标准规范下载简介和部分内容预览:
公路工程八大通病分析与防治公路工程在施工及使用过程中,常出现一些典型的质量问题,称为“八大通病”。这些通病主要包括:路基沉降、路面裂缝、边坡坍塌、桥头跳车、水毁冲刷、路面坑槽、基层松散以及排水不畅。
一、路基沉降主要原因包括填料选择不当、压实度不足或地基处理不到位。防治措施为严格控制填料质量,加强地基处理和分层压实。
二、路面裂缝分为温度裂缝、反射裂缝等,多因材料收缩、温差变化或基层问题引起。可通过优化混合料配比、设置防裂层来减少裂缝。
三、边坡坍塌由边坡设计不合理、雨水侵蚀或施工不规范造成。应合理设计边坡坡率,加强防护工程如护坡、挡土墙等。
四、桥头跳车由于桥台与路基衔接处沉降不均所致。需加强桥头过渡段的施工质量,采用轻质填料减少差异沉降。
五、水毁冲刷主要因排水系统不完善或防护措施不足引发。应完善排水设施,增强抗冲刷能力。
六、路面坑槽由沥青老化、水损害或车辆超载导致。需提高沥青混合料性能,及时修补坑槽。
七、基层松散源于施工中含水量控制不当或碾压不实。要严格控制施工工艺,确保基层强度。
八、排水不畅可能引发路基水毁或路面病害。应科学规划排水系统,定期维护清理。
综上,针对公路工程中的八大通病,必须从设计、施工到养护全过程采取有效措施,才能提升工程质量,延长公路使用寿命。
第二章沥青路面早期病窖与防治
沥青混凝土面层具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行 车舒适性,适合于各种车辆的通行,并具有坚实、耐久、平整、良好 的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性,但是由 于种种原因,沥青路面早期破坏的现象时有发生,且未能杜绝,已 列为公路.工程质量通病之一,足见其普遍性和严重性。 沥青路面各种病害的成因比较复杂,由于环境、地点、气候条 件的不同,病害情况不一,主要有下面几种: 1.泛油:是粘结料或沥青浆溢出路面形成局部黑面光亮的斑 面。由于混合料中沥青用量偏多.沥青稠度太低,粘结料过软,或 者是高温时下层粘结料上溢等等,都会引起泛油。 2.波浪:它是路面上形成有规则的低洼和凸起变形。 3.壁包:是沿交通流方向出现的路表材料的竖向位移。这类 病害大多是由于路表材料稳定度低、交叉口车辆的频繁起动与制 动、水泥混凝土与沥青混凝土路面接点处产生过大应力所致。此 外,面层较薄,以及面层与基层的粘结性较差,也易产生推挤、壅 包。 4.滑淄:沥青路面滑溜主要是由于行车作用造成矿料磨光。 沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油,也易形成表 面滑瘤。 5.裂缝:沥青路面上出现的裂缝,按其成因不同分为横向裂 缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。裂缝是沥青路面最主要的
种破损形式。 横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝。按其成因不同,横向 裂缝又可分为荷载型裂缝与非何载型裂缝两大类。荷载型裂缝是 由于路面结构设计不当或施工质量低劣,或者由于车辆严重超载, 致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而断 裂。非荷载型裂缝是横向裂缝的主要形式。这种裂缝又有两种情 况:沥青面层缩裂和基层反射裂缝。 纵向裂缝产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分 路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载与大气因素作用下 逐渐开裂;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘 受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。 网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起。其原因可 能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配比不 当或未拌和均匀等;也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未 及时封填,致使水分渗人下层,尤其在融雪期间冻融交加,加剧了 路面的破损。沥青在施工期间以及在长期使用过程中的老化也是 导致沥青面层形成网裂的原因之一。 6.坑槽:沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂,不及 时养护而逐渐形成坑槽。基层局部强度不足,在行车作用下也易 产生坑槽。 7.局部沉陷:因路基压实不足或基层强度和压实度不足,引引 起路基路面的沉陷变形。 8.松散:原因主要是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或 所用的矿料过湿,铺撤不匀,或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥 青粘牢。秋后施工,气温低,沥青裹覆矿料能力差,也易松散。对 表处面层还会产生大面积松散、唧泥现象,而导致沥青面层脱落。 9.车辙:车辙是渠化交通的高等级公路沥青路面的主要损坏 类型之‘。当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽 车飘滑而导致交通事故。车辙一般是在温度较高的季节,沥青面 层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。车
