第一篇:路面病害報告
學院路面病害調查報告
課程:道路橋梁工程技術專業認識實訓 專業: 道路橋梁工程技術 班級: 1031 姓名 學號: 18
指導教師:
山東職業學院路面病害調查報告
實訓目的與要求
1、了解道路、橋梁的結構構造。
2、了解道路、橋梁的施工方法、施工技術及施工安全。
3、了解道橋企業的施工管理。
4、了解最新道路橋梁的機構、最新的施工技術、新型建筑材料。
5、學習廣大工人和現場技術人員的優秀品質,樹立刻苦鉆研科學技術為祖國現代化多作貢獻的思想
一、山東職業學院道路概況
學院的道路主要由瀝青混凝土和水泥混凝土兩種路面組成,學院外環是一條瀝青路,總長約4千米,是供校內車輛快速行駛的主要通道。環路以內的路全部為水泥路面,供少量汽車和學生通行。
學院的道路大多出現了病害,主要原因有以下幾點:
1、學院道路建設時期的技術不發達,當時施工技術不過關。
2、年久失修。在修建以后只是簡單并不全面的養護。
3、學院地處山腳下,道路全部有一定的坡度,水流對路面的沖刷較為嚴重。
4、學院最近正在建設,載重較大的車輛進出頻繁,對道路的路基路面都有很大的破壞。
二、路面病害的類型介紹
1、瀝青路面
a.龜裂
輕:初期裂縫,裂區無變形、無散落,縫隙,主要裂縫寬度在 2mm以下 中:龜裂的發展期,龜裂狀態明顯,裂縫區有輕度散落或輕度變形,主要裂縫寬度在2~5mm之間
重:龜裂特征顯著,裂塊較小,裂縫區變形明顯、散落嚴重,主要裂縫寬度大于5mm。b.塊狀裂縫
輕:縫細、裂縫區無散落,裂縫寬度在3mm 以內。重:縫寬、裂縫區有散落,裂縫寬度在3mm 以上,主要裂縫塊度在0.5~1.0m之間。
c.縱向裂縫(與行車方向基本平行的裂縫。)
輕:縫細、裂縫壁無散落或有輕微散落,無支縫或有少量支縫,裂縫寬度在3mm以內,損壞按長度計算。
重:縫寬、裂縫壁有散落、有支縫,主要裂縫寬度大于3mm。d.橫向裂縫(與行車方向基本垂直的裂縫。)
輕:縫細、裂縫壁無散落或有輕微散落,裂縫寬度在3mm以內,損壞按長度計算,檢測結果要用影響寬度(0.2m)換算成面積。
重:縫寬、裂縫貫通整個路面、裂縫壁有散落并伴有少量支縫,主要裂縫寬度大于3mm,損壞按長度計算。e.坑槽
輕:坑淺,有效坑槽面積在0.1㎡以內(約0.3m×0.3m).重:坑深,有效坑槽面積大于0.1㎡(約 0.3m×0.3m)。f.松散
輕:路面細集料散失、脫皮、麻面等表面損壞,損壞按面積計算。重:路面粗集料散失、脫皮、麻面、露骨,表面剝落、有小坑洞。g.沉陷(大于 10mm 的路面局部下沉。)輕:深度在10~25mm之間,正常行車無明顯感覺。
重:深度大于25mm,正常行車有明顯感覺,損壞按面積計算。h.車轍(輪跡處深度大于10mm的縱向帶狀凹槽.)輕:轍槽淺,深度在10~15mm之間,損壞按面積計算,檢測結果要用影響寬度(0.4m)換算成面積。
重:轍槽深,深度15mm以上,損壞按面積計算,檢測結果要用影響寬度(0.4m)換算成面積。i.波浪擁包
輕:波峰波谷高差小,高差在10~25mm之間,損壞按面積計算。重:波峰波谷高差大,高差大于25mm之間,損壞按面積計算。j.泛油
路面瀝青被擠出或表面被瀝青膜覆蓋形成發亮的薄油層。k.修補
龜裂、坑槽、松散、沉陷、車轍等的修補面積或修補影響面積(裂縫修補按長度計算,影響寬度為0.2m。2水泥混凝土路面 a.破碎板
輕:板塊被裂縫分為3塊以上,破碎板未發生松動和沉陷.重:輕塊被裂縫分為3塊以上,破碎板有松動、沉陷和唧泥等現象.b.裂縫(板塊上只有一條裂縫,裂縫類型包括不規則的斜裂縫等。)輕:裂縫窄、裂縫處未剝落,縫寬小于3mm,一般為貫通裂縫.中:邊緣有碎裂,裂縫寬度3~10mm之間.重:縫寬、邊緣有碎裂并伴有錯臺出現,縫寬大于10mm.c.板角斷裂
輕:裂縫寬度小于3mm,損壞按斷裂板角的面積計算。
中:裂縫寬度在3~10mm之間,損壞按斷裂板角的面積計算。重:裂縫寬度大于10mm,斷角有松動.d.唧泥
板塊在車輛駛過后,接縫處有基層泥漿涌出。
e.接縫料損壞(由于接縫的填縫料老化,接縫內已無填料,接縫被砂、石、土等填塞。)輕:填料老化,不密水,但尚未剝落脫空,未被砂、石、等填塞.重:三分之一以上接縫出現空縫或被砂、石、泥土填塞.f.露骨
板塊表面細集料散失、粗集料暴露或表層松疏剝落,損壞按面積。
三、學院內路面病害調查
學院內出現了相當多得病害,很多處較為明顯和嚴重。具體如下;
1、學院內出現龜裂的路面
出現這一現象的可能原因:1、2、3、路基用土材料性質不均勻所造成的早期沉降導致路面早期龜裂
路基填土層不按規范填筑成型的路堤造成早期沉降導致路面龜裂破損 路面材料級配的不合理或配合比不嚴格使孔隙率增大引起的路面早期龜裂破損
2、學院內出現松散的路面
汽車行駛在松散路
面上速度很低
出現這一現象的可能原因:
1、這是一處下坡路段,雨水常年沖刷,汽車上坡對路面的作用大。
2、這是一處十字交叉路段,汽車轉彎對路面的摩擦增大。
3、學院施工的大載重量汽車在這里經過,對路面的損毀很嚴重。
3、學院內出現露骨的路面
此處病害位于水泥路面和瀝青路面接縫處
出現這一現象的可能原因:
1、使用的顆粒級配不合適,使混凝土的強度降低,能承受的車輛磨損能力低。
2、混凝土攪拌不均勻,或攪拌時間過長,導致混凝土整體強度降低。
3、養護時,澆水時間過早會導致路面起皮、露骨,車輛磨損后會更嚴重。
4、學院內出現坑槽的路面
出現這一現象的可能原因:
