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沥青路面的早期破坏及防治

 青海通达路桥有限公司

盛国奇
[摘要]本文针对沥青路面早期破坏这一质量通病做一论述,着重从设计施工、监理、养护等几个方面提出减轻半刚性基层沥青路面裂缝的措施及防治早期破坏的方法。
[关键词]沥青路面早期破坏防治
1、前言
  沥青路面的早期破损是指:沥青路面在设计寿命期的前1/4至1/3期间内,所发的过早的各种形式的路面破坏。本文针对沥青路面的早期施工、监理、养护等几破坏这一质量通病做一浅显的讨论,着重从设计、方面提出减轻半刚性基层沥青路面裂缝的措施及防治早期破坏的方法。
2、沥青路面的早期破坏形式沥青路面具有一定的强度、刚度、平整度,具有足够的承载能力,同时具有较好的高温稳定性和低温抗劽性,另外沥青路面的表面层应具有耐久且良好的抗滑性能和耐磨性。
  沥青路面的车辙问题也很重要。它除了影响行车舒适外,还对交通车辙有三种类型:由于荷载作用超过安全有直接影响。在正常情况下,路面各层的强度而产生的结构性车辙;沥青混凝土侧向流动变形的流动性车辙;施工中沥青面层本身的压密问题而造成的车辙。
3、破坏原因分析
3.1开裂的原因分析
(1)荷载型裂缝产生的原因
  半刚性路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部要产生拉应力,当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,则半刚性基层的底部很快开裂,在行车荷载反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青面层也开裂破坏。
(2)非荷载型裂缝产生的原因
  沥青面层上非荷载裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝主要为横向裂缝,有两种形式:一种是低温收缩裂缝,在冬季气温骤降时,沥青材料开始收缩,当沥青面层中产生的收缩拉应力或拉应变超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变时,沥青面层就会开裂;另一种由于日夜温差大,温度反复升降而导致温度应力疲劳,使混合料的极限拉伸应力变小而产生的沥青面层疲劳开裂。
3.2车辙原因分析
  车辙发展的速度是随着荷载作用次数增加而逐年减小的,一般车道外侧比内侧大。其形成的因素很多,主要为沥青混合料的影响和交通条件、环境条件影响。车辙变形主要来源于沥青混合料的粘滞流动和一定程度的压实作用,沥青混合料层在高温下由于车轮反复碾压,产生横向剪切流动,造成车辙。再者交通量、轴载、轮胎气压及气候条件也是影响车辙的重要因素。另外施工中用油偏多、沥青稠度偏低、细料过多、矿料级配中矿粉掺量过大也会产生车辙。
3.3路面表面功能衰减的原因分析
  施工时技术管理的好坏对平整度的影响很大,也可以说,竣工时的平整度测定值决定了以后路面的平整度,在路面使用期中的变化相对其它因素要小些。
  路面抗滑性与路面骨料的级配、微观构造和骨料的耐磨性关系很大。如沥青标号过大,沥青用量过多,粗集料不耐磨。使用期内抗滑值的变化也可以说是沥青路面性质的变化。此外和路面所处的环境因素有关。
4、沥青路面早期破坏的防治措施
4.1减轻半刚性路面裂缝的措施
  半刚性路面的裂缝有荷载型结构性破坏裂缝,有沥青面层的温度收缩裂缝,还有由半刚性基层的温度缩裂或干缩裂缝引起的沥青面层的反射裂缝或对应裂缝。为了尽可能延缓和减轻半刚性路面面层的裂缝,从设计上保证半刚性路面不发生荷载型结构性破坏裂缝,是减轻半刚性路面裂缝的首要措施。由于结构性破坏裂缝是由行车荷载在办刚性基层底面产生拉应力而引起的,因此在进行半刚性路面设计时,在考虑路面强度和稳定性的前提下,进行基层底面拉应力分析,合理的进行路面结构的厚度计算,确定路面容许弯沉值,以避免路面的结构性破坏,从而进一步减轻半刚性路面的非载荷型裂缝。
4.2车辙防治措施
  通常情况下,沥青路面的车辙防治都是指流动性车辙。为防治车辙,必须从开发抗车辙能力强的沥青混合料和进行施工工艺两方面入手。
①提高沥青混合料的抗车辙能力。沥青混合料是一种粘弹性材料,在高温条件下,粘性因素起主导作用,而车辙和沥青的粘度直接相关,因此在设计中科选用高粘度沥青掺加各种沥青改性剂。
②在施工时合理调整集料级配,适当增大粉胶比,严格控制沥青的用量。
③在沥青中摻入橡胶或树脂以改善沥青的感温性,或掺加吸油材料改善沥青混合料的流变性。
4.3预防水损害的措施
  沥青路面的水损害来源于沥青膜从集料表面的剥离,预防水害的关键在于:
①防止或减少水分进入沥青混合料内部。不使水侵入到沥青与集料的界面中去。方法包括使用良好的集料、采用适当的混合料级配、减小孔隙率。
②提高沥青与集料的粘附性,提高集料之间的粘结力。

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