|
浅谈沥青路面常见病害及预防措施 李爽 （南阳通途公路勘察设计有限公司，河南 南阳 473000） 摘要：本文通过实地调查，跟踪沥青路面的养护周期，介绍了沥青路面常见的病害类型，并根据具体的病害类型提出了行之有效的预防措施，为今后沥青路面的养护提供了有益的参考。 关键词：沥青路面；常见病害；预防措施 沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点，使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温湿度变化，冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，路面出现了的裂缝、松散麻面、坑槽、凹陷、车辙和水损害等病害。下面根据对沥青路面实际损坏情况的调查，谈谈沥青路面常见的病害类型及其预防措施。 1.沥青路面的裂缝 1.1沥青路面裂缝产生的原因 沥青路面的裂缝分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。它的形成原因主要是由于施工缝没有处理好、沥青混合料施工温度过低、半刚性基层的反射裂缝、路基的施工原因及其不均匀沉降、桥头接缝的不均匀沉降、温度湿度变化和行车荷载引起的疲劳开裂所致。 1.2沥青路面裂缝的预防措施 沥青路面的裂缝预防措施要从路基开挖、路基填筑、路基碾压，路面基层面层施工材料、设计、施工、养护和交通管理等几个方面严把质量关，并且采取相应的预防措施。 2.沥青路面的冻胀和翻浆 春融时期的昼夜温差较大，土壤的解冻在由地表向下层逐渐发展的过程中，路基的冻融现象交替出现，路基含水量较大的路段内会形成一定数量的冰晶水。这时土基因含水量偏大而出现弹软。有行车荷载作用时，路面就会凸凹不平，在行车带处形成车辙，路面表面的裂缝内出现湿痕，这样就形成了翻浆。 2.1影响路基翻浆的因素 （1）地下水、地表水和汽化水是影响路基翻浆的内在因素。车辆荷载经过湿地，在土壤的毛细作用下，土基含水量偏高，土质潮湿，从而引起翻浆；另外，在雨季，公路边沟在低洼地段形成积水，由于水压的作用，路基含水量增高，也会导致翻浆。 （2）公路施工和交通量等是影响路基翻浆的外在因素。公路施工时遇到降雨，路基土层的含水量增高。尽管会有蒸发，但其含水量仍会高于路基施工时的含水量指标，引起路基翻浆。此外，交通量增大和超载超限车的增多也是产生公路翻浆不可忽视的因素。一般地，交通量越大，公路产生翻浆的可能性就越高。 总之，翻浆的产生是一个复杂的过程，是路基含水量、交通量、道路材料和施工等诸多因素共同影响的结果。 2.2路基翻浆的预防措施 预防路基翻浆的方法较多，最常见和有效的办法是采用深挖边沟，保证排水畅通。深挖边沟，可以相对降低地下水位，同时也降低了水的渗透压力，减少了路基土的含水量，保持路基土质处于相对干燥状态。通过及时疏通边沟，也可保持路基土处于相对干燥状态，从而减少翻浆的出现。此外，设置盲沟和及时清除沥青路面的裂缝积水、积雪等方法，可减少翻浆的出现。 3.沥青路面的车辙 车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。它主要是由于沥青混合料级配设计不合理、施工质量稳定性差或由于基层及面层施工时压实度大小不一，以及车辆的超载运输导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用，使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。 3.1车辙形成的原因 车辙是沥青路面在汽车荷载反复作用下产生竖直方向永久变形的积累。车辙形成过程可简单地分为三个阶段：①开始阶段的压密过程；②沥青混合料的流动过程；③矿质骨料的重新排列及矿质骨料骨架的破坏过程。影响沥青路面辙槽深浅的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素（简称内因），以及气候、交通量及交通组成等的外界因素（简称外因）。沥青混合料在较高温度条件下的强度不足，是路面产生车辙损坏的主要内因。拥抱、推挤等病害也是与沥青路面的高温有关，均属于沥青路面的表面变形类破坏。 3.2车辙的防止与处治 （1）对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实即可。（2）当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层。（3）当基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层。（4）对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层。（5）加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。同时，保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。（6）超重荷载重复作用下，特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很快产生破坏，推移、裂缝尤为常见。 4.沥青路面的坑槽 坑槽是常见的沥青路路面早期病害，汽油或柴油渗入沥青路路面后造成对沥青的破坏，已破坏的沥青残留物在水的作用下沿沥青基层桥面扩散，在汽车荷载的作用下造成桥面铺装的坑槽，此外水损害也是加剧了坑槽的形成。路面上出现的坑槽是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。 4.1坑槽的成因 水损害在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大，最后形成坑槽。 4.2坑槽的防治 预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度；再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。 （1）冷补法。首先测定坑槽的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中，如厚度大于6cm将分层填筑,从四周向中间碾压。 （2）热补法。首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域，将加热板调到合适位置,加热3min～5min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。 5.沥青路面的泛油 泛油指沥青混合料中沥青含量过高，空隙率较小、高温稳定性差是产生泛油的主要理由。泛油是指沥青路面沥青用量过大，高温季节被挤出一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。 5.1泛油的成因 （1）混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。（2）混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。（3）粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。（4）施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。（5）水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。 5.2泛油的防治 (1)对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段可不作处理。(2)对于局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽破坏的,宜按坑槽修补方法处治。(3)对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。 6.沥青路面的松散 “松散”是沥青路面常见病害。其症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失，在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态，面层中的集料颗粒脱落，粗细集料散失起砂，路面磨损，路表粗麻，多处微坑，表层剥落，路面外观质量差，行车不适。如不及时治理，它会从路表面向下不断发展，以致形成坑槽。 6.1松散的原因 松散产生的因素有很多，具体可以归结为以下几个方面：（1）由于沥青混合料中沥青偏少，油石比偏低，使得沥青与集料间粘结性差；（2）因低气温施工，压实度过小，造成沥青面层内部空隙率过大，在车辆的载荷作用下造成的沥青面层松散；（3）集料含泥量超标，造成集料与沥青的粘附力下降；（4）沥青混合料拌合时沥青温度过高，导致沥青老化，沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散；（5）基层强度松软而引起的面层龟裂松散；（6）骨料选择有误，选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散；（7）水损害导致的松散，由于车轮动态载荷的作用，水分逐渐渗入沥青与集料的界面上，使沥青粘附性降低病逐渐丧失粘结力，沥青膜从集料表面脱落，沥青混合料出现掉粒、松散。 6.2松散的防治 对于沥青路面松散的治理，传统方法不外乎两种。因低气温施工造成的沥青面层松散，应先收集好松散料，待气温上升时，重做喷油封层，撒布石屑或粗砂，并用轻型压路机压实。这种施工方式从工序上来说质量无法保证，只适用于低等级公路；其他原因引起的松散，比如由基层松软变形而引起的面层龟裂松散、由酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散，采用的是“挖补”工艺，即将松散部分全部挖除，若基层软弱，先处理好基层，然后再重做面层。这种方式采取一刀切的方法，浪费了本来可再生利用的混合料。 除了传统的方法外，就地热再生技术因其修补质量好、施工效率高而得到了外界一致认可。就地热再生使老化的沥青混合料就地加热再生利用，有效避免了传统冷料冷补和热料冷补工艺中出现的弱接缝；另外，PM系列修路王配备专利技术的热再生加热墙、沥青混合料自动加热保温料仓和乳化沥青喷洒系统，再辅以FR800单钢轮振动压路机，可以满足沥青混合料加热温度不够，压实度过小引起的松散，一机多用。可见，对不同的原因产生的松散，修路王都有相应的功能对症下药，因此用修路王处理松散路病，也是比较合适的修补方式之一。 7.沥青路面的脱皮、啃边及其治理办法 脱皮是指路面保护层或封层脱落，常表现为麻面(路面矿料局部散失、粗细不匀、呈麻点状)、磨耗(骨料棱角磨成圆滑或平滑状态)，露骨(较粗的集料也散失，粗骨料外露)；啃边是指路面边缘材料破损或形成坑洞。由于面层和基层宽度不足，边缘不密实，排水状况不良，辗压不到边不密实引起的病害。 脱皮的治理方法：（1）脱皮严重的路段，应将沥青面层全部削除，重新铺筑。（2）脱皮面积较小，且交通量大的街坊路面，可参照坑槽的治理方法进行修复。（3）脱皮部分发现下层松软等病害时，可参照坑槽的治理方法对基层补强后修复啃边的治理方法：在啃边路段修补范围内，离沥青面层损坏边缘5-10cm处画出标线，选择适用机具沿标线将面层材料挖出。经清扫后，在底面、侧面涂刷粘层沥青，然后按原路面的结构和材料进行修复。接缝处以热烙铁烫边，以使解封紧密。 8.结论 沥青路面病害繁多，要根据病害的特点进行具体分析，选择合适的预防或处理方法，使路面恢复良好的使用性能。另外，尽可能在设计期内减少沥青路面病害的发生，做到预防为主。 参考文献 [1]刘子忠,曹志强.半刚性基层裂缝分析及防治措施[J].公路,2006,(7). [2]孔祥泉.沥青路面病害成因与预防措施[J].经济技术协作信息,2007(19),930. |
|
|
