沥青混凝土路面推移拥包形成的原因及防治措施.pdf

2 0 4 管理施工 城 市道桥与 防洪 2 0 1 1 年 6 月第 6 期 沥青混凝土路面推移拥包形成的原因及防治措施 保红 ， 彭小斌 ( 南通市市政工程设计院有限责任公司， 江苏南通 2 2 6 0 0 1 ) 摘要 ： 该文对沥青混凝土路面存在使用期达不到设计使用年限的问题 ， 作了原因分析 。 接着提出若干防治措施 ， 可供同行参 考 。 关键词 ： 沥青混凝土路面； 使用年限； 问题； 原因； 防治措施 中图分类号 ： U 4 1 6 2 1 7 、 U 4 1 8 6 文献标识码 ： B文章编号： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 6 - 0 2 0 4 0 2 0前言 沥青混凝 土路面 因其平整度好 ，行 车平稳舒 适 、 噪音低 、 易维护而在城市道路建设中得到广泛 应用 。沥青路 面属柔性路面 ， 它具有行车舒适 、 振 动小和噪音低等优点，在我国的道路路面中占绝 对的比例。 但就已建道路而言， 有相当部分没有达 到预期的使用功能，存在使用期达不到设计使用 年限的问题 。 有 的路 面第 一年建成 ， 当年或第二年 就出现部分推 移和拥包 ，严 重影响 了车辆行驶 的 安全性 、 舒适性 ， 在社会和经济上造成 了不可 弥补 的损失和影 响。 1 沥青路面推移拥包的原 因分析 沥青路面产生推移拥包的因素是多方面的， 如交通量的大小 、车辆超载情况 、温度 、路线线 型 、 路面设计 、 路 面材 料 、 路 面施 工工艺及 施工机 械水平等。 笔者经过多年的观察和思考， 主要从以 下几方面进行 分析 。 1 1 路线线型 对路面 的影响 通过几年来对沥青路面早期破坏的详细观 察 ，往往是在平 曲线半径较小路段和长直线进 入小半径平 曲线 的缓和曲线路段最易 出现推移 拥包 。 汽车在平曲线上行驶时力的分析如图 1 所示。 汽车在平 曲线上行驶时会产生离心力 F ， 其 作用点在汽车的重心， 方 向水平背离圆心。 计算公 式为 ： F=GV2 | 式 中 ： 卜离心 力 ， N； 尺 平曲线半径， m； I ， 汽车行驶速度 ， m s ； G 汽车总重力 ， k N。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 1 2 2 7 作者简介 ： 保红 ( 1 9 7 6 一) ， 男 ， 江苏 南 通人 ， 从事 道桥 工程 设计 工作 。 ( 1 ) 汽车在弯道内侧行驶时， 其 自重的水平分 力可以抵消一部分离心力的作用 ，其余部分由汽 车轮胎与路面之间的横向摩阻力与之平衡。平行 路面的横 向力 x计算公式为 ： X= F c o s 0 【 一 G s i n o l ( 1 ) ( 2 )汽车在弯道外侧行驶时平行路面的横向 力 x计算公式为 ： X= F c o s 仅+ G s i n ( 2 ) 以黄河 J N 1 5 0汽车为例 ，对不 同车速下 的横 向力进行 计算 结果 ， 见表 1 所列 。 黄河 J N1 5 0空 车 重 1 5 0 6 k N，载 重 8 2 6 k N，满 载 重 2 3 3 2 k N， i = 2 ， R=6 5 0 m。 表 1 黄河 J N 1 5 0汽车在不同车速下的横向力一览表 从计算结果可知，沥青路面在弯道上受到较 大 的水平荷载 的作用 ，且随汽车行驶速度 的增 加 而成倍增加。 路面在水平荷载的作用下， 结构层产 生复杂的应力状态 ， 若抗剪强度不足， 将会导致推 挤 、 拥包等破坏现象。 1 2 超限超载车辆对路面的影响 在沥青路 面运行早期 ，沥青混合料 中的颗粒 构成尚不稳定， 处于微移动阶段， 沥青路面结构层 的抗弯拉强度及抗冲击强度均没有达到最佳值 。 而早期重型车 的通行使结构层 的拉应力远远 大于 沥青 面层 的抗 弯拉强 度 经 车轮重 复碾 压 ， 形 成 车辙 ， 出现推移拥包 ， 直接导致 沥青路 面的稳 定性 破坏。 