梁柳明 覃世勋
摘要:本文作者给合多年工作经验,对沥青混合路面病害成因、实施有效防治措施以及沥青路面的合理养护维修进行了分析,仅给予参考;
【关键词】 病害 防治措施 养护
1、沥青路面病害分析
(1).沥青路面裂缝
沥青路面建成后,不论基层是柔性的还是半刚性的,都会产生各种形式的裂缝,初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能一般无明显影响,但是随着表面雨水或雪水的侵入,可能将导致裂缝两侧的路面结构层及附近土基含水量增大,致使路基、路面强度明显降低,在大量行车荷载作用下产生冲刷和卿浆现象,使裂缝两侧的沥青面层碎裂,加速了沥青路面的破坏。
沥青路面开裂的主要原因,主要可分为两大类:一种是荷载型裂缝,由于行车荷载的作用、或是路基发生不均匀沉降而产生的结构性破坏裂缝;另一种是非荷载型裂缝,由于沥青面层温度变化、半刚性基层收缩而产生的温度裂缝。
(2).沥青路面变形
①车辙
车辙是沥青路面在高温季节由车辆荷载反复碾压形成的,经观察和一些研究成果表明,半刚性基层沥青面层出现车辙特征如下:车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系,C型沥青路面自身的抗车辙能力比F型要好;车辙形成的部分原因是由于雨水渗透浸蚀了基层表面的粉料,使其软化,进而形成车辙;沥青面层在行车荷载作用下产生的蠕变是车辙的主要成因,半刚性基层的变形很小或基本没有压缩变形,车辆大部分行驶在行车道上,交通渠化明显,导致车辙主要出现在行车道上,超车道还不明显。
②泛油、拥包
路面在横向、纵向产生高低起伏波浪状的变形,严重变形就形成拥包,其形成原因是沥青混凝土面层过厚、或沥青混凝土配合比含油量过大、或是沥青面层稳定度不足、或沥青面层与基层粘结强度不够在刹车或车辆加速对路面产生较大水平剪力的情况下,造成路面呈泛油、波浪变形,或形成拥包。
③路面局部网裂沉陷
行车道轮迹下路面局部网裂严重、沉陷较深、对行车安全威胁极大,其形成的主要原因为:路面出现裂缝未及时封堵、雨水下渗后在行车轮胎的强力“泵吸”作用下半刚性基层的灰浆被吸出,导致基层破碎松散、沥青层破坏而下陷。
④沥青路面松散、坑槽
沥青混合料在施工时拌和不均匀、沥青含量相对较少,不能将矿质集料有效粘结,在高速行驶车辆轮胎的“泵吸”作用
下,较细集料被吸出,导致局部松散坑槽。
也可能是由于施工时混合料拌和温度太高,使沥青过早老化发脆、粘结力下降。
2、沥青路面病害防治措施
2.1、沥青路面裂缝的防治措施
解决沥青类路面的裂缝,绝不是单一的路面结构组合设计问题,也不仅是改善沥青质量与沥青混合料组成设计的问题,而应从各方面同时去解决,还应不断提高路面的施工质量和加强对路面的养护。
(1).选择沥青材料应注意的问题,包括沥青标号选择,宜选择重交通道路石油沥青AH-90#(不使用石蜡基原油),或是对普通沥青添加改性剂,在沥青中掺入丁苯、氯丁等高分子聚合物,以提高沥青低温时的柔性;在沥青中加入树脂,可提高沥青抗氧化(耐老化)性;沥青混合料需要试验检验具有足够的低温抗拉和低温抗弯拉的能力,以保证面层减少或不出现低温裂缝。
(2).作为面层的沥青混合料应具有一定的防渗水性能。在路面结构中,对上基层材料为半刚性材料情况,要严防路面水渗入到基层,降低路面的冻胀破坏。
(3).沥青类路面各结构层如何选择和安排,使路面整体既能承受行车荷载和自然因素的作用,又能发挥各结构层的最大效能,这是路面结构组合设计所应解决的实际问题。在行车荷载下,面层应具有足够的强度和变形能力,同时还要能承受车辆的磨耗作用;在自然因素作用下,要求通过浸水马歇尔和冻融劈裂试验保证沥青路面的水稳性,在潮湿路段及中湿路段尤应如此。
(4).沥青路面的使用质量虽然决定于设计水平,但更重要的是决定于施工质量。所以提高沥青路面的施工质量,在冰冻地区,强调沥青面层的施工质量具有特殊意义。 (5).加强养护措施,当路面出现早期裂缝破坏时,应及时采取补救措施,如用沥青灌缝,避免裂缝继续蔓延,防止水分渗入路面中。
(6).路面水的排除,在冰冻地区,防止路面渗水有重要意义。渗入到基层中的水对基层有不良影响,它将降低基层的强度和稳定性。
2.2、车辙的防治措施
尽管车辙容易发生,但是合理的路面结构层次及混合料配合比设计,正确的施工方法以及合理的养护都会成为预防車辙产生的有效手段。如半刚性基层上的沥青路面,既有抗裂问题,又有抗车辙问题,因此在进行沥青混合料配合比设计时,应兼顾这两者的矛盾,做好混合料的高温稳定性试验,还可以在配合比设计中外掺PR等外加剂,配合比设计应选用粗型密级配。
2.3、局部网裂龟裂松散的防治措施
沥青路面龟裂是目前沥青路面普遍存在的病害,也是养护中比较难以处理的病害之一。它严重地影响沥青路面的使用品质和使用寿命,如不及时采取有效措施进行处理,必然带来严重后果,给养护工作造成很大的困难和经济损失。其基层必须保证足够的强度,沥青路面才不致产生变形破坏和产生龟裂,同时还需要关注半刚性基层的抗水、抗击稳定性,不能一遇水或者车辆荷载震动一下就松散、失去承载能力,所以半刚性基层的原材料质量和配合比设计科学很重要。
3、沥青路面使用品质的评价和养护重要性
评价沥青路面应考虑三个条件:(1)耐久性好;(2)行驶性好;(3)与周围环境较协调。反映沥青路面耐久性的项目主要是裂缝、车辙深度和弯沉值并认为裂缝是最直接反映出路面的破坏状态,因此用“裂缝率”表示,对于交通量大的道路,当沥青路面的裂缝率超过30%~40%时,则需要进行维修。
沥青路面长期不坏的秘方是没有的,公路养护部门必须把养护工作的重点转移到提高路面维修技术上来,相关机构曾对下述三种情况进行了研究:(1)铺好的沥青路面不进行养护,行车15年后重新修建;(2)行车8年后作一次热拌沥青混合料罩面;(3)按预定养护计划进行保养路面。所得结果表明,有计划养护的路面费用,比不保养使用15年后重修的费用要低60%,比8年罩面1次的费用要低51%。
结语: 沥青路面由于种种原因所潜伏的隐患,多在竣工后1年~2年内发生,因此应特别重视路面竣工后至交竣工验收段的养护管理,使路面得到及时养护,从而把病害消灭在萌芽状态。
参考文献
1.沙庆林.高等级公路沥青路面早期破坏现象及预防.人民交通出版社,2003.
2.沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面.人民交通出版社,1998.
3.汤林新.高等级公路路面耐久性.人民交通出版社,1997.
4.国外高等级公路路面论文集.交通部公路科学研究所,1993.