张 娜
(伊犁公路管理局伊宁公路管理分局)
浅谈沥青路面常见的病害及防治
张 娜
(伊犁公路管理局伊宁公路管理分局)
摘 要:介绍了沥青路面的常见病害,对沥青路面病害产生的原因进行了分析,并提出了相应的预防措施和维修对策。
关键词:沥青路面;裂缝;车辙;松散;坑槽;泛油
随着我国经济的高速发展,我国的道路建设也在迅猛发展,沥青路面的施工得到了普遍的推广应用。沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、施工工期短和养护方便等优点,使行车平稳舒适。但随着交通量的增大,沥青路面出现了多种多样的病害,这些早期病害也越来越引起人们的重视。经过长期对公路实际情况的调查,谈谈沥青路面中常见的几种病害出现的原因及其预防处置措施。
沥青路面的病害表现的形式和特征是多种多样的,经分析主要有以下几种常见的病害。
不论路面基层是柔性的还是半刚性的,沥青路面在使用期间都会出现不同程度的裂缝,它是沥青路面最常见的损坏现象之一,也是目前国内外道路中普遍存在的问题。按外观通常表现为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝等几种。
纵向裂缝是沿道路的纵向开裂,一般与行车方向基本平行,但长宽不等。产生的主要原因是混合料摊铺时纵向施工搭接不好,冷接缝结合不紧密;纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;拓宽路段的新老路面交界处不均匀沉降;局部地基天然含水量较高,出现不均匀沉降;或中央分隔带、绿化带等渗水使局部路基含水量增加,承载力降低,在荷载的作用下,路基产生滑动。
纵向裂缝的预防。宜全幅一次摊铺,如分幅摊铺应确保前后幅紧跟,上、下层的纵缝须错开一定距离;沟槽回填应分层填筑、压实,压实度必须达到设计要求;拓宽路段的基层厚度、材料必须与旧路一致,摊铺面层前,旧路面侧壁应涂刷粘层沥青,新旧路面接缝宜用热烙铁烫密;地基分层填筑和压实,使路基尽可能均匀,并预先采取措施防止地表面水渗入地基。
纵向裂缝的治理。对于微小裂缝可不作处理,稍大裂缝可用改性乳化沥青灌缝,严重裂缝可用改性沥青灌缝;对于尚未稳定的纵向裂缝,还应根据裂缝产生原因,采取排水、防渗及加固等措施,使裂缝稳定不再继续发展。
沿道路的横向开裂,与道路中心线基本垂直,长度有贯穿整个路幅的,也有横穿部分路幅的,贯穿缝沿路面一般分布均匀。产生的主要原因是沥青是一种对温度变化比较敏感的材料,温度下降时,沥青混合料变硬变脆,收缩变形,当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝;基层在成型过程中因混合料水分蒸发干燥引起收缩,或者在寒冷季节发生低温收缩。基层产生裂缝后,随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝,裂缝将逐渐反射到沥青层表面;在软基与非软基交界处、软基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层。
横向裂缝的预防。按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型,宜采用优质沥青;基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,经常洒水,防止水分过快损失,并及早铺筑上层或进行封层,减少基层干缩;加强软基处理,避免不均匀沉降,对构筑物两侧回填应充分压实或采取加固处理。
横向裂缝的治理。因沥青混凝土温缩及基层开裂引起的横向裂缝,如缝宽较小可采用热沥青或乳化沥青灌缝封堵,如缝宽较大可采用中料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口;由差异沉降引起的横向裂缝,如缝宽较大,则沿横缝开槽,挖除上面层,先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。
由一系列多边形小块组成网状开裂,裂缝纵横交错,它的初始形态一般是单条或多条平行的纵缝,而后在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。产生的主要原因是沥青及沥青混合料质量差,或路面材料配合不当,拌和不均,沥青与石料粘结差;路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差;路面出现横裂或纵裂后未及时封填,致使水分下渗,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂;沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏。
网裂的预防。原材料和混合料质量严格按规范要求选定、拌制和施工;沥青面层摊铺前,认真检查下卧层,对软弱层进行处理,同时保证沥青面层各层的最小施工厚度,并采取有效措施排除结构层内的积水;在路面出现纵裂及横裂后要及时处理,修补完善;路面结构设计应充分考虑使用期限内的交通荷载要求,上基层选用水稳定性能良好的材料,另外须对车辆的载重进行有效控制及管理。
