工程管理毕业论文 基于D项目沥青混凝土路面常见病害原因及措施

基于D项目沥青混凝土路面常见病害原因及措施内容摘要在我国，公路建设非常迅速，无论是在国民经济中，还是在整个社会发展中，都发挥了非常重要的作用。由于沥青路面在全国的普及，带来了很多问题，最常见的问题就是如何有效的养护沥青路面，但也是一个难题。当沥青首次投入使用时，人们更加关注它带来的病害，如裂缝或油浸。这些问题在道路质量上较为常见，使道路无法正常使用，因此，道路养护这一任务面临着更为严峻的考验。这篇文章主要分析了到底哪些因素造成了路面病害的产生，并且结合实际情况提出了相应的预防措施和处理方法，并以X县D路沥青路面的检测状况为实例进行分析，得到主要结论为：沥青路面虽不可避免的会产生路面病害，但可通过合理设计路面结构，保证压实质量和施工质量，并采用加强沥青路面的养护等方式来有效的改善沥青路面的抵抗性能和耐久性。关键词：沥青路面；早期病害；裂缝；防治措施目录TOC\o"1-3"\h\u8013一、引言 引言随着国家对公路建设投资的增加，我国二级公路建设在国民经济和社会发展中发挥了重要作用。然而，随着沥青路面的出现，国内公路质量问题频发。一旦表面发生裂纹，腐蚀和抽吸会导致以裂纹为中心的沉降变形，造成裂纹和裂纹两侧的断裂。纵向裂缝与水平裂缝相似，是公路建设初期不可避免的裂缝。纵向裂缝主要是由沥青路面的早期损伤引起的。目前，沥青混凝土路面常见的早期病害普遍存在，这些病害的存在使得高速公路无法有效利用。此时，高速公路的养护这项工作面临着巨大的挑战，本文主要分析了哪些因素导致了路面病害的出现，并结合实际情况提出了建议。随着我国公路建设的不断加快，沥青公路也受到了公众的欢迎。实际施工周期相对较短，表面相对平整，具有无间隙和维修简单的优点，使整车在施工过程中噪音低，稳定舒适。然而,增加与交通量的增长和重载车辆，各种沥青路面病害,如结构性破坏，容易透水路面裂缝、松散和水损害,等等,一方面,由于温度的变化，另一方面也会影响受湿度变化的影响。此外，设计的效果也不容忽视。长期跟踪沥青路面的使用情况，找出沥青路面常见病害和裂缝的常见原因及预防措施。沥青二级公路的主要质量问题是路面病害。常见的沥青路面病害及分析沥青路可能出现各种不同的损害，在经过调阅相关文件以后我们对其进行分析，比较常见的病害如下：沥青路面的裂缝沥青路面发生的裂缝形式各式各样，最常见的有三种形式，第一种是网状裂纹，第二种是横向裂纹，第三种则是纵向裂纹。影响沥青混合料裂缝的主要因素是沥青的种类和级配、沥青混合料的组成、表层的厚度、基层材料的收缩、地基和气候条件等。纵向裂缝纵向裂缝通常分为两种：第一种纵向裂缝最常出现在肩部地区或者是停车区域，它的形状有点像月亮，肩部中心向外部扩大。这种类型的裂缝很可能造成路基滑动，非常的不安全。第二种纵向裂缝则高频率的出现在车道中，裂缝不在两端延伸，而是伸展到堤岸的边缘。为了防止纵向裂缝的产生，比较有效的方法就是对地基进行处理，在填筑地基的时候，尽量能够把路压的更严实，同时还要求把地基压平，这样可以避免发生地面的水渗入到地基里面去，从而极大的降低产生裂缝的概率，除此之外，还可以增加发生纵向裂缝的时间。横向裂缝横向裂缝是一种垂直裂缝，它靠近路面的中线。起初，裂缝主要出现在道路两侧的硬路肩上，逐渐发展并贯穿整个道路。穿透裂缝大致沿路面分布。