1、車輛漏油侵蝕瀝青路面,使瀝青混合料離析,瀝青膜剝落,造成路面局部松散,進而出現坑槽。
2、輕微病害沒有得到及時處理,造成局部發生網裂,松散,在交通荷載、雨水等作用下形成坑槽。
5、學院內出現裂縫的路面
學院內出現裂縫的路面很多,是最為嚴重的路面病害。
(圖中為一處縱裂。)
出現這一現象的可能原因:
1、地基出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂,主要出現在半填半挖的路段。
2、滲水導致的縱向裂縫。在路表、邊坡及路的中央分隔帶等處滲水,由于雨水的沖刷浸泡,使路基局部位置壓實度降低。
3、路面上的行車不均勻,長期使路面承受的作用力不均勻。
6、學院內經過修補的路面
經過修補的路面上仍然有病害發生的跡象
出現這一修補的可能影響:
1、影響行車的舒適性。對接縫處排水有影響,會更容易出現二次病害。
2、對于道路的美觀有影響,對于學院的外觀有不好的影響。
四、總結:
學院內出現的病害種類很多,主要有裂縫、龜裂、松散、露骨等,這些病害有一個共同的表現,是它們都是比較輕的病害,是嚴重病害發展的初期表現,例如學院內的龜裂和松散路面的病害很多,這些是將會發展成坑槽和沉陷的病害。由于學院內的道路經歷了很長時間,所以出現病害是十分正常的,總的來說,學院內的路面病害剛剛出現,都是不嚴重的??墒侨绻患皶r養護修理,學院內的路面情況將會不容樂觀。
第二篇:路面結構設計及病害防治探討論文
摘要:作為一項利民工程,道路的安全極其重要,所以,在道路施工中的各個工作人員都應該提高警惕,將人民安全放在首位。尤其是在前期的設計階段,必須考慮到之后可能發生的種種問題,防患于未然,將危險杜絕在開始階段。當道路投入使用之后,由于環境的影響以及人們日常中的使用都會不斷的帶給道路的一些損傷,面對這些損傷,我們需要及時進行處理,避免損壞的進一步擴大。本篇文章從路面的結構設計入手,分析了目前我國道路中路面結構存在的各種病害,同時也全方位的對于這些病害的防治提出了建設性的意見。希望能對我國的道路建設帶來實質性的幫助,讓道路更好地服務于人民。
關鍵詞:結構設計;道路施工;穩定性
引言:
在社會的不斷發展中,道路建設也在不斷的進步,從一開始簡單路面,到今天多方面考量的道路設計,道路的不斷發展,印證著中國人的智慧。但是目前在我國道路的結構設計還不夠完善,還需要不斷地努力,在我國目前的道路設計中,還有很多問題沒有得到有效解決,這些問題不能有效的解決,我們的道路建設將無法得到更好的發展,我們國家現在正在不斷地攻克這些難題,各種方案層出不強,但是需要完美的解決這些問題,我們還需要考慮更多的因素,結合更多的力量,相信在我國各方面人員的共同努力下,這些問題一定會得到完美的解決。
一、路面的結構設計
(一)材料的設計
在選材方面,必須要根據路面的使用途徑以及當地的地貌情況選擇合適的材料,盡量選擇承重性強的材料,一定要保證結構的安全性,將人民安全放在首位。
(二)組合型設計
在路面的結構設計中,一定要對結構層的組合設計投入更多精力,在設計中,一定要注意圖紙的價值所在,將結構層的厚度計算精確,在得到數據后再進行施工,施工過程中一定要嚴格按照數據進行,不能為了縮減成本,對數據隨意更改[1],還有,一定要注意結合處的連接。在數據的計算方面一定要做到最精確,否則可能會造成不可預知的后果。
(三)層次化設計
路面是由多個層次構成的,在設計中,一定要注意各個層次的區別,進行針對性的設計[2]。路面是由上中下三個層次組合而成的,在日常應用中,最上層所承受的重力最大,收到損傷的可能性也最大,最容易受到環境因素的影響,最下層最容易受到地理環境的影響,一定要注意水土流失,水流沖刷對其存在的影響。
二、目前路面存在的病害
(一)路基破壞
路基是路面的基礎,路基的破壞將直接導致道路無法使用。在日常生活中,路基時刻承受著來自自然界各方面的考驗,穩定性一直持續下降[3]。雨水的沖刷,大風的侵襲,以及水土流失等等都是導致路基被不斷破壞的外在因素,是路面設計中必須面對的問題。還有一些人為的因素,都有可能使路基被破壞。
(二)路面破壞
路面是道路的外在表現,路面的破壞將直接導致行車中出現問題,主要的癥狀為路面坑洼不平,道路積水。路面是道路的最上層,是面對意外情況最多的部分,也是最容易出現病害的地方,車禍的發生,氣候的變化都時刻對路面安全帶來壓力。
(三)排水不暢
排水系統是最容易對路面應用造成影響的地方,但是在我國一些地方,人們經常意識不到道路排水的重要性,對于道路排水經常出現設計不當的地方,造成道路遇到大雨天變成河流的現象,同時,長期的排水不利還會使得路面穩定性持續降低,同時,因為雨水浸泡還會將原有的一些小問題不斷擴大,造成道路無法投入使用,更嚴重的,還會對人的生命安全造成威脅。
三、如何防治目前路面存在的病害
(一)優化排水系統
排水問題是目前我國道路施工中需要面對的一個重大問題,是道路安全的一個重要保證。在投入施工的前期,一定要注意排水系統的優化,首先解決道路的排水問題,然后才能開始施工,必須要緊靠當地的地貌形勢,設計出合理的排水方案,將排水的設計與當地文化聯系起來,合理的設計出適合當地的排水系統。
(二)灌縫
當道路投入使用一段時間之后,路面會出現一些小的裂縫,雖然當時不會對車輛行駛造成很大的影響,但是長此以往,裂縫必然會加大,而且路面積水也會順著縫隙進入道路內層,對道路路基的穩定性造成一定的影響,所以,面對這些小縫隙,一定要及時進行處理,處理方法可使用熱的瀝青混合物灌入細縫,這是因為瀝青具有高粘度,同時也具有一定的可塑性,然后使用設備將灌入的瀝青壓實[4]。
