合肥某新改建省道沥青路面病害原因及治理

林　超

(山西省交通科学研究院，山西太原　030006)

合肥某新改建省道沥青路面病害原因及治理

林超

(山西省交通科学研究院，山西太原030006)

摘要:以合肥某新改建工程为例，通过调研沥青路面病害状况，分析了引起沥青路面纵向裂缝和冻胀的原因，阐述了具体的处理方法，并提出了预防沥青路面早期病害的措施，为类似气候地区公路施工积累了经验。

关键词:沥青路面，水泥稳定碎石，纵向裂缝，冻胀病害

合肥某省道新改建工程路线全长62 km，路面结构为20 cm低剂量水泥稳定碎石+18 cm水泥稳定碎石下基层+18 cm水泥稳定上基层+8 cm AC-25下面层+6 cm改性AC-20中面层+4 cm改性AC-13上面层。本文以此工程为依托，通过调研沥青路面病害状况，对引起沥青路面纵向裂缝和冻胀的原因进行分析研究［1，2］，并提出有效地处治病害和预防病害措施［3，4］。

1　典型病害分析

1.1裂缝

合肥某省道改扩建工程2014年冬季施工水稳稳定碎石上基层和沥青混凝土下面层，最低气温在－4℃～－7℃之间，雨天频繁。2015年春季在对水泥稳定碎石基层钻芯后发现裂缝贯通上基层，下基层未见开裂。水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，位于2台摊铺机接缝或1台摊铺机中间的离析带区域，导致沥青路面产生纵向裂缝。因气温恶劣，10月底至11月初铺筑的水稳上基层强度偏低、空隙大，且施工时摊铺机接缝离析严重，在行车荷载及昼夜气温、水分冻融循环作用下(夜晚气温在0℃以下)，产生纵向裂缝和局部低温收缩、温度疲劳裂缝，裂缝反射到沥青路面上造成沥青混凝土路面早期病害，影响行车安全和路面使用寿命。水稳钻芯后坑壁见图1。

图1　水稳钻芯后坑壁

1.2冻胀

在病害排查过程中，发现局部沥青混凝土路面有冻胀病害。挖开冻胀路段沥青混凝土后，发现水泥稳定碎石上基层松散，强度达不到设计要求，细料含量高。2015年1月突降大雪，在昼夜气温、水分冻融循环作用下(夜晚气温在0℃以下)，融化后的雪水经下面层局部或硬路肩碾压不密实的边部渗入水稳基层，导致水稳基层昼夜经历冻融循环，产生冻胀病害(见图2)。

2　处治建议

2.1水稳基层开裂引发的纵向裂缝处理

因现有纵向裂缝是由水稳上基层开裂所致，并非路基石灰土不均匀变形引发，建议对现有沥青下面层纵向裂缝作开槽处理(沥青槽宽40 cm，长度与裂缝等长)。开槽后水稳上基层裂缝用水泥浆灌缝，铺筑沥青层前沥青槽底部洒布热改性沥青和5 mm～10 mm碎石(改性沥青用量不少于1.6 kg/mm2，5 mm～10 mm碎石满铺) ;开槽的沥青层四壁涂刷乳化沥青，用改性AC-20补平。考虑减缓反射裂缝影响，现有基层顶面增设下封层，与透层合并为一层施工。下封层采用层铺法沥青表面处治施工，封层油可采用乳化沥青或改性乳化沥青，洒布量不小于1.1 kg/m2(沥青含量大于40%)，具体工艺和材料用量如下: 1)层铺法沥青表面处治宜采用沥青洒布车及集料撒布机联合作业。2)下封层宜在沥青下面层铺筑前1天彻底清除松散表面后施工;若基层表面细密，下封层用乳化沥青或改性乳化沥青分2次喷洒。注意局部多余的乳化沥青或改性乳化沥青应清除，花白遗漏处应人工补洒。3)洒布下封层乳化沥青后应立即均匀撒布3 mm～5 mm碎石，碎石撒布量不少于5 m3/1 000 m2，并用小型压路机碾压1遍～2遍。