网裂网状裂纹顾名思义就是呈网状结构的一种裂纹，它通常是多个比较小的裂纹组成起来的，其初始形状是沿着轮轨的一个或多个平行的纵向接头，然后在纵向接头和最后接缝之间出现横向和斜向接头。沥青路面的车辙和推移车辙的原理就是通过增加负荷来压实地基，这样可以永久性的改变侧向位移。影响车辙深度的原因较多，比如气候、沥青路面结构、交通量或者是混凝土质量等等。具体分析如下：（1）路面载荷量的因素。如果公路上的车辆越多，或者是车辆负荷的重量越重，这个车道就更容易压实，也就会出现不一样的车辆槽。（2）基础施工不过关。因为基层厚度越薄，路面承受的强度越小；基础材料越差，路面能够承受的强度越小；养护力度较弱，路面能够承受的强度就越小。（3）在温度比较高的条件下，沥青路的稳定性不够。因为沥青混合材料具有塑性的特性，当混合物里面掺杂了抗温能力低的物质，这时候就会导致整体的抗高温性能差。路面松散路面的松动是一种直接影响行车安全的路面病害。整个路面可能出现松动现象。也可能发生在一些地区，但由于驱动作用，履带通常是严重的。其主要影响因素如下：（1）当路基铺的不够均匀的时候，就很可能发生路面损害的情况（2）砾石的质量不好，比如有些风化颗粒在里面，当水一旦侵入进去以后，沥青就有可能分开。（3）发生油污染的情况。沥青路面的坑槽与水损害在有水的情况下，沥青路面受到交通荷载和温度上升和收缩的反复作用。当水处于集料和沥青之间的位置时，因为流体动力，就会导致两种情况的发生，第一种是情况沥青膜不再具有团聚的性能，第二种情况是不同材料之间的粘接力消失，导致了路面被损害。导致沥青路发生水损害的因素有很多，最常见的就是材料因素、土基等等。水损害原因所谓水损害即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。现对这四种水损害类型分别进行阐述如下：（1）网裂：当水渗入表层并停留在表层的下、下界面时，沥青膜在长期驱动荷载作用下开始从表面底部剥离并逐渐膨胀。沥青混凝土在砂砾石下部剥落后，会使其强度变为0，最后产生网状裂缝。（2）坑洞：在下雨的时候，加上负荷的作用，车道上就很可能产生网络裂缝，逐渐松动，最后石头被挤出来，就出现了一个孔。因为沥青混凝土通常就不具有很强的均匀性，所以沥青混凝土总是很容易就产生了坑，时间越久，孔就会越大，破坏程度也就越大。（3）唧浆：当水渗入沥青表面并停留在半刚性基层的顶面上时，自由水产生大量的压力，并且在大量高速驱动下刷下基础混合物表面的细材料以形成浆料。当砂浆量越小，裂缝就越不严重，反之，砂浆量越大，裂缝就会越严重。甚至有可能出现变形的现象。如果一个地方的砂浆往外流出，那这个地方就会在短时间内出现裂缝以及变形，随着时间的推移，沉淀物越多，就更加容易穿透，最后就会严重损坏道路。（4）辙槽：当水深入到表层里以后，砂砾与沥青之间拥有的内聚力就会越来越小。在驱动荷载作用下，沥青将会脱落，混凝土的强度也变小，甚至变为零。在轮轨下，辙槽就会被挤压到侧面，从而使轮轨凹陷，边鼓起来形成严重的凹槽。沟槽形成后，降雨过程和雨槽将成为水槽，使水在沥青表面渗透较长时间，形成更严重的水损害。坑槽的形成可以归结为两个主要方面：水损害和油污损害（1）水损害最长出现在沥青路最开始投入使用的时候。在最开始的时候，雨水渗透进沥青路的基层表面，在驱动荷载的影响下，半刚性材料被破坏，变成了浆液，使沥青表面完全脱离了基座，这时候，砂浆就会在驱动负载的挤压下被吸抽。