傅大寶等
摘要:為了解城市道路瀝青路面的使用狀況,以福州市為例,詳細調(diào)查了瀝青路面出現(xiàn)病害的類型,并采用取芯試驗分析其產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明,龜裂、沉陷、裂縫、車轍是目前市政道路瀝青路面出現(xiàn)的主要病害;病害成因主要有環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。分析結(jié)果對今后制定科學(xué)的養(yǎng)護對策具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:城市道路;瀝青路面;病害;成因
中圖分類號:U418.6文獻標志碼:B
Abstract: To understand the service conditions of asphalt pavements of urban roads, the diseases of asphalt pavements in Fuzhou were investigated and analyzed with the aid of coring test. The results show that alligator crack, subsidence, cracks and rutting are the main diseases of asphalt pavements of urban roads. Meanwhile, the reasons of diseases were primarily categorized into environmental factor, construction factor and maintenance factor. The result of analysis provides reference for maintenance policy setting.
Key words: urban road; asphalt pavement; disease; reason
0引言
由于瀝青路面具有無縫連接、噪音低、行車舒適等優(yōu)點,成為近年來中國城市道路普遍采用的結(jié)構(gòu)形式。然而,城市道路瀝青路面在運營多年后,由于種種原因?qū)е率褂脿顩r惡化,不僅威脅行車和市民出行的安全,而且嚴重影響市民對城市建設(shè)的印象。因此,有必要對市政道路瀝青路面進行病害調(diào)查和成因分析,為病害的防治提供科學(xué)依據(jù),同時可發(fā)現(xiàn)瀝青路面在建設(shè)過程中存在的不足,為今后的建設(shè)提供借鑒和參考?;诖耍愿V菔袨槔?,詳細調(diào)查了瀝青路面出現(xiàn)的病害,并利用取芯試驗分析其產(chǎn)生的原因。
1瀝青路面病害調(diào)查
1.1病害類型調(diào)查
據(jù)統(tǒng)計,截止至2013年,福州市市政工程管理處管轄道路共228條,總長達358239 km。自20世紀90年代,福州城區(qū)道路開始普及瀝青路面,目前福州市二環(huán)路以內(nèi)道路均為瀝青路面。為全面了解福州瀝青路面存在的病害,對福州城區(qū)21條主次干道進行調(diào)查分析,共發(fā)現(xiàn)31處主要病害,主要包括:龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、坑槽、麻面、沉陷、車轍、泛油等[1]。
3.1.2水破壞
福州地區(qū)年平均降水量為1 200~2 100 mm,水破壞是瀝青路面常見的破壞形式,包括面層水損壞和基層水損壞。面層水損壞,即雨水滯留在表面層瀝青混凝土中,在行車荷載產(chǎn)生的反復(fù)壓力作用下, 瀝青從集料表面剝離,造成麻面、松散等病害;基層水損壞,即水通過路面滯留在基層頂部,在行車荷載作用下,面層與基層之間的粘結(jié)遭到破壞,從而造成龜裂、網(wǎng)裂等病害[89]。
3.2施工因素
3.2.1瀝青混凝土面層厚度不足
在測量的20個芯樣中,13個芯樣的瀝青混凝土面層厚度達不到設(shè)計要求。面層厚度不足易導(dǎo)致其承受的應(yīng)力增加,從而增大病害出現(xiàn)的可能性。造成瀝青混凝土面層厚度不足的原因主要有:基層標高超標,即基層填筑過高而未削平;松鋪系數(shù)未認真確定,松鋪系數(shù)理論上需根據(jù)試驗路段鋪筑確定,但實際上許多道路未進行試驗路段鋪筑,使得路面壓實度不足,在車輛碾壓作用下,瀝青混合料逐漸被壓實,從而造成厚度不足。
3.2.2瀝青混合料級配不滿足規(guī)范要求
據(jù)統(tǒng)計,在采集的15個芯樣中,8個芯樣的顆粒級配不符合設(shè)計要求。導(dǎo)致級配不良的原因主要有以下幾點。
(1) 集料質(zhì)量不合格,尤其是0~4.75 mm粒徑的礦粉含泥量大。主要是因為采石場在生產(chǎn)石料的過程中,石料附著的土塊、雜物、粉塵等未清除干凈;料場內(nèi)道路硬化未處理到位也會使得材料受到泥土污染;此外,材料隨意堆放同樣會造成集料質(zhì)量下降。
(2) 混合料在拌制過程中各種規(guī)格集料的參配比例不符合要求。一方面,瀝青拌和樓電機轉(zhuǎn)速與送料速度未標定,使得冷料倉的送料量出現(xiàn)混亂;另一方面,瀝青混合料在生產(chǎn)過程中可能存在配合比隨意更改的現(xiàn)象,當發(fā)現(xiàn)瀝青出現(xiàn)質(zhì)量問題時,施工單位一般是直接調(diào)整生產(chǎn)配合比,而不是停止生產(chǎn),分析原因。
(3) 拌和設(shè)備老化,控制臺和喂料傳感器經(jīng)常出現(xiàn)故障或帶病生產(chǎn),這會使得集料的出料比例與生產(chǎn)配合比產(chǎn)生較大偏差,從而導(dǎo)致瀝青混合料級配不良。
3.2.3瀝青混合料貧油嚴重
瀝青混合料貧油是福州地區(qū)瀝青路面普遍存在的問題。當瀝青混合料的油石比過低時,瀝青與石料之間的粘結(jié)性較差,混合料容易發(fā)生松散。
瀝青混合料發(fā)生貧油的原因主要為兩點:混合料在拌制過程中瀝青用量偏少;瀝青混合料投料順序不正確。
普通混合料投料順序為:粗、細集料,瀝青,礦粉。SMA混合料投料順序為:粗、細集料,纖維,瀝青,礦粉。這樣的投料順序主要是為了使瀝青與集料充分接觸,并充分裹覆在石料上。而實際上,許多施工單位是先加粗、細集料、礦粉,后投入瀝青,這就造成礦粉與瀝青首先粘結(jié),從而集料與瀝青無法充分粘結(jié)。
3.2.4層間粘結(jié)不足
在鉆芯取樣過程中,發(fā)現(xiàn)部分芯樣存在層間脫節(jié)現(xiàn)象。導(dǎo)致瀝青混凝土層間粘結(jié)不足的原因主要為以下幾點。endprint
(1) 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好,因此在雨天施工會導(dǎo)致瀝青混合料離析。
(2) 混合料受到粉塵、雨水等污染。
(3) 攤鋪溫度不符合要求。
3.3管養(yǎng)因素
3.3.1病害未及時處理
如果瀝青路面病害處理不及時,將誘發(fā)新的病害,進一步影響路面的使用性能。例如,路面發(fā)生開裂但未及時作灌縫或封縫處理,雨水會通過路面裂縫滲入基層,造成基層水破壞,導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。
