淺談瀝青路面常見病害及預(yù)防措施 李爽 (南陽通途公路勘察設(shè)計(jì)有限公司,,河南 南陽 473000) 摘要:本文通過實(shí)地調(diào)查,,跟蹤瀝青路面的養(yǎng)護(hù)周期,介紹了瀝青路面常見的病害類型,,并根據(jù)具體的病害類型提出了行之有效的預(yù)防措施,,為今后瀝青路面的養(yǎng)護(hù)提供了有益的參考。 關(guān)鍵詞:瀝青路面,;常見病害,;預(yù)防措施 瀝青路面具有表面平整,堅(jiān)實(shí),、無接縫,、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便和有良好的減振性等優(yōu)點(diǎn),,使行車平穩(wěn),、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長,、重載超載車輛的增多,、溫濕度變化,冰凍作用,、設(shè)計(jì),、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響,,路面出現(xiàn)了的裂縫、松散麻面,、坑槽,、凹陷、車轍和水損害等病害,。下面根據(jù)對(duì)瀝青路面實(shí)際損壞情況的調(diào)查,,談?wù)劄r青路面常見的病害類型及其預(yù)防措施。 1.瀝青路面的裂縫 1.1瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因 瀝青路面的裂縫分為橫向裂縫,、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫,。它的形成原因主要是由于施工縫沒有處理好,、瀝青混合料施工溫度過低、半剛性基層的反射裂縫,、路基的施工原因及其不均勻沉降,、橋頭接縫的不均勻沉降、溫度濕度變化和行車荷載引起的疲勞開裂所致,。 1.2瀝青路面裂縫的預(yù)防措施 瀝青路面的裂縫預(yù)防措施要從路基開挖,、路基填筑、路基碾壓,,路面基層面層施工材料,、設(shè)計(jì)、施工,、養(yǎng)護(hù)和交通管理等幾個(gè)方面嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),,并且采取相應(yīng)的預(yù)防措施。 2.瀝青路面的凍脹和翻漿 春融時(shí)期的晝夜溫差較大,,土壤的解凍在由地表向下層逐漸發(fā)展的過程中,,路基的凍融現(xiàn)象交替出現(xiàn),路基含水量較大的路段內(nèi)會(huì)形成一定數(shù)量的冰晶水,。這時(shí)土基因含水量偏大而出現(xiàn)彈軟,。有行車荷載作用時(shí),路面就會(huì)凸凹不平,,在行車帶處形成車轍,,路面表面的裂縫內(nèi)出現(xiàn)濕痕,這樣就形成了翻漿,。 2.1影響路基翻漿的因素 (1)地下水,、地表水和汽化水是影響路基翻漿的內(nèi)在因素。車輛荷載經(jīng)過濕地,,在土壤的毛細(xì)作用下,,土基含水量偏高,土質(zhì)潮濕,,從而引起翻漿,;另外,在雨季,,公路邊溝在低洼地段形成積水,,由于水壓的作用,路基含水量增高,,也會(huì)導(dǎo)致翻漿,。 (2)公路施工和交通量等是影響路基翻漿的外在因素。公路施工時(shí)遇到降雨,,路基土層的含水量增高,。盡管會(huì)有蒸發(fā),,但其含水量仍會(huì)高于路基施工時(shí)的含水量指標(biāo),引起路基翻漿,。此外,,交通量增大和超載超限車的增多也是產(chǎn)生公路翻漿不可忽視的因素。一般地,,交通量越大,,公路產(chǎn)生翻漿的可能性就越高。 總之,,翻漿的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過程,,是路基含水量、交通量,、道路材料和施工等諸多因素共同影響的結(jié)果,。 2.2路基翻漿的預(yù)防措施 預(yù)防路基翻漿的方法較多,最常見和有效的辦法是采用深挖邊溝,,保證排水暢通,。深挖邊溝,可以相對(duì)降低地下水位,,同時(shí)也降低了水的滲透壓力,,減少了路基土的含水量,保持路基土質(zhì)處于相對(duì)干燥狀態(tài),。通過及時(shí)疏通邊溝,,也可保持路基土處于相對(duì)干燥狀態(tài),從而減少翻漿的出現(xiàn),。此外,,設(shè)置盲溝和及時(shí)清除瀝青路面的裂縫積水、積雪等方法,,可減少翻漿的出現(xiàn),。 3.瀝青路面的車轍 車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。它主要是由于瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理,、施工質(zhì)量穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度大小不一,,以及車輛的超載運(yùn)輸導(dǎo)致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起,。 3.1車轍形成的原因 車轍是瀝青路面在汽車荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生豎直方向永久變形的積累,。車轍形成過程可簡單地分為三個(gè)階段:①開始階段的壓密過程;②瀝青混合料的流動(dòng)過程,;③礦質(zhì)骨料的重新排列及礦質(zhì)骨料骨架的破壞過程,。影響瀝青路面轍槽深淺的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素(簡稱內(nèi)因),,以及氣候,、交通量及交通組成等的外界因素(簡稱外因),。