(三)路面裂縫填封
當路面出現裂縫的時候,將會對小型車輛的行駛造成一定的影響,同時遇到大雨天氣,降水會這直接隨著縫隙進入道路內層,對道路地基的穩定性造成影響,對道路的安全埋下隱患,而且還會一定程度上縮減道路的使用年限。裂縫填封同樣使用瀝青作為基本材料,將熱瀝青鋪在裂縫上,然后使用設備將瀝青壓實。
(四)路面局部損傷修補
在道路的使用階段,由于人們的使用不當,會對道路造成一定程度的局部損傷,這些損傷,會對車輛的行駛造成一定的影響,同時這些影響也會對道路的路面造成進一步的損傷,形成一個惡性的循環[5]。局部損傷的修補,同樣也要使用瀝青混合物進行修補,有熱拌瀝青混合物和冷拌瀝青混合物兩種方式,其中熱拌瀝青混合物技術需要較高的技術,但是對路面修補所起的作用比較大,而冷拌瀝青混合物技術在技術方面的要求比較低,但是意義不是很大。
(五)優化路基處理形式
路基,最為基礎,對道路的安全性有著決定性的意義,在處理過程中,一定要進行不斷的優化。不斷提高工作人員地基優化的能力,才能使得道路越來越穩固。目前,在道路施工建設中,最常使用的是換填土的處理方法,若是地基的深度不足三米,就可以軟土全部換掉。一定要使用強度高的材料,才能使地基的強度更有保障。同時還應該注意材料的選擇,在我國目前的道路施工建設中,水泥與混凝土是使用率最多的材料,一定要保證材料的混合均勻。在道路施工中,一定要注意提升地基的穩定性,提升地基穩定性才能從根本上提高道路的穩定性,才能避免造道路使用中出現的各種問題。
四、結束語:
“要想富,先修路”這句話明確的告訴了我們道路在社會發展中的重要性,社會發展中,首先應該進行的就是道路的建設,在二十一世紀的今天,各種技術層出不強,各種材料也在不斷展現,人們對道路的要求也在不斷提高,道路結構設計也逐漸成為道路施工的重點。技術以及材料的不斷更新在給道路施工帶來更多機會的同時,也帶給了道路施工更多的挑戰,為了迎接這些挑戰,滿足更多人對道路的要求,我們需要不斷的總結前人的經驗,同時也需要不斷的創新,將我國的明天帶上更寬廣的道路上。在道路的施工中,最主要的還是安全問題,只有將安全始終放在第一位,我國的道路施工建設才能走得更穩。
參考文獻
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第三篇:瀝青混凝土路面病害防治措施
瀝青混凝土路面病害防治措施
第一節 瀝青路面病害定義及分類分級
一、瀝青混凝土路面破損定義
瀝青路面病害的類型主要有坑槽、松散、擁包、翻漿、沉陷、泛油、車轍、網裂、龜裂等,根據交通部《公路瀝青路面養護技術規范》(JTJ 073.2—2001)中規定,各種瀝青路面病害定義如下:
1坑槽:路面破壞成坑洼狀,平均深度大于1cm,面積在30cm2以上。2松散:路面結合料失去粘結力,集料松動,面積在0.05m2以上。3擁包:路面局部隆起,平均高度在1.0 cm以上。4翻漿:路面、路基濕軟出現彈簧、破裂、冒漿現象。
5沉陷:路面、路基有變形,路面下凹,平均深度在1.5 cm以上。6泛油:高溫季節路面瀝青被擠出,表面形成薄油層,行車出現輪跡。7車轍:路面上沿行車輪跡產生,深度在1.0 cm以上的縱向帶狀凹槽。
8龜裂:縫寬3 mm以上或縫距10cm以內,面積在1 m2以上的塊狀不規則裂縫。9網裂:縫寬1 mm以上或縫距40 cm以內,面積在1 m2以上的網狀裂縫。
二、瀝青路面破損分類分級
瀝青路面破損受到路面類型、環境因素、地理位置、氣象條件、交通荷載、材料條件、排水條件、施工條件、管理水平等因素的影響,病害產生的破壞機理和發生原因也不盡相同,有時是一種因素作用的結果,有時是多種因素共同作用的結果。從總體上講路面破損分為二大類:結構性破損和功能性破損。
三、高速公路瀝青路面破損分析
(一)、結構性破損
結構性破損是由于路面各層或某一層的承載能力降低引起的,對于半剛性路面的結構破壞通常是由于整體性半剛性材料層底面拉應力超過容許值產生的,其結構層底面拉應力引起的疲勞破壞首先從底基層底面開始,并逐漸向上延伸,接著半剛性基層產生疲勞破壞,反映在瀝青表面層上往往是裂縫的產生,特別是橫向裂縫,最后導致整個路面結構層結構性破壞。
1、局部裂縫:局部裂縫一般是路面使用3-5年后發生的,其表現多是細線狀裂縫,引起局部裂縫的原因可歸納為基層或路基的壓實度不均勻、施工質量控制不嚴格及局部材料質量等問題。嚴重的局部性裂縫將導致結構性的破壞。
2、車轍:車轍是在道路橫斷面上由于車輛輪胎反復行使久而久之產生的一種路面沉陷現象。產生車轍的原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通和路面材料質量低下等。
3、橋頭跳車:橋頭跳車現象發生在橋和涵洞等構造物與路面交接的部位,是由于路面材料壓實不均勻而產生的與構造物間的高差所致。
4、剝落、松散和坑槽:由于瀝青混合物骨料和瀝青粘結性下降產生的骨料松散、脫落、嚴重的將形成坑洞。導致這一現象的原因是骨料質量差和混合物浸水分離。
5、刨光:刨光是路表面材料光滑,輪胎走過時易于滑動的現象。導致這一現象的原因是混合物的質量不佳及碾壓不足。
6、波浪、擁包和泛油:波浪是沿道路縱向形成的一種波長較短振幅較大的凹凸現象。擁包是表面的局部隆起。泛油則是路面上發生瀝青浸出的現象,由于瀝青浸出表面層降低了路面的抗滑性能,導致這一現象的原因是瀝青材料質量差和施工控制不良。
