我国经济的发展水平,影响人们对于交通道路建设的需求,城市建设想跟上时代发展的潮流,就必须提高交通基础建设水平。这就要求根据道路的实际状况,对施工技术进行合理运用。在交通道路建设的过程中,要对沥青路面施工技术进行科学的分析,并结合多年的施工经验以及施工人员的技术,对施工存在的问题提出一些解决方法,保证道路建设能够顺利、快速的完成。 1.沥青路面施工技术的整体探讨 在2005年,我国颁布了沥青路面施工技术规范,其中要求针对具体的工程气候、交通及材料情况,应该有适应的沥青混合工程设计配置范围。沥青路面施工技术的工程包括:沥青混合料设计过程,沥青混合料配合比例设计,沥青路面原材料质量检测,路面压实度等等。沥青路面施工技术就像交通道路建设的“输送线”,完善交通的设施,加快道路施工的运作,促使道路的建设发展更快、更好。 对于沥青路面施工技术的原则性要求 施工部门对于城市交通道路建设进行整体的规划,要遵循其原则性,保证道路的建设能够顺利进行。在进行沥青路面技术施工时,不仅要对考虑道路上的实际施工路况,还要考虑到政府的施工要求和布局。在施工过程中要遵循由深到浅、由下到上的步骤,要保证沥青路面技术设计符合规范。其中在设计过程中,要采用一个S型的配置结构——类似于密实骨架的混合料结构,要确定要确保路面的耐高温、耐低温以及防水、防损害的功能。 对于沥青路面技术施工的重点内容 沥青路面施工技术是一个相当复杂的过程,除了上文提到的沥青混合料设计过程,沥青混合料、配制比例、设计过程、沥青路面原材料质量检测、路面压实、碾压工艺,它还包括下层封层技术等。在沥青路面技术施工中的所有过程中,选取了几个具有代表性的施工过程来进行分析。其中路面压实过程,应该考虑到混合料温度、原材料间摩擦力、混合料的配置、沥青的粘度等等这些因素。下封层施工技术,也称之为过渡层施工技术,它是沥青路面与基层结合的一个重要因素,主要作用是来通过增加基层沥青的基层与沥青面层面的粘性,发挥出防水、防渗透的功能。它包括两种粘合剂:乳化沥青和改性乳化沥青,两种结构形式:一是不洒透沥青的乳化沥青单层表面处治,二是喷洒液体石油沥青乳化沥青表面单层处治。在沥青路面施工技术机械设备上,主要包括沥青洒布机、沥青洒水车、森林灭火鼓风机、压路机、集料洒布机等。检测仪器括沥青针入度仪、沥青延度仪、沥青软度软化、路面渗水仪等。在施工过程中,要注意设施的维护清洁,以及施工过程的及时检查。 对于沥青路面施工技术过程的检测要求 在沥青路面施工过程中,不应只注意到路面状况和技术施工的质量问题,还应该包括即时检测过程。在检测过程中,注意各个环节容易产生问题的部分,做到及时检测预防,以减少问题的产生,提高施工技术的质量和施工速度,最终提升交通路面的施工质量,促进城市的建设与发展。 2.我国出现沥青路面的病害和破损探讨 一般常见的路面损害,包括横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝、龟裂、车辙、沉陷、隆起等。向对于过去,现在的沥青路面上出现了一些新病害和破损状况,具体来说包括离析现象、泛油现象、松散现象以及翻浆现象等。造成这种病害和损害原因,除了受气候因素影响以外,还包括施工质量、路面设计理论、交通流量等因素。其中,交通流量是最为直接的因素,路面设计理论落后是最为主要的因素。离析现象,是指沥青路面级配和用量的局部失调,具体来说是指沥青施工中,由于分配不均造成的高温变形,产生路面易透水的情况。泛油现象,是指在轨迹带出现的大小不一的油斑,既不美观,又存在安全隐患。松散现象,指的是指的是面层底部集料间缺乏粘性,而从底部的沥青膜中脱落、产生的松散现象。这种松散受到长期的承重压力,使沥青路面的产生局部破碎的现象。翻浆现象,是指沥青路面的大面积泛白,它是由于沥青层面的和路面排水不畅造成的。相对于其它的路面施工技术,沥青路面施工技术更加复杂,直观性相对较差,潜在性因素较多。第一,施工的各个单位不严格按照规划标准进行施工,是比较常见的现象。第二,施工缺乏合理的规划,就会在过程中造成诸多问题,比如浪费大量投入的人力、物力和资金,降低了施工技术和质量问题。第三,道路建设和规划投入的资金较少,沥青路面施工技术的基础性规划和空间地下管辖发展的重视程度较低,因此在工程实施过程中,会造成各种各样的问题,而这些问题一旦出现,在短期时间内都无法挽回的。 3.沥青路面技术施工过程中的建议 随着互联网时代的发展,我国信息网络逐渐蓬勃起来。对于沥青路面施工技术可以从以下几个方面实行管理:(1)尽快完成现状基础资料调查工作,现代化道路施工的核心是数据库,而数据库的建立是从现状基础资料的建立开始的。根据现在的情况,目前缺少的是现有的资料,对于资料的总结,可以通过政府组织投资并安排,专门成立一个领导管理的小组,在规定的时间内完成相应的计划,并在此之后进行调查、测量和绘图的工作。(2)实现统一的管理。在沥青路面技术施工中进行统一安排和部署,特别是对于下封层施工程序要加强管理。在管理方面实行一次性的改造,尽量避免进行挖地行动,虽然这种做法或许会在实行过程中投入较多的资金,但是相对于前期节约的做法,不仅节省了人力、还节省了资金,能够和城市统一协调。(3)借鉴优秀的经验。现今有许多城市在沥青路面施工这一块是相对缺乏经验的,可以向经济较为发达的城市进行学习,提高沥青路面施工规划管理,避免在摸索过程中走弯路,而且能在短时间内取得良好的工作成效。 综上所述,沥青路面施工的过程中要遵守政府相关部门的要求,结合实际情况考虑结构的持久力、承载力等因素,探讨和研究沥青路面施工技术。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
1、工程概况本工程属宁(南京)-连(连云港)平原微丘区一级公路,路线全长286km.设计行车速度100km/h.路基宽度,其中中间带(含路缘带2×),行车道为2×,硬路肩为2×(含路缘带2×),土路肩2×.其中淮阳市境k78+400~k98+143段由交通部第二公路工程局第四工程处承建。行车道及路缘带路面结构采用沥青混凝土路面,即4cm中粒式沥青混凝土抗滑层+5cm粗粒式沥青混凝土+6cm热拌沥青碎石+1cm砂粒式沥青混凝土,基层采用二灰碎石,底基层采用二灰上。沥青路面面层配合比设计宁连路k78+400~k98+143段沥青路面面层,ac-16ⅱ、ac-30ⅰ、am-30、ac-5ⅰ沥青混凝土配合比设计是根据《公路沥青路面施工技术规范》(jtj032-94)进行设计的,其中试验是根据《公路沥青及沥青混合料试验规程》(jtj052-93)和《公路工程集料试验规程》(tjt058-94)进行的。沥青新加坡70#重交通沥青用于ac-16ⅱ中粒式沥青混凝土,克拉马依70#重交通沥青用于ac-soi粗粒式沥青混凝土,am-30沥青碎石,ac-5ⅰ砂粒式沥青混凝土。矿料采用:碎石采用大石山通宇公司生产的1-3碎石,瓜子片(),米砂();黄砂采用新沂产的河砂;矿粉采用洪泽水泥厂的矿粉。2、问题的提出1996年3月18日至23日,我们在k87+400~k87+750段施工时,发现在沥青碎石铺筑时沥青混合料出现严重离析现象,其离析位置具有规律性。于是我们把该段做为试验路段,对其进行了专门的分析研究,并探索出了具体解决办法。3、研究过程沥青碎石形成离析带的原因根据现场离析带形成的状况与特点,我们发现沥青碎石形成离析带主要有以下几个方面的原因:(1)沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时,由于高度原因,大骨料滚落在车厢附近,形成粗集料第一次集中。(2)运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在摊铺机半厢附近,形成粗集料的第二次集中。(3)摊铺机送料器在送料过程中,先将中间集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。沥青碎石离析的危害(1)沥青碎石粗集料一旦形成集中,在碾压过程中,集料非常容易被压碎,骨料表面积增大,改变了原设计的路面配合比,油料偏少,造成集料碾压成型后松散,破坏路面结构,影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。(2)粗集料集中,局部密实度差,孔隙率高,容易在路面形成积水,影响路面质量。(3)粗集料集中,影响路面平整度及路面外观美感。解决沥青碎石形成离析带方法为解决沥青混合料出现规律性离析现象,我们在研究中从以下几个方面进行控制和解决。从运输车辆方面来解决(1)从拌和机贮料罐向运料车上卸料时,分三层放料,即每卸一斗混合料,汽车挪动一个位置。等一层放完后,再逐次进行第二、三层放料,从而减少粗集料的集中。(2)施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料,即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。从摊铺机本身操作方面来解决(1)在摊铺机螺旋二分之一处,边端装反向螺旋叶片。(2)控制布料器处于中挡或高挡位置。(3)控制适宜的送料仓口开度。(4)均匀操作送料器和布料器。(5)摊铺机摊铺一车料将完时,控制摊铺机速度,关闭送料器,等下车料倒入后再进行均匀送料和布料(6)在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动,摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。从混合料本身来解决(1)减少混合料粒径大小悬差。(2)控制沥青用量,使之偏高于设计用量。通过中粒式沥青混凝土面层平整度的控制来最大限度减小离析现象对行车效果及行车安全的影响为了进一步控制中粒式沥青混凝土路面面层的平整度,本工程沥青路面面层施工中首先选用如下施工机具:ac-5ⅰ砂粒式沥青混凝土,摊铺机采用平拖式施工。ac-30ⅰ,zm-30面层施工时,使用摊铺机自动找平仪,ac-16ⅱ,采用摊铺机平拖式施工,然后从整个沥青路面铺筑,各个施工层进行严格控制,确保路面平整度小于3mm设计要求。.(1)通过测量控制来控制路面平整度。(2)控制布料器处于中挡或高挡位置。(3)控制适宜的送料仓口开度。(4)均匀操作送料器和布料器。(5)摊铺机摊铺一车料将完时,控制摊铺机速度,关闭送料器,等下车料倒入后再进行均匀送料和布料(6)在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动,摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。从混合料本身来解决(1)减少混合料粒径大小悬差。(2)控制沥青用量,使之偏高于设计用量。