沥青路面早期损坏及防治.doc

浅谈沥青路面早期损坏及防治摘要：沥青路面普遍存在的早期损坏现象，从热拌沥青混合料组成设计和施工控制的角度分析原因，并提出相应的防治措施。关键词：道路工程；沥青路面；早期损坏；原因；防治0前言热拌沥青混合料（以下简称沥青混合料）作为性能优良的道路建筑材料，已被广泛用于城市道路和高等级公路建设，但由于沥青路面长期直接承受行车荷载和自然因素作用，如何保证路面质量，提高路面的使用耐久性，减少路面早期损坏等问题一直是广大公路建设者不断探讨的课题。沥青路面产生病害的原因比较复杂，各地因为环境、地理及气候条件不同，出现病害的方式或程度也各不相同，有些公路通车不久就出现了早期损坏现象，比较常见的病害如泛油、车辙、松散及坑槽等，笔者试从以下几个方面对沥青路面产生早期病害的原因进行分析。1沥青路面早期损坏原因1.1原材料的影响1.1.1 矿料矿质原材料对路面质量和使用寿命具有决定性作用。石料的强度、酸碱性、岩石结理情况是在矿料选材时应考虑的主要因素，矿料加工的级配、颗粒形状、表面纹理或粗糙度是保证合成矿料间相互嵌挤形成较好内摩擦力的主要物理指标。其中矿质材料分档、材料级配和合成比例直接决定了合成矿质混合料级配好坏，对提高设计沥青混合料高温抗变形能力的影响尤为明显。目前，市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产，加工的碎石针片状含量大，级配和材料均匀性差，采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。因此，设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材，严格控制矿质原材料备料质量。1.1.2 沥青沥青的稠度、感温性和含蜡量等指标直接影响沥青与矿料的粘结力，并由此影响沥青路面的强度和沥青混合料路用性能。各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号，并使用优质的沥青，对预防沥青路面早期出现车辙，有效防止路面开裂，保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。高速公路因重载、超载车辆和渠化行车作用，一般宜选用稠度大、感温性小、软化点高、含蜡量低的重交石油沥青，以增大沥青混合料中沥青的粘聚力，这对预防和提高沥青混合料抗变形能力很有效。1.1.3 掺加料沥青混合料的掺加料通常多指填料，使用比较多的如矿粉、消石灰、水泥等，此外还有用于沥青改性目的熔融或分散在沥青中的掺加料。当沥青用量一定时，填料的比面积及掺量决定了沥青膜的厚度，矿料之间滑动变形随填料的增加而减小。沥青混合料配合比设计时，选用水稳性好的填料，并保证填料足够的掺量，以减小沥青膜的厚度和自由沥青含量是十分必要的。通常沥青混合料采用的填料要求选用与沥青粘附性较好的石灰石球磨生产，并控制拌和楼利用回收粉尘的用量不超过填料总量的50%，如条件许可，建议另外掺加2-4%的水泥或消石灰等量替代矿粉。1.2材料组成设计的影响1.2.1 矿质混合料设计矿料的合成比例决定了矿质混合料合成级配，JTJ032-94公路沥青路面施工技术规范要求，矿质混合料合成级配应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过率接近技术规范级配范围的中值，但“规范”未区别各地气候差异、道路交通条件和不同油面层位的功能要求进行合成矿料级配调整，设计时片面强调按密实级配原则设计矿质混合料，这类沥青混合料结构强度受温度影响较大，通常表现为低温抗裂性和密水性较好，高温抗变形能力差。此类教训是深刻的，国内因为沥青混合料矿料级配设计不合理，通车后不久发生早期损坏的实例恐怕不止以个位数来统计。通常沥青混合料组成设计时应综合高温稳定性、密水性和表面层防滑、抗裂性要求。1.2.2 马歇尔试验技术标准和最佳沥青用量选定沥青混合料各项路用性能与沥青混合料最佳沥青用量的选定息息相关，而马歇尔试验技术标准的选定范围直接决定了沥青用量选定。实践证明，设计沥青混合料马歇尔试验的稳定度、流值比较容易能满足规范要求，因此决定沥青混合料最佳沥青用量选定的主要控制性指标是目标空隙率、沥青饱和度范围、残留稳定度和动稳定度标准等。各地进行沥青混合料设计时首先应结合本地实际情况在规范规定范围内选定合适的马歇尔技术标准，以保证据此确定的最佳沥青用量能够满足不同层位油面的使用功能要求。