公路沥青路面常见病害及养护措施

来源: 建筑网  2017-12-07 09:32

摘要:一、沥青公路病害的特征及成因公路沥青路面是我国当前较为普遍的路面结构,具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便,能够吸水,且适宜于分期修建等优点,得到广泛的应用。但由于沥青混凝土材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面往往会出现裂缝、车辙、松散、冻胀翻浆、沉陷、拥包、泛油、龟裂唧浆等八种常见病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命。

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一、沥青公路病害的特征及成因

公路沥青路面是我国当前较为普遍的路面结构,具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便,能够吸水,且适宜于分期修建等优点,得到广泛的应用。但由于沥青混凝土材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面往往会出现裂缝、车辙、松散、冻胀翻浆、沉陷、拥包、泛油、龟裂唧浆等八种常见病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命。

一是裂缝。沥青路面建成初期,不可避免地会产生各种形式的裂缝。早期产生的裂缝基本上不会影响沥青路面的使用性能,但随着雨水的侵入和外力的作用,会逐渐对沥青路面产生结构性破坏。裂缝从表现形式分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。成因如下:1、横向裂缝,往往由于温度应力的作用,路面发生疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加。2、纵向裂缝,主要由于地基和填土不均匀性,特别是在旧路基拓宽地段,因土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严。3、网状裂缝,大多因早期路面裂缝经表层水渗透、冲刷、唧浆,从而产生以缝为中心的下陷形变,同时产生新裂缝甚至碎裂破坏。

二是车辙。主要是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移,产生累积永久变形。其成因主要有四个方面:1、沥青混合料油石比过大;2、表面磨损过度;3、雨水侵入沥青混凝土内部;4、基层含不稳定夹层,导致路面横向推挤形成波形车辙。、

三是松散。松散是沥青路面常见病害,直接影响行车安全。一般表现为,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,表层剥落,如不及时治理,会从路表面向下形成坑槽。松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,一般在轮迹带比较严重。其形成原因主要有以下七个方面:1、沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,沥青与集料间粘结性差;2、低气温施工,压实度小,沥青面层内部空隙率过大;3、集料含泥量超标,集料颗粒被粉尘包裹,使沥青膜不能粘结在集料颗粒上;4、拌合时温度过高,导致沥青老化;5、基层松软而引起的面层龟裂松散;6、误选择了酸性骨料,与沥青粘附性差;7、水分逐渐渗入沥青与集料的界面,降低了沥青粘附性和粘结力。

四是冻胀翻浆。主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。如果不及时处理,到了冻胀路面彻底融化时,在车辆的重压下就会产生道路翻浆,对行车安全是极大的隐患。

五是沉陷。沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其成因有四个方面:1、土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;2、路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏;3、路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;4、桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

六是拥包。是指沥青路面出现的局部隆起。其成因有:1、施工质量导致路面上下层粘结不好;沥青混合料摊铺不匀,局部细料集中;2、基层或下面层未经压实,强度不足,发生变形位移;3、陡坡或平整度较差路段,沥青面层混合料易在行车作用下向低处聚积形成拥包。

七是泛油。沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到表层,而在冷天时又不能渗入下层,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。其成因有五个方面: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,多余沥青由下部泛到路表。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。3、粘层油用量不当,喷洒过多或洒布不均匀。4、施工质量差,摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中。5、雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,引起表层泛油。

八是龟裂唧浆。主要有内因与外因两个方面。内因源于路面本身,基层施工质量差,沥青路面空隙率过大,浸入的雨水滞留在面层中,产生局部离析,路面表层出现龟裂;外因是交通量大,在超载和高频率动载的作用下,路表弯沉及结构层应力显著增加,造成路面龟裂。

二、沥青公路病害路面的维修要领

沥青路面的维修应该以预防为主,在病害发生的早期,就要及时发现、及早动手,采取预防性维修,把病害隐患减少到最低限度,防止“小病拖大、贻误病情”。重点盯紧“五个点”。一是跑砂点,面积在10㎡以内,由于沥青剥离,细集料跑出,表面呈蜂窝状。二是局部沉降点,纵横方向1m范围内沉降超过2㎝、行车出现明显跳动。三是唧浆点,路面龟裂、网裂,水渗透到基层,出现基层冲刷唧浆。四是起伏点,路面上面层出现局部纵向推移形成搓板、横向推移出现车辙。五是裂缝点,横向缝、纵向缝,柔、刚结合部(如桥头搭板接头)等处裂缝出现错台,错台高差大于5㎜的。

路面维修的主要方法有四种,一是涂胶防渗。主要针对路面出现网裂,但没有明显变形,也未出现唧浆的现象,可以采用修补胶薄薄涂一层,防止水的渗透。二是灌缝防水。当路面出现裂缝但未出现明显错台、也无啃边现象时,可采用灌热沥青的办法作防水处理。三是热烘补料。对路面出现龟裂、蜂窝、车辙等路面变形不严重的点,可采用热烘,适当添加新料,人工搅拌均匀,压实补强。四是挖补填筑。如果路面病害已经波及到中下面层,乃至基层,那么必须把病害区全部挖除,分层进行填筑。沥青路面修补作业时,有以下三个方面必须注意把握要领。

一是热沥青灌缝修补时,要注意三点。1、灌缝前,要使用吹风机和铁钩把裂缝中的杂物灰尘清除干净;2、热沥青加温时,温度要达到130℃以上,保持其良好的流动性;3、灌注完成后,要在沥青冷却至60℃左右、仍具可塑性时,用铁铲铲除表面多余沥青,以防污染路面。

二是面层热补时,要注意三点。1、热烘有病害路面时,要待温度达到100℃以上时再开始作业;2、要用铁耙将有病害路面表面耙松并铲除表面大集料,以保证修补效果;3、添加新料后,要梳抖均匀、碾压密实。

三是挖补填筑时,要注意四点。1、凿除病害层、清除废料以后,要用高压吹风机将修补界面彻底吹净,确保修补床面干净,无杂物和浮灰;2、洒粘层油要布满界面,且不流动,不能有死角死面;3、分层填筑的厚度要不大于6㎝,四周接缝填料要略高,并且要分层压实,压实度要在95%以上;4、填筑完成后,要用冷补胶涂四周接缝,以防水份渗入。

三、沥青公路病害防治的对策

沥青混凝土路面病害的产生有多方面的因素,有设计方面的原因,也有施工方面的原因。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点,特提出以下三点建议。

一是酌情减薄沥青面层厚度。主要出于以下四方面考虑。1、半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。2、提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。3、沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。4、一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。同时,还应加强沥青路面防水设计,选用合理的基层和底基层结构等。

二是严格控制沥青混合料的质量。沥青要选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。同时,要根据当地的气候条件和交通情况,对沥青混合料级配进行科学设计,使高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性、耐久性等各种路用性能尽量互相兼顾。

三是严格控制施工质量。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,严格控制好沥青混合料的拌和质量,保证好基层顶面粗糙度,合理洒布透层油、粘层油,提高面层摊铺质量,以保证其达到质量标准。