所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2014-08-13 14:32 熱度:
水破壞即降 水透入路面 結構層后使 路面產生早 期 破壞的現 象。水破壞的主 要破壞形式 有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產 生往往是由 于施工中瀝 青混凝土配 合比控制不 嚴、瀝青混合 料 拌合不均、碾壓效果 不良等導致的瀝青路面 空隙率過大 所造成的。
摘 要:隨著國家對 高速公路建 設投資力度 的加大,我國 的公路工程 建設十分迅 速。但隨著高速 公路的建成 并投入運營,瀝青路面早 期病害現象 也越來越嚴 重,引起了公路行 業人士的普 遍關注。目前,瀝青混 凝土路面最常 見的早期病 害有:裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等。基于此,筆者總結了 瀝 青混凝土 路面早期病 害的原因分 析,簡述了瀝青 混 凝土路面 早期病害預 防 措施。
關鍵詞:核心期刊論文發表,瀝青混凝土,路面,早期,病害,病害原因
一、瀝青混凝土 路面早期 病害開成原 因
1.裂縫
高速公路瀝 青混凝土路 面裂縫主要 有縱向裂縫 和橫向裂縫 兩種。縱向裂縫的 產生主要是 由于地基和 填土在橫向 不可避免的 不均勻性所 造成的。橫向裂縫的 產生往往是 由于溫度應 力的作用而 產生的疲勞 裂縫。這種溫度裂 縫往往起始 于溫度變化 率最大的表 面并很快向下 延伸,并隨著時間 增長造成瀝 青老化,瀝青面層的 抗裂縫能力 逐年降低,溫度裂縫也 隨之增加。
2.水破壞
由于水滲入 表 面層后滯 留 在表面層 的下部和 下層的交界 面上,因此在長期 行車荷載作 用下,瀝青膜開始 從面層的底 部剝落并逐 漸向上擴展,隨著下部大 量 碎石上瀝 青的剝落,瀝青混凝土 也就失去了 強度從而產生 網裂和形變。
在行車荷載 作用下,特別 在降雨過程 中和雨后行 車道上的局 部 網裂會逐 漸松散,松散 的石料被車 輪甩出形成 坑洞。由于瀝青混 凝土的不均 勻性,坑洞總是先 在瀝青混凝 土空隙率較 大處產生,隨著時間推 移,將會造成路 面大面積破 損。
水透入瀝 青 面層并滯 留在半剛性 基層頂面時,在大量高速 行 車作用下,自由水產生 很大的壓力 并沖刷基層混合 料表層的細 料形成灰漿,灰漿又被行 車壓唧,通過各 種形狀不一的 裂縫到路表 面形成唧漿。在灰漿數量 大的情況下,很快形 成更為嚴重 的裂縫,在數量小的 情況下,可使 路面形成網 裂或形變。某處一旦有 灰漿唧出,該 處很 快就會 產生網裂 和形變,隨后的 降水就更 容易透入,并形 成惡性循環,最終導致路面 嚴重破壞。
3.松散
松散是由于 瀝青混凝土 表面層中的 集料顆粒脫落,從表 面向下發展 的漸進過程。集料顆粒 與 裹覆瀝青 之間喪失粘結 力是顆粒脫落 的主要原因。可能導致松 散的情況還有以下幾點。一是集料顆粒被 足夠厚的粉 塵包裹,使瀝青膜 粘結在 粉塵上,而不是 粘結在集料 顆粒上,表面的摩 擦力磨掉 瀝青膜,并使 集料顆粒脫落。這種情況 的產生主要是 由于集料含泥量超標 所造成的。二是表面離析處 往往缺少 大部分細集料,離析面 上粗 集料與粗 集料相接觸,但只有在少數 接觸點瀝青膜 與集料粘 結。隨時間增長,瀝青 會老化,瀝青膜剝 落會使 瀝青與集料 的粘結力減弱,孔隙中的水凍 結會破壞粘結力,或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產生松散。三是瀝青混凝土面層 要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形 成局部松散。
4.泛油
瀝青從瀝 青混凝土層 的內部和下部向上移動,使表面有過多瀝青的現 象稱作泛油。新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節,特別在連續多天高溫后,在大量行車特別 是在重載車輛作用下進一步壓實,易導致瀝青混凝土內部過 多的自由瀝 青向上移動,產生泛 油現象,油石比偏 大地段表現的尤為 明顯。高溫季節雨水侵入瀝青混凝土內部后,如瀝青與礦 料的粘結力不足,瀝青很快會從集料表面 剝落并向上移動,產生更嚴 重的泛油現象。在絕大多數 情況下,泛油僅 產生在行車道上,而且是間斷式的片狀分布。
