文档介绍：高速公路早期病害预防措施研究
高速公路早期病害预防措施研究
摘要: 本文针对高速公路沥青路面的早期病害发生的原因和预防措施进行了深入研究,研究结果对类似工程建设提供了参考依据。
关键词:路面工程;早期病害;防治对策
中图分类号::A 文章编号:
0引言
我国高速公路发展很快,取得了举世瞩目的成就,不过,我们也清楚地认识到,由于我国高速公路的建设起步晚,技术储备少,经济基础差,我国的气候条件恶劣,车辆超载严重,在施工管理、材料、设计、施工以及高速公路沥青路面的结构类型等许多方面,存在种种问题,一些路段的建设水平并不如人意,发生了通车不久就不得不大规模维修的车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏现象,相当一部分高速公路在没有达到设计年限的情况下开始进行翻修。为此,交通部西部研究项目开展“高速公路早期病害预防措施的研究”【1】,对高速公路沥青路面的早期病害发生的原因、预防措施进行研究具有深远的历史意义。
1 沥青路面的水损坏
沥青路面的水损坏有两种类型:
(1) 当沥青层较厚,中下层的沥青层密水性较好时,水损坏往往局限于表面,或发展成为自上而下的水损坏;
(2) 对沥青层较薄的半刚性基层沥青路面,大部分表现为自下而上的水损坏。表现为水从裂缝及空隙率大的部位渗水,又不能从基层排出,使基层表面形成唧浆、网裂、坑槽,已经疲劳损坏。

图1 半刚性基层沥青路面水损坏的基本模式
我国主要是第二类水损坏,它一般发生在雨季、春融季节,行车道破坏比超车道严重,显然与重车、超载交通有关。发生水损坏破坏的地方一般是透水较严重且排水又不畅的部位,挖开可见下面有积水或浮浆,沥青混合料在动水压力的作用下逐渐产生剥离而松散,成为坑槽。为防止水损坏,最重要的是做好封水和防排水设计,应努力减小沥青混合料的离析,杜绝沥青层施工污染,采用消石灰提高沥青混合料的抗水损坏能力,采用合理的级配,控制空隙率和渗水系数,采用改性沥青和小粒径的SMA磨耗层,加强碾压尤其是采用轮胎压路机搓揉压实等,要做好透层、封层。在当前,防止各施工工序的相互干扰,防止沥青层施工污染,影响沥青路面各层成为整体尤其重要【2】。
2 车辙、推拥等流动变形
在高速公路车辆渠道化以后,车辙问题逐渐成为主要病害。由于我国普遍采用半刚性基层沥青路面的结构,基层本身的变形不是主要的,基本上都是沥青混合料产生的流动性车辙。其主要成因是路面在高温情况下劲度模量大幅度降低,抗剪切变形能力不足以抵抗超载和重载车作用下的剪应力,尤其是在长大纵坡上坡路段,由于重载车车况差、爬坡车速降低,更为严重。在车速、荷载、温度三个影响因素中,影响最大的是车速(长大纵坡)、第二是荷载、然后是温度。车辙不仅发生在表面层,更多的发生在中面层,甚至下面层,越是重载,影响越深。为了防治车辙,要采用针入度小、粘度大的沥青,使用粗糙度大的集料,采用改性沥青、适当减少油石比、采用粗型的S型嵌挤密实型级配有明显的效果。在配合比设计时适当加大空隙率但在施工时加强碾压是防止车辙的重要措施,建议参照国外经验,在夏季高温日子的高温时段封闭重载交通。

图2 高速公路产生车辙或推拥的严重情况
在沥青路面属于整体连续的条件下,沥青层的厚度增加会使车辙变形增大,但超过18~20cm厚,不会再有