通过中粒式沥青混凝土面层平整度的控制来最大限度减小离析现象对行车效果及行车安全的影响为了进一步控制中粒式沥青混凝土路面面层的平整度,本工程沥青路面面层施工中首先选用如下施工机具:ac-5ⅰ砂粒式沥青混凝土,摊铺机采用平拖式施工。ac-30ⅰ,zm-30面层施工时,使用摊铺机自动找平仪,ac-16ⅱ,采用摊铺机平拖式施工,然后从整个沥青路面铺筑,各个施工层进行严格控制,确保路面平整度小于3mm设计要求。通过测量控制来控制路面平整度。(1)中线测量:除符合线型规范要求外,打钢钎时,中边两排钢钎排成两平顺的线型,不许错落,且远离摊铺机外端30~60cm,以保证使摊铺机传感器杆与机板成45°角,保证传感位置与信息的准确性。(2)水平测量:采用设计标高控制法,即以二灰碎石基层与沥青面层各层次的理论(设计)高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置,而不采用以实测的二灰碎石标高与沥青面层各层次的高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置。这是因为422型abc摊铺机的双桁振捣可使沥青面层的压实度达到85%~90%,二灰碎石基层顶标高符合设计要求。(3)摊铺机熨平板下垫板厚度测量:摊铺前先将摊铺机熨平板底高程测出,加上垫板后使之与钢丝绳的标高一致。混合料摊铺过程控制其平整度沥青混合料必须缓慢、均匀,连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时,操作人员注意前后、左右的变化,根据既定的摊铺速度进行摊铺。我们使用的两台帕克1000型沥青混凝土拌合楼,其产量为每台70t/h,根据拌和楼产量来确定摊铺速度,运输车数量,每车发车时间间隔及合适的作业段长度,来保证混合料摊铺的连续性,以确保沥青路面平整度。拌和机5个成品料仓贮料380t,5辆太脱拉扩容贮料100t,共480t,混合料总重量达到480t时,前场摊铺机开始摊铺。运输车辆数量计算:宁连路沥青混凝土帕克拌和楼,设在k86+500处,距k78+400,,距k98+143,,因此最大运距确定为12km,车速确定为40km/h;12km行车间为12km/40km/h=18min.每车往返需36min,摊铺机前有料车等候,每6min发一车,36min需6辆车才能满足时间要求,每摊铺机前有2辆车等待,所以共需8辆运输车。合适作业段长度的确定两台1000型帕克拌合楼有5个贮料罐可以贮料380t,5辆太拖拉扩容贮料100t,2台拌和机时产量为140t/h,生产12h,共计混合料总量为2160t,每日的作业长度为:砂粒式:2160/(m)沥青碎石:2160/(m)粗粒式:2160/(m)中粒式:2160/(m)因此,每日合适作业长度可确定为:砂粒式沥青混凝土5km沥青碎石。粗粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土2km。碾压过程中控制平整度。沥青路面的平整度是衡量高等级公路沥青路面质量的一个重要指标,沥青路面平整度的好坏与压实质量有着密切的关系,而沥青路面的压实质量在很大程度上取决于压实机械的压实方式及具体操作选择。(1)压实频率选择。沥青混合料压实中,振动压路机的频率可选用33~60hz,最佳频率为45~50hz.(2)压实振幅选择。沥青混合料联结层、磨耗层压实时,振动压路机的振幅可选用,最佳振幅为.(3)压实速度选择。根据速度/频率的关系及铺筑层厚、材料种类、级配构成因素,振动压路机最佳碾压速度为6~8km/、总结在宁连公路k78+400~k98+143段施工中,我们通过采用以上施工方法基本上解决了沥青路面施工中出现的离析现象及其对路面所产生的不良影响,经检验,我部施工的k78+400~k98+143段沥青面层平整度都在3mm以内,达到了设计及规范要求。竣工验收时得到了监理及业主的好评,为我处争得了经济效益和社会荣誉。同时也为我们今后路面施工提供了一种较好的解决施工中沥青碎石出现离析现象的施工技巧。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
沥青在路面运用中常见问题的探讨论文
【摘 要】 近几年交通作为国家基础设施重点投资,全国各地一级路、二级路、三级路、高速公路和城市道路等不断筑建和整修。而沥青作为路面工程的一种结合料,在世界各国得到了广泛的应用,成为公路建设长久使用不衰的一种材料。但由于沥青材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,影响了道路投资效益。本文将对沥青运用在路面过程常见的问题进行探讨。
【关键词】 沥青 路面应用 问题
一、沥青碎石形成离析带问题
1.沥青碎石形成离析带的可能原因
(1)沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时,由于高度原因,大骨料滚落在车厢附近,形成粗集料第一次集中。
(2)运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在摊铺机半厢附近,形成粗集料的第二次集中。
(3)摊铺机送料器在送料过程中,先将中间集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。
2.沥青碎石离析的危害
(1)沥青碎石粗集料一旦形成集中,在碾压过程中,集料非常容易被压碎,骨料表面积增大,改变了原设计的路面配合比,油料偏少,造成集料碾压成型后松散,破坏路面结构,影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。
(2)粗集料集中,局部密实度差,孔隙率高,容易在路面形成积水,影响路面质量。
(3)粗集料集中,影响路面平整度及路面外观美感。
3.解决沥青碎石形成离析带方法
(1)从运输车辆方面来解决
从拌和机贮料罐向运料车上卸料时,分三层放料,即每卸一斗混合料,汽车挪动一个位置。等一层放完后,再逐次进行第二、三层放料,从而减少粗集料的集中。
施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料,即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。
(2)从摊铺机本身操作方面来解决
在摊铺机螺旋二分之一处,边端装反向螺旋叶片;控制布料器处于中挡或高挡位置;控制适宜的送料仓口开度;均匀操作送料器和布料器;摊铺机摊铺一车料将完时,控制摊铺机速度,关闭送料器,等下车料倒入后再进行均匀送料和布料;在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动,摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。
(3)从混合料本身来解决
减少混合料粒径大小悬差。控制沥青用量,使之偏高于设计用量。
(4)混合料摊铺过程控制其平整度
沥青混合料必须缓慢、均匀,连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时,操作人员注意前后、左右的变化,根据既定的摊铺速度进行摊铺。我们使用的两台帕克1000型沥青混凝土拌合楼,其产量为每台70t/h,根据拌和楼产量来确定摊铺速度,运输车数量,每车发车时间间隔及合适的作业段长度,来保证混合料摊铺的连续性,以确保沥青路面平整度。拌和机5个成品料仓贮料380t,5辆太脱拉扩容贮料100t,共480t,混合料总重量达到480t时,前场摊铺机开始摊铺。
二、沥青运用在路面病害的问题
1.路面病害的原因
(1)气候的影响
近年来,由于温室效应影响全球,在我国也不例外气温普遍提高气候反常,北方气候发生显著变化,冬季气候变暖夏天持续高温时间增长,由于气温的提高,而导致华北地区沥青软化点的不适宜是否应降低标号,值得考虑。
(2)沥青砼配合比设计存在的问题
沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青砼内在质量存在先天不足,另一方面由于目前国家现状所致,高速公路工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。
(3)沥青砼拌合温度的控制
沥青砼拌合温度的控制,从规范角度控制比较严格对石油沥青拌合出厂温度要求在120-165℃,而实际上有些施工单位和个别商品沥青砼厂家,在拌合温度控制方面不是那么严格,时高时低很不稳定,有的沥青砼拉到工地量测将近180℃,而有时不足110℃,温度过高可能导致沥青变质,没有粘性使沥青砼松散,温度过低,沥青混合料拌合不匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的一个原因。
(4)沥青砼的摊铺
目前,国内沥青砼的摊铺的`问题比较大,总的来说走两个极端,一方面高速公路摊铺要求全断面摊铺设备如ABG或费格勒2000型,另一方面个别地市交通部门用的还是过去60-70年代的摊铺设备,面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验凭操作人员的感觉进行施工,事实上高速公路有些监理工程师对双向四车道的高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝,所带来的弊端却是显而易见的,首先,由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析,这种离析改变了沥青砼生产配合比,其次由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加产生变形,对路面横坡的控制也有较大影响,此外,由于全断面摊铺需要较大拌合能力,当拌合站较小时,容易造成摊铺机时开时停使路面控制。因此,欧美一些国家和澳洲国家并不主张全断面摊铺,而是两台摊铺机平行作业。
2.沥青在路面运用中的病害根治
高等级公路在选材方面应有严格的标准要求,路面结构层承载能力应适应当前和在设计年限内交通发展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面标准,在这方面应进行科学的比较,有的高速公路通车不到一年,大面积返工,太旧、京石、昌九高速都出现了这种情况,原因何在,一方面是为了省钱用国产沥青替代进口沥青,另一方面结构层的设计偏薄,路面基层底基层满足不了行车荷载的作用,因此,在这方面应计算一下是一次到位好,还是为了节省点钱多修几公里路好,从综合效益来看,由于节省资金造成的路面破坏远比多修几公里路所产生的经济效益大得多。