5.推移
推移的產生一般與基 層施工質量、透油層灑布質量、超載車輛比 重加大、瀝青混合料性 能不良等因素有關。在瀝青混凝土路面鋪筑前,由于基層表 面清掃不干凈、透層油 灑布不均等都 會容易造成瀝 青面層和基層粘結不良。瀝青面層建成 運營后在大量行車荷載作用下,由于與基層粘結 不良特別在瀝 青面層施工接縫處開始產生推移,隨著時間增長,輪跡帶兩側會產生擁包,甚至會出現由于 推移而造成 的嚴重裂縫。在基層平整度較差、面層厚度 較薄的地段往 往由于施 工質量等原因,基層不平整會 反映到瀝青 路面上,車輛荷載作用下面層不平整會愈加明顯,形成波浪。
二、瀝青混凝土路面早期病害預防措施
1.裂縫
瀝青混凝土路面 裂縫 是不可避免的。根據縱向裂縫形成原因,在路基 施工過程中特別 在路基拓寬地段、路橋銜接處嚴格控制填土厚 度及填料 的均勻性,并保證達到規范 要求的壓實度。瀝青路面進 行半幅攤鋪時,采取合理措 施處理縱 向冷接縫。
由于溫度變化引起的溫度裂縫,瀝青往往隨著時間增長而老化,瀝青面 層的抗 裂縫能力會逐年降低,所以采用優質瀝青會明顯減少溫度裂縫。試驗證明,在其它條件相同的情況下,采用較 稀的瀝青 有利于減少 溫度裂縫。另外,瀝青混凝 土面層抗 溫度裂縫的 能力與混凝土均勻性、壓實度和空隙率有關。混凝土均勻、壓實度高、空隙率小,混凝土強度高且比較均勻,面層表面的薄弱處也就越少。
2.水破壞
由于水破壞的 產生數量及速 度與瀝青混 凝土密實性及 空隙率大小、瀝 青與粗集料的粘 結力大小或有無抗剝落劑、交通量大小及重載車輛的多少有關。所以,有效防治水破壞發生,應從以下 幾點著手:選擇合適的混凝土類型;使用優質 瀝青及抗剝 落劑以增強瀝青與碎石的粘附性;提高施工質量;嚴格控制超載車輛;優化設計。
3.松散
松散的產生 往往是由于 瀝青混凝土面 層強度不足、壓實度過小、面層內部空 隙率過大 而造成的。因此,為有效預防松 散現 象的產生,應該做到以下幾點。第一,選用合格 的原材料,特別嚴格 控制細集料含泥量 及礦粉摻量 以增強瀝青 混合料的粘結力。第二,嚴格控制施 工溫度及壓實效果。瀝青混 合料施工溫度 過高會導致 瀝青老化,降低與礦料 的粘附性;溫度過低 會導致混 合料壓實困難,造成混合 料內部空隙率過大。第三,嚴格控制瀝 青混合料均 勻性,防止混合 料離析。
4.泛油
由于泛油 往往是瀝青 用量過大造成的,所以在配合比設計階段 必須嚴格 按照試驗規程 進行最佳油 石比的選定;在施工過程 中嚴格按照工 程師批準的配 合比進行施工,任何人不得 隨意改變 生產配合比。
5.推移、擁包、波浪
推移、擁包、波浪往往 產生在行車道上,特別是瀝青面層只有一 層時,由于長期荷載作用下,因基層與瀝青面層粘結力 較差而產生推移,推移嚴重時會產生壅包、波浪等破壞。因此,有效防治 推移等病害必 須注意以下幾點。一是加強路面基 層施 工質量,提高基 層平整度是有效防治病 害的條件之一。再者,瀝青面層鋪 筑前透層油的灑布尤 為重要,透層油灑布 前首先必須認真 清掃基層表面 浮土及 雜物并且 保證透層 油灑布的均 勻性和設計用量,提高基層與 面層的粘結力。二是有效阻 止超載車輛。隨著油價上漲等原因,近年來超載車 輛越來越多,與設計 荷載相比超載 十分嚴重。在重荷載重復作用下,特別在車 輛啟動或剎車 頻繁的叉路口及轉彎處 瀝青路面很快產 生破壞,推移、裂縫尤為常見。
三、結語
總之,瀝青 混凝土路面早期病 害的產生有多方面的因素,無論設計方面還是施工方 面都存在一些不足。鑒于目前瀝青 混凝土路面 病害早期化的特點,在優化設計的同時,更為重要 的是應該加強 施工管理、提高現場施工質量,規范施工,盡量在提高瀝 青路面使用性 能的同時,延長使用壽命,提高投資 效益。
文章標題:核心期刊論文發表瀝青混凝土路面早期病害形成原因
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