、公路路面病害的種類

(1)斷裂類病害。斷裂類病害按裂縫出現的方位和板斷裂的塊數可分為平行中心線的縱向裂縫、斜向或垂直中心線的斜向或橫向裂縫、從板角到斜裂縫兩段距離小于1.8m的角隅斷裂和斷裂板等四種病害。

(2)接縫類病害。水泥混凝土路面接縫類病害,按損壞的形態和影響范圍分為填縫料損壞、縱向接縫張開、唧泥和底板脫空、錯臺、接縫破損以及拱起等六種病害。

(3)豎向位移類病害。在公路的投入使用過程中,路面豎向位移類病害按產生的原因不同,可分為脹起和沉陷兩種,這種病害對公路交通的正常運行有著巨大的阻礙作用。

(4)表層類病害。在公路運行的過程中,水泥混凝土路面表層類病害可分為磨損和露骨、紋裂和網裂起皮、活性集料反應引起的網裂、粗集料凍融裂紋和坑洞五種。

2、路面病害的成因

(1)交通流量增長過快、運輸車輛超載嚴重。隨著經濟的快速發展,公路上行駛的重車比例越來越大,為了追求最大利潤,超載、超軸限的現象十分嚴重,這已經嚴重超過了按照標準軸載設計的路面結構強度,超軸載作用在路面上的荷載超重是造成公路早期破壞的主要原因。

(2)水對路面的損害。水對路面的損害是非常大的,路基毛細水上升或路基與基層間浸入水,受力后產生抽吸作用,結果就會使該處的土與水混合成為稀泥,形成水與土的軟弱夾層,直接結果就是減弱基層的抗剪強度,最后致使路面產生開裂現象。當水和土混成的稀泥被抽吸到基層,從路面的裂縫中被排擠出,那么就形成了翻漿,一定程度上加速了路面的破壞。目前使用的多碎石瀝青面由于碎石粗集料粒徑偏大,大大改善了路面抗滑、抗變形等的性能,但是由于壓實困難,往往壓實度很差,與之前相比更容易產生較大的空隙。當路表水浸入時,如果沒有及時地排除水,就很容易造成路面的早期破壞。

(3)接縫填料失效。路面上,在使用中水泥砼路面隨氣溫變化而脹縫和冷縮,氣溫上升時板塊膨脹填縫料被擠出,但是當氣溫逐漸下降時填縫料不能恢復,于是就在縫中形成空隙,或者會有泥砂等雜物摻入,且雨雪水沿縫隙滲透,會使得接縫處變形和破損。雖然縮縫隨氣溫變化幅度不大,但是經日積月累若干次收縮,填縫料自身老化失效,假縫拉裂成真縫,和脹縫形成的破損相似。除溫差對填料的破損影響之外,超重車后軸對接縫填料的破壞是填縫料失效的重要原因,施工養護不規范也是接縫破損的原因。如果接縫填料失效,地面水從接縫滲入基層,就會直接造成地基承載力降低,在行車荷載作用下,水就會引起沖刷,造成混凝土板底脫空、板角斷裂等,進一步發展成砼板斷裂破壞。

二、處理路面病害的技術措施

1、設計方案的措施

從目前的設計規范來看,結構層的設計偏薄,路面基層、底基層滿足不了行車荷載的作用,通過路面結構設計可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求,特別是應考慮特大車輛荷載對路基路面所產生的影響。a.在進行半剛性路面設計時,首先應選用抗沖刷性能好、干縮系數和濕縮系數小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。b.選用松弛性能好的優質瀝青做瀝青面層。在缺少優質瀝青的情況下,應采取改善瀝青性質的措施。c.在穩定度滿足要求的前提下,優先選用針人度較大的瀝青做瀝青面層。d.瀝青面層采用密實型瀝青混凝土。e. 采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期問一般不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。

2、路面結構層施工措施

(1)底基層、基層

為了縮短半剛性基層混合料從拌和到碾壓成型的時間和確保拌和、攤鋪、碾壓的質量,基層必須采用固定式拌和機攪拌、攤鋪機攤鋪等,以確保底基層、基層的分層流水連續作業,優質、高效、快速施工,基層施工取締路拌施工工藝。

底基層、基層混合料的組成材料質量應符合要求,尤其是石灰應提前充分消解人工全部過篩,避免混合料成型后有未消解灰的“放炮”現象。拌和混合料的各種材料用量配合比應正確,拌和必須充分、均勻、色澤基本一致。底基層采用路拌法施工時,應保證含水量均勻,特別是上下一致,拌合深度內不允許留有“素土”夾層。整個拌和過程中應不斷加強對石灰、水泥劑量、含水量的檢測,施工含水量應大于最佳含水量的1%~1.5%。

