探討瀝青砼路面常見病害及處治措施

1、探討瀝青砼路面常見病害及處治措施        摘要:本文就目前公路瀝青砼路面早期出現(xiàn)出現(xiàn)車轍、泛油、推移、坑槽等常見病害,其出現(xiàn)的特征,分析其形成的原因,提出了個人的淺見和防治措施,以供同行。 關(guān)鍵詞:瀝青路面;常見病害;產(chǎn)生原因;處治措施 近年來,廣東省快速、協(xié)調(diào),量日益增大,車輛迅速大型化且嚴重超載,使公路路面面臨嚴峻的考驗。很多公路瀝青砼路面均出現(xiàn)車轍、泛油、推移、坑槽等常見病害,這些病害的出現(xiàn)嚴重影響了行車速度、行車安全,加大了汽車磨損,縮短了瀝青路面使用壽命,影響了道路投資效益。瀝青砼大部分設(shè)計年限為1

2、5年,然而部分地區(qū)局部路段路面使用年限2年都不足,有的高速公路甚至當(dāng)年通車即發(fā)生了病害,正常維修期大大提前,既影響使用功效又浪費資源,如普惠高速公路2002年通車,2005年發(fā)現(xiàn)許多坑槽、泛油等常見病害。 一、瀝青路面常見病害產(chǎn)生的原因 瀝青路面病害出現(xiàn)的原因,是多種因素綜合作用的結(jié)果,其種類繁多,我個人分析認為主要最常見的為裂縫、路面推移、泛油和油斑、車轍等幾個方面。 1、裂縫:裂縫是瀝青砼路面最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進入水份使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。按其形狀又基本分為以下四種: 橫向裂縫:橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類:荷載性裂

3、縫是由于路面設(shè)計不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣,或由于車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強度而裂縫;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。這種病害比較普遍,主要由于瀝青面層溫度病害。 縱向裂縫:縱向裂縫產(chǎn)生的原因有兩種可能性:一種情況是瀝青面層分路幅攤鋪時,兩幅接茬處未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫。有時,車轍邊緣也會有縱裂縫?？v向裂縫,大多發(fā)生在半填半挖路基或路面加寬處,主要由路基的不均勻沉降造成;另一種情況是由于路基壓實度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起。 龜裂:龜裂又稱網(wǎng)裂,通常是由于路面整體強度不足

4、,基層軟化,穩(wěn)定性不良等原因引起的,其初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫;瀝青路面老化變脆,也會發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫,一般多發(fā)生在行車道輪跡。 反射裂縫:基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。半剛性基層的開裂通常由溫縮或干縮引起,多數(shù)情況是在基層鋪筑后,由于未按規(guī)定及時養(yǎng)生或未及時鋪筑瀝青面層,使基層長期暴露在大氣中,在降溫和水分聯(lián)合作用下而開裂;當(dāng)然也可能是在鋪筑瀝青面層后,路面在使用過程中,由于溫度驟變使基層的日溫差超過某一范圍致使其溫度應(yīng)力超過其抗拉強度而斷裂。后者一般發(fā)生在瀝青面層較薄

5、且日溫差較大的地段。 另外,行車荷載的作用加速裂縫的發(fā)展,二灰碎石在施工及運營中由于種種原因會產(chǎn)生細微裂紋。根據(jù)斷裂力學(xué)理論,半剛性基層內(nèi)存儲的能量由行車荷載提供,并通過裂紋失穩(wěn)擴展消耗能量,這個過程不斷反復(fù)進行,使獨立的裂紋擴展為數(shù)條貫通宏觀裂紋,直到形成小裂縫,最后成為貫穿裂縫。這是行車道裂縫多于超車道,交通量軸載次數(shù)大的裂縫多于交通量小的原因所在。由于瀝青面層存在孔隙,路面和綠化帶水分滲入,在行車荷載作用下裂縫處出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象。二灰碎石因水而剝落,松散致使路面結(jié)構(gòu)承載力不足,出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象,并可能發(fā)展成縫邊網(wǎng)裂或坑塘、沉陷等。 2、路面推移:瀝青混凝土面層推移,主要是指混合料在道路的縱向發(fā)生