1.3施工控制的影响1.3.1 施工配合比的控制沥青混合料材料组成设计分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，为了保证设计沥青混合料各层的结构功能，优化矿质混合料组成设计时对目标配合提出了较明确的要求，并通过目标配合比设计确定了各冷料仓材料比例和沥青用量。生产配合比设计阶段，为尽量提高拌和楼的产量，减少拌和过程中的待料、溢料现象，应使生产配合比各热料仓矿料合成级配与目标配合比合成矿料级配尽量吻合，以此保证拌和楼冷料仓同热料仓平衡供料，并真正使目标配合比优化设计的意图得到落实。实际施工中，许多承包人出于减少施工成本或提高拌和楼产量等原因考虑，施工时任意调整冷料仓供料速度或热料仓比例、调整拌和楼沥青用量的情况时常发生，使得优化配合比设计改善沥青混合料路用性能成了一句空话。1.3.2 拌和温度和拌和时间控制拌和楼生产时，沥青和骨料的加热温度与拌和时间控制将直接影响沥青混合料的均匀性和质量。当沥青或骨料加热温度过高，会使沥青产生老化，常见沥青混合料出现枯料、没有色泽，沥青或骨料加热温度过低或拌和时间不够时，常易出现花白料，沥青混合料均匀性差或出料温度偏低，影响摊铺和压实质量。因此，实际施工中按规范推荐温度范围选定与施工时气温相适宜的加热温度，控制好沥青混合料出料温度和拌和时间十分必要。1.3.3 沥青混合料摊铺沥青混合料应保持连续、匀速地摊铺，为保证沥青混合料的均匀性，一般中、下油面层宜采用两摊铺机成梯队平行摊铺，表面层宜选用一台宽幅摊铺机整幅摊铺，以消除纵向接缝可能出现的不平整和结合部沥青混合料出现离析而引起松散。1.3.4 碾压过程碾压达到的密实程度，将直接影响沥青路面使用耐久性和稳定性。当碾压欠密实时，沥青混合料矿料间未形成规定密实状况时应达到的嵌挤强度，在高温和行车荷载作用时稳定性较差，容易产生车辙。同时，由于压实未达到规定的密实度，沥青混合料内部的空气率增大，光照、热空气等长时间作用使沥青混合料发生了老化，雨水渗入孔隙后，在行车荷载作用下空隙内部动水作用增强，使沥青路面的耐久性和水稳性降低，沥青路面因此出现松散、凹陷和破坏。影响沥青混合料压实效果的因素有很多，如包括碾压设备和工艺的组合、初压和终压温度的控制、压实遍数、碾压速度、振频、振幅的控制等。1.4外界因素的影响 荷载和自然因素作用是引起沥青路面发生病害最直接原因。路面在行车荷载作用下，产生压缩、弯曲和剪切变形，当荷载瞬时最大剪切力超过沥青混合料临界开裂疲劳强度时，路面就会开裂，重载和超载车辆长时间反复作用，逐渐发展成网状裂缝，雨水渗入后，动水冲刷加速了破坏。同时，沥青路面由于长期暴露在空气中，受温度、光照、降雨、冰冻等各种自然因素作用，致使沥青混合料功能老化，其可塑和变形能力降低，加速了沥青路面的损坏。2沥青路面早期损坏的防治沥青路面早期损坏的防治应本着“预防为主、标本兼治”的原则进行，通过合理的设计、选材，加强施工过程中各个环节的质量管理，提高沥青路面的使用品质，避免或最大限度地减少病害发生。2.1原材料质量控制切实抓好矿质原材料选材、备料生产和质量检验，从源头上对原材料备料质量加强管理。油面料碎石备料时，建议采用反击式破碎机、振动筛设备，并统一破碎机和筛分设备的规格（型号）、筛孔尺寸，保证分档碎石有较好的颗粒形状和级配。2.2优化设计对各油面层沥青混合料进行优化设计。矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1-0.3%选用，中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。2.3加强拌和楼的现场管理严格监督拌和楼按监理批准的生产配合比准确配料，控制好沥青和骨料加热温度、沥青混合料的拌和时间、出料温度，保证拌和楼生产的沥青混合料质量。2.4选择配套机械设备科学、合理地选择沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实及其配套设备的选型、组合方式和配置数量，并通过试验段检验选用设备及组合方式的适用性。2.5加强沥青路面施工质量加强沥青路面现场施工各个环节的质量管理，保证沥青混合料摊铺均匀、稳定，碾压密实。为减少沥青混合料运输、摊铺过程出现的离析，中、下油面层建议使用两台摊铺机摊铺，表面层另配备一台沥青混合料转料车与一台宽幅摊铺机联合摊铺。气温低于10度或天气下雨时不得进行沥青混合料摊铺。2.6加强公路营运期间的养护管理公路投入运营后，管理单位应经常性对公路进行病害和缺陷情况调查，及时对路面产生病害的原因进行分析，并针对性提出处理办法，使病害做到被早发 现、早处治，避免病害的发展和蔓延，尽快使路面功能得到恢复。