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文檔簡介

1、瀝青混凝土路面常見病害及其處治措施2007年第4期第7卷(總第25期)淮南職業(yè)技術(shù)學院journalofhuinanvoca onal&technicalc0llegeno.4,2007vol.7,serialno.25瀝青混凝土路面常見病害及其處治措施孥金(淮南市公路管理局,安徽淮南232001)摘要瀝青混凝土路面的常見病害有裂縫,坑槽,車轍,泛油等,對于裂縫應根據(jù)縫 寬的不同采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵;對于坑槽應按照”園洞方補,斜洞正補”的原則修補; 對于車轍和推移可通過對路面烘烤,耙松,添加新料后壓實;對于嚴重泛油病害可采用碎石壓入法處治或銃 刨原路面重新攤鋪面層

2、;對于輕微沉陷可在沉陷處噴灑粘層瀝青后用瀝青混合料填補,而路基沉陷嚴重已形成 坑槽的可按照坑槽的維修方法處治.關(guān)鍵詞】瀝青混凝土路面;病害;處治;措施中圖分類號u418.6文獻標識碼b文章編號16714733(2007)04009904 瀝青混凝土路而因為具有行車平穩(wěn),噪音小,適應性強,養(yǎng)護吋間短,維修方便等優(yōu)點,而被廣泛采用但受瀝青混凝土材質(zhì)以及設(shè)計和施工水平的影響,瀝青路面常常出現(xiàn)裂縫,車轍,泛油,坑槽等病害.這些病害既嚴重影響行車安全,也加大汽車磨損,縮短瀝青路而的使用壽命.因此做好瀝青路而 的養(yǎng)護,提高瀝青路面使用性能,延長其使用壽命, 是公路養(yǎng)護部門面臨的一項重要課題.瀝青混凝土路面

3、常見病害裂縫路而裂縫是路而早期破損最常見的病害 z,它的危害在于從裂縫屮不斷進人水份使基層 甚至路基軟化,導致路面承載能力下降,加速路面破 壞具體表現(xiàn)為橫向裂縫,縱向裂縫和網(wǎng)裂三種. 橫向裂縫可分為荷載性裂縫和菲荷載性裂縫兩 大類荷載性裂縫是由于路而設(shè)計不當,施工質(zhì)量 低劣,車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi) 產(chǎn)生的拉應力超過其疲勞強度而產(chǎn)生的裂縫非荷 載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝 青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫.縱向裂 縫一種是由于路基壓實度不均勻,路面不均勻沉陷 而引起的裂縫;另一種是瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅 接茬未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫縱 向裂

4、縫,多發(fā)于半填半挖路基處網(wǎng)裂是相互交錯 的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開 裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行 的縱縫,而后,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形 成縫網(wǎng).松散松散是由于瀝青粘結(jié)力差,瀝青用量偏 少,或所用的礦料過濕,鋪撒不勻,或所用的嵌縫料 不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢造成病害,其面層會產(chǎn) 生大面積松散,唧泥現(xiàn)象,從而導致瀝青面層脫落. 坑槽坑槽是路面層的網(wǎng)裂,龜裂不及時養(yǎng)護 而逐漸形成的另外基層局部強度不足,在行車作 用下也易產(chǎn)生坑槽它是由龜裂和松散等其它損壞進一步發(fā)展惡化的結(jié)果.沉陷-般是由基層局部成形不足,強度不夠,在行車載荷和自然因素等作用下形成的對于大面

5、積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移而引起的主要原因是路基壓實度不足 引起,特別是在一些高填方和壓實困難的半填半挖 路段以及構(gòu)造物兩端出現(xiàn).剝落如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料,將會造成集料與瀝青之間的粘附性不足,在行車 荷載的作用下,集料從路而剝落,使路而形成麻而, 進而可能發(fā)展成為坑槽,松散等病害;施工時混合料 離析也是產(chǎn)生剝落的原因之一.泛油瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而收稿日期20071202作者簡介李廣金(1971 一),男,安徽壽縣人,工程師,從事公路養(yǎng)護工作,電 話100淮南職業(yè)技術(shù)