攤鋪基層必須采用混合料攤鋪機全幅攤鋪,確保表面平整無拉槽、離析現象。底基層采用灰土拌和機路拌法施工、平地機整平時,應重視縱、橫向接縫處拌和質量及平整度,碾壓成型后嚴禁薄層貼補找平。

(2)透層瀝青、下封層、粘層

透層瀝青:澆灑透層瀝青前應對基層的平整度、橫坡度強度等各項指標嚴格檢驗,符合要求后再清除基層頂面的調料和粉塵,清除必須徹底,透層瀝青用量應嚴格控制在瀝青路面施工及驗收規范低限。

下封層:可采用層鋪法或拌和法施工。為便于砂料或瀝青混凝土攤鋪機作業,鋪筑厚度宜控制在1.5~2cm。砂粒料式瀝青混凝土空隙率宜小于2%。

粘層:瀝青中、下面層不能連續施工時,應對表面被污染部分刷粘層油。瀝青中、上面層宜連續施工。

(3)瀝青混凝土面層

瀝青混合料拌和。嚴格按規范要求控制瀝青和集料的加熱溫度,瀝青混合料的出廠溫度應與天氣溫度變化、風速大小、運輸時間長短等各種因素進行適當調整,不合格料不允許出廠。

嚴格控制油石油比和礦料級配,每臺拌合樓每天上、下午必須做一次馬歇爾試驗和抽提篩分試驗,當發現瀝青混合料油石比或級配超過允許偏差值時應及時調整。油石比的控制應考慮到粘層油的影響。

瀝青混合料運輸應覆蓋保溫,裝車及運輸需防混合料離析。

瀝青混合料攤鋪應確保連續不間斷地攤鋪作業,必須保證攤鋪溫度,嚴格控制基準線,調整燙平板的振級使初始壓實度控制在85% 以上。確保厚度、平整度,攤鋪的瀝青混凝土層表面應粗、細均勻、致密、無明顯接縫。

瀝青混凝土面層的碾壓。碾壓是保證瀝青混合料耐久性的最重要的一項工序,在壓路機輪前混合料不產生推移、壓后路面無裂紋的前提下趁熱早壓。碾壓以驅動輪在前為易,用輕型鋼輪壓路機初壓,從橫斷面上低的一側逐步向高的一側碾壓,后用輪胎式壓路機復壓至穩定和無輪跡,最后再用輕型壓路機終壓。

3、道路的養護

圍繞建設與養護、維修與預防的關系,隨著路網的不斷完善,只有長期保持良好的路面使用性能,道路建設的巨額投資才能充分發揮其投資效益,而長期保持路面良好的技術狀況必須有一個強有力的養護維修支持系統來保障。從這一意義上來說,養護維修實際上是道路建設的一種延續。

在路面養護和維修的關系上,長期以來人們總是習慣于等到路面開始出現損壞后,才對它進行維修,而對于路面還處于良好狀態下進行預防性養護的意義則往往認識不足。預防性養護實質上是一種周期性的強制保養措施,并不考慮路面是否已經有了某種損壞。

預防性養護最佳實施時機應該是在路面尚處于良好狀況、或者只有某些病害先兆時進行。雖然預防性養護需要投入某些費用,但它是一種費用一效益比非常良好的養護措施。當路面剛出現病害先兆時,及時對路面進行養護要比發生大的病害后處理簡單,節省費用,說明重視預防性養護的經濟意義。

參考文獻:

[1] 毛亞慶.水泥混凝土路面瀝青罩面層反射裂縫的防治[J]. 黑龍江科技信息. 2011(10)

第9篇

關鍵詞:瀝青;病害;成因;防治措施

隨著我國瀝青道路建設的增多,交通量的日益增大,使目前我國道路路面的質量問題凸顯,早期破壞的現象如開裂、泛油、剝落、車轍等均很常見,這不僅使得道路正常維修期大大提前,直接影響了交通,也增大了養護管理資金的投入。

一、常見瀝青路面病害及成因

(一)瀝青路面的車轍和橫向移動

車轍是在行車載荷重復作用下,路面產生累積永久性的帶狀凹槽。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內部;(4)由于基層含不穩定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。

(二)瀝青路面的松散

松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現,但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。

(三)瀝青路面的裂縫

瀝青路面建成后,都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導致路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產生結構性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。

(四)瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反復作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。

