沥青路面病害、成因及防治综述

时间:2022-09-24 04:55:51

沥青路面病害、成因及防治综述

摘要 近年来,随着各地加快了道路建设,一些高等级道路相继建成。沥青混凝土路面以其良好的力学性能、耐久性以及行车的舒适性,得到了广泛应用。但因其经常出现裂缝、车辙、推移、坑槽、泛油、松散等病害,严重影响了道路的使用功能和寿命。尤其沥青路面在开放交通后,将承受行车荷载和自然环境因素(紫外线、高温、降水、低温、刮风等)等的多重破坏,而且随着使用年限的增加,路面病害会日趋严重。鉴于此本文分析了沥青路面常见病害的成因,并提出相应的防治措施。为充分发挥沥青路面的使用功能,提供舒适的行车环境,研究和解决沥青路面病害,提供一定的理论支持。

关键词 沥青路面;病害;成因;防治

中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0146-02

1 沥青路面常见病害及成因

常见的沥青路面病害按破损类型分为裂缝类、松散类、变形类及其他类等四类。①裂缝类有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、龟裂等;②松散类有坑槽、松散等;③变形类有车辙、推移等;④其他类主要是泛油。

1.1 裂缝类

裂缝有纵向裂缝,横向裂缝和龟裂三种形式,以下分别介绍。

1)纵向裂缝。纵向裂缝一般有两种:一种是发生在行车道部位,一般为条带状,其两端未延伸至路堤边缘;另一种大部分发生在紧急停车带或路肩部位(主要指硬路肩),呈月牙形,沿路肩边缘逐步扩大,此裂缝可使路基发生滑移,危险性较大。

纵向裂缝形成的原因主要有以下几个方面:①地基原因。②路基施工原因。③水的渗透破坏。

2)横向裂缝。横向裂缝一般垂直于路面中线,发展于硬路肩并逐渐贯通全部路幅,可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝。

其成因主要以下几种:①材料收缩引起横向裂缝。②沥青及混凝土温缩引起裂缝。③差异沉降引起裂缝。

3)龟裂。龟裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向或斜向连接缝,形成缝网。龟裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。有以下几点原因:①面层下结构层强度不足。②沥青厚度不足或不均。③面层开裂未及时封填并伴随水分侵入。④沥青用料设计不合理或拌合不均。

1.2 松散类

1)坑槽。坑槽是龟裂、松散等损坏未及时进行养护,在不利因素作用下进一步发展的结果。坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面:①水损害。在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下造成沥青面层与基层脱开,雨水冲刷半刚性基层并逐渐形成灰浆且不断被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂破坏,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被带走,而慢慢形成坑洞且不断扩大,最后形成坑槽。 ②油损害。车辆修理或机动车用油渗入路面,造成沥青混合料松散,经行车碾压或者由于①的影响而逐步形成坑槽。

另外,由于沥青拌合料配合比设计不当或者搅拌不均匀,在摊铺时候如果不能严格控制碾压强度,则极易造成在碾压终了,路面当即出现凹凸不平的现象。

2)松散。沥青路面松散的主要原因可归结为以下几种:①集料的含泥量或含水率比较高,导致沥青与集料之间的粘结力小。

②施工过程中碾压遍数不够,导致沥青混合料压实度不足,而造成表面松散。③道路达到一定的使用年限,导致沥青老化,使得沥青与集料之间的粘结力减弱。④孔隙水冻结会破坏集料的粘结力使沥青路面松散。

1.3 变形类

车辙、推移是在行车荷载一次或多次作用下,路面产生永久性变形而积累形成的带状凹槽。车辙、推移降低了路面平整度,当其达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生车辆飘移滑动而造成危险。

车辙、推移形成的主要原因有三种:①行车荷载的影响。②结构层施工质量差。③沥青面层高温稳定性差。

1.4 其他类

天气炎热时沥青混合料中的沥青向上迁移并积聚在路面表面,形成有光泽的沥青薄膜的现象称为泛油。经过沥青表面处治过的路面和沥青贯入式路面最易产生此类病害。泛油的成因可归结为五种:①混合料组成设计不当;②混合料拌和控制不严;