6、學院第7卷瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的 現(xiàn)彖為泛油瀝青混合料屮瀝青含量過多,空隙率 較小,高溫穩(wěn)定性差,是產(chǎn)生泛油的主要原因.車轍車轍是在行車載荷重復作用下,路面產(chǎn) 生累積永久性的帶狀凹槽主要是由于瀝青混合料 級配設(shè)計不合理,穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工 時壓實度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在行 車荷載反復作用下岀現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引 起.:二病害出現(xiàn)的原因分析1路面設(shè)計有問題瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類型的選擇是關(guān) 鍵問題根據(jù)瀝青路面設(shè)計規(guī)范,瀝青面層除應滿 足車輛的使用要求外,還應滿足雨水不滲等要求,宜 選用粒徑較小,空隙也小的級配混合料,盡量采用小 粒徑瀝青確,

7、以提高瀝青路面面層的防滲性.但有 些路面的設(shè)計,采用中粗粒碇或開級配或半開級配 瀝青碎石的瀝青路面,且在瀝青面層下沒有設(shè)下封 層,用于防止雨水滲入,致使路基破壞.2施工方而的問題1)基層施工不規(guī)范'基層是承擔面層傳遞的車輛荷載的主要承重 層,基層的強度及穩(wěn)定直接關(guān)系面層的強度和穩(wěn)定 性基層施工的主要問題:基層,底基層,路面表面 清除不干凈在鋪筑上一結(jié)構(gòu)層前,若路面結(jié)構(gòu)層 及路基表面的浮土,浮灰,浮砂清除不干凈,在雨水 作用下,浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流 沖刷成漿,進而波及到瀝青面層表面;基層松鋪系 數(shù)(或基層標高)控制不嚴而導致的二次補加層,因 二次補加層與下層基層無法緊密連

8、接,自身厚度又 較小,因而極易松散,進而引起瀝青層的網(wǎng)裂,松散, 坑槽等破壞;部分基層壓實度不足的問題,在最人 干密度確定的情況下,基層的壓實度與混合料中粗, 9細集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關(guān),當粗 粒含量很大時,即使壓實度超過100%,并不表示該 基層已經(jīng)密實因此,要適當增人碾壓噸位,增加碾 壓遍數(shù),確保基層到規(guī)定壓實密度.2)不按配合比設(shè)計規(guī)范要求配料瀝青混合料配合比設(shè)計也是關(guān)鍵問題,瀝青混 合料配合比設(shè)計按規(guī)范要求應經(jīng)過四個階段,即目 標配合比設(shè)計階段,牛產(chǎn)配合比設(shè)計階段,牛產(chǎn)配合 比驗證階段和試拌試鋪階段,各階段要達到的目的 都有明確的要求在施工時,有的單位壓縮兩至三 個階段,

9、有的干脆憑經(jīng)驗進行施工,因此,存在較大 偏差,從而導致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足. 另一方面由于目前公路建設(shè)工期較短且中標價偏 低,導致碎石料不規(guī)范,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性得不 到保證,這也是導致路而出現(xiàn)常見病害的原因之一.3)未有效控制瀝青混凝土拌合溫度石油瀝青拌合出場溫度要求在120oc165oc, 而實際上有些施工單位由于設(shè)備和人員素質(zhì)等原 因,在拌合溫度控制方面時高時低很不穩(wěn)定溫度 過高可能導致瀝青變質(zhì),沒有黏性使瀝青混凝土松 散;溫度過低,瀝青混和料拌合不勻,影響級配,這些 也是導致瀝青路面有吋局部松散或其他病害的原 因在瀝青混合料拌制完成后,從拌合廠向攤鋪現(xiàn) 場運輸?shù)倪^程中,空氣

10、與混合料之間的溫差一般大 于120oc.加上因速度形成的相對風速較高,會導 致混合料溫度在到達現(xiàn)場前有較大的下降.降溫幅 度由表及里逐漸減少,最嚴重的降溫區(qū)發(fā)生在料堆 表面和馬槽的接觸面降溫嚴重程度取決于運輸時 間,速度,氣溫,保溫措施等因素.4)瀝青混凝土的攤鋪由于攤鋪設(shè)備斷面加寬,使瀝青混合料從屮間 通過膠輪輸送到兩側(cè)的距離增大,致使產(chǎn)生離析,這 種離析改變了瀝青混凝土牛產(chǎn)配合比;其次,由于燙 平板從機心向兩側(cè)懸臂較長,隨著攤鋪次數(shù)的增加, 產(chǎn)生變形,對路面橫坡的控制也有較大影響.另外, 在混合料從運輸車向攤鋪機喂料斗卸料到刮料板輸 料的過稈中,接觸面表層料,特別是兩側(cè)車廂接觸面 的表層料

