赤道几内亚沥青路面破坏成因以及预防

赤几涅-恩经援路工程沥青路面早期破损原因及预防措施1．概述赤道几内亚（以下简称赤几）位于非洲中西部，西临大西洋，北邻喀麦隆，东、南与加蓬接壤。国土面积28051平方公里，截止到2006年底，人口约为106万。该国属热带雨林气候，年均降雨量2112.6毫米,年平均降雨天数152天，日最大降雨量144毫米，小时暴雨强度为23.5毫米；全年分为两个雨季和两个旱季，3－5月份和9－11月份为雨季，12－2月份和6－8月份为旱季。年平均气温24～26℃,气温变化在摄氏15度和32度之间；年平均相对湿度为88.8%；年平均日照5小时，一、二月份平均日照最长，在6小时以上；九、十月份平均日照最短，在4小时以内。2000年，中国路桥集团总公司（现中国路桥工程有限责任公司）获得了援助赤几的涅方－恩圭公路工程的授权。该项目位于赤几大陆西北部，路线经过地区为山岭重丘区，道路全长33.2km。该项目于2001年2月份开工，2003年5月份竣工，保质期一年。公路等级为三级（山岭重丘区），设计行车速度为40Km/H，路基宽9m，路面宽7m，两侧各有1m的表处硬路肩。桥涵设计荷载为汽-20挂100，路面设计标准轴载为BZZ-100KN。路面结构自上而下为2.5cm厚的AK-13I的细粒式沥青混凝土磨耗层，4cm厚的AC16I的中粒式沥青混凝土面层，20cm厚的水泥稳定天然级配砾石基层，30cm厚天然级配砾石底基层。2003年5月赤几总统为这项工程颁发了荣誉奖章。2.路面破损现状和成因分析赤几原属世界贫穷国家倒数第三位，自1994年发现石油并从1996年石油大规模开采以来，该国的经济结构发生变化，由林业和农业为主转向石油和林业为主；经济连年高速增长，国内生产总值由1994年的1亿美元上升到2006年的87亿美元,人均国内生产总值由1994年的259美元上升到2006年的8787美元。随着经济的发展，该国社会车辆急剧增多，重车也成倍增加。自2004年6月涅方-恩圭公路养护期结束后至今，一些路面出现局部破损。下面分别就该公路上出现的主要破损形式和形成原因逐一进行分析：2.1横向裂缝2.1.1现象裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿整个路幅的，也有部分路幅的。2.1.2原因分析该公路的横向裂缝成因主要有以下两种：一是半刚性基层收缩裂缝的反裂缝，二是桥梁或涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降。2.2网状裂缝2.2.1现象裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。2.2.2原因分析：该公路的横向裂缝成因主要有以下两种：该公路的网状裂缝成因主要有以下两种：二是路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，加剧了路面破损，二是沥青层层间粘结差，水分渗入滞留在半刚性基层表面，不能很快排出，加速裂缝的形成。掌2.兽3喉局部沉陷凯肚兽现陷象品:辜扮路面上有型较大的不平整被和凹陷政变形，并伴有酱龟裂。豪锄岛原因分析：膛该公路的悔局部沉陷妇成因主要有以塑下沙两旋种：一是妙软土地基处理膨不善醒，犯二是桥梁叠两侧回填不善给，两侧的填土趋产生较大的不勒均匀沉降。2.4坑槽转衫也现象：的表层局部松散掩，形成深度吨2cm忍以上的凹槽。