7、修補:修補不良也是一種破損。修補后的路面由于與原路面存在結構材料差異而銜接不良。修補后往往會導致路面的不平整。
8、路面透水
雨水或雪水沿著路面孔隙、橫向裂縫、縱向裂縫逐漸滲入路面內部,在車輛荷載及凍融作用下,再加上瀝青老化,瀝青與骨料間的裹附能力降低,造成路面松散、翻漿坑槽等病害,影響道路的正常運行。
(二)、功能性破損
功能性破損是由于路面提供給道路用戶的服務功能下降引起的,反映在路面上則是平整度降低和車轍的加深,影響高速行車的安全性和舒適性。
1、橫向裂縫:橫向裂縫常在溫度變化大的地區發生,由于路面溫度收縮產生縱向近似等間距的橫向裂縫。橫向裂縫一般貫通整個寬度,縱向間距受到路面結構物材料、地區溫差不同的影響約為5m—50m不等。
2、縱向裂縫:沿路面行車方向產生的長裂縫,縱向裂縫常以單條裂縫出現,溫度和路基出現不均勻沉陷是產生縱向裂縫的重要原因。
3、龜裂:路面由于壓實不足,路基下沉等原因產生的小網格式的網狀裂縫。由于其形狀像烏龜背殼,故稱為龜裂。
4、塊裂:路面上產生的不規則的大網格式網狀裂縫。
第二節 高速公路瀝青路面病害及病害原因分析
一 裂縫病害及裂縫產生原因分析 瀝青路面出現裂縫的原因和裂縫出現的形式多種多樣。影響里路面產生裂縫的主要因素有:瀝青質量、瀝青混合料性質、基層材料性質、氣候條件、交通量變化、通行車輛類型變化以及施工質量的影響等。
瀝青路面出現裂縫的主要形式為:縱向裂縫、橫向裂縫以及網裂、龜裂等不規則裂縫。
1、橫向裂縫
橫向裂縫是瀝青路面病害的常見病害之一。導致路面裂縫的原因多種多樣,主要有溫度變化、地基變形、半剛性基層材料自身原因造成的溫度反射裂縫、行車荷載、疲勞裂縫等因素。從橫向裂縫的表現形式主要分為以下幾種。
(1)低溫橫向裂縫。就瀝青混凝土自身材料性質而言,瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料,其溫度收縮系數為25×10–6~40×10–6,在較高溫度下具有良好的應力吸收功能。但在冬季,一次較大的溫度變化產生的拉應力可能達到300×10–6~500×10–6之間,此種收縮變化已遠遠超出瀝青混凝土的極限拉應力,從而,在瀝青面層薄弱處就會產生裂縫,薄弱處越多,產生的橫向低溫裂縫就越多。
(2)溫度疲勞裂縫。由于環境氣溫反復升降,特別是我國北方地區,冬夏溫差變化較大,在**、**地區,在瀝青面層中產生溫度應力,溫度應力的反復作用使瀝青面層產生溫度疲勞裂縫。
(3)反射裂縫。高速公路路面基層如果采用半剛性基層材料,半剛性基層成型后明顯或隱約存在裂縫,基層裂縫間距一般在15~30m。在行車荷載的作用下,特別是超重車輛車輛較多的情況下,半剛性基層底部產生過大的拉應力,導致基層開裂。隨著荷載的反復作用,裂縫會逐漸擴展到瀝青面層。反射裂縫一般會貫穿路面半幅全寬范圍,在高速公路上此種橫向裂縫有規律大致等距離分布,只是產生的距離有遠有近,一般間距為150~200。
(4)橋頭路基不均勻沉陷出現的裂縫。由于橋頭路基填土壓實度不夠以及對原地基未做適當處理,使鄰接構造物的路面明顯出現不均勻下沉,沉降引起的沿橋涵臺背方向的橫向裂縫。裂縫出現的早晚主要取決于地基的施工質量、填土高度、壓實度及交通量等因素。
(5)其它原因造成的裂縫主要有路面施工工作接縫開裂,橋面鋪裝水泥混凝土縱縫質量不好而引起的開裂等。
2、縱向裂縫
瀝青路面產生縱向裂縫主要有路基填筑質量、通車后地基的整體穩定性、路基填料本身原因等原因。
(1)路基填料采用開山出來的炮渣材料,填料顆粒粒徑較大,壓實度不易控制,雖然采取開臺階等一系列施工措施,仍沒有能夠保證足夠的施工質量。此為典型的路基損壞造成的瀝青路面開裂現象。
(2)高填方路基段落,路基施工質量控制不嚴而造成路基失穩,從而引起路基的不均勻沉降,同樣為路基損壞造成的瀝青路面開裂。
(3)由于路基填方材料的不均勻性,影響了路基的整體性能。雨季兩側邊溝積水的情況下,對外側路基浸泡使粘土地基和路基含水量相對長時間處于飽和狀態,造成地基承載力下降,路基整體強度降低,在重車荷載的反復作用下,產生路面縱向開裂。此類裂縫的位置通常處于外側行車帶附近,在雨季后開始出現輕微
裂縫,隨著冬季溫度的下降,在溫度應力作用下裂縫繼續發展,經過幾年的行車碾壓和溫度變化,裂縫逐漸加寬并且貫通。
(4)當瀝青路面出現輕微裂縫或其它原因引起瀝青表面的自由水進入路面基層,特別是半剛性基層材料,水份不能夠及時派出,經過長時間的重車行車碾壓,再加上半剛性基層施工時施工接縫處理不當,在基層的施工工作接縫薄弱環節上就容易產生縱向裂縫,從而反射到瀝青路面的表面層上,出現連續有規則的縱向裂縫。此類裂縫的發生需要較長時間的發展,一般在通車后幾年后才能反映出來。
3、不規則裂縫
高速公路瀝青路面表面或早或遲都會出現局部小塊的形變,形成網裂、龜裂、塊裂等不規則裂縫,并且通常伴有盆狀或槽狀沉陷。產生不規則裂縫的主要原因有:
(1)半剛性材料層之間或半剛性層下下部有一定厚度的素土夾層。素土夾層遇水潮濕后,使路面承載能力下降,載重車輛通過時容易產生―彈簧‖現象,經過不斷的拉伸變化,從而引起瀝青面層混凝土產生疲勞破壞,在薄弱表面容易產生不規則裂縫。
(2)半剛性基層厚度不足,而其下底基層又不是半剛性材料的路面結構,特別是在路基壓實度不夠或承載能力降低的情況下,也會產生不規則裂縫。