此外,在设计方面也应作一些大胆的探讨,如减薄沥青面层,增厚基层或底基层,比如采用4-6cm沥青面层,20-25cm水泥砼或者是15-20cm沥青稳定碎石基层的结构形式,其造价比现在普通采用的15cm沥青砼面层,15-20cm水泥稳定碎石半刚性基础基本相当,这就解决了基层是主要承载层的问题,适应当前交通流量大超重车行驶的交通状况,同时4-6cm厚沥青面层可以做成开级配的中粒式沥青砼,这种设计形式有几个方面的好处:
一是优质沥青用量减少,仅仅是面层用4-6cm沥青砼,缓解了国内优质沥青供不应求的矛盾;
二是由于基层采用的水泥砼或沥青稳定碎石是水稳材料不怕雨水浸入,因此,即使在雨天不致于下雨路面过多积水影响行车(排水分成路面纵横坡排水,面层渗水);
三是消除了沥青泛油,车辙等一系列病害;
四是由于开级配中沥青砼具有良好的抗滑性。
沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青,此外,透层油,粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。在沥青混合料配合比设计上要特别重视。除了常规的几组马歇尔试验外,还应增加抗车辙的动稳定度试验,并衡量是否满足规范要求的一个条件,由于我国目前也引进这一指标值,虽然国内有关科研院校在搞这方面的研究,并出了一些成果,而作为施工企业现在采用并不普及,因此,作为交通行业标准,从立法角度来讲,应尽快推广执行。沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。
如果真是想用心写篇论文的话,我建议你去筑龙网等这些关于建筑专业的网上,找找相关资料,这上面不能传压缩文件,我倒是这有一点
肯定有意义啊。。道路施工存在的问题太多了。你在网上找一找。随便百度一下。然后自己根据问题及解决方法写论文。。这个论题太好写了。
沥青路面泛油现象的分析及防治论文
【摘 要】 本文分析了沥青路面泛油现象的危害性及传统和现代定义的不同。综合国内外研究对沥青路面泛油现象,按照原因和机理的不同分为空隙率过小型、压密型、动水作用型和施工不当型四种,并分别阐述了其判别性特征和原因机理。结合新、旧规范对比分析,按泛油型式不同提出了相应的预防措施。
【关键词】 沥青 路面 泛油 分型 预防措施
一、沥青路面泛油的定义和危害
(一)沥青路面泛油的定义
传统型定义为:沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝,空隙无法容纳,溢出路表的现象;新型定义为:路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。
(二)沥青路面泛油的危害
路面泛油会造成三种直接后果:一是路面滑溜,对行车安全构成严重威胁,特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高,而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低,直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变,上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大,中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通,路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层,甚至击穿上面层,形成水损害。
二、泛油现象分型及其机理
(一)空隙率过小型
1.现象特征
空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节,整条路段地出现泛油现象,不管是轮迹带还是非轮迹带,只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑,雨天车辆易打滑。钻心取样表明,空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青,表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是沥青混合料的设计空隙率过小,油石比偏大,在高温季节,沥青受热膨胀,在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。因此,泛油现象的内因是空隙率过小,而诱发的直接外因是高温。空隙率过小型泛油的原因有二。一是规范标准的不合理导致设计空隙率过小。如我国刚开始推行SMA路面时,照搬国外规范,没有考虑环境条件的差别,将设计空隙率的标准规定为2%-4%,而我国不论北方还是南方,夏季都十分炎热,因此,路面出现泛油成为必然。二是沥青混合料配比设计不当,经验不足,对规范理解不深,没有考虑具体工程的实际情况而造成。
(二)压密型
1.现象特征
压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害,泛油只发生在轮迹带,表面油膜分布较均匀。由于车辙的存在,车辆往往被迫变道行驶,而雨天容易形成积水,这些易对交通安全构成威胁。
2.泛油的机理
压密型泛油的机理:沥青混合料由于压实度标准偏低或压实度不足,路面开放交通后在重载车辆的再次压密作用下,沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙率减少,最终沥青胶浆被挤压到路表而发生泛油。在高温季节,沥青受热体积膨胀,会进一步加剧轮迹带的泛油现象。压实度标准偏低的原因通常是刚引进国外新技术时,对技术标准吃不透,加之缺乏经验造成;而压实度不足是压实功不够造成。
(三)动水作用型
1.现象特征
动水作用型泛油有两种表观形式:一是点状的油斑,由小到大发展;二是沿轮迹带分布的带状泛油。点状油斑的发展过程是,首先在某段轮迹带上出现小块油斑,直径1~2cm左右;随后,轮迹带上的小块油斑逐渐增多、增大,油斑的直径增大到2~5cm不等,继续沿轮迹分布;油斑发展的最后阶段,油斑的直径、面积和爆发密度进一步增大,直至各块油斑逐渐联通成片。带状泛油现象是沿轮迹带分布的。外观考察和钻芯抽提试验发现此类泛油的路段沥青用量正常,不存在过量沥青。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是:路面积水在高速行驶的汽车轮胎下形成很高的动水压,这种动水压力随车速的提高呈现几何级数增长。当车速较高时,所产生的动水压足以击穿表面层沥青混凝土,进入面层底部;路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散。
(四)施工不当型
1.现象特征
根据美国热拌沥青混合料铺筑手册,施工不当型泛油一般表现为点状油斑或片状油膜,油斑或油膜的`分布较随机,不具规律性,油斑的发生与有无车辙无关。油斑处钻心试验表明仅该处的沥青含量偏高。
2.泛油的机理
由于原因的复杂性和现象的多样性,施工不当型泛油无法归结为统一的泛油机理。常见的施工不当型泛油的原因有:
(1)骨料离析;
(2)混合料中矿料含水量超标;
(3)石油或柴油污染基层顶面;
(4)施工时改性沥青结合料易聚积在施工机械上,机械碾压过程中这些聚集的沥青从机械掉落下来,从而导致油斑现象。
三、泛油现象的防治
(一)空隙率过小型
空隙过小型泛油是系统性泛油现象,一旦发生,危害严重,影响范围大。预防关键是做好两方面的工作:一是国家主管部门要把好技术规范或标准关;二是国家应尽快实行行业准入制度,无资格认定的不准从事相关技术工作。
(二)压密型
压实度标准偏低或压实度不足,不仅造成车辙和压密型泛油,还造成水损害等早期破坏,影响交通安全和路面耐久性。我国新规范明确指出:沥青路面的成败与否,压实是最重要的工序,许多高速公路沥青路面发生早期损坏,多与压实不足有关,因此压实度的评定至关重要。针对原规范在压实度和压实工艺方面的不足,新规范采取了两项措施:一是将原来的压实度标准提高了1%;二是对沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制,并适度钻孔抽检压实度的方法。新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变,从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段,将事后检查转变为过程控制,即实行施工过程中的在线监测。
(三)动水作用型
由于大空隙率、高速行车和水的综合作用是动水作用型泛油的主要原因。因此,在混合料设计上对不同空隙率的混合料不应使用相同的粘附性标准,应根据沥青混凝土面层中各层孔隙率的不同,对沥青与集料的粘附性要求应随设计空隙率的变化而变化。混合料的空隙率越大,其内部遭受水侵蚀的影响越大,沥青与集料的粘附性要求应越高。对于孔隙率与路面水损害之间的关系,新规范认为孔隙率过大会造成“路面渗水情况严重,并造成严重的水损坏”,如“桥面沥青昆合料的空隙率过大,残余空隙率超过6%-8%,在汽车荷载作用下会产生很强的动水压力,加速铺装层的水损害破坏”。因此,“沥青混合料配合比设计时,最重要的指标莫过于空隙率”。新规范认为原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大,不适用于多雨潮湿地区的路面使用。对于设计孔隙率指标,新规范结合我国实际情况,规定一个空隙率范围,以适应于不同的需要,这个范围根据公路等级、气候、交通条件不同而有所不同。
(四)施工不当型
防范施工不当型泛油的关键是观念转变,重点抓施工质量过程控制,而不仅是传统的最终质量,在材料和施工工艺两个方面严把质量关。
四、结语
由于泛油现象的多样性和原因的复杂性,所以应是按不同原因和机理对沥青路面的泛油现象进行分类,然后提出针对性的预防措施从根本上解决问题。
参考文献:
[1]吕伟民.SMA路面的泛油及其空隙率[J].石油沥青,2001,(2):22-24.
[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].人民交通出版社,2005:299.
[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].人民交通出版社,2001:229-233.
[4]姚祖康.铺面工程[M].上海:同济大学出版社,2001:56.
[5]王哲人.路面工程.北京:人民交通出版社,2005.
[6]黄熙沥.青路面施工养护和改善.北京:人民交通出版社,1983.
[7]公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40—2004)[S].
[8]公路沥青路面施工技术规范 (JTJ032—94)[s].