③粘层油用量过多或者撒布不均;④施工碾压质量差;⑤水

破坏。

2 造成沥青路面病害的其他因素

2.1 社会因素

随着我国经济的增长,公路客货运量得到快速增长,据2011年三季度预测,全年公路货运量、货物周转量、客运量、旅客周转量,年增长率都在15%左右,公路负载几乎翻了一番。超载车辆对公路路面的破坏也日益严重,促使路面加快产生开裂、推拥,甚至局部下陷。

2.2 人为因素

人为因素加速路面病害加剧。主要有以下几点:①公路与城市规划不能相协调。②路面施工组织管理不善,存在一定程度的赶工期现象。③工程监督不到位,相关部门存在一定的疏忽。④公路养护措施不当,路面病害处理不及时。

3 沥青路面防治措施

3.1 裂缝

1)纵向裂缝。预防纵向裂缝产生的主要措施是确保路基分层填筑、摊铺均匀,碾压密实。用预先采取防止地表水下渗的方法,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时可以显著延缓纵向裂缝出现的时间。

2)横向裂缝。横向裂缝的处治方法可以分为两类:①由于面层材料温缩和基层材料干缩等引起的横向裂缝,根据缝宽大小分别处治。较小时可不予处理;缝宽在5 mm以内,可将缝隙刷扫干净,并吹净尘土,然后采用热沥青或者乳化沥青灌缝撒料法封堵。缝宽在5 mm以上,可将缝口杂物清除,并用空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。②由于土基沉降引起的横向裂缝,缝宽在5 mm以上,可沿横缝两侧开槽,挖除上面层,接着按照方法①先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。

3)网裂。为预防网裂必须加强载重货车管理,在出现裂缝时需及时修补。 网裂的处治方法有以下几种:①对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面;②对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

3.2 坑槽

预防坑槽损害:①要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配;②要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度,确保压实度达到规范要求,确保沥青面层的厚度和平整度;③要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等部位做及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。

修补坑槽方法:①冷补法。首先测定坑槽的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁的废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6 cm将分层填筑,并确保从四周向中间碾压。②热补法。首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3 min~5 min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并确保从四周向中间碾压(确保原路面清理干净)。

3.3 车辙和推移

预防车辙和推移病害:①要选取合适的筑路材料;②在施工中要确保分层填筑以控制压实度;③在高温季节对大型超载车应限制通行。

对车辙和推移的处治方法有以下几种:①对于连续长度不超过30 m、辙槽深度小于8 mm、行车有小摆动感觉的,可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实即可(类同热补法)。②当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层。③对于因路基施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱路基结构层。

3.4 泛油

预防泛油:①须设计合理的混合料组成比例,避免沥青用量过多;②精细施工,对施工质量严格把关;③使用后注意养护,防止雨水大量渗入。

泛油的处治方法如下: ①对路表轻微泛油、表面石子仍外露的路段可不作处理。②对大段泛油严重、磨擦系数降低较多、影响行车安全的,可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。③对局部小面积泛油严重的路面,可人工清除表面少量油层。

3.5 施工管理

加强施工监督,减少行政干涉,实现管办分离。选择良好的施工工艺和机械设备,制定切实可行的施工组织计划,严格按规范、设计要求组织施工,并注意后期维护、保养。

3.6 交通管理

加强管理,控制大型超载车通行。运营管理单位可分时段限制车辆通行,避免车辆集中对路面产生破坏。

4 结束语

综上所述,沥青路面一旦出现病害,养护维修不但费时费力,而且影响正常使用,所以对沥青路面的各种病害应以预防为主,出现病害应尽快处理。深入研究各种病害的形成原因和预防、处治措施,为今后在设计、施工和管理养护等环节中提供一定支持,为社会创造一定的效益。

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