余治洪
(贵州省乌当公路管理段)
公路沥青路面常见病害及养护措施研究
余治洪
(贵州省乌当公路管理段)
针对公路工程沥青路面养护工作,首先概述了沥青路面常见病害类型、成因以及路面技术状况评价与维修决策,进而论述了沥青路面病害具体处理技术,可以为沥青路面养护工作的实施提供相应的技术参考。
沥青路面;病害;养护维修
1.1 裂缝类病害问题
(1)横向裂缝。沥青路面的横向裂缝垂直于路面行车方向,裂缝严重时贯穿整个路幅宽度,横向裂缝主要有温度开裂、基层反射裂缝以及施工接缝等几种形式,温度开裂主要是由于面层降温收缩造成面层内的温度应力超过极限抗拉强度,或者是温度反复升降导致混合料应力松弛性能降低出现的温度疲劳开裂。反射裂缝则主要是基层由于干缩、温缩开裂造成的应力反射出现开裂。
(2)纵向裂缝。纵向裂缝大多为单条或者是多条平行形式的裂缝,造成沥青路面纵向裂缝大多是由于行车荷载作用下造成了路面基层疲劳破坏引起的裂缝反射。此外,在沥青路面轮迹位置的剪应力作用,也容易造成路面纵向裂缝的发生。
(3)龟裂。沥青路面的龟裂大多为不规则破碎的小网格裂缝,造成开裂出现的主要原因是由于沥青路面的面层老化,在沥青路面表面出现严重龟裂,表明路面的技术状况已经进入极限状态,必须采取相应的大中修进行处理。
1.2 水损坏类病害
(1)松散。松散病害的表现形式为集料颗粒在沥青路面脱落,逐步发展就会出现严重的坑槽,造成沥青路面出现松散病害的成因,一方面是由于沥青与集料粘附性不足,另一方面则是由于水分浸入造成的沥青膜破坏。
(2)坑槽。坑槽是沥青路面较为常见的水损坏病害表现形式,坑槽起初为局部龟裂,之后在行车荷载的直接作用下,造成了沥青裂缝内部出现动水压力,水分对混合料反复冲刷,最终造成沥青膜脱落,混合料松散形成坑槽。
(3)唧浆。唧浆主要是由于水分渗入路面结构层内部以后,浸泡基层材料,成为泥浆或者是灰浆,并在车辆荷载产生的挤压以及泵吸作用下,泥浆冒出。
1.3 车辙病害
车辙是沥青路面中最为常见的病害问题,车辙表现为在沥青路面的行车带方向出现了横向高差,车辙出现的原因主要是由于在汽车荷载的反复作用下,沥青路面在竖向方向的永久变形不断积累,最终成为车辙。车辙根据类型的不同可以分为失稳型车辙、压密型车辙、结构型车辙和磨耗型车辙,其中失稳型车辙主要是由于沥青混合料高温稳定性能不足造成的,压密型车辙则主要是由于路面施工阶段的压实度不足导致的,结构型车辙主要是由于路基变形的传递,而磨耗型车辙则主要是自然环境以及车轮磨耗造成的。
1.4 沉陷类病害
沉陷主要是由于路面表面的竖向变形造成了路面的下沉,根据沉陷程度的不同可以分为均匀沉陷、不均匀沉陷以及局部大面积沉陷。均匀沉陷主要是由于路基在自然因素与行车作用下逐步碾压密实造成的,一般不会造成严重的路面破损,而不均匀沉陷则主要是由于路基局部压实度不足所造成的,往往会造成路面结构的破坏。局部大面积沉陷往往出现在软土路基以及高填方路基地段,主要是由于路基强度以及承载力不足所造成的。
(1)沥青路面破损分级。对于沥青路面在采用相应的试验检测手段进行调查分析后,应该对路面病害的严重程度按照相应的分级标准进行确认,具体的分级标准可以参照表1执行。
表1 沥青路面破损分类
(2)路面破损状况的评价。对于路面破损状况主要是采用路面状况指数进行评价分析,其计算公式为
式中:PCI为路面状况指数;DR为路面破损率;a0计算系数,沥青路面采用15.00;a1计算系数沥青路面采用 0.412。路面破损状况的整体评价标准如表2所示。
表2 路面破损状况评价标准
(3)养护维修对策。在沥青路面养护维修对策的制定上,如果沥青路面强度满足要求,高速及一级公路评价为优、良,或者二级及二级以下为优、良、中时,主要是采取日常养护以及局部小修;如果高速评价为中及中以下,二级或二级以下为次及次以下,应该采取中修罩面。如果强度不满足要求,则应该采取大修、改建或者是其他补强措施以提高承载力。
(1)沥青路面裂缝修补。对于高温季节全部或大部分愈合的轻微裂缝,可以不进行单独处理。对于高温季节仍不能愈合,宽度一般在76~102 mm以内的裂缝,主要采取填缝、灌缝两种技术,对于因沥青性能不佳、路面龄期较长或面层老化等造成的大面积裂缝(包括网裂),一般选择乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料封层、改性沥青薄层罩面等方式进行处理。
(2)路面水损害修补。对于松散、唧浆、坑槽等水损坏病害问题,其处理主要是将病害区域全部挖除以后,视路面基层强度及破坏情况,再通过补强基层以及重铺面层的方式进行处理。
(3)沥青路面车辙的处理。对于沥青路面车辙的维修,如果车辙病害较为轻微,可以控制行车碾压或者是铣刨拉毛处理恢复路面平整度。如果车辙较深,在20 mm以上可以通过将凸出的部分削除后采用沥青面层材料直接填补车辙辙槽凹陷。如果车辙病害区域较大,而且辙深度较大,则应采取微表处、薄层罩面或者是再生技术等进行处理。
(4)沉陷处理。对于路面沉陷,如果路基与基层密实稳定,可以只进行面层修补,在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青,再用沥青混合料将沉陷部分填补压实;如果是由于路基沉陷造成的,必须处治好基层后重新施作面层。
公路沥青路面病害类型较多,最为普遍的就是裂缝类、车辙类、水损害、沉陷等,由于不同的病害问题成因也各有不同,在沥青路面病害的养护维修处治中,养护维修技术人员应当根据病害的特点、成因及病害程度,有针对性的制定养护维修技术方案,并进一步加强预防性养护管理,以确保养护效率和效益,为公路通车运行提供良好的行车环境。
[1] 朱向平,颜可珍,刘杰.沥青路面预养护方案的区间关联模糊优化决策[J].中南林业科技大学学报,2011,31(11):166-171.
[2] 陈英杰.沥青路面养护路段划分方法研究[J].科学技术与工程,2010,10(22): 584-5587.
[3] 范寅初,郭成超,王鹏.沥青路面养护效果历时性评价方法[J].中外公路,2012,32(3):65-69.
2015-01-18
U
C
1008-3383(2015)09-0016-01