公路等级主要根据哪些指标选定？各级公路适用的交通量指标是多少？公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为250055000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为4500080000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成人客车的远景设计年限年60000100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为150030000辆。二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。公路等级的选用公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车疲乏数或不同的公路等级。各级公路远景设计年限：高速公路和一级公路为20年；二级公路为15年；三级公路为10年；四级公路一般为10年，也可根据实际情况适当调整。对于不符合本标准规定的已有公路，应根据需要与可能的原则，按照公路网发展规划，有计划地进行改建，提高通行能力及使用质量，以达到相关等级公路标准的规定。采用分期修建的公路，必须进行总体设计，使前期工程在后期仍能充分利用。水泥混凝土路面施工浅谈【摘要】本文浅谈了水泥混凝土路面的施工工艺及就注意的问题【关键词】混凝土路面施工工艺注意问题路面工程属于道路工程中所用原材料种类较多、工序多而复杂，并且对外界环境温度比较敏感的结构，所以路面原材料的选择、级配及组成设计、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等，都直接影响路面工程的质量。水泥混凝土路面具有强度高，稳定性好、耐久性好、使用寿命长、日常养护费用少，且有利于夜间行车等优点。因而要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能，不仅要精心设计，还要精心施工，在施工环节上狠抓施工质量。本文就人工摊铺普通水泥混凝土路面施工工艺及质量控制方法做以浅析。1 原材料的选择1.1水泥：进场应有产品合格证及化验单，不合格的水泥产品坚决杜绝进场。水泥进场后，应堆放整齐，不同标号水泥应分别堆放并标识，不得混合堆放。在运输及保管过程中，应注意防水、防潮，超过保质期（一般为三个月）或受潮水泥，必须经过试验决定其是否可用或降低标准使用，结块水泥不得使用。1.2砂：应采用符合规定级配、细度模数在2.5以上的中粗砂，且要求坚韧耐磨、表面粗糙有棱角、清洁、有害杂质含量低；当无法取得粗、中砂时，经配合比试验可行，亦可采用泥土杂质物含量小于3的细砂，注意合理选用砂率。1.3碎石：应选用质地坚硬、耐久、洁净、级配符合规范要求，最大粒径不超过40mm；碎石的粒形以接近正立方体为佳，不宜含有较多针状颗粒和片状颗粒。1.4外加剂：在必要情况下选用外加剂如减水剂、流化剂等，均能提高新拌混凝土的工作性，提高强度及耐久性。1.5水：洁净、无杂质，饮用水可直接使用。2施工准备2.1选择合适的拌和场地，要求运送混合料的运距尽量短，水、电等方便，有足够面积的场地，能合理布置拌和机和砂、石堆放点，并能搭建水泥库房等。2.2进行原材料试验和混凝土配合比设计。2.3混凝土摊铺前，对基层进行整修，检测基层的宽度、路拱、标高、平整度、强度和压实度等均须符合要求方可施工，如有不合格之处应予以整修、补强等。混凝土摊铺前，基层表面应洒水润湿，以免混凝土底部水分被干燥基层吸去。3路面施工3.1测量放样根据设计图纸放出路线中心线及路面边线；在路线两旁布设临时水准点，以便施工时就近对路面进行标高复核。混凝土摊铺过程中，要做到勤测、勤校、及时纠偏。3.2支立模板在处理好的基层或做好的调平层上，清扫杂物及浮土，然后再支立模板，模板高度与路面高度相齐平。模板按预定位置安放在基层上，两侧用铁钎打入基层以固定位置，模板顶面用水准仪核查其标高，不符合时予以调整，施工时应经常校验，严格控制模板标高和平面位置。支立好的模板要与基层紧贴，并且牢固，经得起振动梁的振动而不走样，如果模板底部与基层间有空隙，应把模板垫衬起，把间隙填塞，以免混凝土振捣时漏浆。支立好模板后，应再检查一次模板高度和板间宽度是否正确。