(3)在瀝青面層混凝土施工中,瀝青混合料在間歇式拌合即拌的時間過長,拌合溫度過高或貯存時間過長,都會使瀝青混合料中的瀝青氧化變硬,造成瀝青對拉應變特別敏感,一但在行車荷載的作用下拉應變超過了瀝青混凝土的抗拉能力,就會產生不規則裂縫。
(4)基層施工質量不好,基層在施工時混合料拌和不夠均勻,混合料級配、含水量、厚度和壓實度不均勻,表面不平整,集料離析等因素造成基層整體不均勻性較大,在行車道上經過重車荷載的不斷碾壓,在基層的薄弱處逐漸反映到瀝青面層上來,出現帶有伴有盆狀或槽狀沉陷的不規則裂縫。
二、水損壞病害及水損壞產生原因分析
(一)、水損壞主要表現形式
水損壞的范疇較寬,一般認為只要是路面結構層透入水后使路面產生的早期破壞現象,都可稱為水損壞。從表現形式上水損壞有:自上而下的水損壞,通過動水壓力作用,水使瀝青膜從集料表面脫落,失去附著力的過程,表現為松散、脫落、掉粒、坑槽。自下而上的水損壞,水分通過各種途徑進入路面結構層內部,對瀝青層內部或半剛性基層造成沖刷,瀝青混合料在水的作用下油石剝離,瀝青路面結構層強度降低,半剛性基層受水侵蝕后水穩定性減少,半剛性基層承載能力降低。表現為唧漿、裂縫、網
裂和坑洞等。
1、松散:松散是瀝青與集料粘附性差導致的混合料水穩定性不足,集料由于喪失相互間的粘結而逐漸酥軟直至松垮并逐漸流失,表現為麻面或大小不一的坑洞。松散的發生往往是在某個水穩定性不足的瀝青結構層整體性發生,尤其是表面層,長期暴露于自然環境中,并經受車輛荷載的反復作用,極易引發瀝青剝落而松散。
2、網裂:一般認為路面輪跡帶產生的網裂是路面結構承載能力不足的標志,說明路面產生了荷載型的結構破壞。由于水損壞造成的網裂一般是由于水分在路面結構中從下向上作用,造成了瀝青面層內部混合料的剝落、松散,或基層混合料的沖刷、脫空,在行車荷載的作用下導致瀝青面層混合料產生龜裂,進一步發展的結果就是坑洞和沉陷。
3、唧漿:外界水不斷滲入并積存于基層頂面,基層結合料在水的浸泡下形成泥漿或灰漿,行車荷載的反復擠壓和泵吸作用下,從裂隙中冒出來,這種現象稱為唧漿。產生唧漿必須要有水進入和灰漿擠出的通道,唧漿現象中,水侵入路面結構內部的途徑大多是路面上已經出現的裂縫,同時,強大的有壓水通過瀝青層的空隙也能穿透結構完整的瀝青面層,松散嚴重而未產生裂縫的路面也有灰漿出現。
4、坑槽:坑槽根據面積大小可以分為點狀坑槽和塊狀坑槽,是瀝青面層松散深度和面積不斷加大,水損壞發展到后期產生的現象,是唧漿進一步發展的結果。
5、沉陷:水損壞引起的沉陷一般與唧漿現象同步發生。隨唧漿的發展,基層結合料不斷地被溶蝕并擠壓到路表,造成基層頂面的不斷脫空,瀝青面層也就隨著這種基層材料的流失不斷下陷;沉陷變形過大導致瀝青面層開裂,水侵入路面的途徑更加通暢,使唧漿現象更加惡化,形成惡性循環。在沉陷位置鉆芯取樣時,有些芯樣面層已經碎裂,有些表面層比較完整,但中下面層已經全部松散和剝落了。
6、伴隨裂縫的水損壞現象:裂縫類病害加劇了路面的破壞。裂縫打通了水分進入路面結構的通道,在動水壓力下一部分水分沿著路面的薄弱面進入路面體系中,反復的動水壓力下導致路面唧泥從而產生內部更大的損壞。在調查中發現,由于溫度造成的橫向裂縫是不可避免的,該類裂縫如未得到及時的處理,往往在行車道輪跡帶部位出現沉陷、網裂、唧漿現象。
(二)、水損害產生原因分析
無論是何種級配的路面結構層,降水進入瀝青面層后,根據水滯留的位置不同,在大量高速行駛的 車輛,特別是重型貨車作用下,可以產生不同的水破壞現象。
1、表面層產生坑洞
表面層為半開級配瀝青混凝土的空隙率較大或者由于密實性瀝青混凝土的壓實度不夠和不均勻性較大,以及局部小面積的實際空隙率較大,在雨雪過程中,水滲入表面層,在中面層為Ⅰ型密實性且空隙率較小的情況下,雨水滲入的速度減慢,從而造成水分滯留于表面層于中面層之間和表面層的瀝青混凝土孔隙中,在大量行車荷載的作用下,每次產生的動水壓力使瀝青從碎石表面逐漸剝落下來,并且剝落是從表面層的底面開始逐漸向上擴展,一但下部較大的碎石上的瀝青被剝落下來,下部瀝青混凝土就失去強度,在重型車輛車輪碾壓時形成的真空吸力帶走,從而形成坑洞,由于瀝青混凝土施工時的不均勻性,坑洞總是在瀝青混凝土空隙率較大的部位產生,因此,坑洞的分布都是一個一個孤立存在的。即使是采用SBS改性瀝青的SMA路段也難免存在瀝青混凝土的不均勻性,由于上述原因產生坑洞,只是相對AC型瀝青混凝土或SAC型瀝青路面,坑洞要少得多。所以,只要有自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,無論是傳統的瀝青混凝土,還是改性瀝青或填加抗剝落劑的瀝青混凝土,在大量行車作用下,都會產生瀝青剝落現象和坑洞,此類型坑洞由于只發生在表面層,往往發生面積較小。
2、表面層和中面層同時產生坑洞以及局部表面產生網裂和形變。
當表面層和中面層都是空隙率較大的半開級配瀝青混凝土,而底面層為空隙率較小的密實瀝青混凝土時,或者由于降水時間較長,即使是密實性瀝青混凝土面層,由于瀝青混凝土的不均勻性或者局部小面積的瀝青混凝土的實際空隙率較大,自由水也能逐漸滲入到表面層和中面層,滯留于中面層和底面層之間或存在于表面層和中面層的空隙當中,在車輛真空吸力的作用下,使表面層和中面層中部分碎石上的瀝青剝落,從而產生兩層的坑洞或者表面層產生網裂、沉陷和向外拖移。一但產生坑洞,水會繼續向