图2　冻胀病害

2.2冻胀病害处理

现有冻胀病害路段系冬季铺筑水稳路段，由于该病害属局部存在且只发生于上基层，建议作局部切除重铺处理。水稳层开槽后四壁及底部涂刷热沥青，冷却后用贫混凝土补平，铺筑沥青层前先做一层下封层;开槽的沥青层四壁涂刷乳化沥青，并用改性AC-20补平。

2.3减少离析

为避免水稳混合料离析，水稳摊铺时两机前后间距不宜超过20 m，为避免纵向接缝出现质量问题，两台摊铺机搭接不得小于30 cm，混合料料位恒定并高于螺旋输送器2/3高度，适当提高含水量;安排专人清除走在前面的摊铺机摊铺层内侧边部碎石，防止形成纵向接缝离析带;摊铺过程中发现离析、骨料聚积时，应在碾压前及时挖除用新混合料填补，严禁在骨料聚积的地方筛撒细料。现有沥青层施工，采用2台摊铺机前后相距10 m左右并机梯队摊铺，2台摊铺机间不可避免产生粗混合料聚集，形成接缝离析带。若小功率摊铺机改宽为全幅摊铺时，由于功率不足，只能将螺旋位置调高，以混合料半埋螺旋省功率，而半埋螺旋会引发输料能力下降，只有靠提高螺旋转速来补偿，高速旋转的螺旋降低了二次搅拌作用，易导致离析;同样由于功率不足，单加宽熨平板会使得振捣功率不足，只能用小振幅工作，降低摊铺密实度。因此，在中、上面层沥青层施工时，为避免接缝离析、避免渗水，改善平整度，建议采用大功率摊铺机全幅摊铺方式。

2.4加强沥青层边缘压实

摊铺机两侧由人工摊铺的部分，由于人工摊铺密度小，导致成型路面边缘密实度小、空隙大，形成渗水带，成为质量隐患，因此人工摊铺部分应比摊铺机摊铺部分高1 cm左右，确保碾压平整后边缘部分达到密实、泌水;沥青面层施工时外侧宜设方木或路缘石支挡，配设小型压路机及时碾压密实。

与合肥恶劣气候遥相对应，现有沥青路面病害均与沥青层不泌水息息相关，建议下一步严格控制沥青路面渗水系数满足相关规范要求，治标治本，消除质量隐患。

3　结语

通过调研沥青路面纵向裂缝及冻胀等早期病害，对引起病害的原因进行分析研究，提出采用水泥浆灌缝处理水稳裂缝，贫混凝土换填处理水稳冻胀，并建议采用大功率摊铺机全幅摊铺、加强沥青层边缘压实度、严控上、中面层渗水系数等措施解决沥青路面早期病害，同时对类似气候地区公路施工具有一定的指导和借鉴作用。

参考文献:

［1］杨树萍，鹿中山，程新春.半刚性基层沥青路面病害的原因与防治［J］.合肥工业大学学报(自然科学版)，2002( 5) : 748-752.

［2］胡力群，沙爱民.高等级公路水泥稳定碎石基层若干问题及对策［J］.山西交通科技，2001( 5) :10-12.

［3］李金平，章金钊，盛煜.冻土区水泥和沥青路面病害分布规律探讨［J］.公路交通科技，2010( 7) :18-24.

［4］师晖军.铜黄高速公路沥青路面病害分析及大修方案设计［J］.筑路机械与施工机械化，2010( 9) :60-64，69.

The asphalt pavement disease causes and treatment recommendations based on Hefei new reconstruction project

Lin Chao
( Shanxi Provincial Research Institute of Communications，Taiyuan 030006，China)

Abstract:Based on Hefei new reconstruction project，the reason caused asphalt pavement longitudinal crack and frost-heave were analyzed through investigation research of asphalt pavement disease conditions.Illustrates the treatment，and effective early disease prevention measures of asphalt pavement were put forward，so as to accumulate the experience for the road construction with similar climate features.

Key words:asphalt pavement，cement stabilized macadam，longitudinal crack，frost-heave disease

作者简介:林超(1989-)，男，硕士，助理工程师

收稿日期:2015-11-29

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0150-02

中图分类号:U416.217

文献标识码:A