沥青砼路面施工过程中存在的问题及解决方法 随着现代高等级公路迅速发展,沥青砼路面已被广泛推广,并形成了以路面结构、材料、施工和检测为核心的成套技术,施工技术水平有了很大的提高,部分沥青砼路面技术和质量总体上已达到或接近国际先进水平。但沥青砼路面质量受人员、材料、设备、技术工艺及水平、环境等多种因素,以及沥青路面施工工序的复杂性、系统性和相关性的制约和影响。因此,必要的监督机制是十分重要的,作为监理应该要求施工单位严格按照批准的施工组织设计以及规范要求进行正确有序地施工。路面施工中的每一个工序,每一道环节都对最终的路面整体质量产生直接影响。所以,只有对各个工序都认真加以监督,才能保证获得合格的沥青砼路面。一.沥青混凝土拌制沥青砼拌制过程中沥青混合料时而会出现质量不稳定或波动性大,诸此任何一种沥青混合料,在规范化、机械化的流水作业施工中,都是很难保证沥青砼路面的质量。例如,混合料温度不均匀或者原各种不同规格矿料组成的变异性大或生产过程中没有经常检验各种不同规格矿料的颗粒组成,将导致流值、孔隙率的变化,从而影响路面质量。因此我们将每天进行抽取筛分试验,并将结果汇纵进行分析,使之成为指导生产的依据,并要求及时调整冷料仓比例;还要求施工单位必须严格控制拌合楼的震动筛筛孔尺寸。实践证明,按下列尺寸控制的筛孔为宜。1#筛=级配控制最大粒径+(1—2)毫米2#筛=(级配控制最大粒径—5毫米)/2+(1—2)mm3#筛=5mm+(1—2)mm4#筛=3mm依此可做适当调整,如何同三线冠新段 AC25 沥青砼选择筛孔为33、16、6、3的振动筛效果较好。为保持沥青砼混合料应有的质量,我们专职试验监理人员进行日常产生过程中的检验,发现问答题及时纠正处理。沥青贯入式面层应按下列程序和要求施工:一、放样和安装路缘石。二、清扫基层。三、浇洒透层或粘层沥青。厚度为4~5厘米的贯入式路面应浇洒透层或粘层沥青。四、撒铺主层石料。摊铺石料应避免大小颗粒集中,并应检查其松铺厚度。应严禁车辆在铺好的石料层上通行。五、碾压。主层石料摊铺后应先用6~8吨的压路机进行初压,速度宜为2公里/小时,碾压应自路边缘逐渐移向路中心,每次轮迹重叠为30厘米,接着应从另一侧以同样方法压至路中心。碾压一遍后应检验路拱和纵向坡度,当有不符合要求时应挠平再压,并宜碾压2遍,使石料基本稳定,无显著推移为止。然后用10~12吨压路机(厚度大的贯入式路面可用12~15吨压路机)进行碾压,每次轮迹应重叠1/2以上,并应碾压4~6遍,直至主层石料嵌挤紧密,无显著轮迹为止。沥青混凝上混合料的种类按矿料最大粒径的不同,可分为粗粒式(LH-30与LH-35),中粒式(LH-20与LH-25),细粒式(LH-10与LH-15),以及砂粒式(LH-5)。沥青碎石混合料可分为粗粒式(LS-30与LS-35),中粒式(LS-20与LS-25)以及细粒式(LS-10与LS-15)。沥青混凝土混合料按标准压实后的剩余空隙率,还可分为:Ⅰ型:剩余空隙率为3~6%,城市道路为2~6%,人行道系为~5%和Ⅱ型:剩余空隙率为6~10%。沥青混合料的拌制应符合下列要求:一、根据配料单进料和拌制,严格控制各种矿料和沥青用量。二、控制各种材料和沥青混合料的加热温度。三、拌和后的沥青混合料均匀一致,无花白、无粗细料分离和结团成块等现象。四、每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量试验。五、每班拌和结束时,清洁拌和设备,放空管道中的沥青。作好各项检查记录,不符合规定技术要求的沥青混合料应禁止出厂(场二.摊铺质量路面摊铺质量的好坏直接影响到路面的整体质量,因此,这就成为我们监理沥青砼路面施工过程中的重点。摊铺作业质量除了与机械本身的性能有关外,还取决于摊铺的连续性、稳定性、匀速性,以及供料的均衡程度等因素,所以这个阶段出现的问题也较多,如:(1)沥青砼路面厚度不均匀总是客观存在,会引起在同一松铺系数下不同厚度所产生地不同压实效果从而影响路面平整度。所以,除了提高对基层的平整度和高程控制之外,还应加强对下面层沥青路面平整度及高程的监督,使之有所补偿,一层一层向上严格控制,直至上面层。在非常情况下,为保证路面厚度,则采取适当调整高程,以确保路面结构层厚度。(2)摊铺机开铺后会出现一段距离的双向坡,这对路面平整度影响很大。通过反复验证拱度和熨平板自重下垂和熨平板预热温度河摊铺温度的温差大小有关。所以,我们要求在熨平板预热时温度不低于80°C,用水准仪找平,并确定熨平板下支垫板的厚度(支垫板的厚度=松铺厚度+熨平板预热拱度+基层的高层误差,一般要求有五个支点)。特别是整幅摊铺时,应在摊铺前将拱度调整为同一坡度,并及时调整,特别是摊铺停止前要检查、调整好,以避免二次接缝时出现路幅偏高中低。(3)摊铺机螺旋拨料器和摊铺行走速度不匹配,使摊铺室中积料过多或过少,导致熨平板下混合料粗细离折,我们要求螺旋摊铺室内混合料料堆的高度平齐于或略高于螺旋摊铺器轴心线。特别使螺旋摊铺器不出空转现象。(4)摊铺机的行走速度不均匀,使摊铺速度不匀,沥青路面表面形成波浪,严重影响平整度及压实度。因此,我们要求其应保证3ˉ4米/ 分的速度行走,尽量避免停机。万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使之下沉。停顿时间在气温10°C以上时不要超过10分钟。停顿时间超过30分钟或混合料低于100°C时,要按照冷接缝的方法重新接缝。摊铺机前应保证至少三车料待铺,以尽量减少停机,避免形成波浪。(5)在摊铺机行走的稳定性上,经常出现下列几种问题:a、摊铺机履带行驶线上因卸料而撤落的粒料未及时清除,造成摊铺厚度出现突变。因此,在施工过程中,督促施工人员随时巡视,以避免这种情况发生。b、运输车倒车时撞击摊铺机,引起摊铺机扭曲前进,使路面出现凸愣,我们要求在连续摊铺机过程中,运料车应在摊铺机前10ˉ30cm处停处,并挂空挡,依靠摊铺机推动缓慢前进;(6)在中上层的施工中,由于找平梁(拖杠)刚度大,挠度小,落地轮子和雪橇多,自身重量分配合理,行走稳定性好,因此,我们要求必须运用找平梁,这对提高路面平整度、厚度起到了很好的效果。三.碾压工艺碾压是沥青面成型的主要工序,是保证路面质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节,也是沥青路面施工的最后一道工艺。在这发面我们监理要求责任落实到人,跟班作业,发现不到位的及时纠正,同时要求施工单位注意以下几点:(1)在碾压结束后,路面经常会出现推挤裂缝,这对沥青砼路面的稳定性有很大影响。因此,对初压、终压的碾压温度进行适时检测,确保终压在设计要求范围之内。(2)压路机在新摊铺的面层上坚决不许快速起动和刹车,要求熟练、有经验的驾驶人员操作;(3)喷水过多造成沥青混凝土表面冷却过快,使沥青混泥土表面开裂,因此对压路机轮上喷水应严格控制,只要不粘轮即可,而影响压路机对沥青混凝土搓揉的效果。(4)使用轮胎方式压路机前检查各轮胎的磨损情况及压力是否相等,防上各轮胎软硬不一,影响面层的横向平整度。四.取样和试验工地试验经常会出现试验出的结果与实际相差较多,所以就要求做到以下几点:(1)沥青混合料按统计法取样,以测定集料级配沥青含量,压实度集料取样地点在沥青掺人前的热拌设备旁,沥青含量试验应在摊铺机后面及压路机前面,从已摊铺的混合料中取样,压实度试验应从压好路面砼取试样,得到试验结果后,若有差错立即通知拌和楼或摊铺现场,而做出相应的措施。(2)混合料取样每拌500T取一次样,结果由我们审批。(3)当施工单位对各项指标做出试验时,自身做好平行试验,以做对其复核之用。五.接缝处理沥青路面接缝是不可避免的作业中断和与构造物的接头两种情况,接缝部位集中了影响路面平整度的不利因素,其质量好坏对路面质量有很大影响,为了提高接缝的质量要求必须采取下列措施:(1)采用切缝机切其断面,保证接缝断面为一垂直面。(2)切缝位置必须通过三米直尺检查,将接头处因前次碾压塌下的部位全部切除,为减少切除部分的长度,摊铺结束前摊铺机振动夯捶要一直保持振动到摊铺终结(3)碾压时压路机横向碾压由冷到热逐步过渡,并反复用细料填实,直到用三米直尺检查达到规定标准为止,才能开始纵向碾压。(4)和构造物的接头始端似同冷接缝,需人工铺筑终端段要挂线平整,细料填实一边碾压一边进行,要有熟练工人操作,在短时间内完成,确保碾压温度。(5)与构造物接头前,先要认真检查接头处基层是否平整,碾压是否密实,板结程度如何,从多发面保证刚柔分界处的平整度。2.路面弯沉检测新技术路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下,路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。新的检测法有以下几种。激光弯沉测定仪法在测定时。将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹,带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起,使激光器发出的激光束通过进光射到硅光电池上产生光电流。并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值,即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制,另由于该测定仪依靠光线作为臂长,可以射得很远。加上激光发射角窄,光点小而红亮,10m之远仍能清晰可见,可用于刚性路面弯沉检测。自动弯沉测定仪法该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶,将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动,当后轴双轮隙通过测头时,弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来。这时,测定梁被拖动,以二倍的牵引车速度拖到下一测点。周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量,适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管理。落锤式弯沉仪(FWD)法FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装援,使一定质的重锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传到路面,导致路面产生弯沉,通过分布:距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号输入计算机。得到路而测点弯沉缸。FWD测量是计算机自动采集数据,进度快,精度高。检测最大速度可达80km/h,内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km/h.该方法足一种很理想的动态无损检测设备。3.路面平整度检测技术路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化,它是路面使用性能的一项重要指标。因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类测定路表凹凸情况,反应类测定路表不平整程度。目前,断面类设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪等,反应类设备包括车载式颠簸累积仪等。直尺测试时把3m直尺轻放于路面上,将画图仪移至其一端,用手将画图仪推向另一端。在这个过程中由于路面的凹凸不平,画图仪下面的测轮带动画针上下运动,同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转,并带动纸带移动,两个运动的合成便使画针在纸带上画下了路面的几何量,并由此求得路面平整度数值。该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用质量。但该方法比较落后,测量效率低下,操作者需要低头弯腰,现已用得较少。连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进,由于路面不平引起测量小轮上下摆动,并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。采用该类测定仪灵活性较大,既可人拖,也可车拉,但测试效率较低(检测速度≤12km/h)该方法适用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。