适在水的侵蚀和悼行车的作用下征，凹槽进一步命扩大，或相互樱连接，形成较腰大较深坑槽，秤严重影响行车蒸的安全性和舒者适性。罪围碌原因分析：抄该公路的坑槽垒成因主要有以览下幕三兔种：钱在抢工期阶段休拌和楼夜间施闯工时没能很好肢地控制和调整盖矿料颗粒组成化的变化迅（体现在细料怪偏少和拌和不柿太均匀），从龄而导致马铺烛就贵的沥青混凝土求的自不均匀凭性，枯在雨水和行车熄等作用下，面多层材料性能日牌益恶化松散，喜开裂，逐步形眯成坑槽。浙摊铺时，下层话表面泥灰，垃呢圾等未彻底清舰除，使上下层凑不能有效粘结袍。笨养护不及时。喇当路面们上出现松散，倾脱皮，网裂等有病害时，或在蒸机械行使诵中被它刮铲损坏后，妥未及时养护修拍复。2.5松散寸管之现象：侨面层集料之间只的粘结力丧失扛或基本丧失，轮路表面可观察掏到成片悬浮的焰集料或小块混泡合料，面层的食部分区域明显窄不成整体。干监燥季节，在行道车作用下可见兵轮后粉尘飞扬校。汁犯心原因分析：谣该公路的鸽松散见成因主要有以捡下陡四兄种：伐矿料潮湿或不主洁净，与沥青佳粘结不牢毅。势雨天摊铺，水遍膜降低了集料族间的粘结力。捆基层强度不足交，或呈湿软状要态时摊铺沥青悉混凝土，在行坡车作用下可造放成面层松散。御在沥青路面使久用过程中，溶搬解性油类的泄僻漏，雨雪水的存渗入，降低了溉沥青的粘结性软能。疤在卡赤几的雨季贱，面行车道上的局蹈部网裂逐渐松需散脊。2.6啃边崇繁现象；挎路面边缘破损自松散、脱落。应遥原因分析：栏路边积水，使宏集料与沥青剥清离、松散。插路面边缘碾压侵不足，面层密俩实度较差。井路面边线基层汪松软，强度不胜足，承载力差匪。悼3峡异路面破损徐的综合分析府及点滴建议宾公路的设计，娱施工和养护任症何一个环节，肤都于公路的使分用寿命有着密弄切关系。下面群笔者支将从设计，施停工和养护三个逗环节综合剖析橡该公路路面破谷损的原因。职3.1板顶设计因素的引焰交通量设计未滔能满足实际增捎长需要，灶引起路面疲劳仿开裂齿疲劳开裂是沥纺青混凝土在重拴复荷载作用下叼产生的，其原威因是疾:原(怀1)窗施加的荷载超唇过了结构设计漠标准。售(恐2)续实际交通且超您过了设计交通搜量。呆(济3)佩各结构层承载楼能力的降低。逐沥青路面在车档轮荷载的作用席下，产生压缩芒、弯曲和剪切奉变形。荷载长触期反复作用会萄使沥青表面逐浴渐产生疲劳开诉裂。在交通量文急剧增加、重出型车辆增多或幕路基路面强度党不足时，路面朵在车轮荷载作围用下产生的弯议沉值过大，会善大大加速沥青蓄路面的疲劳破平坏。这沥青路面在车央轮荷载的冲击荐、震动、挤压按作下，矿质颗善粒接触点处产旦生的挤压力和滴剪切应力，有鹰时可以超过矿雁石材料的极限思强度，而使矿长质颗粒产生碎窑裂而破坏。同至时，矿质颗粒阴之间的摩擦也邀会引起粒料表饿面的磨损，使葱沥青混合料中张的粉料增加。筒沥青混合料级识配组成的改变美，使沥青混合蛇料内摩阻力降珠低，抗剪强度索下降。由于集貌料的破损面上值不覆沥青层，眉使颗粒之间的古粘结强度降低贫，导致沥青路喊面强度衰降，喷这也是造成路吗面破损的重要摊因素。忆河南省交通规充划捞勘察陡设计院肠于孩199肌9素年贫7雨月份抵达赤几井后，在对交通碎量的调查研究锤中没有充分考衔虑到大量基础阻工程项目扩张惩而带来的重型栽施工车辆的急件剧增加。断从巨2003酷年涅－恩路竣正工以来，赤几匠的基础建设迅安速膨胀，全面越开花壳。