为便于拆模，立好的模板在浇捣混凝土之前，其内侧应涂隔离剂或铺上一层农用塑料薄膜，铺薄膜可防止漏水、漏浆，使混凝土板侧更加平整美观，无蜂窝，保证了水泥混凝土板边和板角的强度、密实度。3.3混凝土混合料的制备拌制混凝土时要准确掌握配合比，进入拌和机的砂、石料及散装水泥须准确过秤，特别要严格控制用水量，每天拌制前，要根据天气变化情况，测量砂、石材料的含水量，调整拌制时的实际用水量。每拌所用材料均应过秤，并应按照碎石、水泥、砂或砂、水泥、碎石的装料顺序装料，再加减水剂，进料后边搅拌边加水。混凝土每盘的搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定，时间不宜过长也不宜太短。并且搅拌第一盘混凝土拌合物时，应先用适量的混凝土拌合物或砂浆搅拌后排弃，然后再按规定的配合比进行搅拌。4混合料运输混凝土运输用手推车、翻斗车或自卸汽车，运距较远时，宜采用搅拌运输车运输。运送时，车厢底板及四周应密封，以免漏浆，并应防止离析。装载混凝土不要过满，天热时为防止混凝土中水分蒸发，车厢上可加盖帐布，运输时间通常夏季不宜超过30分钟，冬季不宜超过6090分钟，必要时采取保温措施。出料及铺筑时的卸料高度不应大于1.5米，每天工作结束后，装载用的各种车辆要及时用水冲洗干净。5摊铺混凝土运至浇筑现场的混合料，一般直接倒向安装好侧模的路槽内，并用人工找补均匀，有明显离析时应重新拌匀。摊铺时应用大铁钯子把混合料钯散，然后用铲子、刮子把料钯散、铺平，在模板附近，需用方铲用扣铲法撒铺混合料并插入捣几次，使砂浆捣出，以免发生空洞蜂窝现象。摊铺时的松散混凝土应略高过模板顶面设计高度的10左右。施工间歇时间不得过长，一般不应超过1小时，因故停工在1小时以内，可将已捣实的混凝土表面用麻袋覆盖，恢复工作时将此混凝土耙松，再继续铺筑；如停工1小时以上时，应作施工缝处理。施工时应搭好事先备好的活动雨棚架，如在中途遇雨时，一面停止铺筑，设置施工缝，一面操作人员可继续在棚下进行抹面等工作。6混凝土振捣对于厚度不大于22cm的混凝土板，靠边角先用插入式振捣棒振捣，再用功率不小于2.2Kw的平板振捣器纵横交错全面振捣，且振捣时应重叠1020cm，然后用振动梁振捣拖平，有钢筋的部位，振捣时防止钢筋变位。振捣器在第一位置振捣的持续时间应以拌和物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为止，不宜过振，也不宜少振，用平板式振捣器振捣时，不宜少于30S，插入式不宜小于20S。当混凝土板较厚时，先插入振捣，再用平板振捣，以免出现蜂窝现象。分二次摊铺时，振捣上层混凝土拌合物时，插入式振捣器应插入下层混凝土5cm，上层混凝土拌合物的振捣必须在下层混凝土初凝前完成，插入式振捣器的移动间距不宜大于其使用半径的0.5倍，并应避免碰撞模板和钢筋。振捣时应辅以人工找平，并应及时检查模板，如有下沉、变形或松动应及时纠正。对混凝土拌合物整平时，填补板面选用碎（砾）石较细的混凝土拌和物，严禁用纯砂浆。没有路拱时，应使用路拱成型板整平。用振捣梁振捣时，其两端应搁在两侧纵向模板上或搁在已浇好的水泥板上，作为控制路线标高的依据，振捣梁一般要在混凝土面上来回各振捣一次。在振捣过程中，多余的混凝土应随着振捣梁的行走前进而刮去，低陷处应补足振实。为了使混凝土表面更加平整密实，用铁滚筒再进一步整平，效果更好，并能起到收水抹面的效果。7接缝施工7.1纵向施工缝纵向施工缝需设置拉杆，模板上预留了圆孔以便穿过拉杆，先把拉杆长度对半大致稳住，混凝土浇筑振捣完后，校正拉杆位置。需要注意的是拉杆位置一定要安放准确。7.2横向缩缝横向缩缝采用切缝法，合适的切缝时间应控制在混凝土获得足够的强度而收缩应力未超出其强度的范围内时进行，它随混凝土的组成和性质、施工时的气候条件等因素而变化，施工人员须根据经验进行试切后决定。7.3胀缝先浇筑胀缝一侧混凝土，取走胀缝模板后，再浇另一侧混凝土，钢筋支架浇在混凝土内。压缝板条使用前应涂废机油或其它润滑油，在混凝土振捣后，先抽动一下，而后最迟在终凝前将压缝板条抽出，抽出时，用木板条压住两侧混凝土，然后轻轻抽出压缝板条，再用铁模板将两侧混凝土抹平整。7.4横向施工缝每日施工终了必须设置横向施工缝，其位置宜设在胀缝和缩缝处，设在胀缝处，其构造采用胀缝构造。7.5填缝一般在养护期满后要及时填封接缝，以防止泥砂等杂物进入缝内，填缝前须将缝内杂物清扫干净，并在干燥状态下进行，最好在浇灌填料前先用多孔柔性材料填塞缝底，然后再加填料，其高度夏天与板平齐，冬天稍低于板面。8收水抹面及表面拉毛水泥混凝土路面收水抹面及拉毛操作的好坏，可直接影响到平整度、粗糙度和抗磨性能，混凝土