11、,在毎車料中最后被刮料板送到螺旋布料 器,即每一車料降溫幅度最大的表層”冷”料是集中 被鋪出的,表面料降溫幅度較大,在正常的碾壓過程 中壓實度難以達到要求,是路面發(fā)生松散,坑槽和滲 水破壞的原因.3氣候的影響1)低溫裂縫瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應力松 弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過大的溫 度應力,但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬 并開始收縮.此時半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應 力,當拉應力瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應 力增長,混合料勁度急劇增大由于瀝青面層在路 面中是受到約束的,面層中產(chǎn)生的收縮拉應力或拉 應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就 會開裂,產(chǎn)生裂縫.

12、由于瀝青路面寬度有限,收縮路 面結(jié)構(gòu)的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的.2)溫度疲勞裂縫這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)由于溫 度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混第4期李廣金:瀝青混凝土路面常見病害及其處治措施ioi 合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小,同時瀝青 的老化使瀝青勁度增高,應力松弛性能降低,最終達 到極限抗拉強度使路面產(chǎn)牛裂縫瀝青路面具有高 溫軟化特性,盡管設(shè)計及施工中盡可能降低油石比, 最大限度地利用骨料級配増大高溫穩(wěn)定性,但在車 輛長期作用下仍要產(chǎn)生車轍.4水是引起瀝青路面病害產(chǎn)牛的直接外因 筑路先治水,水是公路工程和公路養(yǎng)護工作中 首先必須解決好的主要問題,也

13、是瀝青路而早期病 害引發(fā)的一個直接外因.每到春,冬季節(jié),由于地表 水的滲入,地下水位的上升,直接改變路基的濕度, 使路面的強度降低,路基的承載力下降,從而導致路 面病害的產(chǎn)生,一場大雨和兒場連綿陰雨過后,路面 便開始小而積的裂縫,繼而出現(xiàn)大而積的松散,翻 漿,坑槽等現(xiàn)象.5超限超載車輛是瀝青路面早期病害產(chǎn)生的另一外因公路運輸車輛的超限超載是公路瀝青路面早期 病害產(chǎn)生的又一個主要外因.據(jù)資料統(tǒng)計:車輛超 限重量的增大和其對路面的損害是呈幾何倍數(shù)增長 的,超限10%的貨車對道路損壞會增加40%,臺 超載2倍的車輛行駛一次,對公路的損害相當于不 超載車輛行駛16次,一臺36t的超載車輛對道路毀 壞程

14、度相當于9600輛1.8t重汽車對道路的破壞, 超限超載車輛對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞造成路面網(wǎng)裂, 變形,松散,沉陷和坑槽.6路面養(yǎng)護不及時,方法不得當瀝青路面面層初期養(yǎng)護及時,得當,會延長瀝青 路面的使用年限,否則會縮短其使用年限.由于種 種原因出現(xiàn)重建輕養(yǎng)的現(xiàn)象,有些地方,特別是現(xiàn)在 的通鄉(xiāng)通村瀝青路面,有的公路修好-年以后,從來 沒有人去養(yǎng)過,更談不上初期養(yǎng)護路面積水,水溝 不通,從而導致路基承載力下降,路而岀現(xiàn)坑槽,翻 漿等病害.有些即使在初期養(yǎng)護做了一些工作,但 由于養(yǎng)護人員的養(yǎng)護方法不當,在瀝青路面上采用 人工噴油(或灑布機灑油),人工撒鋪粗礦料,結(jié)果 破壞了原路面的平整度,由于油石比控

15、制不均,造成 路面泛油,松散等病害.三常見病害的處治措施i裂縫的處治措施1)縱向裂縫的處治措施縱向裂縫是發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其 形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴大,呈月牙形,該裂縫 容易使路基發(fā)生滑移,危險性很大,是發(fā)生在行車道 部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊 緣預防縱向裂縫產(chǎn)牛的根木措施是處理好地基. 若路基采取分層填筑,分層壓實,使路基均勻,同時 采取措施防止地表面水滲入地基,就可以大幅度減 少縱向裂縫的數(shù)量,延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時間.而 縱向裂縫的處治方法應視具體情況情況而定對于 縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于 .5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮

16、空 氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法 封堵.如縱縫進一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊,錯臺且裂縫寬 度大于5rflrfl,則需銃刨上面層和中面層(銃刨寬度 為裂縫兩側(cè)各lm),并對裂縫按上述方法先行填 實,沿縱縫鋪設(shè)玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面 層上沿縱向每隔5m設(shè)寬為1.2m的玻璃格柵,最 后再攤鋪上面層.對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按 上述方法處治外,還應根據(jù)裂縫成因,采取排水,邊 坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展.2)橫向裂縫的處治措施橫向裂縫是與路面屮線近于垂直的裂縫,裂縫 起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫 通全路幅貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布因為 溫度變化引起的瀝青面

17、層收縮是造成橫向裂縫的重 要原因,所以自由瀝青含量越多,裂縫越多因此選 用符合交通道路石油瀝青技術(shù)要求的瀝青,控制瀝 青用量,精選礦料,合理組成級配,是減少裂縫的有 效辦法對于橫向裂縫的處治方法是:對于基層開 裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向 裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3rflrfl以 上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后, 采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵.如縫寬在 5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用 壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合 料填充搗實,并用烙鐵封口;也可采用乳化瀝青混合 料填封.而對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出 現(xiàn)錯臺,

18、啃邊,裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿 橫縫兩側(cè)各50-100cm范圍開槽,挖除上面層,按 照上述方法先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格 刪,重新攤鋪上面層.2坑槽的處治措施路面上岀現(xiàn)的坑槽,是龜裂,松散等其它損壞進步發(fā)展的結(jié)果.坑槽應在不中斷交通的情況下快 速修補目前路面坑槽的修補方法分為兩種,即冷 補法和熱補法.冷補法的操作程序是:首先測定坑橫的深度,按 照”園洞方補,斜洞正補”的原則劃出切槽修補的范圉,用液壓風鎬切槽,用高壓風槍將槽底,槽壁廢料淮南職業(yè)技術(shù)學院第7卷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備好的熱 料填補至坑槽中,如厚度大于6em將

19、分層填筑,從 四周向屮間碾壓.熱補法的操作程序是:首先根據(jù)坑槽修補范圍 確定熱輻射加熱板區(qū)域,將加熱板調(diào)到合適位置,加 熱3-5min,使被修補區(qū)域路面軟化.然后將準備 好的熱料放到被修補處,攪拌攤平,并從四周向中間 碾壓.3車轍和推移的防治措施車轍是在行車荷載重復作用下,路面產(chǎn)牛永久 性變形積累形成的帶狀凹槽.車轍和推移降低了路 面平整度,當車轍達到一定深度時,由于轍槽內(nèi)積 水,極易發(fā)生汽車飄滑而導致交通事故.預防車轍和推移病害,首先,要選取合適的筑路 材料選用低針人度,高軟化點,低含蠟量的高粘度 瀝青和表面粗糙,嵌擠作用好,與瀝青粘結(jié)性能強的 集料,可在一定程度上緩解車轍的形成.其次,在施

20、 工屮要加強控制壓實度,是避免壓實度不足引起車 轍的有效途徑再次,在高溫季節(jié),應嚴格控制大型 超載車通行.對車轍和推移的處治方法如下:對于連續(xù)長度不超過30m,轍槽深度小于8mm,行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤,耙 松,添加適當新料后壓實即可;當瀝青面層磨損,橫向推移時,應清除不穩(wěn)定層,用銃創(chuàng)機拉毛,重鋪而層;當基層或土基不穩(wěn)定時,應先進行補強處理后, 再修復面層;對于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍,推移,在重 新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層.4泛油的防治措施預防泛油必須合理設(shè)計混合料組成比例,避免 瀝青用量過多;精細施工,嚴格控制施工質(zhì)量;投入 使用后注意養(yǎng)護,防止雨水大量滲入具體處治方 法是:對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可 不作處理;對于局部施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn) 坑槽破壞的,宜按坑槽修補方法處治;對于大段泛 油嚴重,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

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