1、淺談瀝青路面常見病害和防治措施科技信息工程技術淺談瀝青路面常見病害和防治措旋山西省新絳公路管理段劉俊香權改芳史俊霞摘要瀝青路面具有表面平整度好,無接縫,行車平穩舒適,耐磨,振動小,施工期短,噪音低,易維護而在城市道路建設中得到廣泛應用.但是,在已建成的城市道路瀝青路面中,過早出現裂縫,水破壞,松散,泛油等病害嚴重影響行車速度,行車安全,縮短了瀝青路面使用壽命,本文總結出了病害產生的原因,并提出了病害防治的有效措施.關鍵詞瀝青路面病害分析防治措施1,病害原因分析1.1泛油泛油多數是由于瀝青面層的瀝青用量過大,稠度太低或熱穩性差等原因所引起,但有時也可能由于低溫季節施工,層鋪法瀝青路面的嵌縫料散失

2、過多,在氣溫轉暖后,在行車作用下多余瀝青溢至表面而形成.泛油使路面在行車時產生輪跡和粘輪現象,并使路面抗滑性能下降,嚴重影響行車安全和周圍環境,泛油分為輕度泛油和嚴重泛油.(1)瀝青混合料配合比設計的擊實功不夠.我國在設計瀝青混合料配合比時通常采用馬歇爾試驗方法.當初在開發和確定馬歇爾試驗方法時,選定室內試驗的壓實功是要使室內產生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達到的密度.如果室內所用擊實功產生的密度小于使用過程中所達到的最終密度,所選定的瀝青用量就會偏多,但目前由于各種原因室內試驗所得到的密度遠遠低于使用過程中所達到的最終密度,這使現場施工中產生瀝青用量過大不足為奇.(2)旌工控制不嚴和管

3、理不到位.(3)少數施工單位習慣于使用瀝青用量過大的混合料.有些人認為瀝青用量越大,裹覆礦料的瀝青膜越厚,瀝青混合料的粘結力就越大.但實際情況恰恰相反,包覆礦料的瀝青膜越薄,瀝青混合料的粘結力就越大.1.2松散松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落,從表面向下發展的漸進過程.集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因.可能導致松散的情況還有:(1)原因主要是采用的瀝青表面粘結力差,瀝青用量偏少或所用礦料過濕,鋪撒不勻,或所用的嵌縫料不和規格而未被瀝青粘牢.秋后施工,氣溫低,瀝青裹覆礦料能力差也易松散.對表處面層還會產生大面積松散,而導致瀝青面層脫落.(2)集料顆粒被足夠厚的粉塵包

4、裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,表面的摩擦力磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫落.這種情況的產生主要是由于集料含泥量超標所造成的.(3)瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散.1.3裂縫裂縫路面裂縫是路面早期破損最常見的病害之一,它之危害在于從裂縫中不斷進入水份使基層甚至路基軟化,導致路面承載能力下降,加速路面破壞.其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分.(1)橫向裂縫,橫裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類.荷載性裂縫是由于路面設計不當和施工質量低劣或由于車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內產生之

5、拉應力超過其疲勞強度而裂縫.非荷載性裂縫是橫向裂縫之主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫.這種病害比較普遍,主要由于瀝青面層溫度病害;(2)縱裂縫縱向裂縫可分為兩種情況:一種情況是由于路基壓實度不均勻,路面不均勻沉陷而引起之,如發生在半填半挖處之裂縫.另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫.有時,車轍邊緣也會有縱裂縫.縱向裂縫,大多發生在半填半挖路基或路面加寬處,主要由路基之不均勻沉降造成.1.4水破壞水破壞,所謂水破壞即降水透人路面結構層后使路面產生早期破壞的現象,它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害

6、.水破壞的主要破壞形式有:網裂,坑洞,翻漿,轍槽等.水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴,瀝青混合料拌合不均,碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的.采用半開式(型)瀝青混凝土表面層時,產生的水破壞尤為嚴重.當水透人瀝青面層并滯留在半剛性基層頂面時,在大量高速行車作用下,自由水產生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料形成灰漿,灰漿又被行車壓唧,通過各種形狀不一的裂縫(縱,橫,斜裂縫及網裂)到路表面形成唧漿.在灰漿數量大的情況下,可能很快形成更為嚴重的裂縫,在數量小的情況下,可使路面形成網裂或形變.某處一旦有灰漿唧出,該處很快就會產生網裂和形變,隨后的降水就更容易透人,并

