时雄英
【摘要】沥青混凝土路面因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等特点而被广泛应于公路和城市道路、机场等基础设施的面层处理。本文归纳了沥青混凝土路面经常出现的各种病害类型,并针对病害类型提出有效的防治措施,为修建高质量的公路工程提供借鉴。
【关键词】沥青路面;病害;防治
1、概述
沥青混凝土作为一种柔性路用结合料,由于其卓越的路用性能,在世界各国得到了广泛的应用,从城市道路到乡村道路,从高速公路到低等级公路,均被普遍采用,成为道路建设广泛使用的一种材料。沥青混凝土路面在陕西省的应用及发展已有十几年,随着沥青混凝土路面设计及施工水平的提高,沥青混凝土路面施工工艺已有较成熟的经验,但由于沥青混凝土材质本身的差异,以及受传统设计、施工水平和交通量变化等因素的影响,沥青路面开裂、泛油、车辙、松散、坑槽等仍是常见病害。这些病害的出现严重影响了行车舒适性和行车安全,同时缩短了沥青路面使用寿命。基于此,需要针对这些道路病害类型进行分析,并且尽可能的给出一些合理的可操作的技术处理措施。
2、沥青路面早期病害的种类
沥青路面在车辆荷载与自然因素(如雨、雪、温度变化以及路基土质、水文状况差异等)反复作用下,将产生塑性变形积累、剪力弯拉应变和弹性疲劳等现象。随着交通量的增长,行车荷载的加大,使用期限的延长,或基于设计施工不妥,维护不当不及时,均将发生损坏或破坏。常见的沥青路面损坏有:裂缝、松散与坑槽、脱皮、沉陷、油包、泛油、翻浆、啃边等。
2.1裂缝
裂缝路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。
2.1.1横向裂缝。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
2.1.2纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的 另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。纵向裂缝,多发于半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成。
2.2松散与坑槽
面层结合料不足或其粘结力低,或行车荷载的反复作用,部分较软弱细料被磨损、辗碎,导致细料随行车水平力作用及风力散失,粗骨料外露松动.进而失去嵌锁而松散开来的现象,称为松散。松散出现后,松散的材料不断被行车前进中的轮后真空吸力及风力、雨水冲刷所带走,逐渐成凹坑进而形成坑槽。一般指直径或宽度小于20em.深度在3cm以上的坑涧。
2.3脱皮
路面保护层或封层脱落,常表现为麻面(路面矿料局部散失、粗细不匀、呈麻点状)、磨耗(骨料棱角磨成圆滑或平滑状态),露骨(较粗的集料也散失,粗骨料外露)。
2.4沉陷
沉陷是指路基发生变形而影响到路面变形产生大塌落而路面结构不损坏的一种病害,塌落深度3cm以上.面积2m2 以上。
2.5油包
油包是指路面局部隆起,形成高于路面3cm的包块。油包分为硬油包和软油包,硬油包是底层稳定,由于面层细料多,油大所致。软油包是由于底层含水量大或底层浮土太厚,使表层同底层间形成两张皮。
2.6泛油
泛油是指沥青路面沥青用量过大,高温季节被挤出表面形成油层。
2.7翻浆
翻浆是路基因冰冻水分聚集,春暖时车辆多次重复作用下,路面完全变形,路基泥浆大量浮出的严重破坏现象。主要是由于地下水过高,路基排水不良,基层水稳定性差,面层漏水引起泥浆上翻。
2.8啃边
啃边是指路面边缘材料破损或形成坑洞。由于面层和基层宽度不足,边缘不密实,排水状况不良,辗压不到边不密实引起的病害。
2.9车辙
车辙变形车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
3.沥青路面早期病害的成因分析
3.1 资金问题突出
由于交通建设作为国家基础设施重点投资项目,全国各地高速公路、路网干线、城市道路及农村道路开工项目很多,而建设资金有限。因此,我省部分沥青路面,在道路结构层的厚度设计、材料的选用方面,对交通量的变化、路面使用年限并没有重点研究,而是本着经济适用的原则,旧路改造项目多为大中修项目,基层采用点病害处置的办法,受资金所限,有时病害处置不彻底为出现病害埋下伏笔。
3.2 原材料存在的问题
①沥青质量问题。国产沥青含腊量普遍偏高,对沥青混凝土的稳定性影响较大。就国产沥青而言,能达到规范要求的厂家并不多,而且数量十分有限,不可能满足国内公路建设规模的需要。作为建设单位、设计单位十分清楚这一情况,但从节省资金的角度考虑只能勉强选用国产沥青。同时由于改性沥青的稳定周期较短,施工过程中使用超过稳定期的改性沥青也影响了沥青混凝土的质量。
②石料存在的问题。由于目前国情所致,公路建设工期较短,加上标价偏低,施工单位或石料加工厂为追求经济效益,碎石加工操作不规范,以降低成本。另外,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性、稳定性均有较大的差别。虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析,且符合要求,在施工过程中也按照频率进行检测并及时调整配合比,但由于差异性大,级配不可能做到十分準确,造成油石比和级配都在变化,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。