瀝青混合料在較高溫度條件下的強(qiáng)度不足,是路面產(chǎn)生車轍損壞的主要內(nèi)因,。擁抱,、推擠等病害也是與瀝青路面的高溫有關(guān),,均屬于瀝青路面的表面變形類破壞。 3.2車轍的防止與處治 (1)對(duì)于連續(xù)長度不超過30m,、轍槽深度小于8mm,、行車有小擺動(dòng)感覺的,可通過對(duì)路面烘烤、耙松,、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)即可,。(2)當(dāng)瀝青面層磨損,、橫向推移時(shí),應(yīng)清除不穩(wěn)定層,用銑刨機(jī)拉毛,重鋪面層,。(3)當(dāng)基層或土基不穩(wěn)定時(shí),應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理后,再修復(fù)面層,。(4)對(duì)于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍,、推移,在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層,。(5)加強(qiáng)路面基層施工質(zhì)量,,提高基層平整度是有效防治病害的條件之一。同時(shí),,保證透層油灑布的均勻性和設(shè)計(jì)用量,,提高基層與面層的粘結(jié)力。(6)超重荷載重復(fù)作用下,,特別在車輛啟動(dòng)或剎車頻繁的叉路口及轉(zhuǎn)彎處瀝青路面很快產(chǎn)生破壞,,推移,、裂縫尤為常見,。 4.瀝青路面的坑槽 坑槽是常見的瀝青路路面早期病害,汽油或柴油滲入瀝青路路面后造成對(duì)瀝青的破壞,已破壞的瀝青殘留物在水的作用下沿瀝青基層橋面擴(kuò)散,,在汽車荷載的作用下造成橋面鋪裝的坑槽,,此外水損害也是加劇了坑槽的形成,。路面上出現(xiàn)的坑槽是龜裂,、松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果,。 4.1坑槽的成因 水損害在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復(fù)作用下動(dòng)水沖刷半剛性基層的細(xì)料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面,。在產(chǎn)生唧漿的位置,瀝青面層產(chǎn)生網(wǎng)裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴(kuò)大,,最后形成坑槽。 4.2坑槽的防治 預(yù)防坑槽損害,,首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計(jì)混合料級(jí)配,;其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪,、碾壓及終了溫度,,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度,;再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對(duì)裂縫,、小面積松散,、沉陷等作用及時(shí)科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽,。 (1)冷補(bǔ)法。首先測(cè)定坑槽的深度,劃出切槽修補(bǔ)的范圍,用液壓風(fēng)鎬切槽,用高壓風(fēng)槍將槽底,、槽壁廢料及粉塵清除干凈,。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油,。最后將準(zhǔn)備好的熱料填補(bǔ)至坑槽中,,如厚度大于6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。 (2)熱補(bǔ)法,。首先根據(jù)坑槽修補(bǔ)范圍確定熱輻射加熱板區(qū)域,,將加熱板調(diào)到合適位置,加熱3min~5min,使被修補(bǔ)區(qū)域路面軟化,。然后將準(zhǔn)備好的熱料放到被修補(bǔ)處,攪拌攤平,并從四周向中間碾壓。 5.瀝青路面的泛油 泛油指瀝青混合料中瀝青含量過高,,空隙率較小,、高溫穩(wěn)定性差是產(chǎn)生泛油的主要理由。泛油是指瀝青路面瀝青用量過大,,高溫季節(jié)被擠出一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油,。 5.1泛油的成因 (1)混合料組成設(shè)計(jì)不當(dāng)?;旌狭现袨r青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油,。(2)混合料拌和控制不嚴(yán)。細(xì)料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對(duì)較多,也易出現(xiàn)泛油,。(3)粘層油用量不當(dāng)。噴灑過多或?yàn)⒉疾痪鶆蛞矔?huì)局部出現(xiàn)泛油,。(4)施工質(zhì)量差,。攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過分集中,也易泛油。(5)水破壞,。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油,。 5.2泛油的防治 (1)對(duì)于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。