沥青路面的病害与防治探讨

2015-08-15 00:51
江西建材 2015年2期
关键词:车辙面层集料

1 常见沥青路面病害

沥青路面的破坏主要有结构性破坏、功能性破坏两类。结构性破坏是路面整体或者几个组成部分的破坏,严重时将不能满足支撑车辆载荷。功能性破坏是路面平整度下降,使得公路不能发挥预期功能的一种破坏形式。这两种破坏形式不一定是同时发生的,但是都是逐渐积累并产生的。功能性破坏能够通过修正养护等工作来恢复公路的平整度,而结构性破坏通常都需要通过彻底修补来解决。

1.1 矿料压碎型破坏

如果修筑路面使用的沥青以及矿料质软并且粒径不符合要求,往往因为强度不足和劈裂作用产生路面结构破坏,夏季高温时候沥青材料可能会因为挤压作用产生脆裂破坏,而水和温度影响下,沥青材料之间的粘接力下降,沥青容易出现松散、剥落等破坏。

1.2 变形类病害

(1)路面沉陷。面层不均匀沉降造成的裂缝和下沉,如土基以及基层都密实稳定,经过拉毛、扫净,可重新修补至路面高度,并修复面层。

如果是土基或者基层结构破坏造成的沉陷,需要首先修正土基和基层,之后再修复面层。

(2)桥头路面沉陷。需要及时填铺平整。

(3)翻浆。如果是路面成型不好,雨雪下渗造成的基层表面发软冻胀形成的轻微翻浆,可在春季水分蒸发充分之后进行修整。对于低温施工的石灰石基层,出现上层翻浆则需要挖到坚硬层之后更换填料修补基层、面层,配合短期交通封闭来避免翻浆进一步扩大。

1.3 车辙

车辙形成主要有压密过程、沥青混合料流动和骨料重排列以及矿质骨架破坏三个过程。磨耗性车辙是沥青混合料大颗粒集料在轮胎磨耗下导致的,结构性车辙是基层、垫层以及竖向压密变形导致的,荷载作用超过材料承载极限会产生结构性车辙。温度较高时沥青混合料的强度会下降,会出现变形性车辙。

1.4 裂缝

裂缝是比较严重的沥青路面病害,有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、网裂等几种形式。

半刚性基层和沥青粘接层之间是不可能实现全面连续的,干线公路沥青层通常设计厚度为4-5cm,为了控制裂缝,需要降低水泥标号,控制水化热,降低基层7天无侧限抗压强度,也可以采用铺设土工格栅等措施。

路面孔隙率过大水经过空隙之后会在基层表面聚集,导致基层表面长期处在潮湿状态下,受到行车载荷作用,基层底面在抗弯拉应力作用下会产生网裂,并进一步发展为坑槽。滞留在路面孔隙中的水在高压下长期作用于沥青,会导致沥青膜和骨料相互脱离,造成路面破坏。

2 沥青路面病害的预防措施

2.1 设计施工方面

设计初期对公路沿线进行仔细的勘察工作,据此选择质量合格的沥青做面层,注意一些软基严重路段需要适当增加路基和路面基层的强度,通过设置排水板、施工碎石桩等方式提高基层强度,同时在满足稳定要求的前提下,可按照沥青路面设计规范,选择针入度较大材料使用面层,选用粒径和孔隙比较小的级配混合料,增强面层抗渗性能。

施工方面,需要尽量选择细粒径沥青砼,对基层施工碾压时的含水量进行严格控制,优化沥青混合料集料成分,按照地质环境条件确定设计参数,在最佳含水量情况下进行施工。

2.2 车辙预防

重交通载荷下,车辙变形比较容易出现,在材料上,沥青混合料高温下强度下降,稳定性不足,所以有必要时可选择热稳性良好的沥青原料,例如聚合物改性沥青等,提高沥青混合料稳定度,集料级配组合也会影响沥青混合料高温稳定性,因此设计沥青配合比时要认真考虑沥青混合料热稳性,同时适当考虑超载情况,通过有效的地基处理方案控制基础沉降。

2.3 水损预防

水对路面造成的损害非常严重,所以公路排水设计是非常重要的问题。通过对沥青面层压实度的调整能够有效规避。要求上面层密实度至少98%,下面层至少97%,提高沥青和集料之间的粘接力,防止水对沥青层和集料之间的冲击。

3 沥青路面病害治理措施

3.1 泛油、裂缝

泛油病害最常见的防治措施是按照泛油轻重程度,通过铺筑粗粒径矿料来处理。

通常情况下对于尺寸较小的纵缝和横缝通过灌入沥青热料的方式配合封闭处理就能够解决,而尺寸较大的裂缝则需要填塞沥青混合料,大面积的龟裂以及网裂可使用沥青表面罩面处理方式解决。

3.2 坑槽、油包

松散病害如果面层还未成形,可扫除材料,清理后重新铺装罩面,如果基层湿软,则需要清理松散的沥青面层,进行重新压实,基层干燥之后重新铺设面层。

高温产生的油包可铲除之后使用烙铁烙平,油钉或者撒漏出的油包在高温时铲除即可。如果是基层导致的比较严重的拥包,则需要对基层进行挖补处理,之后重新制作面层。面层导致的拥包则需要在高温天气,或者在加热器烘烤之后铲除,找平之后使用烙铁烙平,如果面层厚度较大,并且拥包范围很大,而且气温较高时,可是有路面铣刨机整平,对于一些已经逐渐稳定的拥包,在高温时直接铲平即可。

3.3 车辙

一些深度不大的压密性、磨耗性车辙通过微表面修复技术就能够修补,但是如果路面发生了失稳性车辙,表示路面结构存在破坏,需要铣刨一定深度之后加铺沥青层,加铺抗车辙沥青混合料。

进行沥青路面铣刨时,处理之后结构层表面容易出现骨料松动,所以对粘接材料的要求较高,在洒布量范围一定的情况下,粘接材料增加会导致渗透深度的增加,所以粘接材料洒布应该在不形成表面残留油膜的前提下增加用量,对于新建道路施工,新建道路致密的表面破乳、凝结和渗透时间比较充足,粘接材料用量比铣刨后路面少。

对于混合料离析造成的车辙,需要遵照拌合工艺要求,通过对装车过程的有效控制,防止装车过程造成离析。设置合适的运输车数量,实现连续摊铺,确定合理的摊铺厚度,也能够有效控制混合料离析。在车辆顶部以及车辆周边采取必要的保温措施,能够有效降低温度离析。

4 结束语

沥青公路路面病害严重影响公路的正常通行,通过对沥青路面常见病害与成因的分析,制定了沥青路面病害有效的防治措施,为相关工作人员提供参考。

[1]姚天鹏.沥青路面早期破损的成因及预防措施[J].山西建筑,2012,35(15):288-289.

[2]曾旭峰.浅谈桥面铺装病害问题的产生与防治[J].山西建筑,2012(1).

[3]何正号.公路沥青路面病害的预防和处理[J].质量论坛,2013(4).

[4]彭文赞.关于沥青路面病害成因分析及养护[J].建材与装饰,2011(6).

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