公路沥青路面的早期损坏与防护

来源:公路监理工程师    发布时间:2013-04-01    公路监理工程师辅导视频    评论

  1.1.6泛油
  高速公路沥青路面的泛油现象与以往渣油路面的泛油现象有明显差别。高速公路沥青路面的泛油现象主要产生在行车道上,超车道上的泛油现象很少。行车道上的泛油现象主要是间隔式和条片状,而且间隔距离往往大于泛油条片的长度。连续泛油和整个行车道全面泛油的现象不多。早期使用LH-20Ⅰ和LH-20Ⅱ或AK-13B型沥青混凝土做表面层的高速公路都有这种泛油现象,但并未引起大家重视。随后建成通车的其他高速公路也有类似现象。实际上,每条高速公路的沥青路面都有泛油现象,只是数量多少和程度轻重的差别。有的路段泛油严重且连续,有的路段间隔式条片状较严重的泛油和中等泛油都有。近几年来铺筑的SMA试验路段和正式工程也都有轻重不一的泛油现象。某高速公路部分路段的改性沥青SMA也有泛油现象。
  1.1.7松散
  松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程,集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的原因。有多种情况可能导致松散:
  1)集料颗粒被足够厚的粉尘包覆,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。
  2)表面有离析,离析处缺少大部分细集料。
  3)沥青混凝土面层内局部密实度低,需要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力。如混合料的压实度不够,集料就容易从混合料中脱落……
  1.1.8横向裂缝
  横向裂缝是沥青面层发生最多的一种裂缝。每条沥青路面道路和每条沥青路面高速公路上都有或多或少的横向裂缝,通常也把它看作是沥青路面早期破坏现象之一。高速公路沥青路面的横向裂缝绝大部分是温度裂缝。在冰冻地区温度裂缝有两种:一是冬季突然大幅度降温引起沥青面层产生低温收缩裂缝;二是气温变化引起沥青面层产生温度应力,温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。在冬季和气温低的地区,通常低温裂缝是主要的。温度裂缝起始于表面大风降温过程中,面层表面的温度最低,温度变化时也是表面的温度变化率最大。因此,表面产生的温度拉应力最大以及温度裂缝总是起始于表面并向下较快延伸。
  半刚性路面的裂缝率与柔性路面的裂缝率没有明显差别,德国对170个路段进行了长达18年的跟踪观察后得出结论,半刚性路面的裂缝率与柔性路面的裂缝率没有明显差别。
  温度裂缝逐年增加由于沥青随时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力(或抗拉强度)会逐年降低,因此,温度裂缝也是逐年增加。采用优质沥青会明显减少温度裂缝,特别是减少早期温度裂缝。沥青较稀、粘度较高有利于减少温度裂缝在其他条件相同的情况下,采用较稀(针入度较大)的沥青有利于减少温度裂缝。面层沥青混凝土的强度大幅度降低时,面层表面产生的温度应力大于表层沥青混凝土的拉应力时,面层就会开裂。
  沥青混凝土的均匀性是沥青路面温度裂缝的重要影响因素。沥青混凝土的均匀性包括矿料级配的一致性、拌和的均匀性、有无粗细集料离析和离析现象的轻重程度、沥青混凝土压实度或空气率的一致性以及层厚的一致性。沥青混凝土的均匀性愈好,其强度就愈均匀,面层表面的薄弱处也就愈少。因此,在其他条件相同的情况下,沥青混凝土面层的均匀性愈好,表面产生温度裂缝的时间可能愈晚,温度裂缝的数量也会愈少。
  沥青路面的面层厚度是温度裂缝的又一影响因素。面层愈厚并不意味温度裂缝愈少,在其他条件相同的情况下面层愈厚,表面产生的温度应力可能愈大,因此产生温度裂缝的可能性愈大、情况愈严重。
  2沥青路面早期损坏的原因分析和防护措施
  鉴于上述早期损坏现象,笔者根据自己的实践提出如下的原因分析和防护措施。
  2.1水损坏
  2.1.1半刚性路面产生水损坏的内因和外因
  沥青路面产生水损坏的外因是降水量、交通量和交通组成以及行车速度。通常降水量大的地区,水损坏现象较降水量小的半干旱和干旱地区为严重。交通量大和载重车辆多的高速公路较交通量小和载重车辆少的高速公路更严重;产生水损坏的内因:第一是罗型沥青混凝土的空气率较大和罗型沥青混凝土的压实度偏小,现场实际空气率较大,以及沥青混凝土不均匀造成的局部空气率更大。第二是沥青与碎石的粘结力不足。第三是我国的路面设计方法习惯上不考虑路面结构层排水和不设置有效防水层。

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