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

  2.1.2减少沥青路面水损坏的措施
  沥青混合料的压实度不够,使原本空气率较大的罗型沥青混凝土的现场空气率更大,也使罗型沥青混凝土的空气率偏大,其结果是水容易侵入面层。沥青混凝土矿料颗粒组成过大的变异性以及混合料的离析,都会使竣工后沥青混凝土的密实度、空气率和沥青用量变异性大。沥青混凝土的这种不均匀性在面上形成了许多小面积的孤立水容易侵入的通道。必须从设计和施工两方面考虑采取多种措施,才能基本解决路面的早期水损坏,使水损坏现象降到最少。需要和可能采取的措施如下:
  1)沥青面层的各层都用空气率不大于5%的密实沥青混凝土。
  2)提高沥青与矿料的粘结力要求。
  3)提高压实标准,增加现场空气率指标。
  4)路面结构中设排水层或防水层。
  5)解决矿料级配和温度变异性。
  2.2泛油
  沥青用量过大是沥青面层泛油的最根本原因,而沥青用量过大的主要原因有:
  1)沥青混合料设计时的击实功不够。我国在设计沥青混合料时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于野外行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多。布朗(Brown)和克劳斯(Cross)指出,热拌沥青混合料的实际(路上的)密度常超过室内的密度。
  2)施工控制不严和管理不善。矿料级配常有明显变化,而沥青用量保持不变。
  3)少数施工单位习惯于使用沥青用量较大的混合料。
  2.3纵向形变和裂缝
  2.3.1纵向形变产生原因
  1)地基的固结形变。在未填筑路堤之前,地基上没有任何荷载,地基处于平衡状态,一旦填筑路堤后地基受到外加恒载的作用(未计行车荷载),填土路堤愈高,地基受到的外加恒载愈大。1m高的路堤让地基承受的恒载常达17kN/㎡~18kN/m2以上,外加恒载使地基原有的平衡状态遭到破坏。地基土在路堤恒载作用下逐渐产生固结形变,直到达到新的平衡状态为止。地基产生固结形变的大小,既与填土高度有关,又与地基内部各层土的性质(压缩性)有关。即使是非软土地基,在土的压缩性大的情况下,在约10m高的路堤作用下,产生的固结形变可能高达50cm以上。
  2)路堤的固结形变。路堤固结形变的大小与填土高度、土的性质和压实度密切相关。通常土的性质不好,路堤产生的固结形变可能大;土的压实度不好(偏小),路堤产生的固结形变就大;路堤愈高,总的固结形变量就愈大。增加路基的压实度可以显著减少路堤的固结形变,同时增加路基的强度和稳定性。
  2.3.2减少早期纵向裂缝
  客观上每条高速公路都有或多或少的纵向裂缝。路堤下的地基在横向不可能是均匀一致的,路堤的压实度在横向也不可能均匀一致,因此细而短的纵向裂缝几乎是不可避免的。但是,有的高速公路路面产生纵向裂缝过多、过早,裂缝的宽度过大和长度过长,严重影响路面的使用性能和使用寿命。路线设计和路基施工都应该尽力避免产生严重的早期路面纵向形变。产生严重早期纵向裂缝有下列多种不同情况:
  1)路线从局部洼地通过,路堤位于洼地内,洼地的土层上部往往土质较细。
  2)路堤位于坡面上。
  3)路堤边部压实度不足,其实际密实度与路堤中部的密实度有显著差异。
  4)路堤外侧有挡土墙,部分高速公路路堤外侧有挡土墙。
  为了预防或减轻这类纵向裂缝,可考虑或使用下述两种方案之一:
  1)需要设置较深的盲沟,或将盲沟与排表面水的边沟相结合,即在边沟下再设置盲沟,并将盲沟中的水设法引出到附近的河沟中。在无天然河沟的情况下,也可以在路堤附近设置一个集水蒸发池。这些预防措施宜尽早实施,愈早实施,愈有利。
  2)靠近挡土墙的路堤宽度内选用小型压实设备(如小型振动压路机,爆破夯等)进行压实。同时要显著减薄压实层的厚度,尽可能达到要求的压实度。在条件许可的情况下,在此宽度内采用砂砾、砂或石屑等透水性较大的材料。
  3)在上述宽度内,用二灰、二灰土、石灰土或水泥土分层填筑和分层压实。这些材料的强度不需要符合用做底基层时的强度标准,要求可以低得多。
  2.4优质基层
  十多年的我国高速公路的使用经验表明,半刚性基层的设计通常没有明显的问题或不足。从设计厚度看,特别是近10年来往往具有较大安全储备,或者说一些高速公路的半刚性基层设计成两层,通常是过厚的。在材料设计上唯一不足的是,有些高速公路设计文件中没有针对本路的具体交通条件,对所采用的半刚性基层提出具体的强度要求,而是笼统照抄《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034)中针对多种不同交通状况规定的强度范围。
  上述设计上的不足,一般不会导致路面早期破坏,在某种情况下可能影响路面的长期使用性能和使用寿命。因此,由基层质量不好引起的多种沥青路面早期损坏,通常是由基层施工质量不好或基层施工管理不善和控制不严引起的。以下就基层施工中值得注意的几个问题简述如下:

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