缝由于赤几的原凤材料供应地集为中在巴塔，所德有的海运物资蹈都要通过巴塔换港转运，所以苹无论是油料，塑水泥，钢筋等陕都需从巴塔运踩抵其他施工现摔场，重型拖车否也满载着机械妈设备或集装箱获从巴塔奔往各抗公司施工营地括；另外，北京遮市政公司，福提建武夷公司，号意大样利律GENERA漫LWORK宅S符夫公司，法偿国倚SOGI清A姐公司，南斯拉咽夫列ECOS咽A裂公司的石料场盼都集中在距巴压塔备2川0规公里记附近汁的荒BINDUN贫G害，在涅方至米科克梅森的染基础建设石料唇运输基本上都嗓从涅－恩路上昂经过；再者，搁由于恩圭处在奋赤几误交通枢纽的位犹置，东到埃贝展比娇因去喀麦隆，梅南到蒙戈莫去升加蓬。所以随拴着边境贸易量玉的增长，从喀冷麦隆或加蓬方甩面来的重型车理辆或中型车辆椒也日益增多。窜从上述情况可安以看出，本条类道路的两车道碎累计当量轴次皱严重失衡。从解涅方－恩圭方循向的累计当量辛轴次数倍于恩匹圭－涅方方向成的累计当量轴窄次。这必然导巴致涅方－恩圭麻方向的道路提化前达到疲劳寿波命而产生疲劳浇破坏。震另外，随着赤昌几锤经济的飞速发缸展，莲涅方－恩圭公阅路上的交通量姻逐年成倍增长耍。远远超出设弓计中的预期交睁通增长量。这涉也将导致该公乎路使用寿命远恳远低于设计寿仆命。及暴息路面结构层设坝计欠佳弦该公路的设计吸因为考虑到资杯金问题，没有斜考虑到道路的羞远景规划和溪施工革养护。办赤几旗水泥供应严重孟短缺，而诞20cm宗，及6罚%熄含量的伤无机结合料半称刚性基层此需用大量的水捎泥，这必然会毕导致施工延误搬。理另外岔，峰赤几一年有半其年雨季，在雨陪季里，施工现每场周围几十公危里也找不到干品土，施工单位禾不得不在水泥钥稳定砾石土中撑加大水泥用量亭。在含水量大虎的基层施工中剃，碾压遍数可映能存在不均匀锣情况，压实度芦不足、厚度不铜够等因素都会澡造成基层路面仁稳定性差、强疯度低。再者，唯半刚性基层的权反射裂缝的根今治一直是个难鸭题。在多雨的萍赤几舟，反射裂缝的伍出现加上养护勉欠佳必然会导姐致路面其他形聋式的破损从而候缩短道路使用肢寿命。卧根据赤几介的山区地形，恼石料丰富，雨您量充沛的特点笋，捎笔者泥认为应该采用滔下面的设计更读加合理：巨三层沥青表面蒸处置处治磨耗赵层，龟15cm刃的高质量粗粒撇式级配碎石，瞧15cm友的或中质量粗粒式技级配碎石，娱30cm输厚天然级配砾家石底基层。珠采用这种结构雕将不会使造价吐大幅度增加，翻而且路面结构捡中的材料不易槽遭受疲劳，又压可以避免高温岛多雨的赤几经疑常发生的路面煤水损害。每龟隔尽8我年可对路面做吉一次封层（单岔层表面处治）贿，以恢复表面友的抗滑性能。明在盒公路设计不能该满足远景交通先量时还可以在幻上面直接加铺首沥青混凝土面市层。布矩屋排水设计府考虑不充分谨竖为防止沥青路配面因水而引发逗早期破坏，除枣要求路基、路站面必须具备足饶够的稳定性和胸强度外，还要览求路面有较好惹的排水佳能。粘为此，路面排危水应成为路面袜设计中的重要燥内容。路面排娃水可分为路表住排水和结构排特水。路表排水汗是指水沿横坡吗和路线纵坡所吊合成的坡度漫堤流到路基边坡押进人边沟。路爬面结构排水在牺现阶段的设计笋中考虑还不充礼分。吹保.1屋踪透层和下封层转的设计井该公路的透层犬采用喷洒乳化越沥青和撒石屑驻的做法，但是膨透油深度有限颗（小于僚5mm芝），笔者馋建议透层采用锁煤油或煤焦油虽稀释中凝液体寸沥青，下封层夫采用改性乳化掘沥青做稀浆封阀层禾（棋4惕－俊6mm跪）。这样既能跪起到很好的封狡水作用，浮又能减少基层侮直接受雨水冲踏刷并利于层间碗排水，从而各避免路面出现云水损害。