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时间:2018-12-09
《城市道路沥青路面病害原因分析与防治(1)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、城市道路沥青路面病害原因分析与防治一、沥青路面病害原因分析 1、沥青质量问题 由于近几年国家城市基础设施建设,城市道路开工项目很多而建设资金又有限,因此,在道路结构层的厚度设计、材料的使用上本着经济适用的原则,而对交通量的变化,使用年限并没有重点研究。像高等级沥青路面,省市采用的是上面层使用进口沥青,而中面层、地面层则采用国产沥青,就国产沥青而言能达到规范要求的厂家并不多,而且数量十分有限,不可能满足国内建设规模的需要。 2、设计规范存在的问题 目前,柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制,路面设计以轴载100kN的
2、双轮组单轴为标准轴载;对沥青混凝土面层应采用容许回弹弯沉、弯拉应力和剪应力三项指标设计;在交通量小的支路上铺筑沥青时,可仅用容许弯沉值设计;对沥青碎石面层采用容许回弹弯沉和剪应力两项指标设计。设计年限内标准轴载累计数和折合成标准轴载累计数作为控制指标。 在路面设计中,一方面交通车辆调查资料,是为通行能力服务的,没有考虑到超载的问题,使得设计中得不到准确轴载,造成设计年限内累计标准轴载出现与事实不相符的情况。这样,对于一些道路而言,从一开始就降低了累计标准轴的数量,使得设计弯沉值偏大,基层、低基层的拉应力偏小,造成路面整体
3、刚度不足,导致路面提前破坏。 另外,由于受经济利益的驱动,载货车辆中,80%有超载现象,正是这部分超载车辆加速了路面的破损,促使路面开裂、推拥,甚至局部下陷。 3、气候的影响 (1)低温裂缝。沥青材料在较高温度条件下具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力增长,混合料劲度急剧增大。由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉
4、强度,沥青面层就会开裂,产生裂缝。由于沥青路面宽度有限,收缩路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。 (2)温度疲惫裂缝。这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲惫,使沥青混合料的极限拉伸应变变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。沥青路面具有高温软化特性,尽管设计及施工中尽可能降低油石比,最大限度地利用骨料级配增大高温稳定性,但在车辆长期作用下仍要产生车辙。泛油一般出现在高温天气,由于气温升高而导致沥青软化点的不适应。 4、沥青混
5、凝土配合比设计存在的问题 沥青混凝土配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段对要达到的目的都有明确的要求,在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工。因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混凝土内在质量存在先天不足。另一方面,由于现状所致,政绩工程工期较短,加上低价中标,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性、稳定性均有较大的差别。虽然大部分单位在开工前都作了筛分分析符合要求,在施工过程中也
6、检测并予以调整配合比,但由于差异性大,不可能做到十分准确,导致路面出现一些常见病害。 5、沥青混凝土拌合温度的控制 石油沥青拌合出场温度要求在120~165℃,而实际上有些施工单位由于设备和人员素质等原因,在拌合温度控制方面时高时低很不稳定。温度过高可能导致沥青变质,没有黏性使沥青混凝土松散;温度过低,沥青混和料拌合不匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的原因。在沥青混合料拌制完成后,从拌合厂向摊铺现场运输的过程中,空气与混合料之间的温差一般大于120℃。加上因速度形成的相对风速较高,会导致混合料温度
7、在到达现场前有较大的下降。降温幅度由表及里逐渐减少,最严重的降温区发生在料堆表面和马槽的接触面。降温严重程度取决于运输时间、速度、气温、保温措施等因素。 6、沥青混凝土的摊铺 现在摊铺设备断面加宽,沥青混合料从中间通过胶轮输送到两侧,由于距离大,必然产生离析,这种离析改变了沥青混凝土生产配合比;其次,由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加,产生变形,对路面横坡的控制也有较大影响。 另外,在混合料从运输车向摊铺机喂料斗卸料到刮料板输料的过程中,接触面表层料,非凡是两侧车厢接触面的表层料,在每车料中最后被刮料板
8、送到螺旋布料器,即每一车料降温幅度最大的表层“冷”料是集中被铺出的,表面料降温幅度较大、在正常的碾压过程中压实度难以达到要求,是路面发生松散、坑槽和渗水破坏的原因。7、平行交叉作业对路面质量的影响 城市道路施工过程中涉及的单位较多,如:自来水、雨污水、供热、煤气、电信、电力、有线电缆、道路照明等地下管
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