坑洞滲入,如不及時修補,將會形成更為嚴重的病害,并加快病害發展的趨勢。
3、路面出現唧漿、網裂、坑洞
水透過瀝青面層,滯留在面層與上基層之間或存在于整個瀝青面層中,在大量高速行車作用下,自由水產生很大的動水壓力并沖刷基層混合料表面,從而造成細料流失,在水的存在下,形成白色灰漿?;覞{又被車輛反復抽吸、壓擠,從而通過瀝青路面出現的各種形狀不
一、寬窄不同的裂縫處,或其它細小薄弱處到達路的表面。一但灰漿被唧出,該處就可能會產生坑洞、網裂、形變和沉陷,在反復降水過程中,水份就更容易滲入路面,并產生惡性循環,最終導致路面發生水損壞。相對而言,唧漿是京秦高
速公路發生的最為普遍,數量也最多的一種病害,也是較難進行防治的一種病害。
第四篇:淺談路面常見病害及預防性養護工藝
淺談瀝青路面常見病害及預防性養護工藝
廣東辛美來亞科技實業有限公司
關鍵詞:瀝青路面裂縫坑槽車轍修補預防性養護 微表處超表封層
[摘要]針對城市道路瀝青路面中常見病害,闡述了瀝青路面預防性養護的經濟性與必要性。提出了一些病害修補和預防性養護的措施和實施步驟,并提供了選用維修設備進行道路養護的工程實例,供全國養護管理和施工單位參考。
瀝青路面具有表面平整,堅實、無接縫、施工工期短、養護維修簡便和有良好的減振性等優點。行車平穩、舒適而低噪音,越來越多的城市將水泥路面改建為了瀝青路面。但瀝青路面通車后,由于受到交通量增長、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化,冰凍作用,以及設計、施工、采用材料和養護管理等因素的影響,將會出現了多種路面病害,如裂縫、坑槽、車轍及水損害等。根據多年來對瀝青路面病害的養護施工經驗,討論常見病害的預防措施。
1、瀝青路面預防性養護的經濟性與必要性
從哲學的觀點看,任何事物的發展都是遵循一定的規律,瀝青路面的使用壽命也是如此,從新建的完好路面到有輕微的病害,到最終發展成為大面積的路面破損,是常見的瀝青路面使用壽命周期。維護道路的正常通行,減少路面破損對交通的影響,延長道路的使用壽命是道路養護管理及施工單位需要思考和努力的方向。
常見的路面養護的方式和方法一般可劃分為兩類:一是矯正性修復,而是預防性養護。
矯正性養護是指針對路況損壞惡化情況,進行相應地矯正修復的一種養護模式。其特點是:養護成本的投入被動地反映了道路生命周期中路況損壞惡化的演變過程。以往我國大多數道路養護是根據路況水平狀態進行的矯正性養護,先進行路況巡查,發現路況損壞惡化情況,然后根據惡化情況安排日常維護、專項工程或中修。
預防性養護是指主動參照道路生命周期而提前實施的,旨在有效延緩路況惡化的一種養護模式。其中心思想是通過對道路壽命周期路況水平的預測,并結合路況調查中的相應數據,分析判定并選擇合適的時機對路段進行預防性養護處理,以達到維護道路系統,延緩路段未來可能發生的惡化,維護和提升系統的功能狀況。
圖1不同階段養護成本曲線圖
簡單的來說,矯正性養護是高速公路損壞之后被動進行的維修保養,預防性養護是事前就主動參與的,提前實施的有預防目的的維修保養。
根據美國戰略公路研究計劃(SHRP)估算,在整個路面壽命周期內進行3~4次的預防性養護可以延長公路使用壽命10~1 5年,節約養護費用45%~50%。據SHRP的研究結果,在進行路面處理時路面條件越好,養護維修的效果越好且更具成本效益,1美元的預防性養護維修費可節省3~4美元的日后修復費。通過兩種養護模式的比較,預防性養護模式顯然更具有優越性,可以有效延長公路的使用壽命,降低公路全壽命周期養護成本(見圖1)。隨著城市規模的不斷擴大和出行人數的日益增加,城市道路交通問題日益引起公眾及輿論的重視,減少道路維修帶來的交通擁堵,成為了各地市政道路養護單位日益重視的課題。
二、幾種瀝青路面病害的預防性養護工藝介紹
目前,國內外普遍采用的路面修補和預防性養護技術措施有以下種類:
1、開槽灌縫
裂縫填封是常規的養護措施。及時對瀝青路面裂縫實施有效的填封,可大大減少坑槽的形成和裂縫的進一步發展,防止因水的滲透使路面裂縫擴大,反映在PCI指數(Pavement Condition Index,路面破損狀況指數)上,即下降速率降低,從而使道路的壽命延長。根據我們的養護工作實踐,對瀝青路面的裂縫及時選用性能優越的密封膠進行有效的填封處理相當重要,否則雨季后路面裂縫將迅速發展,并發坑槽、唧漿等一系列路面病害。
(1)施工步驟為:①利用開槽機將裂縫擴至深一般為為1.5-2cm、寬為1-1.5cm的封縫槽。②利用熱氣噴槍吹去封縫槽中的碎石、灰塵,除去水分及潮氣。③利用灌縫機向封縫槽灌注溫度高達190-194℃的道路專用新美瑞密封膠材料(見圖2~圖3)。
(2)選用的設備有辛美來亞開槽機、熱氣噴槍、灌縫機等備選(見圖2~圖3)。
圖2開槽擴縫,清縫除潮
圖3灌縫施工及施工后效果
2.2、就地熱再生修補
坑槽修補是一種常見的路面維護方式。就地熱再生修補和噴補修補工藝對修補質量有較好的保證。
(1)就地熱再生修補工藝:①將瀝青老路面用加熱板進行加熱耙松。②添加乳化瀝青及新的熱瀝青混合料,攤平。③壓路機或平板夯壓實。(見圖4~圖6)
.圖4加熱路面、耙松
圖5噴灑乳化瀝青、添加新料、攤平
圖6壓實及修補后的效果
就地熱再生工藝修補及時、快捷、方便,同時舊料實現了就地再生利用,節能環保,熱修補后不會產生弱接縫,可延長路面使用壽命36至48個月。
