张艳侠 雷东
【摘要】沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构,是我国重要的路面结构形式。但是很多沥青路面出现一定的早期破坏,直接影响了公路的顺利运行。如何采取有效的防治措施,是摆在我们面前的一个重要课题。
【关键词】沥青路面病害;预防措施;处治方法
一 前言
目前路面结构的损坏正日渐加重,路面使用品质呈逐年下降趋势,很多沥青路面呈现出一定的早期损坏,如裂缝、麻面、松散、坑槽、车辙、拥抱、波浪和沉陷等问题,针对沥青路面的这些裂缝类病害、松散型病害和变形类病害的产生,采取有效的防治措施、选择恰当并且合理的路面养护手段、帮助基层养护部门及时高效地处理路面病害就具有重要的研究价值。本文对沥青路面常见病害防治措施,完成的主要工作为:通过对沥青路面典型病害的研究,分析病害的主要成因及处治方法。
二 沥青路面病害预防标准
(一)、完善标准,推进设计规范化
(二)、精选材料,推进材料优质化
(三)、严格工艺,推进施工专业化
1 严格控制沥青混合料的拌和质量
2 保证基层顶面粗糙度
3 合理洒布透层油、粘层油
4 提高面层摊铺质量
(四) 及时养护,推进保养制度化
三 沥青路面病害成因及处治方法
(一) 裂缝类病害
1 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,最后在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成龟裂。 龟裂产生的主要原因是由于路面的整体强度不足。一个原因可能是路面结构设计不合理;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后末及時封填,致使水分渗入下层,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,产生龟裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成龟裂的重要原因。龟裂的处置方法:对于轻微龟裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面的龟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。另外,块状龟裂也可以用加热墙法再生利用原沥青修补。
2 纵向裂缝。一方面可能由于地基原因。地基土大然含水量较高,在设计及施工时末做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。另一方面可能由路基施工原因。如果土基施工时大气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足等原因都会造成纵向裂缝;或者是由水的渗透破坏。
纵向裂缝的处治方法:对于缝宽小于3mm的裂缝可不做处理;大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各lm),并对裂缝按以上方法先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1. 2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。对于尚末稳定的纵向裂缝,除按以上方法处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。
3 横向裂缝。由材料收缩引起的横向裂缝,一方面在基层成型过程中,基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝;另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。由沥青及混凝土的温缩引起的裂缝,因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形。由差异沉降引起的横向裂缝,在软土地基与非软土地基交界处、软土地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致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。横向裂缝处置方法:对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,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。对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm一1000cm范围开槽,挖除上面层,将裂缝填实,然后沿横向加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。
(二) 松散类病害
1 麻面。面层沥青用量不足、矿料级配偏粗或者嵌缝料规格不当,以及在低温、雨季施工时,路面未能成型,致使粒料脱落,即形成麻面。对于大面积的麻面,可以在气温上升(10℃以上)时将其清扫干净,喷撒沥青(用量在0.8 kg/m2}}-10kg/ m2)后,撒布3mm~5(8) mm石屑或者粗砂(用量为5m3/1000m2一8m3/1000m2),扫匀并用轻型压路机压实予以处理。在低温潮湿季节可用乳化沥青碎石混合料修理,小面积的麻面可采用乳化沥青封层处理。
2 松散。麻面渗水导致沥青路面破裂,可发展为松散。其形成主要原因有沥青稠度偏低,用量偏少,与矿料的粘附力不足;或沥青加热过高失去粘性;或所用矿料过湿、铺撤不均以及嵌缝料不合规格而末能被沥青牢固粘结。另外,基层或者是土基湿软变形,也可导致松散产生。处理松散常用三种方法,一是对因面层引起大面积的松散,可将松散处清除,重新铺沥青路面;轻微的可封层。二是可以挖除后处理基层,然后重铺沥青面层。三是直接采用加热墙法。
3 坑槽。水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段,雨水从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动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层棍合料中的空隙浸到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生龟裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大,最后形成坑槽。车辆修理或机动车用油渗入路面污染使沥青混合料松散,经行车碾压步形成坑槽。预防坑槽损害的措施:一是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;二是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;二是要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。
(三) 变形类病害
1 车辙。车辙是由于沥青混凝土的侧向流动变形,在高温条件下车轮反复碾压作用下使流动变形不断积累形成的。对于车辙可以用平地机或其他剖削设备将面层中油石比偏高、细料过多经行车荷载挤压到轮迹外侧的隆起部分剖除,然后用小型压路机碾平,最后用沥青或沥青砂填补空隙后碾压密实。
2 拥包、波浪、沉陷。对路面产生的拥包、波浪,以方形挖出高出路面的峰顶,然后用2~4cm石料填平凹处碾压,再用拌合料填平压实;因排水不良造成路基软化形成的沉陷,则要先进行水害处理或设置盲沟,根据测得的弯沉值计算补强厚度,然后用浅贯法或上拌下贯法修补基层和面层;而对局部路基施工时压实度不足造成的不均匀沉陷,大都采用回填法处理。
四 结语
本文通过以上的论述,沥青路面的维修和养护工作时一项复杂的系统工程,在其使用过程中,在天气和车辆等因素的影响,沥青路面是很容易出现病害的,由于沥青路面病害的防治是一个相当复杂的问题,本文对此问题进行了初步探索,尚有大量工作要做,还有很多问题需要进一步开展研究。