7、形成惡性循環,最終導致路面嚴重破壞.1.5擁抱它是由于瀝青面層中瀝青含量偏高,粘度和軟化點偏低,礦料級配不良,細料偏多,空隙率太低,致使面層材料自身的高溫抗剪強度不足,或因基層含量過大,水分難以蒸發而滯留于基層表面或基層浮土清掃不凈,粘層瀝青灑布不合要求等原因影響面層與基層之間的結合,造成層間抗剪強度的不足,在行車水平力作用下使路面產生推擁,擠壓而在路面兩側或行車道范圍內所形成的一種局部不規則隆起變形.2,病害防治措施瀝青路面早期病害已列為公路的八大病害之一,可見其普遍性,針對這一情況,我列舉幾種處理早期病害的防治措施.2.1泛油對于路面產生的泛油:(1)輕微泛油,表處初期氣溫在15oc以上渣

8、油上反,表面稍現青黑光澤,但不粘輪,不粘腳,這可視為正常現象.將飛砂掃入即可.(2)一般泛油,油料上反粘輪粘腳,稍現輪跡(1毫米左右)可灑鋪5lO毫米砂石.(3)嚴重泛油,氣溫在l520%時粘輪,輪跡在一毫米以上,氣溫高于20Ct,形成油層,甚至流淌,車輪駛過有油氣濺.此時,必須撒鋪lO20毫米或更大顆粒礦料(視油層厚度而定)和適當量的0.3毫米以下的粉料.以上(2),(3)種情況,切忌多撒粉料,以免形成軟層導致擁抱搓板或雨后松散等不良情況出現.撒砂時要掌握氣溫火候,做到勤,少,薄,勻及時適量撒鋪及時回掃.并要有專人負責,控制行車碾壓,使礦料均勻嵌入油層.2.2松散(1)選用合格的原材料,特別

9、嚴格控制細集料含泥量及礦粉摻量以增強瀝青混合料的粘結力.(2)嚴格控制施工溫度及壓實效果.瀝青混合料施工溫度過高會導致瀝青老化,降低與礦料的粘附性;溫度過低會導致混合料壓實困難,造成混合料內部空隙率過大.(3)嚴格控制瀝青混合料均勻性,防止混合料離析.2.3裂縫(1)在路基施工過程中特別在路基拓寬地段,路橋(涵)銜接處嚴格控制填土厚度及填料的均勻性,并保證達到規范要求的壓實度,可有效防止裂縫的形成.(2)瀝青往往隨著時間增長而老化,瀝青面層的抗裂縫能力會逐年降低,所以采用優質瀝青會明顯減少溫度裂縫.(3)瀝青面層常有因基層施工質量不高而引起的反射裂縫.瀝青路面的裂縫修補,對于輕微且無變形的裂縫

10、,可在高溫季節采用噴灑瀝青撒料壓入方法處理或進行小面積封層;在低溫潮濕季節可采用陽離子乳化瀝青封層或采用乳化瀝青稀漿封層;由于基層收縮引起的反射裂縫以及面層的溫度收縮裂縫,縫寬在6mm以內的可將縫隙刷掃干凈,清除塵土后采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料的方法進行封堵;縫寬大于6mm的,應剔除縫內雜物和松動的縫隙邊緣或沿裂縫開槽后進行清除,采用砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充,搗實,并用烙鐵封口,隨即撒砂,撒勻,也可采用乳化瀝青混合料封填;對于大面積的網裂,龜裂,如因基層,土基原因所引起的,應分析原因先處理土基或補強基層后再修復面層;如因面層老化或瀝青性能不良原因所引起的,經技術經濟比較,可選用以下方

11、法處冶:乳化瀝青稀漿封層;層鋪法或拌和法加鋪瀝青混合料上封層,或先鋪設土工布后再加鋪瀝青混合料封層,以防止裂縫的反射;橡膠瀝青薄層罩面.2.4水破壞(1)坑槽處理方法:測定破壞部分的范圍和深度,按圓洞方補的原則,劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線(正方形或長方形).若采用瀝青混合料預制塊修補,應劃出尺寸等于預制塊倍數的輪廓線.開槽應開鑿到穩定部分,槽壁要垂直,并將槽底,槽壁清除干凈.在干凈的槽底,槽壁薄刷一層粘結瀝青,隨即填鋪備好的瀝青混合料或選用尺寸,形狀相匹配的瀝青混合料預制塊鋪平,并用細粒式瀝青混合料填塞預制塊四周接縫烙平壓實;新填補部分應略高于原路面(高出量應根據坑槽深淺,用