(2)噴補修補工藝:①用噴補設備噴出的高壓空氣將坑槽內的松散的石子、污物等清理干凈。②在坑槽底部噴灑一層瀝青含量在65%以上的快裂快凝型的改性乳化瀝青,形成粘層。③然后噴灑改性乳化瀝青和骨料混合料。④最后利用壓路機將混合料壓實,開放交通。
噴補修補過程無需切割、開鑿、清運,施工速度快、效率高,5~15分鐘即可完成施工,基本不影響交通。(見圖7)
(3)使用的設備針對不同的路面情況而定,有辛美來亞加熱板,如涵井蓋修補型加熱板、修補長裂縫加熱板、可連接攤鋪機的加熱板以及辛美來亞多功能熱補車和噴補王等備選(見圖7~圖11)。
圖7噴補王施工圖圖8拖掛式瀝青路面熱補車
圖9涵井蓋修補型加熱板圖10修補長裂縫加熱板
圖11可連接攤鋪機的加熱板
2.3、稀漿封層
稀漿封層技術是路面養護中應用較廣的一種預防性養護手段,它能恢復路面的平整度和抗滑性能,修復輕微車轍,快速封閉舊路面的各種裂縫,防止雨水對路基路面的進一步損壞,延長道路的使用壽命,經濟效益顯著。稀漿封層不能提高路面的承載力,對路基變形較大、已嚴重損壞的路面不宜使用。
2.4、微表處
微表處是近年來在國內瀝青路面養護中應用最廣的預防性養護手段,是在稀漿封層基礎上發展起來的,由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化瀝青、集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿混合料。微表處技術具有良好的防水、抗滑性能,并且成本低、施工簡便、路面性能好、開放交通快,一般可延長路面使用壽命3-5年。目前微表處技術應用領域不斷擴大,廣泛地應用于舊路面加鋪的抗滑磨耗層、2cm以下的輕度車轍修補工作、作為路面防水用的封層等。2010年辛美來亞公司從美國引進的美國CPM公司的稀漿封層/微表處設備,先后在江西昌金高速公路、貴州凱麻高速公路、深圳惠鹽高速公路完成了微表處施工,在改善路面性能、減少路面水損壞方面起到了較為明顯的效果。(見圖12)
圖12深圳惠鹽高速公路微表處施工圖13長沙城市道路超表封層處理施工照片
2.5、超表封層處理
超表處是使用由乳化產品,SBS,SBR,輪胎橡膠成分及細骨料充分混合而成的材料對路面進行機械化封層處理的工藝。適用于普通瀝青路面、碎石封層路面???為路面提供防水層;減少路面灰塵,使行駛更加安靜;增加對比度,提高路面美觀性;提高碎石牢固性、延長碎石封層使用壽命以及提高排水效率等優點(見圖13)。
3、結語
為了保持瀝青路面良好的使用性能,有效解決路面早期病害,養護管理部門必須科學地認識預防性養護的重要性,學習和利用好開槽灌縫、就地熱再生修補、微表處、超表處封層處理等先進的預防性養護措施,并結合當地道路實際情況,做好預防性養護技術的應用、總結和推廣工作,促使道路養護走向理性化、科學化。
第五篇:淺析水泥混凝土路面常見病害及預防措施
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淺析水泥混凝土路面常見病害及預防措施
淺析水泥混凝土路面常見病害及預防措施
【摘要】 通過對水泥混凝土路面常見病害的分析,揭示了水泥混凝土病害產生的原因,并分別從設計、施工和養護管理等方面提出了一些有效的預防措施。
【關鍵詞】 水泥路面 常見病害 預防措施
中圖分類號:TQ172 文獻標識碼: A
概述
水泥混凝土路面具有強度高、穩定性好(水穩定性、熱穩定性)、使用壽命長、養護費用少、經濟效益高等優點,在世界各國都得到了廣泛的應用,特別是在水泥資源豐富、交通負荷繁重、重載車輛較多的地區,水泥混凝土路面成為了公路路面的首選結構。然而,由于受到所經地區的地質、氣候等自然環境多變的影響,加上建設者們對路基、路面修筑技術的認識不足,工程施工質量監督機制不完善,養護管理不到位等原因,使得許多水泥混凝土路面在通車幾年后就出現了較為嚴重的病害,嚴重影響了道路的使用功能。為此,有必要針對水泥混凝土路面的常見病害進行仔細分析,找出其產生的原因,并采取有效的預防措施以減少水泥混凝土路面因一次性投資大且修復起來困難等帶來的危害。水泥混凝土路面常見病害及其成因
水泥混凝土路面的病害,按損壞的特征和范圍可分為:斷裂類、接縫類、豎向位移類和表層損壞類4大類型。其中斷裂類和接縫類是水泥混凝土路面病害中兩種最常見的破壞類型,下面就其產生的原因分別作出分析:
2.1斷裂類病害成因
斷裂裂縫是指貫穿水泥混凝土板全厚的裂縫,按裂縫出現的方位和板斷裂的塊數,可分為縱向裂縫,橫、斜向裂縫,角隅斷裂,交叉裂縫和破碎板4種。
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2.1.1縱向裂縫
縱向裂縫通常大多出現在高填方、半填半挖路段、填挖交界以及軟土地基路段,主要是由于路基橫向不均勻沉降或板下的不均勻支撐造成的。特別是當路堤從局部洼地通過時,如果路堤兩側沒有有效的排水設施,路堤兩側就會產生積水,積水除向地基滲透外,還可能滲入路堤下部邊部土層中,并通過毛細作用逐漸向上,使路堤上部邊部的土層也變濕。由于路堤邊部土層的壓實度較中間部分差,一旦邊部土層變成潮濕,邊部土就產生固結變形,路堤形成橫向不均勻沉降,在行車荷載的作用下,久而久之,路面就會出現縱向裂縫;在冰凍地區,由于表層降水的滲入,導致路基土出現嚴重的不均勻凍脹也是產生路面縱向裂縫的一個重要原因。
2.1.2橫、斜向裂縫