(五)瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。

(六) 瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結構層次深,主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是:(1)土質路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強度不能適應日益增長的交通量,易發生疲勞破壞:(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結構遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發生錯位。

(七)瀝青路面的泛油

泛油是瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現象。其泛油的成因如下

(1)混合料組成設計不當?;旌狭现袨r青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成面泛油。

(2)混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。

(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。

(4)施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。

(5)水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。

二、瀝青路面病害原因及預防措施

(一)病害原因

瀝青路面在運營期間出現早期損壞現象,影響正常運營。現在總結分析的原因可歸納為:

1車輛超載的影響。

隨著我國經濟的迅速發展,城市道路上的貨車今天能夠量增長非常快,某些部門從自身利益出發,超載嚴重,甚至達到了令人無法想象的程度。超載嚴重是造成早期破壞的主要原因之一。

2施工與養護因素的影響

2.1材料選擇目前我國的城市道路大部分都選用優質進口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調查中發現,有些建設部門為了確保瀝青的質量,在進行招標時將指標定得過高,以至于有些瀝青供應商為了迎合主管部門的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標值,嚴重影響了瀝青路面的壽命。

2.2在實際生產中,施工人員一般都嚴格按照實驗室配合比中的骨料用量應用于實際生產。但這種方法生產的混合料往往不到設計要求,有的甚至出現較大偏差,出現了“目標配合比設計”與“生產配合比設計”不相符的情況,其原因就在于骨料的吸水性上。我國現行的瀝青混凝土路面設計方法中,集料密度采用的是視密度,而在實際生產過程中,因為自然條件、環境因素的影響,使生產配合比與實驗室配合比出入很大。

2.3混合料的拌和、攤鋪和壓實 攤鋪和壓實兩項工作是路面施工的重要環節。攤鋪質量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發生。攤鋪過程中除嚴格按《規范》要求施工外,還應著重控制攤鋪溫度、供料速度與前進速度相協調、防止大料滾動離析等環節。碾壓過程應遵循少量噴水,保持高溫,梯形迭進的原則。決不能片面追求平整度,進行低溫碾壓,降低壓實度標準;低溫碾壓易造成空隙率多大,壓實度不足,使路面滲水,導致早期破壞;過度碾壓易造成構造深度偏小,甚至出現泛油病害,影響行車安全。碾壓過程要及時、迅速,并要保持碾壓要求。絕對不允許壓路機中途急停、轉向,一面發生推擠、擁包現象,從而影響平整度。

2.4路基施工缺陷的影響 有些城市道路早期破壞與路基施工質量有關,特別是軟土地區。路基軟土地基不穩定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。

2.5橋梁施工缺陷的影響 橋面瀝青路面早期破壞通常發生在那些預拱度設置不合理造成橋面瀝青面層厚度達不到設計要求、簡支梁橋伸縮縫施工質量差的橋梁結構上。由于橋面的變形條件和彈性狀態受橋梁的整體剛度和局部剛度控制,與一般路基上路面變形狀態不同,未達到設計厚度的瀝青面層往往受到剪切破壞。而且一旦有病害發生,便迅速擴展到全橋,很難局部修復。

2.6養護與管理 路面早期養護措施不及時、不完善等也是城市道路瀝青路面產生早期破壞的原因。允許超載車輛進入城市道路或對超載車輛控制不嚴則更是早期破壞的直接原因。

(二)預防措施

針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方面采取相應的預防措施。

1材料方面

合理確定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青,精選礦料,準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優良,均可有效減少裂縫。

2設計方面

精心設計,對地形復雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或對填料進行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強度和穩定性,以保證路面具有穩定的基礎:選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫度變形系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優質瀝青做瀝青面層;在穩定度滿足要求的前提下,應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

3施工方面

精心施工,選擇先進施工工藝和機械設備,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規范要求,嚴格按設計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規范容許的范圍內;半剛性基層碾壓完成后。要及時養生,防止其產生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水量不受損失;養生結束后,應立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。

4養護方面

嚴格養護管理,加強路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的進一步擴展。

5加強交通管理

加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。

三、結束語

瀝青路面中的病害給道路交通帶來各種各樣的隱患,這是一個不容忽視的問題,但這些病害不是不可克服的,只要我們認真選材,精心設計,把握住各個施工環節,嚴格按照施工規范和操作規程進行施工,做好道路養護工作,加強變通管理,很多病害是可以避免或降低其破壞力的。

參考文獻:

[1] 張洪亮.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策 [M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 李小亮. 瀝青路面早期破損原因及防護措施[M].北京:人民交通出版社,2004.

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