E在表面层的混合物中。在泵的位置，沥青表面层产生网状裂纹，然后由车轮带走一些破碎的小表面层或基材，并逐渐形成凹坑，最终形成凹坑。（2）当车子里面的油渗入进地面时，沥青混合材料就会分开，慢慢地变成一个坑，为了避免这种情况的发生，可以选择胶粘剂和抗老化沥青，适当的运用骨料，配合合理的设计。然后，保证路面压实度符合相关规定要求。我们要做到预防为主，保护为辅，及时且合理的维护好裂缝，这样的话小面积松动、下沉等现象将得到避免。沥青路面的冻胀与翻浆沥青路面的冻胀与翻浆主要是在冻融期，由于基土受到水入侵的影响，再加上水的稳定性不强，导致了路面很容易开裂。影响翻浆的原因主要有三个，第一个原因是水，第二个原因是土，第三个原因则是温度。沥青路面出现裂缝的原因分析及其预防措施原因分析纵向裂缝成因分析（1）地基因素。某些地基含水丰富，在道路设计或工程施工过程未进行处理，比如那些位于河道或地势低洼之处的地基，在施工填方后，由于地基不同地方承载能力不一样导致地基发生不均匀的沉降活动，最终使得路面裂开。（2）施工因素。如果在气候干燥的时候进行施工，某些地方填筑难以破碎，无法对路基做到均匀压实，由于限制了结构的长度，路基边缘部分不能超过路基宽度，路基边缘压实。在施工过程中，纵坡搭接接头的质量不足以引起纵向裂缝。（3）水的渗透和破坏。路基的承载能力在因被水浸泡后逐渐下降，路基由于静载荷作用力产生不同程度裂缝。再就是填土的性质，如果是膨胀土，在遇到不同含水情况下会发生不同的形变，路基会由于渗水而出现裂缝。横向裂缝产生原因（1）材料收缩是由于材料收缩引起的。一方面，在碱的形成过程中，由于水的损失和基体材料的收缩，形成规则的横向裂纹。另一方面，由于温度突然下降，基材具有低温收缩开裂。这两种收缩变形使底部的表面张力增大。当拉伸强度超过沥青表面的拉伸强度时，沥青表面的底部开裂，沥青表面的低表面的裂缝是由温度和湿度的周期性变化和驱动载荷的重复作用引起的。（2）沥青混凝土由于温度变化发生塑性形变引起的。沥青的特征决定了其对于温度的变化而发生变化，由于它具有粘弹性，在温度降低时，沥青路面变得硬而脆，当其形变导致抗拉强度低于自身拉应力之时，这种路面就会产生裂缝，形成上宽下窄的横向裂缝，并且随着拉应力的增强而逐渐扩大开裂范围，在北方地区，由于温差较大，初冬时候这种裂缝宽度一般低于5mm，到了严冬，宽度能达到1cm，甚至有的达到2cm，而在春季温度回升后，裂缝宽度又会自己收缩。（3）路基沉降活动不均匀引起。在不同性质地基交界处，比如非软土和软土，两种地基由于应力与承载能力不一样，这样在外应力作用下，路面就可以产生横向裂缝。网裂产因分析这种情况的出现主要归因于路面强度过低，究其原因一是设计不恰当，比如说构成路面的材料混合不均匀或是材料本身不匀称导致石料和沥青粘合能力不足，再就是路面施工时，对路基路面没有进行有效的压实。二是路面结构的因素，有些路面基质中夹杂着软基质，不能稳定水，路基介质宽松，最终习导致沥青发生老化现象。三是外在因素，过重的车辆比如超载的大货车会对路面产生较强破坏，这也是路面产生裂缝的重要因素。防治措施纵向裂缝的防治措施包括（1）裂缝宽度小于3mm、纵向裂缝大于3mm小于5mm的裂缝没有处理。间隙刷可以扫干净，在压缩空气中吹灰后，用热沥青或乳化沥青填充接缝堵塞材料。