3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護措施
目前,福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查,目前國內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進行預(yù)防性養(yǎng)護,主要是因為城市道路包含較多的附屬市政設(shè)施,使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護標準無法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護標準。
4結(jié)語
對福州市政道路瀝青路面進行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害;裂縫和車轍出現(xiàn)得相對較多;麻面和泛油出現(xiàn)得相對較少。采用試驗系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因,主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過病害的成因分析,能夠正確認識病害的形成原因,從而對制定科學(xué)的養(yǎng)護對策具有參考價值。
參考文獻:
[1]陸鼎中,程家駒.路基路面工程[M].上海:同濟大學(xué)出版社,1999.
[2]JTJ 073.2—2001,公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].
[3]徐華東,王磊,劉真國.半剛性基層瀝青路面開裂成因及處治措施[J].中外公路,2008,28(5):8486.
[4]鄧洪亮,陳玲.高速公路瀝青混凝土路面裂縫原因與對策[J].施工技術(shù),2007,36(S1):167169.
[5]咸紅偉,鄭團奇,張肖寧.基于路面芯樣的車轍成因分析[J].公路,2011(11):195199.
[6]苗英豪,王秉綱.中國瀝青路面氣候影響分區(qū)方案[J].交通運輸工程學(xué)報,2007,7(6):6469.
[7]張紹陽,馬玉蘭,王選倉.基于關(guān)聯(lián)分析的路面病害成因研究方法[J].中國公路學(xué)報,2008,21(2):98103.
[8]楊祺.半剛性瀝青路面水破壞機理與防治措施探討[J].路基工程,2007(6):183184.
[9]李細偉,易林楓.高速公路瀝青路面發(fā)生水破壞的原因和防治措施[J].筑路機械與施工機械化,2005,22(5):3235.
[責(zé)任編輯:譚忠華]endprint
(1) 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好,因此在雨天施工會導(dǎo)致瀝青混合料離析。
(2) 混合料受到粉塵、雨水等污染。
(3) 攤鋪溫度不符合要求。
3.3管養(yǎng)因素
3.3.1病害未及時處理
如果瀝青路面病害處理不及時,將誘發(fā)新的病害,進一步影響路面的使用性能。例如,路面發(fā)生開裂但未及時作灌縫或封縫處理,雨水會通過路面裂縫滲入基層,造成基層水破壞,導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。
3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護措施
目前,福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查,目前國內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進行預(yù)防性養(yǎng)護,主要是因為城市道路包含較多的附屬市政設(shè)施,使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護標準無法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護標準。
4結(jié)語
對福州市政道路瀝青路面進行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害;裂縫和車轍出現(xiàn)得相對較多;麻面和泛油出現(xiàn)得相對較少。采用試驗系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因,主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過病害的成因分析,能夠正確認識病害的形成原因,從而對制定科學(xué)的養(yǎng)護對策具有參考價值。
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[8]楊祺.半剛性瀝青路面水破壞機理與防治措施探討[J].路基工程,2007(6):183184.
[9]李細偉,易林楓.高速公路瀝青路面發(fā)生水破壞的原因和防治措施[J].筑路機械與施工機械化,2005,22(5):3235.
[責(zé)任編輯:譚忠華]endprint
(1) 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好,因此在雨天施工會導(dǎo)致瀝青混合料離析。
(2) 混合料受到粉塵、雨水等污染。
(3) 攤鋪溫度不符合要求。
3.3管養(yǎng)因素
3.3.1病害未及時處理
如果瀝青路面病害處理不及時,將誘發(fā)新的病害,進一步影響路面的使用性能。例如,路面發(fā)生開裂但未及時作灌縫或封縫處理,雨水會通過路面裂縫滲入基層,造成基層水破壞,導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。
3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護措施
目前,福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查,目前國內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進行預(yù)防性養(yǎng)護,主要是因為城市道路包含較多的附屬市政設(shè)施,使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護標準無法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護標準。
4結(jié)語
對福州市政道路瀝青路面進行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害;裂縫和車轍出現(xiàn)得相對較多;麻面和泛油出現(xiàn)得相對較少。采用試驗系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因,主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過病害的成因分析,能夠正確認識病害的形成原因,從而對制定科學(xué)的養(yǎng)護對策具有參考價值。
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[責(zé)任編輯:譚忠華]endprint