沥青面层建成运营后在大量行车荷载( 超载 车辆 ) 作用下， 由于与基层粘结不良特别在沥青面 层施工接缝处开始产生推移， 随着时间增长， 轮迹 带两侧会产生拥包 ，甚至会 出现 由于推移 而造成 的严重裂缝 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年6 月第6 期 城市道桥与防洪 管理施工 2 0 5 图 1 汽车在平典线上行驶时力的分析图 1 3 透层 油对面层 的影 响 透层油喷洒效果的好坏 ，将直接反映到面层 的使用效果。 在喷洒透层油施工过程中， 施工单位 都能按规范要求清扫基层和控制透层油喷洒量 ， 但往往忽视了透层油的粘度控制指标。 几年来 ， 通 过 观察及 多次试验发现 ， 当透层油粘度过小时 ， 渗 透效果较好 ， 均能达到 1 0 m m以上 ， 但对基层表 面 的固结效果较差 ，更起不到基层与面层 的粘结 作用， 使面层容易出现推移破坏。 当透层油粘度较 大时， 则渗透效果较差 ， 达不到规范要求的 5 m m 渗透效果， 起不到透层油的作用。施工中还发现， 不同的基层类型及基层含水量对透层油的粘度要 求也不同，这就要求在喷洒透层油之前要通过多 次试验找出透层油配制的最佳配合比，使透层油 达到最佳效果。 由于基层表面清扫不干净 、 透层油 粘度及洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层 粘结不良， 导致推挤 、 拥包等破坏现象。 1 4 沥青路面 施工质量对路面 的影 响 通过试验发现 ，路面各结构层材料的均匀性 对整体强度有较大的影响。沥青混合料中沥青含 量的多少、矿粉掺量的多少及各种矿料的配比组 合都将直接影响沥青混合料的稳定度 、 流值、 空隙 率等指标 ，而这些指标的变化又将直接影响沥青 路面的使用性能。 有资料证实 ， 施工控制较差的路 面结构层其弯拉强度只有均匀材料弯拉强度的一 半。为此 ， 施工中沥青含量的控制 、 矿料级配控制 及混合料摊铺 、 运输 、 碾压等都必须严格按照规范 施工 ， 并加强试验检测力度， 最大限度地保证路面 材料 的均匀性 。 2 防治措施 ( 1 ) 公路设计及施工中应严格按 公路工程技 术标准 选取平曲线半径、 平曲线横坡度及缓和曲 线长度。 尽量不要使用极限半径， 缓和曲线可适当 选取较大值。 ( 2 ) 通过计算合理选择沥青路面的厚度。 在条 件许 可的情况下 ，可适 当增加 面层厚度 以增加其 整体刚度， 使其更好地与坚硬的基层配合。 ( 3 ) 在沥青路面竣工通车后 ， 设置限载 、 限速 标牌 ， 并派专人管理， 严禁超限、 超载车辆上路。 ( 4 ) 加强路面基层施工质量， 提高基层平整度 是有效防治病害的条件之一。 同时， 沥青面层铺筑 前透层油 的洒布尤为重要 ，透层油洒布前首 先必 须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层 油 洒布 的均匀性和设计用量 ，提高基层 与面层 的粘 结力。 路面基层养生期过后 ， 必须开放交通让施工 车辆限速通行， 磨去表面的灰浆薄层， 确保基层表 面 的粗糙度 。 ( 5 ) 提高沥青路面 的施工质量 ， 通过三 阶段设 计， 确定最佳矿料级配及沥青用量 ， 确保稳定度、 流值等指标达到规范要求。针对混合料中沥青性 能特点， 确定压路机的机型及重量， 合理选择碾压 速度、 振幅、 振频及碾压遍数 ， 确保压实度达到标 准要求 。 3 结语 虽然 引 起沥 青 路 面 推移 拥 包 的 原 因复 杂 多 样 ， 有设计方 面的原因 ， 也有施 工方 面的原 因。鉴 于 目前沥青混凝土路面病害早期化的特点， 在优 化设计的同时 ，更为重要的是应该加强施工管 理， 提高现场施工质量 ， 严格执行施工规范 ， 切实 抓好施 工 中的每个 环节 ，不 断总结经验 教训 ， 改 进施工工艺 ， 那么沥青路面推移拥包的病害是可 以控制的。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m