6、位移,它可能是在施工期間發(fā)生或者是在道路通車一段時間后產(chǎn)生,尤其在高溫天氣下。 3、泛油和油斑:泛油和油斑是指瀝青混合料中粘結(jié)料集中到局部地方,最直接的判斷方式就是在道路輪跡處出現(xiàn)發(fā)亮的縱向條紋,在施工鋪設(shè)和通車后階段都有可能出現(xiàn)。 路面推移以及泛油和油斑這兩種病害產(chǎn)生的最主要的原因是混合料離析?；旌狭习l(fā)生離析時,粗集料和細集料分別集中于鋪筑層的某些位置,使瀝青混凝土不均勻、配合比級配與原設(shè)計不符,混合料失去原設(shè)計達到的粘接力就形成了路面推移,而混合料的不均勻還會導(dǎo)致集料和瀝青分離,瀝青集中到一處形成泛油和油斑。 4、車轍:車轍是在行車載荷重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽,表現(xiàn)為沿行車

7、帶出現(xiàn)橫向高差,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(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起;另外,重載或超載車輛過多也是產(chǎn)生車轍的重要原因。車轍一般是在溫度較高的季節(jié),瀝青面層在車輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動而逐漸形成。它通常是在伴隨瀝青面層壓縮沉陷的同時,出現(xiàn)側(cè)向隆起,二者組合起來構(gòu)成的。因此,為了延緩車轍的形成,主要應(yīng)從提高瀝青面層材料的高溫穩(wěn)定性來著手考慮。 1         二、瀝青路面常見病害處治方法 針對上述瀝青路

8、面常見病害的原因在此相應(yīng)的提出個人對于瀝青路面常見病害的防治措施。 1、對于裂縫的預(yù)防及處治措施: 1.1產(chǎn)品生產(chǎn)前對原材料特別是瀝青做試驗,根據(jù)瀝青路面施工及驗收規(guī)范(GB 50092-96)要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型。以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優(yōu)質(zhì)瀝青更有效。 1.2合理組織施工,盡量避免冷接縫。對于冷接縫的處理,應(yīng)先將接縫處沿邊緣切割整齊、清除碎料,然后預(yù)熱軟化接縫處,涂刷乳化瀝青,再鋪筑新混合料。碾壓時,壓路機在已壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動15-20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止。對于縱向裂縫,如分幅攤鋪時,前后

9、幅應(yīng)緊跟,上、下層的施工縱縫應(yīng)錯開15cm以上,攤鋪時控制好松鋪系數(shù),使壓實后的接縫結(jié)合緊密、平整。 1.3瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩(wěn)定。在舊路面上加鋪瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,須銑刨原路面后再加鋪,以延緩反射裂縫的形成。 1.4在路面出現(xiàn)微小裂縫時就必須及時處理整治。對于細裂縫(2-5mm)可用改性乳化瀝青灌縫。對大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫。灌縫前,必須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內(nèi)干燥。灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。對裂縫很大的情況,必須將裂縫兩邊瀝青砼開挖,先處理基層再攤鋪新混合料,水穩(wěn)定性好、收縮性小的

10、半剛性材料是首選基層。如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時,應(yīng)將其鏟除;如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時,鏟除面層后,需加設(shè)將路面滲透水排除至路外的排水設(shè)施。 2、對于路面推移、泛油和油斑的預(yù)防及處治措施: 提高混合料在壓實后的內(nèi)在穩(wěn)定性,適度降低瀝青和細集料的含量,提高混合料中多角碎石顆粒的含量,施工攤鋪時盡量避免攪拌不勻的現(xiàn)象,如出現(xiàn)時可采用人工局部挑出。另外運輸途中絕不能出現(xiàn)顛簸嚴重,運輸時間長的情況。 出現(xiàn)路面推移情況時只能局部鏟除,采用符合要求的新混合料攤鋪,并與周邊的混合料結(jié)合緊密。 3、對于車轍的預(yù)防及處治措施: 主要是提高混合料的高溫穩(wěn)定性。近幾年來的改性瀝青混合料的生產(chǎn)施工實踐證明,采用改性瀝青混合料是防止或延緩路面產(chǎn)生車轍的有效方法。在瀝青中摻入不同的改性劑能改善瀝青的很多性能,粘度提高,感溫性能穩(wěn)定,瀝青軟化點提高,針入度提高,耐老化性能提高,從而也相應(yīng)的提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性和抗車轍