（2）如果纵向缝进一步发展，边缘、错台和裂纹宽度大于5mm，则裂纹的上、中层应铣削，裂纹两侧宽度为1m，裂纹被填充（1），玻璃格栅沿纵向焊缝，中间层展开，然后宽度1.2m设置在中间表面每5m沿中间表面，形成玻璃格栅，最后铺上层。（3）除了上述处理方法，针对不稳定的裂缝（纵向），应该采取多种措施来阻止裂缝的继续扩大范围，比如还可以根据裂缝形成原因对边坡进行加固，对路基采取排水措施。横向裂缝的防治措施①比如像缝宽这种由于沥青混凝土有温差收缩以及反射裂缝导致横向的裂缝，属于无法修复的。宽度大于3mm时，用压缩空气吹灰。如果缝的宽度大于5mm，则可以去除接缝处的杂物，或在开槽后用压缩空气吹扫，并用沙子或细颗粒沥青混合物填充混合物，并与铁密封。②比如错台以及啃裂边还有5毫米宽度以上的裂缝这种因为地基沉降而导致的测方向裂缝，挖槽的位置应该在横缝的两边50到100厘米的区域内，挖掘上面部分，依据裂缝来填实，随后，围绕横着的接头设置玻璃格栅，最后将上面进行再次铺就。网裂的防治手段从网裂的起因出发，有必要加强货车的负荷管理，并在路面出现裂纹时及时修复。治疗网裂的常用方法如下：（1）采用低变形能力的优质沥青，根据规范控制沥青混合料的拌和质量。（2）沥青路面摊铺前，仔细检查下部支承层的施工质量，及时清除杂物和其他杂物，处理软层，下支承层稳定，撒0.7～1.1渗层油。必要时，可根据要求喷洒石屑或砂。（3）沥青的每一个层面都要符合最小施工厚度标准，确保上面和下面实现较好的接洽，通过设计、施工、养护各个角度用相应的手段，使结构层附近的水能够被排除。（4）为了确保路面结构和整个路面的强度组合可以达到所预计的年交通承载量的需要，那就要在对路面的结构规划时候做好对通行数量的调研以及预算。上层和下层必须选择石灰和水泥稳定的材料，具有良好的水稳定性和粗集料。改性沥青碎石基层可用于减轻网裂的程度。X县D路沥青路面的病害及防治措施X县D路项目概况X县D路全长172.28公里，该路线于2011年建成通车，路面具体参数如下表所示。自通车至今，该路段已出现了较多的病害，包括裂缝、龟裂、松散、泛油等。总的来说，路面破损严重，有很多断板，又长又宽的缝隙，还有很大的板角发生断裂，程度比较重，甚至发生错台的问题，还有情节较为严重的边角脱落，有比较多的露骨以及修复痕迹。按照马路技术情形评价规范，可以被认定为中等。X县D路沥青混凝土路面基本情况调查交通量调查与分析高速公路的南边路线来回共计6根车道。根据下面这张表里的数据能够得出，公路刚建好的时候，通行的车辆数量上涨的很快，2015年到2019年期间基本上每年都是按照2倍的速度上涨的，后面两年，上涨的幅度降缓，变成10%上下。但是该交通量从2018年之后，都在10万辆以上，已经超过规范中规定的上限。表4-1路日平均流量统计数据年份201520162017201820192020日交通量（pcu/d）11342233494966010450013100314400降雨状况分析通过查找中央气象台中官方网站中对于祁东县的气候变化统计数据，可以得到最近6年的降雨情况，2015年~2020年的月平均降雨量数据如图4-1~图4-6所示。图4-12015年降雨量随月份的变化规律图4-22016年降雨量随月份的变化规律图4-32017年降雨量随月份的变化规律图4-42018年降雨量随月份的变化规律图4-52019年降雨量随月份的变化规律图4-62020年降雨量随月份的变化规律历年养护措施实施状况自建成通车后，除了2020年对D路进行了人行道改造后，基本无大的整修。