路面橫、斜向裂縫主要是由于路基或基層材料的縱向不均勻、橋涵、通道等構造物和路基連接處的壓實度不均勻,以及路基和基層下陷導致路面板的板下縱向不均勻支撐,在交通荷載、溫度或濕度梯度等因素單獨或綜合作用下產生的翹曲應力或干縮應力超過了水泥混凝土的抗彎拉強度;此外,當超載車輛過多時,在車輛荷載的多次反復作用下,所產生的重復荷載應力超過了混凝土的疲勞強度也會導致路面出現橫、斜向裂縫。
2.1.3角隅斷裂
角隅斷裂通常是由于脹、縮縫或施工縫填料選擇不當,或者填封料失效,造成路表水沿縫隙下滲,尤其是當板下基層排水不暢或基層材料細料過多、基層材料耐沖刷性較差時,在車輛荷載反復作用下,真空吸力就會使板角處產生唧泥,板下被沖刷淘空,造成板角應力集中,從而導致導致路面板出現板角斷裂。
2.1.4交叉裂縫和破碎板
公路運輸超載嚴重,混凝土板厚度不足或強度偏低,基層松散或強度不夠,土基的不均勻沉降等都可能會導致路面板出現交叉裂縫或破碎板;另外,當路面板出現縱向或橫、斜向等各種裂縫時,如果養護不及時,路表水沿縫隙進入基層或路基,導致基層和路基浸水軟化,在重載反復作用下,裂縫會進一步擴展,如此循環,久而久之,路面
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板就會產生交叉裂縫,甚至出現破碎現象。
2.2接縫類病害成因
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環節,出現病害的幾率大,類型也多。接縫病害按損壞的形態和影響范圍主要包括接縫碎裂、唧泥和板底脫空、錯臺等幾種病害。
2.2.1接縫碎裂
接縫碎裂主要是由于接縫施工不當(包括切縫不及時,嵌縫板、傳力桿、拉桿設置不當等),或者因填料的剝落、擠出、老化碎裂等原因,接縫內逐漸被砂、石、土等填塞,阻礙了板的膨脹,從而引起板的壓曲、破碎等破壞。
2.2.2唧泥和板底脫空
唧泥和板底脫空病害是指板接(裂)縫或邊緣下的基層細粒料被滲入縫下并滯在板底的有壓水從縫中或邊緣處唧出,并由此造成板底面向基層頂面出現局部范圍的脫空。
2.2.3錯臺
錯臺病害主要是在唧泥發生和發展過程中,基層頂面受沖刷細料被有壓水沖積板底脫空區內或沿縫擠出,在車輛荷載作用下,使得接縫或裂縫兩側板面出現高程差而形成的。
水泥混凝土常見病害的預防措施
3.1設計方面
我國在水泥混凝土路面的設計計算理論中,盡管考慮了溫度疲勞應力等因素,但設計的板厚依然較薄,難于承受巨大的沖擊破壞動能。另外,在實際應用中,過于相信應力計算,而對水泥混凝土路面的典型結構的研究和實際觀測進行的較少。為此,在水泥混凝土路面設計中,應該由靜力學向動力學發展,在充分考慮沖擊動荷載對路面的作用后,適當提高技術標準和設計厚度,以適用我國公路不斷增長的交通量的需要;在軟基路段、橋頭、下挖路段和填挖交換頻繁的路基上,局部使用鋼筋混凝土路面補強設計;其次,水泥混凝土路面基層要達到支撐穩固的要求,必須解決基層耐沖刷性和彎沉均勻性問題,即要選用適合本地區氣候特點和交通量要求的基層材料類型,北方嚴寒地區應綜合考慮設計排水和防凍墊層;另外,保證接縫質量是防止水泥
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混凝土路面破壞的關鍵,因此在接縫設計中應選用合理的接縫型式和優良的填縫材料;路線設計中,應盡可能避免路線穿過洼地(包括平原上的局部小塊淺洼地),在不得已的情況下,應在路提兩側都采取措施,截斷表面水流向路提。
3.2施工方面
合理地選擇原材料,嚴格地控制材料質量,是實現優質水泥混凝土路面設計和使用要求的前提;科學、準確地進行混凝土配合比設計,生產出穩定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質量的關鍵;推廣使用滑模機械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板密實、材料均勻的有力措施;傳力桿、拉桿的規格、位置、間距必須符合設計要求,與接縫側壁垂直,與路面板和路面中心線平行;嵌縫處的混凝土因嵌縫板和傳力桿的影響一般很難一次澆筑成型,不易振搗密實,致使接縫處的混凝土強度偏低,為此應加強接縫處的振搗;基層施工時,應將基層材料集中進行廠拌,并采用攤鋪機進行攤鋪,待基層整平壓實后,嚴格地進行養生,防止基層出現干縮或溫縮裂縫。
3.3養護、管理方面
水泥混凝土路面的局部損壞,如不及時、有效地加以修補,往往會引起損壞的迅速發展,其中最經常也是最不能忽視的工作就是接縫的養護;對破碎板塊要及時進行修復,尤其是當其基層穩定性差,強度不夠時,應將基層徹底挖除,重新換填穩定的基層;此外,還必須重視路面排水系統的養護,經常疏通路面排水設施,防止水通過接縫或裂縫對路面造成破壞。
公路的養護、管理部門,除了日常的養護工作外,應定時組織有資質的檢測或科研機構進行路面狀況調查,及時制定養護工作計劃。此外,還應加強監督管理,嚴格控制超載車輛行使。
結語
造成水泥混凝土路面常見病害的原因有多種,但主要是由板下的不均勻性支撐、接縫填料的失效、公路排水系統不完善、養護管理不及時等問題造成的。由于水泥混凝土損壞以后,修復起來比較困難,加上水凝混凝土路面的一次性投資大,因此從設計、施工到養護管理等方面一定要三管齊下,任何一個環節松懈,都可能給路面的質量留
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