激光路面平整度测定仪激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车,它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作是测试车以一定的速度在路面上行使,固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面,这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差,消除测试车自身的颠簸,输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进,每隔一定间距,采集一次数据。通过数据分析系统,可显示打印国际平整度指数等平整度检测结果。该类测定仪是一种与路面无接触的测量仪器,测试速度快,精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量,因此该测定仪有着广阔的应用前景。车载式颠簸累积仪测定时测试车以一定的速度在路面上行使,路面的凹凸不平引起汽车的激振,通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI,以cm/km计。VBI越大,说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快,价格低廉,操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。4.沥青路面损坏状况检测新技术路面在使用过程中常发生各种各样的损害。损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力,也会影响到路面使用性能。因此,沥青路面损坏状况检测,对于沥青路面养护具有重要意义。目前,国内外较先进的测量方法有:摄像测量法和探地雷达法。摄像测量法摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度,将路面上所指定的各种病害录入摄像带,然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性,成本低,会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。探地雷达装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时,探地雷达发射电磁脉冲,并在较短时间内穿透路面,脉冲反射波被无线接收机接收,数据采集系统记录返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同,因此,电介质常数突变处,也就足两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速,则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度,路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害。其检测速度可达80km/h以上,最大探测深度大于60cm.目前在公路无损检测方面,探地雷达已取得了较好的效果,而且还有更为广阔的应用前景。5.结束语综上可知,沥青路面检测的各项技术正在不断发展。由静态检测向动态检测发展,由手工方式向自动化发展,由有损检测向无损检测发展,由单项检测向集成检测发展。检测的速度也越来越快,效率越来越高,结果越来越精确。
如果真是想用心写篇论文的话,我建议你去筑龙网等这些关于建筑专业的网上,找找相关资料,这上面不能传压缩文件,我倒是这有一点
肯定有意义啊。。道路施工存在的问题太多了。你在网上找一找。随便百度一下。然后自己根据问题及解决方法写论文。。这个论题太好写了。
分析公路沥青路面裂缝成因和措施论文
沥青路面产生裂缝是路面较常见的病害之一。裂缝产生的类型主要有四大类型:①横向裂缝:②纵向裂缝;⑧块状裂缝:④龟裂。无论是哪种裂缝,都是对路面的一种结构性破坏,在其发展的初期对路面的行车功能还未产生大的影响,但在行车荷载,温度以及雨水等的作用下,其破坏程度必将进一步扩大,最终会引起路面结构的破坏,导致行驶功能降低,影响行车安全。
1 横向裂缝
横向裂缝是指与行车路线近于垂直的裂缝,偶尔会伴有少量支缝。横向裂缝在沥青路面中发生次数最多,通常情况下,沥青路面的横向裂缝都能通过面层显现出来,但有时侯半刚性本身的横向开裂并未影响到面层,这种情况下虽然基层的横向裂缝已经存在,但如果不对路面进行开挖或者进行无破损检测是不能知道的。
反射裂缝
沥青面层的特点是强度和刚度较大,变形能力较差,在温度或湿度变化时易产生开裂缝。基层开裂时,如果面层与基层之间的粘结作用好,面层则给予基层约束作用,这一约束导致基层的开裂在沥青面层内部产生拉应力和拉应变,再加上行车荷载产生的应力叠加作用,当面层内部拉应力或拉应变超过沥青的允许拉应力或拉应变时,沥青层就会在对应基层裂缝的位置发生底部的开裂;如果面层比较薄,裂缝就会自下而上地发展到面层表面,形成“路面反射裂缝”。
温缩裂缝
温缩裂缝是横向裂缝的一种重要表现形式,主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。低温收缩裂缝是由于沥青面层的温度较低或温度骤然下降导致沥青面层温度的梯度变化较快造成的。当温度应力超过道路材料的抗拉强度时便发生开裂导致裂缝,低温收缩首先发生在温度较低,沥青面层质量有缺陷的局部地区。先从表面开始向深度方向,最薄弱的路基横断面扩展。
2 纵向裂缝
纵向裂缝是与道路中线大致平行的裂缝,有时伴有少量支缝。在半填半挖或高填方路段,常由于压实得不好,路基出现不均匀沉降从而产生纵向裂缝;道路加宽的新旧路基结合部位如果处理不好可能产生纵向裂缝。这两类纵向裂缝的长度一般较长,深度可自路面表面深入到路基内部,产生的危害性很大。
3 块状裂缝
一般认为裂缝间距在—3米、面积为—10平方的裂缝为块状裂缝。块状裂缝也是路面常见的一种病害,常见于运营多年的公路。其发生的主要原因可分为两类:一是因为基层强度较低,二是面层强度不足。
基层强度低导致的块裂
荷载作用下导致基层破碎,破碎后的'基层荷载变形量较大,反映到了面层导致面层发生块状裂缝,同时伴有沉陷病害发生;一般情况下,是该原因造成的块状裂缝居多。
面层强度低导致的块裂
有时基层整体性完好,但沥青面层本身因种种原因造成强度不足,这种情况同样可导致块状裂缝发生。当然,面层与基层同时出现问题更易造成块状裂缝。不管是哪种情况,在块状裂缝的形成、发展过程中,雨水的浸入起到了“催化”的作用。
龟裂
龟裂是在路面局部区域内,发生的类似龟纹状的裂缝:龟裂往往伴有沉陷和唧浆现象。一般认为,龟裂是路面结构在重复荷载作用下的疲劳破坏,是结构强度不足的体现。
(1)基层强度太高导致的龟裂
基层强度太高,不仅导致更多的干缩、温缩裂缝产生,而且使反射裂缝发生的更为严重,还会造成龟裂发生。这类因基层强度高而发生的龟裂,开裂时首先从基层开始,然后向上发展。
(2)层间粘结不良导致的龟裂
有一类龟裂的发生是出于层间粘结不良造成的。即由于沥青层与其下的沥青层粘结不好,上下层脱开,导致表面层的沥青混合料单独承受荷载和温度的作用,从而发生轻微龟裂。
(3)疲劳导致的龟裂
但还有一类发生在上面层的龟裂,并非因为层间粘结不良造成。而是路面运营若干年后,路面经受行车荷载和温度升降的反复作用,导致沥青结合料老化、沥青混合料劲度模量增大、疲劳性能下降造成的。
4 沥青路面裂缝的预防措施
采用合理的防裂性能好的材料
采用优质沥青,采用密实型沥青混凝土面层,因为较小的空隙率使沥青混凝土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的抵抗自然因素的能力,同时可以延缓裂缝的扩展。基层选用干缩系数和温缩系数小,抗拉强度高的半刚性材料。用橡胶沥青或聚合物改性沥青做沥青混凝土表面的封层,可提高表面层的抗温度裂缝能力。
沥青面层应有足够的厚度
使用稠度较低、温度敏感性低的沥青,可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温越低,开裂则越严重。沥青材料的老化,对低温更为敏感,使路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂,但不能完全阻止裂缝再次发生。
提高路基的强度和稳定性
路基是路面结构的基础,路基具有足够的强度和整体稳定性,为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证,路基的强度与稳定性在很大程度上影响了路面的使用性能。因此必须采取有效措施处理好影响路基稳定性和强度的关键环节,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。
严格施工工序,精心组织施工
路基施工时,要严格控制路基的填筑工艺,施工中要严格检验压实度,确保路基的强度。基层施工时,要充分压实横缝和纵缝,严格控制施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或规范容许的范围内。碾压完成后需及时养生,碾压完成后或最迟在养生结束后立即用乳化沥青做透层或封层,透层或封层完成后应尽快铺筑沥青面层,以减少因干缩而产生的裂缝。
5 结语
在沥青混凝土路面施工中,只要采取有效的措施,严格规范施工,科学合理养护,采取防治结合,就能有效控制沥青路面开裂的问题,提高沥青路面的质量,延长使用寿命。
如何提高沥青路面的平整度和稳定度沥青混凝土路面以其行车舒适、噪音低、扬尘少、养护维修方便等优点得到了广泛应用。国外大部分高等级公路路面采用沥青混凝土面层,我国高等级公路建设中,沥青混凝土路面占主导地位。但要保持行车舒适性,就必须要有良好的路面质量作保证。沥青路面的密实性、平整度、稳定性尤其重要。结合多个工程的实践,就如何保证和提高沥青混凝土路面的稳定度和平整度,在施工中应注意的关键环节,作如下分析。1.施工准备阶段沥青混凝土路面施工准备阶段包括:a. 基层验收;b. 材料、机械设备的检查;基层验收基层分新建和利用原路面两种。高等级公路要求除临土基第一层底基层可路拌施工外,均采用集中拌和、机械摊铺的方法进行施工。为提高路面的平整度从基层开始就严格挂线施工,达到施工技术规范要求的各项指标。目前为提高工程质量减少路面裂缝多在上基层上每隔15—20米切缝铺设土工格栅或土工布撒布改性沥青处理。在原有路面上铺筑沥青混凝土也应严格验收,对沥青混凝土路面有坑槽、沉陷、泛油、混凝土路面碎裂等病害加以处理。对有较大波浪的地方应在凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实,不必考虑摊铺厚度的均一性。材料、机械设备的检查原材料沥青混合料拌和前应严格按照设计文件及规范要求选择好各种材料。必须对材料来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。沥青混合料中使用的粗集料,通常是2—3种不同规格的石料经掺配组成。在施工过程中要保证有稳定的合格矿料级配,就要求在石料的供料和收料过程中,保证不同规格碎石颗粒要有一致性。保持沥青混合料级配组成的一致性对沥青混合料各项技术指标的稳定性非常重要。路面施工所用的矿料数量较大,加之施工单位流动性强,施工单位很少有自己组织的石料加工厂。同时按照“因地制宜,就地取材”的原则利用当地生产的材料。现在社会上生产碎石材料的厂家都属于建材部门或地方的集体或个人所有,生产的材料又是常用于水泥混凝土。而水泥混凝土对集料规格的要求与沥青混凝土对集料的要求是不同的,沥青混凝土路面材料对砂、石料的质量和规格要求更高,因为它在相当程度上要依靠集料的嵌挤作用形成路面强度并保证结构的稳定性。实践中认识到,同一个工程从多个厂家购进石料,会出现品种杂,而且规格上参差不齐的现象。名义上是同一规格粒径的石料,出自不同厂家,甚至是一个厂家由不同型号机器加工的石料,其材料级配也是有差异的。用这些碎石直接掺配后生产的沥青混凝土混合料,由于不同规格集料级配的不均匀性,常导致混凝土的质量难以保证。因此在室内实验认定的各厂家生产的石料性质、强度等指标合格的基础上,选取生产量能满足需用的一或二个厂家的石料。如能采用对进场的各家不同规格的集料进行二次筛分的工程措施,使分离出的不同规格的集料配比均匀一致。就更多可保证拌制的沥青混凝土混合料矿料级配组成的均匀性,从而保证沥青混凝土质量的稳定性。施工机械施工前应对拌和厂及沥青路面施工机械和设备的配套情况、性能 、计量精度等进行检查。拌和前特别要注意沥青拌和楼电子秤的准确度。从而保证骨料、粉料、沥青等各种物料配比精度。摊铺设备的选型也很重要,德国ABG423型全自动找平摊铺机,整幅一次摊铺(全宽12M),能很好控制摊铺厚度和表面平整度。2.试验段的试铺高级公路面层在施工前应铺筑试验段。试验段的长度应根据实验目的确定,宜为100~200M。试验段宜在直线上铺筑。