熄涝.2紧筐软地基与高填颠土路基的横坡墙排水设计奇考虑到软土路挪基的沉降有一滨个较长的稳定打时段作用，在财此时段内路面蒙也会沉陷，横琴坡减小。可在耳设计路基时增顾加溜0严.庭5舟％－少1控％的预拱度，丘以抵消路面横核坡的损失。老陵.3混贵桥面铺装设计饶桥面沥青铺装捐易损坏主要是扯由于表面水渗量入水泥混凝土茄桥面铺装顶层芬不能及时通过虑泄水孔排出而泛滞留起来，因奉此设计泄水孔劈孔径一定要大析于沥青面层的眠厚度，泄水孔漫孔底标高要低年于水泥混凝土臣铺装顶标高，网护栏边缘萄15cm群宽以内的下面糊层改为沥青碎看石，空隙率大爹于麻15阁%腥，确保桥面和针沥青层之间的犯水及时排出。歪3.2扛僵施工问题钥3筛.2.辨1摆枝基层养生期不爱够呼在水泥稳定砾畜石土施工中，证养生期间蓝部分路段庙受罩地形所限柱，举无法修建便道替，荐在雨季也无法或采用覆盖措施则。灵施工单位除洒畅水养护外，不亩能封闭交通，剑不能限制重车和通行，也不能读把车速限制在抛40槽km/h桑内，致使水泥栏稳定砾石土结堪构层长期裸露数，并在早期养东生阶段巳遭到相潜在破坏。水伪泥的水化反应侨及物理化学性辽质不断变化到忌达一定时间后朴，水泥的胶结包作用使半刚性猛材料强度初步敌形奏成黄·端此时重车荷载粘施加在此结构解上，使半刚性经路面基层的整狡体性受到损坏喊，削弱了后期游的板体性。到3储.滑2.性2谣恩清扫不够劝在灶铺筑歌沥青混凝土捆前，恰雨季施工无法理封闭交通，在骑沥青混凝土铺耽筑时不可避免驴会有泥土被带帅到已经清扫完泽毕的基层面上始或已经洒过粘季层油的下层沥芬青混凝土上走，络在雨水作用下寺，依泥土斜细料变软被行酸车载荷挤压成誉的高压水流冲剂刷成浆，进而肌涉及到沥青面别层表面。扣3.3哨抢养护系统曾3锈.写3.1布鸟漏油损坏柜赤几葬目前还没有对冷车辆的检验和迁监督控制体系消。任何能跑的近车辆都可以在快公路上行使。弃许多车况不佳材的车在沥青路碍面上行使，洒钥、漏柴油或机合油现象非常普扇遍，出了事故满车辆或抛锚车诞辆直接在路上服修理，没有任脸何公路保护措录施。所有这些串都会严重地使滩柴油，机油接州触面处的沥青木粘结力降低，伟出现松散、露孩骨等现象。规3掠.3.2杯傻养护欠佳痰赤几胀没有道路养护角系统。在路面奥出现小面积松郊散、坑槽、局沿部裂缝后没有南及时进行养护凶修补冻，致使破损加哨大。棍道路排水系统储受损严重。边腰沟内外杂草、族灌木丛生，人馅为堵塞严重，新局部地段的边候沟己经消失，习局部完好的边朱沟过水断面过回小。无人养护震的排水系统导丧致排水不畅，苦从而导致路面沸破损。能舌裤法规不完善地赤道几内亚目宁前还没有耗公路法盏，对于车辆超灵载运输没有明萌确的法律约束彼和制裁措施狂。括4.版路面破损的预出防措施衔综上所述，针涅秧—伴恩经援路沥青柿路面银早期破损的原荷因是多方面的影，既有设计不赵周的原因，也坐有施工中的客抹观原因和使用徐中的养护原因过。欢下面笔者就奉涅歉—错恩经援路胁上的各种破损粥现象给出建议逐性的预防措施谊，以供以后的煮公路工程施工私参考。救4.1廉诱横向裂缝：叠采取有效措施谨减少半刚性基参层收缩裂缝：爪在施工时早合理选择水泥允稳定混合料的老配比，控制细帜料数量；重视挽结构层的养护棒，经常气洒童水，防止水份求过快损失，及趁早铺筑上层或谦进行封层，以较利减少干缩。叛桥涵两侧填上缺充分压实或进扬行加固处理；屯施侄工后沉降严重屠地段事前应进师行软土地基处哄理和合理的路裕基施工组织。记4.浩2治网状裂缝群沥青面层摊铺剪前，对下卧层谢应认真检查，们及时清除泥灰货，处理好软弱归层，保证下卧兆层稳定，并宜水喷量洒吗0.3~盛0.6kg执／勿m才2曾粘层沥青。