辙通常是在伴随着沥青面层压缩沉陷的同时,出现侧向隆起,二者 组合起来构成车辙。
第二节汤青路面早期病害因素的分
沥青混合料主要由沥青结合料、粗集料、细集料和矿粉等多种 成分组成的复合材料。在混合料组成中玛纳斯河大桥施工组织设计,由于材料质量的差异和 数量的多少,可形成不同的组成结构,表现为不同的物理力学性 能。 1.沥青 沥青是由一些化学成分极其复杂的烃类,如环烷烃、芳环烃和 这些烃类的非金属元素(氧、氮、硫)的衍生物等组成。 众所周知,沥青混合料使用性能是受沥青结合料影响的,沥青 质量的优劣与沥青路面的好坏有密切关系,直接影响到沥青路面 的使用性能。由于近十年来公路上的交通量剧增,一般沥青材料 的品质已不能满足更重交通的沥青路面结构的需要。从大量路面 结构损坏原因的调查分析来看,路用沥青品质不良是其主要原因 之一。由于国内石油品质及沥青炼制工艺流程的特点,致使路用 沥青大多数含蜡量高,延度小,温度敏感性强,使得许多沥青路面 面层结构在远小于使用寿命的年限内出现损坏。如果沥青含蜡量 高,就会出现横向裂缝。1990年修建的京石高速公路用两个不同 含蜡量的沥青铺筑的路段,在产生荷载型疲劳破坏(网裂)前横向 裂缝差别显著,故含蜡量一般要求控制在3%以内。沥青的物理 性质对路面车辙有很大影响。在给定的温度和加载速率下,高粘 度的沥青会产生劲度高的沥青混合料,较高的劲度具有较高的抗 车辙能力。沥青类型对车辙深度也有很大影响,使用稠度低、温度 敏感性低的沥青可以减少或延缓路面的开裂。
我国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青在道路建筑 中使用最广,经合理的组成设计,可以用它在不同地区和不同等级 的道路.上铺筑各种沥青面层和沥青基层。 石油沥青的性质与石油的性质和获得沥青的方法有关。高树 脂、少石蜡的石油是道路沥青的最好原料。这种石油的特点是粘 度大,有的相对密度也大。我国80年代以前开采的都是石蜡基石 油,因此,用它炼制出来的沥青中蜡的含量多,常在10%以上。个 别小油区生产的沥青含蜡量较少,也在6%以上。这就导致我国 沥青的延度小,与石料的粘结力较差,沥青混合料的低温抗裂性能 和高温稳定性都不好。 80年代中,我国热采稠油成功。用这种高粘度的石油可以炼 制出质量很好的沥青。但是,有的炼油厂为增加原油产量和降低 开采成本,将原来的蒸汽热采改为输人稀油开采及管运集输工艺, 由于注人的稀油是石腊基原油含蜡量高达14%~17%,用这种混 合油和简单的直馏工艺炼制的沥青粘度大为降低,含蜡量达8% 左右,15℃延度达不到100cm以上的要求,其他有关性质也都相应 地受到不良影响。目前,国内用稠油生产的沥青含蜡量小于3% 的优质沥青有辽宁省盘锦炼油厂的欢喜岭沥青和新疆克拉玛依九 区的克拉玛依沥青。 按照获得沥青的方法,沥青主要分成三类,即直馏沥青、氧化 沥青和溶剂沥青。 直馏沥青是直接蒸馏石油得到的各种沥青产品的总称,通常 包括常压渣油、减压渣油和直粘稠沥青。我国近30年来道路上 所用的渣油实际上是一种慢凝液体多蜡石油沥青,其含蜡量常高 达10%~20% 渣油经吹氧稠化,就可得到各种不同标号的粘稠沥青,这种粘 稠沥青称氧化沥青。与原渣油比,氧化沥青中的油分和树脂减少 地沥青质增多,石蜡含量几乎很少变化,因此,氧化沥青的稠度和 软化点增加了,但延度仍然很低。 用溶剂和多段脱沥青工艺,可以生产出质量较好的溶剂沥青
我国现在生产的内烷脱沥青的性质较氧化沥青有明显改善,含蜡 量大大降低。 我国地域辽阔,南北气候差异很大,温度、雨量也不相同,齿此 沥青路面的损坏现象也不·样。国产道路石油沥青也有少量质量 优良的粘稠沥青,但是大多数地区只能购买到并不十分理想的道 路沥青,造成了路面的早期破坏。《公路沥青路面施工技术规范》 (TJ032一94)规定,凡修筑高速公路及一级公路沥青路面,必须使 用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青。 2.矿料 矿料质量的好坏直接影响到沥青混合料的强度,是沥青路面 早期破损的主要影响因素。碎石的压碎值、磨耗值不符合要求将 造成沥青混合料的稳定度偏低,引起沥青路面早期的剥落。碎石 与沥青材料的粘附性大小,对沥青混合料的强度和耐久性有极大 的影响。沥青混合料一般使用碱性矿料,若使用酸性矿料,通常添 加一定数量的抗剥落剂。 我们还应该注意到石料的吸水率问题,因为吸水率大不仅降 低加热效率,影响拌和料的生产能力,而且残存在孔隙中的水分影 响施工压实及空隙率,这将使混合料造成剥落。另外就是矿料的 筛分问题,因为矿料很细,筛分时很不容易通过筛孔,特别是不太 干燥的矿粉,筛分难度更大,往往出现筛分结果偏粗的现象,使得配 合比中实际矿粉偏多的结果。同时,还应注意细骨料中0.075mm以 下的成分问题,因为它们在烘干过程中实际上已经有很大一部分 被吸尘设备排出,因此,配比设计中应予适当扣除。另一方面,拌 和时实际上有一·部分超粒径颗粒被排除,因此,配合比设计时,应 将超粒料剔除。否则,将会造成沥青混合料强度不足。