(2)對(duì)于局部施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽破壞的,宜按坑槽修補(bǔ)方法處治,。(3)對(duì)于大段泛油嚴(yán)重,磨擦系數(shù)降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層,。 6.瀝青路面的松散 “松散”是瀝青路面常見病害。其癥狀為瀝青混凝土中瀝青與集料的粘結(jié)力作用逐漸下降并喪失,,在車輛荷載作用下使瀝青混凝土表面層呈松散狀態(tài),,面層中的集料顆粒脫落,粗細(xì)集料散失起砂,,路面磨損,,路表粗麻,多處微坑,,表層剝落,,路面外觀質(zhì)量差,行車不適,。如不及時(shí)治理,,它會(huì)從路表面向下不斷發(fā)展,以致形成坑槽,。 6.1松散的原因 松散產(chǎn)生的因素有很多,,具體可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:(1)由于瀝青混合料中瀝青偏少,油石比偏低,,使得瀝青與集料間粘結(jié)性差,;(2)因低氣溫施工,,壓實(shí)度過小,造成瀝青面層內(nèi)部空隙率過大,,在車輛的載荷作用下造成的瀝青面層松散,;(3)集料含泥量超標(biāo),造成集料與瀝青的粘附力下降,;(4)瀝青混合料拌合時(shí)瀝青溫度過高,,導(dǎo)致瀝青老化,瀝青膜剝落使瀝青與集料的粘結(jié)力減弱而產(chǎn)生松散,;(5)基層強(qiáng)度松軟而引起的面層龜裂松散,;(6)骨料選擇有誤,選擇了酸性骨料與瀝青粘附性差而造成的松散,;(7)水損害導(dǎo)致的松散,,由于車輪動(dòng)態(tài)載荷的作用,水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,,使瀝青粘附性降低病逐漸喪失粘結(jié)力,,瀝青膜從集料表面脫落,瀝青混合料出現(xiàn)掉粒,、松散,。 6.2松散的防治 對(duì)于瀝青路面松散的治理,傳統(tǒng)方法不外乎兩種,。因低氣溫施工造成的瀝青面層松散,,應(yīng)先收集好松散料,待氣溫上升時(shí),,重做噴油封層,,撒布石屑或粗砂,并用輕型壓路機(jī)壓實(shí),。這種施工方式從工序上來說質(zhì)量無法保證,,只適用于低等級(jí)公路;其他原因引起的松散,,比如由基層松軟變形而引起的面層龜裂松散,、由酸性骨料和瀝青老化引起的松散或由瀝青含量不足引起的松散,采用的是“挖補(bǔ)”工藝,,即將松散部分全部挖除,,若基層軟弱,先處理好基層,,然后再重做面層,。這種方式采取一刀切的方法,浪費(fèi)了本來可再生利用的混合料,。 除了傳統(tǒng)的方法外,,就地?zé)嵩偕夹g(shù)因其修補(bǔ)質(zhì)量好,、施工效率高而得到了外界一致認(rèn)可。就地?zé)嵩偕估匣臑r青混合料就地加熱再生利用,,有效避免了傳統(tǒng)冷料冷補(bǔ)和熱料冷補(bǔ)工藝中出現(xiàn)的弱接縫,;另外,PM系列修路王配備專利技術(shù)的熱再生加熱墻,、瀝青混合料自動(dòng)加熱保溫料倉和乳化瀝青噴灑系統(tǒng),,再輔以FR800單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),可以滿足瀝青混合料加熱溫度不夠,,壓實(shí)度過小引起的松散,,一機(jī)多用??梢?,對(duì)不同的原因產(chǎn)生的松散,修路王都有相應(yīng)的功能對(duì)癥下藥,,因此用修路王處理松散路病,,也是比較合適的修補(bǔ)方式之一。 7.瀝青路面的脫皮,、啃邊及其治理辦法 脫皮是指路面保護(hù)層或封層脫落,,常表現(xiàn)為麻面(路面礦料局部散失,、粗細(xì)不勻,、呈麻點(diǎn)狀)、磨耗(骨料棱角磨成圓滑或平滑狀態(tài)),,露骨(較粗的集料也散失,,粗骨料外露);啃邊是指路面邊緣材料破損或形成坑洞,。由于面層和基層寬度不足,,邊緣不密實(shí),排水狀況不良,,輾壓不到邊不密實(shí)引起的病害,。 脫皮的治理方法:(1)脫皮嚴(yán)重的路段,應(yīng)將瀝青面層全部削除,,重新鋪筑,。(2)脫皮面積較小,且交通量大的街坊路面,,可參照坑槽的治理方法進(jìn)行修復(fù),。(3)脫皮部分發(fā)現(xiàn)下層松軟等病害時(shí),可參照坑槽的治理方法對(duì)基層補(bǔ)強(qiáng)后修復(fù)啃邊的治理方法:在啃邊路段修補(bǔ)范圍內(nèi),,離瀝青面層損壞邊緣5-10cm處畫出標(biāo)線,,選擇適用機(jī)具沿標(biāo)線將面層材料挖出,。經(jīng)清掃后,在底面,、側(cè)面涂刷粘層瀝青,,然后按原路面的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行修復(fù)。接縫處以熱烙鐵燙邊,,以使解封緊密,。 8.結(jié)論 瀝青路面病害繁多,要根據(jù)病害的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析,,選擇合適的預(yù)防或處理方法,,使路面恢復(fù)良好的使用性能。另外,,盡可能在設(shè)計(jì)期內(nèi)減少瀝青路面病害的發(fā)生,,做到預(yù)防為主。 參考文獻(xiàn) [1]劉子忠,曹志強(qiáng).半剛性基層裂縫分析及防治措施[J].公路,2006,(7). 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