浅沥青面层各层听应满足最小施治工厚度的要求啦，保证上下层咐的良好连结；匹并从设计施工谅养护上采取措帮施有效地排除意雨后结构层内押积水。垫路面结构设计演应做好交通量石调查和预测呼工作，使路面液结构组合与总屑体强度满足设肿计使用期限内宝交通荷载要求患。休基层必须选用偶水稳定性良好耕的有粗粒料的拘石灰、水泥稳列定类材料。碌4.衰3煎局部沉陷搅在路基施工控骤制中踩要认真处理好吨软土地基，合扁理安排软基固爆结沉降的工期朵，考虑施工后眼沉降量的影响稼，可适当抬高秆路基施工标高及，尽量减少采拣用面层贴补沉杜降量的做法。馋路面施工安排绞宜在沉降趋于偿稳定后进行。蜓路面沥青层设破计厚度可适当地减薄，分期实惕施。先铺筑下息层沥青混凝土渐，待通车一段仗时间沉降稳定笨后加铺一层抗锄滑表层，这样亚做可以大大减皱少因沉陷变形蔽而采用沥青混乌凝土贴补的巨匆大损失，做到绿既经济又趋于率科学合理。清桥梁施工应尽轰量提前进行，达台背回填应尽京量在土方施工脸前完成。屋桥头两侧回填炕应严格按照《节公路桥涵施工辞技术规范》的投要求选用合适条的透水性材料揭分层填筑压实倍至规范规定的蜻压实度。台后斑地基若为软土剧，应按照规范俯规定进行相应括的处理摔，帮在设计时尽量菜延长搭板设计块长度（一般宜尚大于网10m烟）。潮预压沉降控制香值应在施工搭夜板前完成。4.4坑槽餐沥青面层应具联有足够的设计佩厚度，特别是吹上面层，不应谱小于施工压实怀层的最小厚度惧，以保证在行栽车荷载作用下法有足够的抗力喇。沥青混合料页配合比设计宜述选用具有较高贩粘结力的较密烘实的级配。若翠采用空隙率较乓大的抗滑面层兵或使用酸性石芬料时，宜使用薪改性沥青或在冬沥青中掺加一婚定量的抗剥落绕剂以改善沥青档和石料的粘附症性能。哈沥青混合料拌口制过程中，应己严格掌握拌和利时间、沥青用旱量及拌和温度骡，保证混合料镰的均匀性，严晨防温度过高沥训青焦枯现象发商生。扁在摊铺沥青混搞合料面层前，途下层应清扫干童净，并均匀喷砌洒粘层沥青。诸面层摊铺后应洲按有关规范要辅求碾压密实。帝如在老路面上掏罩面，原路面尚上坑槽必须先鼓行修补之后，火再进行罩面。你当路表面出现适松散、脱皮、河轻微网裂等可登能使雨水下渗羞的病害，或路优面被机械刮铲当受损，应及时铁修补以免病害熄扩展。4.5松散趁在沥青混合料今生产过程中，敞应选用骤干净的集料，晕集料的含泥量合不得超过规定敌的要求；集料号在进人拌缸前蛛应完全烘干并贫达到规定的温提度；除按规定耕加入沥青外，锤还应在拌制过轰程中随时观察鞋沥青混合料的摘外观，是否有根因沥青含量偏浅少而呈暗淡无配光泽的现象，芳拌制新的级配愁的沥青混合料勾时尤应加强观凳测；集料烘干甲加热时的温度摊一般控制不超典过逢18控0榨度武，避免过高，豆否则会加快沥谷青中的轻质油鞭份挥发，使沥夫青过早老化，索影响沥青混凝锐土整体性。信沥青混合料运姐到工地后应及此时摊铺，及时步碾压。摊铺温蓬度及碾压温度非偏低会降低沥障青混合料面层干的压实质量。何摊铺后应及时宜按照有关施工饭技术规范要求白碾压到规定的袜压实度，碾压摇结束时温度应著不低于修7蹲0此度诱；应避免在气到温低尾于驻10洁度案或雨天施工。轧路面出现脱皮湾等轻微病害时将，应及时修补摄。4.6啃边坑合理设计路面沙排水系统、注煤意日常养护，沉经常清除雨水碑口进水孔垃圾隆，使路面排水砍畅通。跨施工时，路面贪边缘应充分碾贤压，压实后的锐沥青层应与缘图石齐平、密贴医。因此，摊铺汉时