12、料粗細及壓實程度而定),待行車壓實穩定后保持與原路面相平.填補用混合料級配類型,宜與原路面結構,層次相一致.(2)路面翻漿的修理方法:由于面層成型(下轉第305頁)科技信息工程技術關于汔車懸架軸套剛度設計硇若干思路保定長城汽車橋業有限公司楊建海王忠海摘要汽車懸架軸套剛度設計是一項復雜且重要的工作,本文結合實例對它的部分重要功能做了簡要說明,并對它的某些基于功能的設計思路進行了探討.汽車懸架軸套把汽車懸架件和車體連接在一起,軸套作為汽車的零件,與整車是局部與整體的關系.汽車整體的復雜性,決定了局部與整體這種關系或關聯性的復雜性.這體現在軸套設計具有多重的目標,一個優化的軸套設計主要難在基于特定目

13、標的汽車局部與整體關聯性的度的把握上,本文無法說清這種度,但試圖指出某些具體的設計思路.1,具體的設計思路懸架軸套起到連接作用,在很多部位把車輪,懸架系統,車體聯系起來,由于它在汽車零件中,具有較低的剛度,因此在汽車這個振動系統中,它的動剛度特性是一個重要的參量.而汽車的運動與環境的變化和汽車這個振動系統的特性,決定它的連接是傳遞著某些汽車變化的力與力矩的連接.動剛度是描述減振性能的關鍵指標.系統的傳遞函數一般表達為H=,而它的倒數就是動剛度,是系統激勵與響應的比一mW+ICW+Kn值.因此把軸套的動剛度設計放到人一車一路的系統中進行振動設計是一個設計思路.具體要注意使汽車常用的工況下傳遞函數

14、的合理優化,在這里還要注意對共振的考慮,因為當動作用力的頻率與結構的固有頻率相近時,有可能出現共振現象,此時動剛度最小,變形最大,可能造成零件產生破壞或早期疲勞,或者產生的噪聲或振動惡化了NVH性能,比如因此引起的方向盤擺振過大等.制動,轉向等常用工況下的準靜態傳力設計也是一個思路,它對應的軸套特性主要是靜剛度,比如麥弗遜機構中,如圖1,擺臂與車體連接中的前,后軸套剛度對比不同時,各自承受的力的變化情況,如表1.這對汽車相關部位的強度設計有很大的關聯性.圖1表1前,后軸套某向靜剛度比值部位說明Fx(NFront-236l1.2:1RE.ar一1894Front一31913:1Rear一102)

15、另一個非常有用的思路是懸架的彈性運動學設計.在汽車的主要性能之一操縱性方面,懸架起著非常廣泛與重要的作用,懸架的運動學與彈性運動學設計是其中重要的內容.比如在一個獨立后懸架的設計里,如圖2,改變前軸套單一z向剛度可以很顯著地影響制動狀態時的后輪前束,如圖3,另外改變它x,z兩個剛度的比例關系,在軸套安裝角度大致如圖2時,可以更好地利用外在力與力矩的作用對后輪定位進行更深入的設計.02025.04.04505statlc【oadToeanglelet1一一,一一StallcoadToeanglelet【/._一一_-.一-7/廠/圖3(其中b1為較大剛度)2,思路之間的關系因為軸套基本形態,車的

16、大結構基本穩定,成本制約及環境的多樣性,顧客的要求不同等都是客觀前提,不易改變,因此在以上思路中,提到的振動設計,靜態傳力設計,彈性運動學設計的目標在整車中必然存在實質性的相互制約.即使設計者不知道或搞不清這些關系的情況下,它也是存在的.而理解這種關系的意義在于充分發揮設計的能動性,破除由于認識不足帶來的不必要制約,進而充分利用各種客觀特性,立足系統觀念進行創造性設計.結語汽車懸架軸套剛度設計是一項復雜且重要的工作,只有放到汽車系統中,深挖它的設計依據,并在此基礎上進行優化,才能使設計更合理.(上接第304頁)不好,雨,雪水下滲引起基層表面輕度發軟或凍脹而形成輕微翻漿,可于春融季節及水分蒸發后,修理平整,促使成型.低氣溫施工的石灰土基層,發生上層翻漿,應挖除到堅硬處,另換新料修補基層和重鋪面層;或根據條件,采取短期封閉交通的辦法防止翻漿蔓延擴大.2.5擁包對瀝青面層產生的嚴重擁包.(1)采用銑刨機進行銑刨;(2)使用人工按削峰填谷法,削去擁包的頂部,用拌和料層鋪法填補低凹處.對于瀝青含量較大的擁包,采取徹底挖除重新鋪筑瀝青面層的方法處理.對于不太嚴重的連片擁包,采用瀝青拌和料進行調平.3,結束