分试拌及试铺两个阶段,包括下列实验内容:据沥青路面各种施工机械相匹配的原则,确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。试拌确定拌和机的上料速度、拌和时间、拌和温度等操作工艺。通过试铺确定:透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度;摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺;压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺;以及确定松铺系数、接缝方法等。范规定的方法验证沥青混合料配合比设计结果,提出生产用的矿料配比和沥青用量。建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系。确定沥青混凝土或沥青碎石面层的压实标准密度。定施工产量及作业段的长度,制订施工进度计划。全面检查材料及施工质量。定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。在试验段的铺筑过程中,应认真做好记录分析,直接取得一手施工资料。在正式路段上施工时,要按照试验段施工时所取得的试验数据进行施工。3.施工阶段施工阶段包括:沥青混凝土混合料的拌和、运输、摊铺、接缝处理及碾压。沥青混凝土混合料的拌和沥青混合料的拌和机械、拌和时间、拌和温度、热矿料二次筛分、沥青用量等是影响沥青混凝土路面稳定性和平整度的重要因素沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制。可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。当工程材料从多处供料、来源或质量不稳定时,不宜采用连续式拌和机。沥青混合料拌制时,沥青和矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混合料出厂温度(石油沥青120~165摄氏度;煤沥青80~120摄氏度)。混合料温度过高时,影响沥青与集料的粘结力,从而影响到混合料的稳定性。沥青混合料拌和时间要以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定。间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30~50s(其中干拌时间不得少于5s),连续式拌和的拌和时间由上料速度及拌和温度调节。拌和厂拌和的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象。如发现不合格时应及时调整 。沥青混凝土混合料的运输混合料的运输采用较大吨位的自卸汽车运输。从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。运输过程中注意加盖蓬布,用以保温、防雨、防污染。沥青混合料运输车的用量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,保证摊铺机连续不间断摊铺。注意卸料与摊铺机之间的距离,防止碰撞摊铺机或倒在摊铺机外,引起摊铺不均匀,影响路面的平整度。沥青混凝土混合料的摊铺在合格的基层上按规定撒布透层、粘层、铺筑下封层后,可进行混合料的摊铺。首先进行施工放样。准确的施工放样避免基准钢线的重度影响,其钢支柱纵向间距不宜过大,一般5~10米并用紧线器拉紧。同时要加强监视,防止现场人员扰动,造成摊铺面的波动。摊铺前,还要及时进行立柱、横坡度、厚度等项指标的检查,发现问题及时处理。摊铺机摊铺速度匀速行使不间断,借以减少波浪和施工缝,试验人员随时检测成品料的配比和沥青含量,及时反馈拌和厂,及时调整。设专人消除粗细集料离析现象,如发现粗集料窝应予铲除,并用新料填补。此项工作必须在碾压之前进行,严禁用薄层贴补法找平,以免贴补层在使用过程中脱落压碎,引起面层推移破裂。摊铺中的质量缺陷主要有:厚度不均,平整度差(小波浪,台阶),混合料离析、裂纹、拉沟等。① 粉料过多,温度不当,砂石未完全烘干,机械猛烈起步和紧急刹车,刮料护板安装不当均可引起裂纹。② 沥青含量过多或过少,矿粉含量不足;骨料尺寸与摊铺厚度不协调;振捣梁与熨平板的相互位置调整不当,振捣梁、熨平板底面磨损;刮料护板安装不当,熨平板接缝处理不当等引起拉沟。③ 供料速度不匀;机械起步和刹车过猛;摊铺速度不均匀;熨平板工作迎角调整过当摊铺机发动机或驱动链条松紧度未调好均会引起小波浪。④ 熨平板底面磨损或严重变型时,铺层容易产生裂纹和拉沟,故应及时变换。有时熨平板的工作迎角太小,也会使铺层的两边形成裂纹或拉沟。调整熨平板的前缘拱度,并在试铺中多次调整,直到能铺出具有良好的铺层为止。如果多次调整仍消除不了上述缺陷,就应该更换熨平板的底板。当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该大颗粒将被熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、挂沟等。所以应严格控制矿料粒径,使其最大尺寸在规范之内。混合料的配比不当,会产生全铺层的裂缝,因为振捣梁在摊铺过程中混合料进行捣实的同时,还要将它向前推移。如果混合料的大颗粒过多,就会出现全铺层的大裂缝。为了消除这种裂缝,有时可将熨平板加热进行热熨,但大多数情况下需要改变混合料的配比。⑤ 轮胎摊铺机气压超限(一般为),摊铺机宜打滑;气压过低,机体会随矿料重量变化而上下变动,使摊铺层出现波浪。履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺速度发生冲脉,进而使铺面出现搓板。履带或轮胎的行驶线上因卸料而洒落的粒料未清除,该部分摊铺厚度易突变。⑥ 被顶摊的运料车刹车太紧,使摊铺机负荷增大,或料车倒退撞击摊铺机或单侧轮接触、另侧脱空等会引起速度变化或偏载,使铺面出现凸楞。施工中往往第一、二车料质量较差,注意取舍或调剂使用。⑦ 自动熨平装置中,挂线不紧,中间出现挠度,会引起铺层波浪。⑧ 采用冷茬法摊铺时,其纵向接茬由于密实度不够,行车不久往往会出现坑洼和裂缝。因此必须注意接茬的重叠量,并在前一条摊铺带未被弄脏或变型之前就摊铺后一条。沥青混凝土面层的碾压保证路面达到设计的密实度和良好的平整度,是沥青路面摊铺碾压阶段的主要工作目标。达到此目的关键是要使沥青混合料在适当的温度下实施碾压。尤其是初压阶段,应尽量在规范要求的温度范围内的较高温度下短时间完成。这就要求在施工组织上拌和机和摊铺机在单位时间内的工作量必须匹配,即拌和量略大于摊铺量,使混合料铺筑在缓慢、均匀、连续不断的条件下进行,并作到边铺边压。压实分段方法应改变以前那种将路面分成对于发生推移现象的面层,要及时取样做马歇尔试验和矿料级配试验。从现场观察和试验数据上分析,推移的原因如下:① 集料过于密实,面层起骨架作用的大颗粒骨料相应较少;② 沥青混合料沥青含量相对较高;③ 下层顶面有浮料无及时清理干净或有风沙浮尘的影响,造成局部推移。对略有推移的沥青混合料,一般情况下是集料的时段性级配不均匀造成的。一般来说,其各种技术指标基本上是符合要求的。可采用调整碾压的方法。实践证明初压温度低时推移较为严重,初压在120--130℃温度条件下,短时间内完成是提高压实质量的最佳方式。几年前下载的一篇文章了,希望对楼主有用处。
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索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
毕业设计指导书(桥梁工程设计)2007年4月I、毕业设计的目的毕业设计是教学计划中的一个重要的教学环节。要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本技能(包括实践知识),按照任务书的要求,独立地解决常用桥梁的设计、计算及施工方案等方面的问题,目的在于:1. 巩固和系统加深已学到的理论知识和实践知识;2. 培养学生根据相应的设计规范、手册及参考书等进行设计工作的能力;3. 提高学生的运算能力和绘图的基本技巧。II、毕业设计的内容以下按毕业设计的内容进行说明。一、桥梁初步设计学生根据《设计任务书》的要求和具体情况,做第一阶段初步设计。初步设计需着重完成:桥梁的总体规划,初步拟定桥梁结构的主要尺寸、估算工作数量,提供主要材料的用量和全桥造价的概算指标等一系列工作。具体内容包括:(一)调查桥梁的使用任务、桥位附近的地形、地质、水文情况(此部分内容在《设计任务书》中有所反映),了解当地建筑材料来源和施工单位的技术水平与施工机械等情况。(二)选择桥位:一般地,桥位的选择,原则上应服从路线的总方向,路桥综合考虑。(三)桥梁纵、横断面设计:包括桥梁总跨径的确定,桥梁分孔、桥面标高与桥下净空,桥上及桥头的纵坡布置等。(四)选择墩、台及基础型式。(五)初步拟定上、下部结构各部分主要尺寸。(六)明确桥面构造措施。完成上述步骤后,即可绘制方案与编制说明书。初步设计方案图应按三视图绘制纵向立面图与横向剖面图,并加纵向平面图。其中纵向立面图与平面图的比例尺应相同,可采用1:1000~1:500;对于剖面图,为清晰起见比例尺可用大一些,如1:200~1:150,视图幅地位而定。1. 立面图中应标明:(1) 桥梁总长度;(2) 桥梁结构的计算跨度;(3) 台顶高度与桥台斜度;(4) 枯水位、常水位、通航水位与计算洪水位;(5) 桥面纵坡以及各控制点的设计标高,如基础标高、墩(台)帽标高、桥面标高、通航桥孔的梁底标高等;对于桥下有通航(或通车)要求的桥孔,需用虚线标明净空界限框图;(6) 注明桥台与桥墩的编号,自左至右按0、1、2……顺序编号(0号为左桥台)。2. 在横剖面图中应标明行车道宽及桥面总宽、主梁(或拱肋的间距、或墩台)的横向尺寸,横坡大小,并绘出桥面铺装与泄水管轴线等。3. 平面图中需注明主要平面尺寸(栏杆、人行道与行车道、墩台距离等),对城市道路桥梁还要求标明管线位置。初步方案图中还应列出各方案的主要材料数量,并加附注说明采用的规范名称与荷载等级。本桥进行设计的任务,编制初步设计方案的根据原则,孔径计算,工程材料估算及其依据,应及时整理成说明书,要求言简意赅,其中引用的文献资料名称以及冗繁的计算过程,均列附录备查。二、技术设计桥梁结构设计的一般方法是,首先凭借经验或修改已有设计作出初始方案,对于现行公路桥梁用得较多的普通钢筋混凝土或预应力混凝土结构,先应找出控制断面,求出各控制断面的内力并绘出包络图,然后进行配筋设计。接着是判别是否满足规范的要求,如不满足规范的要求则应修改设计。设计的过程是:设计、校核、修改设计、再校核,反复进行几次,直至较好地满足规范的要求。这部分的设计主要训练学生正确拟定结构构造,进行上下部结构的力学分析,构件截面设计与连接设计,进行刚度与稳定性验算,进一步了解与应用《桥涵设计规范》,查阅与应用有关参考资料,最后要求绘制结构施工图。技术设计大体上可按如下步骤进行:(1) 在初步设计方案的基础上拟定细部构造和尺寸;(2) 分组进行恒载和活载计算;(3) 内力分析以及内力组合;(4) 配筋计算;(5) 绘制施工图。具体的计算步骤需编程进行。设计计算完成后要求绘制施工图,内容包括:(1) 桥面板配筋构造;(2) 主梁(或拱肋)配筋和模板图,对预应力混凝土梁还须绘制预应力钢束构造图;(3) 横隔梁配筋图及连接构造详图(对桁架拱桥则为剪力撑配筋图);(4) 墩(台)帽结构详图;(5) 人行道及栏杆构造图。各结构施工图比例尺按图幅设计布置在1:100~1:10之间,大比例尺用于局部大样图。技术设计必须在绘图后及时整理一份设计计算说明书,最后连同结构施工图及初步方案设计说明书一起,呈交指导教师。要求计算准确,图面规范。III、毕业设计时间安排按学校的时间安排进行。如果学校没有时间安排,则按初步设计2周、技术设计8周、答辩准备及答辩共1周安排设计进度。IV、主要参考书籍资料1. 公路工程技术标准(JTG B01-2003).人民交通出版社,. 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).人民交通出版社,. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004). 人民交通出版社,. 公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005).人民交通出版社,. 公路桥涵设计手册《基本资料》. 人民交通出版社,. 公路桥涵设计手册《梁桥》. 人民交通出版社,. 公路桥涵设计手册《拱桥》. 人民交通出版社,. 公路桥涵设计手册《墩台与基础》. 人民交通出版社,. 公路桥涵标准图(部分).10. 范立础主编. 预应力混凝土连续梁桥. 人民交通出版社,. 匡文起等. 结构矩阵分析和程序设计. 人民交通出版社,1991.