同时根据有关检测单位的检测数据可以发现，从中可以看出该路面已经出现了不同程度的损伤，其车辙深度和弯沉值都超过规范允许值。表4-2测量基本指标及统计数据年份201520162017201820192020平均弯沉值（0.01mm）8.077.667.105.3513.714.2代表穹沉值（0.01mm）16.3315.3213.51112319.019.61平均乍辙深度（mm）5.584.338.49.7711.413.4车撤深度指数（RDD）81.4591.3184.680277.572.1平均平整度（mm）1.101.562.62.832.804.3车辙深度指数（RQI）94.8294.1288.4386.5586.167.25X县D路沥青路面的病害通过交通勘测设计院的调查报告，可以得到路面发生了如下几类病害。（1）道路表面能够看到明显的坑槽，坑槽的平均直径有些已经达到了5cm，对该地区的降雨量和路表设计结构进行分析，发现水损坏是产生沥青混凝土路面坑槽的最主要因素，水对混凝土的软化、侵蚀和剥离作用使得沥青路面产生了坑槽。（2）在路面竣工后的第二年就有不少地段出现了大量的温度收缩裂缝。初裂间距一般在30～40m左右，裂缝逐渐增大。通过仔细观察，进一步发现路面中心标线涂料表面出现了一些裂缝，有些裂缝来源于道路的芯部或路边雨水井的薄弱点。这充分表明，裂缝的数量也与交通有关。除了温度引起的温度收缩裂缝外，路面裂缝也与交通荷载的抗疲劳有关。（3）对调查报告进行仔细分析，反射缝隙、温度导致的缝隙以及水破坏的缝隙是沥青路面裂缝的三种形态。随后依据在施工总结的经验来分析不同缝隙的原因，通过分析，能够得到如下结论：之所以会导致如此状况，其主要原因是，在工程施工过程中，采用旧水泥混凝土路面直接铺设沥青面层的施工方法，但由于下卧层不够坚实，水泥混凝土板在驱动荷载作用下发生翘曲变形，裂缝是由混凝土面板中的接缝或不均匀变形引起的。沥青路面早期病害的防治方法合理的设计沥青路面结构设计机构开始对路面进行设计前的准备工作，应仔细研究地质、水文、自然条件和当地材料，并以现实的方式设计路面，以确保路基和路面具有足够的强度、整体稳定性和水温稳定。控制好施工质量在进行铺路的时候最好做到连续性，防止冷接缝。在无法避免的时候，冷接缝需要工整地砍除摊铺带的边，并除掉浮着的杂物，并将新的热混合物涂抹到接缝位置，使冷料预热软化，涂抹材料，0.3～0.6㎏/㎡。将层沥青刷到接缝壁上，然后铺开新的沥青混合料。接缝处措施在纵向接缝处：对于两个摊铺带，其接口应当有一部分搭接到另一端，这样使得和剩余部分的宽度保持一致，而且搭接宽度大小是一样的。对于横缝：上下两层的横向接头和相邻两个的横向接头需错位大于1米，并继续从接头中铺平混合物。在铺装前，用3m直尺检查路面末端的平整度。新混合物的扩散应首先调整好。缝铺层结束后，用3m尺检查平整度。如果不需要混合物，则当混合物未完全冷却时，应立即处理，以确保横向接头处的路面平整度。结论沥青路面的各种问题给各种车辆的安全行驶造成了多多少少的伤害，造成多种多样的隐患，这是一个必须重视的问题。沥青路面产生裂缝的原因有多种，路面本身使用的材料就是重要影响因素，还和车辆荷载