论沥青路面病害原因及防护

摘 要:近年来,我国的公路建设十分迅速。但是,随着时间推移,沥青混凝土路面病害也越来越多。简要分析了沥青路面病害出现的主要原因以及采取的防护措施。

关键词:沥青路面病害;沥青路面养护;沥青路面设计与质量

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)08-0323-02

0 前言

随着我国经济的高速发展,公路建设迅猛发展,在我国现有的主要干线公路中,70%以上是沥青路面。但由于沥青材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害,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。所以沥青路面养护成为大家日益关注的问题,本文结合笔者工作实践,对沥青路面常见病害及其防护措施作了探讨。

1 沥青路面常见病害

(1)车辙:车辙是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度1.5cm以上。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。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。

(2)裂缝:裂缝主要有三种形式:纵向裂缝,横向裂缝和网裂。沥青路面产生裂缝后,导致渗水,危害面层和基层。

(3)坑槽:坑槽是常见的沥青路面早期病害,指路面破坏成坑洼深度大于2cm,面积在0.04m2以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。

(4)脱皮:沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1m2以上。导致沥青路面脱皮主要是因为水损害。

(5)松散:沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1m2以上。2 病害产生原因

2.1 沥青质量问题

我国在道路结构层的厚度设计、材料的采用本着经济适应的原则,而对交通量的变化,使用年限并没有重点研究,象高等级沥青路面,许多地方采用的是上面层使用进口沥青,而中面层、底面层则采用国产沥青,就国产沥青而言能达到规范要求的厂家并不多,而且数量十分有限,不可能满足国内建设规模的需要。

2.2 设计规范存在一定的问题

目前,柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制,并以黄河JN-150为标准荷载,作为设计参数,使用年限采用累计折合成标准荷载次数作为控制指标,而对重型车,特别是超重型车辆对路面结构强度的影响却没有过多过细的理论保证,规范中的折算系数并没有考虑路面承载极限能力。但国家规范并没有修改,设计时仍然要使用目前颁布的规范。

2.3 透层油、粘层油对路面的影响

为了使沥青路面与路面基层以及沥青砼本身层与层之间具有良好的结合性,洒一定数量的透层油和粘层油是十分必要的,然而,在施工当中透层油一般按1.2kg/m2,由于目前高等级道路大部分采用二灰碎石或水泥稳定级配碎石,渗透性能均比较差,加上局部挤压平整度稍差,经常有透层油窝积现象。此外,粘层油设计一般要求0.8kg/m2,而施工单位也好、监理工程师也好,并没有考虑粘层油对沥青砼油石比的影响。

2.4 气候的影响

近年来,由于温室效应影响全球,在我国也不例外气温普遍提高气候反常,全球气候持续变暖,这种气候条件是否持续下去有待时间的检验,由于气温的提高,而导致沥青软化点的不适宜。

2.5 沥青砼配合比设计存在的问题

沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青砼内在质量存在先天不足,另一方面由于目前国家碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。

2.6 沥青砼拌合温度的控制

严格按规范要求控制沥青砼的拌合温度,温度过高可能导致沥青变质,没有粘性使沥青砼松散,温度过低,沥青混 合料拌合不匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的一个原因。

2.7 施工过程中的路面污染

当前许多公路投标项目划分太细,在同一路段上施工单位较多,加上工期较紧,平行作业,相互影响,如在沥青砼摊铺底面层中面层时,路基施工单位要刷边坡,挖边沟,其他车辆也通行,导致路面污染严重,从而使路面上层铺设,层与层之间的粘结受到影响,在车辆荷载作用下,沥青路面易产生脱落,推拥、扭曲裂缝。

3 沥青路面病害防护

通过以上分析,沥青路面病害防治技术应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。

3.1 合理设计路面结构

(1)由于以下四方面原因尽可能减薄沥青面层厚度。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性基层和底基层来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二是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。第三是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。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

(2)加强沥青路面防水设计。

(3)选用合理的基层和底基层结构。

3.2 严格控制沥青混合料的质量

(1)沥青的选取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。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。

(2)集料的选用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。

(3)混合料级配设计中确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。

3.3 严格控制施工质量 施工质量控制不严,早期破损必然出现

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,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,以保证其达到质量标准。

(1)严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。

(2)保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。

(3)合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。

(4)提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃、50℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。

4 结束语

总之,沥青路面在使用过程中,难免会出现车辙、裂缝、松散、坑槽、脱皮等破损病害,若不能及时有效地进行维修,将会进一步使病害加重扩散,加速沥青路面破坏,影响道路的使用安全性能。综上所述,我们要充分了解使用过程中出现的不同类型的破损病害,应认真调查研究,采取行之有效的技术措施,及时进行维修,以保持路面的完好状态,提高道路的使用性能。

参考文献

[1]沈金安,李福普等.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京:人民交通出版社.