沥青路面泛油现象的分析及防治论文
【摘 要】 本文分析了沥青路面泛油现象的危害性及传统和现代定义的不同。综合国内外研究对沥青路面泛油现象,按照原因和机理的不同分为空隙率过小型、压密型、动水作用型和施工不当型四种,并分别阐述了其判别性特征和原因机理。结合新、旧规范对比分析,按泛油型式不同提出了相应的预防措施。
【关键词】 沥青 路面 泛油 分型 预防措施
一、沥青路面泛油的定义和危害
(一)沥青路面泛油的定义
传统型定义为:沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝,空隙无法容纳,溢出路表的现象;新型定义为:路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。
(二)沥青路面泛油的危害
路面泛油会造成三种直接后果:一是路面滑溜,对行车安全构成严重威胁,特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高,而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低,直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变,上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大,中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通,路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层,甚至击穿上面层,形成水损害。
二、泛油现象分型及其机理
(一)空隙率过小型
1.现象特征
空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节,整条路段地出现泛油现象,不管是轮迹带还是非轮迹带,只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑,雨天车辆易打滑。钻心取样表明,空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青,表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是沥青混合料的设计空隙率过小,油石比偏大,在高温季节,沥青受热膨胀,在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。因此,泛油现象的内因是空隙率过小,而诱发的直接外因是高温。空隙率过小型泛油的原因有二。一是规范标准的不合理导致设计空隙率过小。如我国刚开始推行SMA路面时,照搬国外规范,没有考虑环境条件的差别,将设计空隙率的标准规定为2%-4%,而我国不论北方还是南方,夏季都十分炎热,因此,路面出现泛油成为必然。二是沥青混合料配比设计不当,经验不足,对规范理解不深,没有考虑具体工程的实际情况而造成。
(二)压密型
1.现象特征
压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害,泛油只发生在轮迹带,表面油膜分布较均匀。由于车辙的存在,车辆往往被迫变道行驶,而雨天容易形成积水,这些易对交通安全构成威胁。
2.泛油的机理
压密型泛油的机理:沥青混合料由于压实度标准偏低或压实度不足,路面开放交通后在重载车辆的再次压密作用下,沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙率减少,最终沥青胶浆被挤压到路表而发生泛油。在高温季节,沥青受热体积膨胀,会进一步加剧轮迹带的泛油现象。压实度标准偏低的原因通常是刚引进国外新技术时,对技术标准吃不透,加之缺乏经验造成;而压实度不足是压实功不够造成。
(三)动水作用型
1.现象特征
动水作用型泛油有两种表观形式:一是点状的油斑,由小到大发展;二是沿轮迹带分布的带状泛油。点状油斑的发展过程是,首先在某段轮迹带上出现小块油斑,直径1~2cm左右;随后,轮迹带上的小块油斑逐渐增多、增大,油斑的直径增大到2~5cm不等,继续沿轮迹分布;油斑发展的最后阶段,油斑的直径、面积和爆发密度进一步增大,直至各块油斑逐渐联通成片。带状泛油现象是沿轮迹带分布的。外观考察和钻芯抽提试验发现此类泛油的路段沥青用量正常,不存在过量沥青。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是:路面积水在高速行驶的汽车轮胎下形成很高的动水压,这种动水压力随车速的提高呈现几何级数增长。当车速较高时,所产生的动水压足以击穿表面层沥青混凝土,进入面层底部;路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散。
(四)施工不当型
1.现象特征
根据美国热拌沥青混合料铺筑手册,施工不当型泛油一般表现为点状油斑或片状油膜,油斑或油膜的`分布较随机,不具规律性,油斑的发生与有无车辙无关。油斑处钻心试验表明仅该处的沥青含量偏高。
2.泛油的机理
由于原因的复杂性和现象的多样性,施工不当型泛油无法归结为统一的泛油机理。常见的施工不当型泛油的原因有:
(1)骨料离析;
(2)混合料中矿料含水量超标;
(3)石油或柴油污染基层顶面;
(4)施工时改性沥青结合料易聚积在施工机械上,机械碾压过程中这些聚集的沥青从机械掉落下来,从而导致油斑现象。
三、泛油现象的防治
(一)空隙率过小型
空隙过小型泛油是系统性泛油现象,一旦发生,危害严重,影响范围大。预防关键是做好两方面的工作:一是国家主管部门要把好技术规范或标准关;二是国家应尽快实行行业准入制度,无资格认定的不准从事相关技术工作。
(二)压密型
压实度标准偏低或压实度不足,不仅造成车辙和压密型泛油,还造成水损害等早期破坏,影响交通安全和路面耐久性。我国新规范明确指出:沥青路面的成败与否,压实是最重要的工序,许多高速公路沥青路面发生早期损坏,多与压实不足有关,因此压实度的评定至关重要。针对原规范在压实度和压实工艺方面的不足,新规范采取了两项措施:一是将原来的压实度标准提高了1%;二是对沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制,并适度钻孔抽检压实度的方法。新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变,从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段,将事后检查转变为过程控制,即实行施工过程中的在线监测。
(三)动水作用型
由于大空隙率、高速行车和水的综合作用是动水作用型泛油的主要原因。因此,在混合料设计上对不同空隙率的混合料不应使用相同的粘附性标准,应根据沥青混凝土面层中各层孔隙率的不同,对沥青与集料的粘附性要求应随设计空隙率的变化而变化。混合料的空隙率越大,其内部遭受水侵蚀的影响越大,沥青与集料的粘附性要求应越高。对于孔隙率与路面水损害之间的关系,新规范认为孔隙率过大会造成“路面渗水情况严重,并造成严重的水损坏”,如“桥面沥青昆合料的空隙率过大,残余空隙率超过6%-8%,在汽车荷载作用下会产生很强的动水压力,加速铺装层的水损害破坏”。因此,“沥青混合料配合比设计时,最重要的指标莫过于空隙率”。新规范认为原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大,不适用于多雨潮湿地区的路面使用。对于设计孔隙率指标,新规范结合我国实际情况,规定一个空隙率范围,以适应于不同的需要,这个范围根据公路等级、气候、交通条件不同而有所不同。
(四)施工不当型
防范施工不当型泛油的关键是观念转变,重点抓施工质量过程控制,而不仅是传统的最终质量,在材料和施工工艺两个方面严把质量关。
四、结语
由于泛油现象的多样性和原因的复杂性,所以应是按不同原因和机理对沥青路面的泛油现象进行分类,然后提出针对性的预防措施从根本上解决问题。
参考文献:
[1]吕伟民.SMA路面的泛油及其空隙率[J].石油沥青,2001,(2):22-24.
[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].人民交通出版社,2005:299.
[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].人民交通出版社,2001:229-233.
[4]姚祖康.铺面工程[M].上海:同济大学出版社,2001:56.
[5]王哲人.路面工程.北京:人民交通出版社,2005.
[6]黄熙沥.青路面施工养护和改善.北京:人民交通出版社,1983.
[7]公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40—2004)[S].
[8]公路沥青路面施工技术规范 (JTJ032—94)[s].