网裂的治理。轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对大面积的网裂,可加铺乳化沥青封层,或在补强基层后重新罩面,修复路面;如夹有不稳定结构层时,应将其铲除;如因结构层积水引起网裂,须铲除面层,然后加设排除路面渗透水的设施,再铺筑新混合料;由于路基不稳定导致网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理;由于基层软弱引起网裂时,可采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度和气候条件等。预防裂缝产生的主要措施是处理好地基,若路基分层填筑和压实的好,使路基尽可能均匀,特别是预先采取措施防止地表水渗入地基的情况下,可以降低裂缝的形成。
车辙是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,轮迹带逐渐产生下凹变形并形成两条纵向辙槽。车辙多产生在车轮经常碾压的轮迹带上。车辙产生的原因是沥青混合料油石比过大,雨水侵入沥青混凝土内部容易造成路面推挤形成车辙。沥青的高温稳定性差,在高温条件下,车轮碾压反复作用超过了沥青混合料的稳定极限,使变形不断积累形成车辙。
车辙的处治:对于车辙深度小于10 mm的,路面与基层连接良好的,选择高温季节,将路面热烘软化后,耙松添加适当的新混合料进行压实。对于车辙深度大于10 mm的,影响行车安全的应将刨除沥青上面层,清理干净后喷洒粘层油,重新摊铺与原路面结构相同或接近的路面层,碾压密实。
松散是直接影响行车安全的路面危害,随着使用时间的增多,沥青混合料本身的粘结性降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失。松散产生的原因主要是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,矿料级配差未能将沥青粘牢。
松散的处治:将松散料收集好,待气温高时,将松散部位清扫干净,重新喷油封层,并用轻型压路机压实。若在低温潮湿季节施工,也可以采用乳化沥青封层处理。
坑槽是沥青路面最常见的病害之一,是面层的网裂、龟裂不及时养护,沥青路面上面层混合料局部孔隙率较大,沥青与石料间的粘附力不强,路表水进入沥青混合料中,经车辆反复作用使沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现松散,车辆将松散的石料带出就会形成坑槽。
坑槽的处治:坑槽的修补分为冷补法和热补法。在温度比较低的情况下,应急的情况可使用冷补法,冷补后存在明显的接缝,如处理不好易渗水,使接缝处出现唧浆,造成新的损坏。冷补前先将破损的表层清除,将坑底清扫干净,用喷灯烘干槽底、槽壁,并在槽底及四周涂刷粘层沥青,将事先准备好的冷补料填充至坑槽中,摊平后碾压密实。热补用于全天候修补坑槽,修补后与原地面保持平整,无弱接缝,修补效果好。修补坑槽应按照“圆坑方补,小坑大补“的原则,修补病害的形状要呈方形,并且要与路面中心线平行或垂直,若坑槽深度大于6 mm时要分层填筑,分层压实,应从四周向中间碾压。
泛油是粘结料或沥青浆溢出路面形成局部黑而光亮的斑面。由于混合料中沥青用量过大,在严重泛油路段沥青面层发光发亮,或者高温时下层结料上溢等,都会引起泛油,抗滑性能达不到行车要求是往往会造成交通事故。
泛油的处治:对于路表泛油面积较小时,选择高温时用加热的铁锹铲除泛出路表多余的油,对于路表泛油面积较大的,影响行车安全的应刨除原路面重新摊铺面层。
为了减少沥青路面的病害发生,保证在沥青路面上的行车安全和行车舒适度,应加大对沥青路面日常养护的力度。加强路面的巡查,及时发现病害,仔细分析病害产生的原因,并有针对性的对病害进行维修。在巡查过程中,发现路面上有杂物,应及时清扫,保证路面的清洁,汛期路面的积水应及时排除,冬季应及时除雪,消除行车安全隐患,加强经常性和预防性的日常养护,保证路面及沿线设施的完好。
总之,沥青路面在使用过程中,应各种原因会造成各种各样的病害,若不能及时有效的进行维修,会对行车安全造成很大的隐患。要充分认识了解所产生病害的原因,对各种病害采取有效的措施及时进行维修,以保证行车的安全舒适。
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[1]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[S].人民交通出版社.
[2]公路路面基层施工技术规范(JTJ 034-2000)[S].人民交通出版社.
[3]公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97)[S].人民交通出版社.
[4]公路沥青及沥青混合料试验规程(JTJ 052-2000)[S].人民交通出版社.
中图分类号:U416.217
C
1008-3383(2011)06-0099-02
收稿日期:2011-04-11