路面

路面

現代漢語
路面是指用築路材料鋪在路基頂面,供車輛直接在其表面行駛的一層或多層的道路結構層。用築路材料鋪在路基上供車輛行駛的層狀構造物。具有承受車輛重量、抵抗車輪磨耗和保持道路表面平整的作用。為此,要求路面有足夠的強度、較高的穩定性、一定的平整度、适當的抗滑能力、行車時不産生過大的揚塵現象,以減少路面和車輛機件的損壞,保持良好視距,減少環境污染。
    中文名:路面 外文名:pavement 别名: 含義:用築路材料鋪在路基頂面 材料:具有足夠強度,較高的穩定性 分類:高級、次高級、中級、低級 路面結構:面層、聯結層、基層、底基層、墊層

概況

用築路材料鋪在路基頂面,供車輛直接在其表面行駛的一層或多層的道路結構層。道路路面随着運輸工具的發展而發展。遠古時代,在車輛尚未出現以前,人類主要是在一些沼澤地帶用木頭、樹枝鋪路,供步行之用,這是一種最簡單的路面。在發明車輪和車輛以後,需要有較平整堅實的路面供人力和獸力車輛行駛,人們便開始用天然粘土、砂礫、石料、石灰以及天然瀝青等修築路面。如中國用磚塊、石塊、石灰等修路,俄國用木材、碎石等修路,英、法等國用碎石、塊石等修路,都有很長曆史。

路面的作用與要求為使路面能起到承受車輛載重、抵抗車輪磨耗,保持表面平整的作用。為此,對路面的具體要求有:①足夠的強度,抵抗車輛對路面的破壞或産生過大的形變;②較高的穩定性,使路面強度在使用期内不緻因水文、溫度等自然因素的影響而産生幅度過大的變化;③一定的平整度,以減小車輪對路面的沖擊力,保證車輛安全舒适地行駛;④适當的抗滑能力,避免車輛在路面上行駛、起動和制動時發生滑溜危險;⑤行車時不緻産生過大的揚塵現象,以減少路面和車輛機件的損壞,保證良好視距,減少環境污染。

路面結構根據設計要求和就地取材的原則,路面可用不同材料分層鋪築。低、中級路面一般結構層次較少,通常包括面層、基層、墊層等層次;高級路面結構層次較多,一般包括面層、聯結層、基層、底基層、墊層等層次。

面層是直接同行車和大氣相接觸的層次。承受行車荷載較大的豎向力、水平力和沖擊力的作用,同時又受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。因此,面層應較其他各層具有更高的結構強度、剛度、不透水和溫度穩定性,表面還應有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面層有時采用上下兩層的雙層結構。

聯結層是為了加強面層與基層之間的聯結和提高面層抵抗疲勞能力而設置的,也是面層的一部分。多用于交通繁重的道路,有時為了防止或減少面層受下層裂縫反映的影響,也采用聯結層。

基層是路面結構中的承重部分。主要承受車輛荷載的豎向力,并把面層傳下來的力擴散到墊層或土基,故基層也應具有足夠的強度和剛度。基層受自然因素的影響雖不如面層強烈,但也應具有足夠的水穩定性,以防基層濕軟後産生過大的變形,導緻面層損壞。

底基層是基層下面的一層,用來加強基層承受和傳遞荷載的作用,在重交通道路和高速公路上多用之。對底基層材料的強度和剛度的要求可以略次于基層。組成基層和底基層的材料有:用各種工業廢渣組成的混合料,用水泥、石灰或瀝青穩定的或碎、礫石混合料,各種軋碎的礫石混合料或天然砂礫石和片石、塊石、圓石等。

墊層是介于基層(或底基層)和土基之間的層次。其主要作用為改善土基的濕度和溫度狀況,以保證面層和基層的強度穩定性和抗凍脹能力,并擴散由基層傳來的荷載以減小土基産生的變形,故墊層常鋪設在土基水溫狀況不良地段。在凍深較大的地區鋪設的能起防凍作用的墊層稱為防凍層;在地下水位較高的地區鋪設能起隔水作用或防止地表積水下滲的墊層稱為隔離層。常用的墊層材料有砂、礫石、爐渣、石灰土、爐渣石灰土等透水性或穩定性較好的材料。

土基是路面的基礎,它承受由路面傳遞下來的車輪荷載及路面的自重。它不屬路面結構層次,但設計路面時必須以土基狀況為依據,路基路面應綜合設計。

分類

瀝青路面的瀝青類結構層本身,屬于柔性路面範疇,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。瀝青路面有多種分類方法,按集料種類不同分為:瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為:石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類方法是按其施工方法、技術品質和使用特點分為:瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。

瀝青混凝土路面

由适當比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫度後拌和,經攤鋪壓實而成的路面面層。

①碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法制備,其路用性質比較好,故對制備工藝和原材料要求也較高,大多采用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型,即混合料需經重型機械壓實後才能成型,故有的國家稱它為碾壓式地瀝青。成型以後路面平整、密實、少塵,有一定粗糙性,因而有較好的行車舒适性和外觀;且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩定性和抗行車損壞的能力。使用壽命一般較長,當采用石油瀝青作結合料時,大修年限常在15年以上。

②冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國家也稱為冷地瀝青,常用于養護小修或需遠距離輸送混合料的工程,所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀,用量亦較少,以求在常溫時有适當的松散度和粘性,但其使用壽命不及熱拌熱鋪者。

③攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機械壓實即能成型,常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時有适當流動性,能通過輕度的搗實和墁平即可密實,在混合料中要求有較多瀝青和礦粉的混合物,即瀝青膠泥,其強度主要依靠瀝青膠泥的粘結力。因集料顆粒面已被較厚的膠泥所隔開,其鎖結力和内磨阻力已減低,所以攤鋪地瀝青較少用于車行道,但某些歐美國家也有把它用于車行道者,此時對瀝青材料的性質要求很嚴格,以免夏季發軟,同時需要另鋪防滑層或加撒防滑集料,以防表面過滑。

廠拌瀝青碎石路面

也稱黑色碎石路面或開級配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪築工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大(兩者的分界線并不嚴格,中國以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪;熱鋪質量較好,用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級配之分,目前多采用有級配者。和瀝青混凝土相比,瀝青碎石的細集料和礦粉含量較少,粗集料的比例較大,瀝青用量相應也較少。瀝青碎石混合料的熱穩定性主要依靠集料顆粒間的鎖結力,故對瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級配的變動範圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩定性。

瀝青貫入式路面

是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實,形成一個較緻密的瀝青結構層。澆灑施工的優點是設備簡單,運料方便;其缺點是施工受氣候的影響較大,而且最終成型需要一定時間,成型後的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀,成型期又多浮動灰砂,并可能泛油。為了克服這一缺點,可把最後一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪築預拌細粒瀝青混合料,以加速成型和減少浮動灰塵,并有利于表面排水。

路拌瀝青碎(礫)石混合料路面

路拌法是堆料于路床上,澆灑适量瀝青,然後用機械或人工拌勻,并鋪平壓實。由于在路床上的集料無法加熱,因此需要采用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結合料,拌和時乳化瀝青不常加熱,液體瀝青閃點高者可以加熱。氣候潮濕時,還需要在瀝青中加入抗剝落劑或采用陽離子瀝青乳液,或在混合料中摻入水泥、石灰等,以增加潮濕集料與瀝青的粘着力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制,其路用性質不如廠拌瀝青混合料,但可節約就地沙石料的往返運輸費和能耗,常用于次要的公路或農村道路。

瀝青表面處治路面

表面處治的施工工藝和路用性質接近貫入式,但因其層厚較薄(一般為1~3厘米),故不用主層集料,而是将瀝青直接澆灑在潔淨幹燥的下層上,然後依次撒布集料和澆灑瀝青,最後壓實成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數不同,分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面,設計時一般不考慮其承重強度,其作用主要是對非瀝青承重層起保護和防磨耗作用,而對舊瀝青路面,則是一種日常維護的常用措施。

常見的病害及其預防措施

常見瀝青路面病害

1.瀝青路面的裂縫

瀝青路面建成後,都會産生各種形式的裂縫。初期産生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但随着表面雨水的侵入,導緻路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面産生結構性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。

2、瀝青路面的車轍

車轍是路面結構層及土基在行車重複荷載作用下的補充壓實,以緻結構層材料的側向位移所産生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的内在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍産生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土内部;(4)由于基層含不穩定夾層而導緻路面橫向推擠形成波形車轍。

3、瀝青路面的松散

松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現,但由于行車作用,一般在輪迹帶比較嚴重。其産生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入後引起瀝青剝離;(3)随着使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。

4、瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反複作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導緻集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。瀝青路面産生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。

5、瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面産生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結後引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。

6、瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結構層次深,主要出現在挖方段和填挖交界處。其産生的主要原因是:(1)土質路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而産生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強度不能适應日益增長的交通量,易發生疲勞破壞:(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一緻,在車輛荷載作用下,路基或基層結構遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發生錯位。

預防措施

(1)材料方面

合理确定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青,精選礦料,準确級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優良,均可有效減少裂縫。

(2)設計方面

精心設計,對地形複雜地段做好地質調查工作。要特别注意加固地基,防止因地基軟弱而出現不均勻沉降,使用合格填料填築路基,或對填料進行處理後再填築路基,确保路基有足夠的強度和穩定性,以保證路面具有穩定的基礎:選用抗沖刷性能好、幹縮系數和溫縮系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優質瀝青做瀝青面層;在穩定度滿足要求的前提下,應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

(3)施工方面

精心施工,選擇先進施工工藝和機械設備,制定完善的施工方案,确保壓實度達到規範要求,嚴格按設計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規範容許的範圍内;半剛性基層碾壓完成後。要及時養生,防止其産生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水量不受損失;養生結束後,應立即噴灑透層油,并盡快鋪築瀝青面層。

(4)養護方面

嚴格養護管理,加強路面保潔,确保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的進一步擴展。

(5)加強交通管理

加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續高溫時段,運營管理單位可将重車安排在夜間、淩晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。

養護案例

為進一步提升京張高速公路的冬奧服務保障能力,京張高速公路2021年路面養護工程于今年4月14日開工。自開工以來,京張公司按照保質量、保進度、保安全、保暢通、保效益要求,協調交警、路政、施工、監理各單位,精心做好施工組織工作。截至6月14日前,兩個施工标段累計挖補路面病害36885.5平方米,完成挖補工程的98.55%;累計罩面施工1001539平方米,完成工程量的66.94%。同時,完成高聚物和地聚物注漿4769平方米,橋面鋪裝處治77139平方米,服務區路面改造28878平方米,整個工程已經大半完成,為月底竣工和全面開放交通奠定了堅實基礎。

上一篇:單體建築

下一篇:漢米爾頓

相關詞條

相關搜索

其它詞條