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沥青砼路面施工过程中存在的问题及解决方法 随着现代高等级公路迅速发展,沥青砼路面已被广泛推广,并形成了以路面结构、材料、施工和检测为核心的成套技术,施工技术水平有了很大的提高,部分沥青砼路面技术和质量总体上已达到或接近国际先进水平。但沥青砼路面质量受人员、材料、设备、技术工艺及水平、环境等多种因素,以及沥青路面施工工序的复杂性、系统性和相关性的制约和影响。因此,必要的监督机制是十分重要的,作为监理应该要求施工单位严格按照批准的施工组织设计以及规范要求进行正确有序地施工。路面施工中的每一个工序,每一道环节都对最终的路面整体质量产生直接影响。所以,只有对各个工序都认真加以监督,才能保证获得合格的沥青砼路面。一.沥青混凝土拌制沥青砼拌制过程中沥青混合料时而会出现质量不稳定或波动性大,诸此任何一种沥青混合料,在规范化、机械化的流水作业施工中,都是很难保证沥青砼路面的质量。例如,混合料温度不均匀或者原各种不同规格矿料组成的变异性大或生产过程中没有经常检验各种不同规格矿料的颗粒组成,将导致流值、孔隙率的变化,从而影响路面质量。因此我们将每天进行抽取筛分试验,并将结果汇纵进行分析,使之成为指导生产的依据,并要求及时调整冷料仓比例;还要求施工单位必须严格控制拌合楼的震动筛筛孔尺寸。实践证明,按下列尺寸控制的筛孔为宜。1#筛=级配控制最大粒径+(1—2)毫米2#筛=(级配控制最大粒径—5毫米)/2+(1—2)mm3#筛=5mm+(1—2)mm4#筛=3mm依此可做适当调整,如何同三线冠新段 AC25 沥青砼选择筛孔为33、16、6、3的振动筛效果较好。为保持沥青砼混合料应有的质量,我们专职试验监理人员进行日常产生过程中的检验,发现问答题及时纠正处理。沥青贯入式面层应按下列程序和要求施工:一、放样和安装路缘石。二、清扫基层。三、浇洒透层或粘层沥青。厚度为4~5厘米的贯入式路面应浇洒透层或粘层沥青。四、撒铺主层石料。摊铺石料应避免大小颗粒集中,并应检查其松铺厚度。应严禁车辆在铺好的石料层上通行。五、碾压。主层石料摊铺后应先用6~8吨的压路机进行初压,速度宜为2公里/小时,碾压应自路边缘逐渐移向路中心,每次轮迹重叠为30厘米,接着应从另一侧以同样方法压至路中心。碾压一遍后应检验路拱和纵向坡度,当有不符合要求时应挠平再压,并宜碾压2遍,使石料基本稳定,无显著推移为止。然后用10~12吨压路机(厚度大的贯入式路面可用12~15吨压路机)进行碾压,每次轮迹应重叠1/2以上,并应碾压4~6遍,直至主层石料嵌挤紧密,无显著轮迹为止。沥青混凝上混合料的种类按矿料最大粒径的不同,可分为粗粒式(LH-30与LH-35),中粒式(LH-20与LH-25),细粒式(LH-10与LH-15),以及砂粒式(LH-5)。沥青碎石混合料可分为粗粒式(LS-30与LS-35),中粒式(LS-20与LS-25)以及细粒式(LS-10与LS-15)。沥青混凝土混合料按标准压实后的剩余空隙率,还可分为:Ⅰ型:剩余空隙率为3~6%,城市道路为2~6%,人行道系为~5%和Ⅱ型:剩余空隙率为6~10%。沥青混合料的拌制应符合下列要求:一、根据配料单进料和拌制,严格控制各种矿料和沥青用量。二、控制各种材料和沥青混合料的加热温度。三、拌和后的沥青混合料均匀一致,无花白、无粗细料分离和结团成块等现象。四、每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量试验。五、每班拌和结束时,清洁拌和设备,放空管道中的沥青。作好各项检查记录,不符合规定技术要求的沥青混合料应禁止出厂(场二.摊铺质量路面摊铺质量的好坏直接影响到路面的整体质量,因此,这就成为我们监理沥青砼路面施工过程中的重点。摊铺作业质量除了与机械本身的性能有关外,还取决于摊铺的连续性、稳定性、匀速性,以及供料的均衡程度等因素,所以这个阶段出现的问题也较多,如:(1)沥青砼路面厚度不均匀总是客观存在,会引起在同一松铺系数下不同厚度所产生地不同压实效果从而影响路面平整度。所以,除了提高对基层的平整度和高程控制之外,还应加强对下面层沥青路面平整度及高程的监督,使之有所补偿,一层一层向上严格控制,直至上面层。在非常情况下,为保证路面厚度,则采取适当调整高程,以确保路面结构层厚度。(2)摊铺机开铺后会出现一段距离的双向坡,这对路面平整度影响很大。通过反复验证拱度和熨平板自重下垂和熨平板预热温度河摊铺温度的温差大小有关。所以,我们要求在熨平板预热时温度不低于80°C,用水准仪找平,并确定熨平板下支垫板的厚度(支垫板的厚度=松铺厚度+熨平板预热拱度+基层的高层误差,一般要求有五个支点)。特别是整幅摊铺时,应在摊铺前将拱度调整为同一坡度,并及时调整,特别是摊铺停止前要检查、调整好,以避免二次接缝时出现路幅偏高中低。(3)摊铺机螺旋拨料器和摊铺行走速度不匹配,使摊铺室中积料过多或过少,导致熨平板下混合料粗细离折,我们要求螺旋摊铺室内混合料料堆的高度平齐于或略高于螺旋摊铺器轴心线。特别使螺旋摊铺器不出空转现象。(4)摊铺机的行走速度不均匀,使摊铺速度不匀,沥青路面表面形成波浪,严重影响平整度及压实度。因此,我们要求其应保证3ˉ4米/ 分的速度行走,尽量避免停机。万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使之下沉。停顿时间在气温10°C以上时不要超过10分钟。停顿时间超过30分钟或混合料低于100°C时,要按照冷接缝的方法重新接缝。摊铺机前应保证至少三车料待铺,以尽量减少停机,避免形成波浪。(5)在摊铺机行走的稳定性上,经常出现下列几种问题:a、摊铺机履带行驶线上因卸料而撤落的粒料未及时清除,造成摊铺厚度出现突变。因此,在施工过程中,督促施工人员随时巡视,以避免这种情况发生。b、运输车倒车时撞击摊铺机,引起摊铺机扭曲前进,使路面出现凸愣,我们要求在连续摊铺机过程中,运料车应在摊铺机前10ˉ30cm处停处,并挂空挡,依靠摊铺机推动缓慢前进;(6)在中上层的施工中,由于找平梁(拖杠)刚度大,挠度小,落地轮子和雪橇多,自身重量分配合理,行走稳定性好,因此,我们要求必须运用找平梁,这对提高路面平整度、厚度起到了很好的效果。三.碾压工艺碾压是沥青面成型的主要工序,是保证路面质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节,也是沥青路面施工的最后一道工艺。在这发面我们监理要求责任落实到人,跟班作业,发现不到位的及时纠正,同时要求施工单位注意以下几点:(1)在碾压结束后,路面经常会出现推挤裂缝,这对沥青砼路面的稳定性有很大影响。因此,对初压、终压的碾压温度进行适时检测,确保终压在设计要求范围之内。(2)压路机在新摊铺的面层上坚决不许快速起动和刹车,要求熟练、有经验的驾驶人员操作;(3)喷水过多造成沥青混凝土表面冷却过快,使沥青混泥土表面开裂,因此对压路机轮上喷水应严格控制,只要不粘轮即可,而影响压路机对沥青混凝土搓揉的效果。(4)使用轮胎方式压路机前检查各轮胎的磨损情况及压力是否相等,防上各轮胎软硬不一,影响面层的横向平整度。四.取样和试验工地试验经常会出现试验出的结果与实际相差较多,所以就要求做到以下几点:(1)沥青混合料按统计法取样,以测定集料级配沥青含量,压实度集料取样地点在沥青掺人前的热拌设备旁,沥青含量试验应在摊铺机后面及压路机前面,从已摊铺的混合料中取样,压实度试验应从压好路面砼取试样,得到试验结果后,若有差错立即通知拌和楼或摊铺现场,而做出相应的措施。(2)混合料取样每拌500T取一次样,结果由我们审批。(3)当施工单位对各项指标做出试验时,自身做好平行试验,以做对其复核之用。五.接缝处理沥青路面接缝是不可避免的作业中断和与构造物的接头两种情况,接缝部位集中了影响路面平整度的不利因素,其质量好坏对路面质量有很大影响,为了提高接缝的质量要求必须采取下列措施:(1)采用切缝机切其断面,保证接缝断面为一垂直面。(2)切缝位置必须通过三米直尺检查,将接头处因前次碾压塌下的部位全部切除,为减少切除部分的长度,摊铺结束前摊铺机振动夯捶要一直保持振动到摊铺终结(3)碾压时压路机横向碾压由冷到热逐步过渡,并反复用细料填实,直到用三米直尺检查达到规定标准为止,才能开始纵向碾压。(4)和构造物的接头始端似同冷接缝,需人工铺筑终端段要挂线平整,细料填实一边碾压一边进行,要有熟练工人操作,在短时间内完成,确保碾压温度。(5)与构造物接头前,先要认真检查接头处基层是否平整,碾压是否密实,板结程度如何,从多发面保证刚柔分界处的平整度。2.路面弯沉检测新技术路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下,路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。新的检测法有以下几种。激光弯沉测定仪法在测定时。将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹,带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起,使激光器发出的激光束通过进光射到硅光电池上产生光电流。并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值,即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制,另由于该测定仪依靠光线作为臂长,可以射得很远。加上激光发射角窄,光点小而红亮,10m之远仍能清晰可见,可用于刚性路面弯沉检测。自动弯沉测定仪法该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶,将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动,当后轴双轮隙通过测头时,弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来。这时,测定梁被拖动,以二倍的牵引车速度拖到下一测点。周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量,适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管理。落锤式弯沉仪(FWD)法FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装援,使一定质的重锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传到路面,导致路面产生弯沉,通过分布:距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号输入计算机。得到路而测点弯沉缸。FWD测量是计算机自动采集数据,进度快,精度高。检测最大速度可达80km/h,内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km/h.该方法足一种很理想的动态无损检测设备。3.路面平整度检测技术路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化,它是路面使用性能的一项重要指标。因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类测定路表凹凸情况,反应类测定路表不平整程度。目前,断面类设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪等,反应类设备包括车载式颠簸累积仪等。直尺测试时把3m直尺轻放于路面上,将画图仪移至其一端,用手将画图仪推向另一端。在这个过程中由于路面的凹凸不平,画图仪下面的测轮带动画针上下运动,同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转,并带动纸带移动,两个运动的合成便使画针在纸带上画下了路面的几何量,并由此求得路面平整度数值。该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用质量。但该方法比较落后,测量效率低下,操作者需要低头弯腰,现已用得较少。连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进,由于路面不平引起测量小轮上下摆动,并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。采用该类测定仪灵活性较大,既可人拖,也可车拉,但测试效率较低(检测速度≤12km/h)该方法适用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。激光路面平整度测定仪激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车,它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作是测试车以一定的速度在路面上行使,固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面,这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差,消除测试车自身的颠簸,输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进,每隔一定间距,采集一次数据。通过数据分析系统,可显示打印国际平整度指数等平整度检测结果。该类测定仪是一种与路面无接触的测量仪器,测试速度快,精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量,因此该测定仪有着广阔的应用前景。车载式颠簸累积仪测定时测试车以一定的速度在路面上行使,路面的凹凸不平引起汽车的激振,通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI,以cm/km计。VBI越大,说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快,价格低廉,操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。4.沥青路面损坏状况检测新技术路面在使用过程中常发生各种各样的损害。损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力,也会影响到路面使用性能。因此,沥青路面损坏状况检测,对于沥青路面养护具有重要意义。目前,国内外较先进的测量方法有:摄像测量法和探地雷达法。摄像测量法摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度,将路面上所指定的各种病害录入摄像带,然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性,成本低,会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。探地雷达装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时,探地雷达发射电磁脉冲,并在较短时间内穿透路面,脉冲反射波被无线接收机接收,数据采集系统记录返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同,因此,电介质常数突变处,也就足两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速,则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度,路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害。其检测速度可达80km/h以上,最大探测深度大于60cm.目前在公路无损检测方面,探地雷达已取得了较好的效果,而且还有更为广阔的应用前景。5.结束语综上可知,沥青路面检测的各项技术正在不断发展。由静态检测向动态检测发展,由手工方式向自动化发展,由有损检测向无损检测发展,由单项检测向集成检测发展。检测的速度也越来越快,效率越来越高,结果越来越精确。