沥青路面病害及防治措施研究

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  一、常见沥青路面病害的种类及成因
  (一)裂缝
  在沥青路面建设完成后就会出现不同形式的裂缝,早期所出现的裂缝不会影响到沥青路面的使用性能,但是经过一段时间的使用,表面的雨水会从裂缝处渗入路基,再加之大量的行车荷载作用,致使路面的强度大幅下降,从而破坏沥青路面的结构。沥青路面的裂缝有多种形式,按其表现形式可以分为三种,即横向、纵向及网状。对裂缝产生影响的主要因素包括沥青混合料的组成、沥青的等级品种、面层的厚度以及土基、气候和基层材料等。
  (二)坑槽
  坑槽是对行车安全产生直接影响的路面病害,它可能出现于路面的整个表面,也可以出现于局部区域。不过通常受到行车作用较大的轮迹带相对比较严重,导致出现坑槽的主要原因也有多种,比如局部路基和基层沉降不均匀;碎石中有风化的颗粒,受到雨水侵入导致沥青剥离;并且时间越长,沥青结合料自身的粘结性也就越低,从而导致面层和轮胎接触的沥青出现磨耗,降低沥青的含量,流失细集料;此外还有机械损害或者油污染也会导致出现坑槽。
  (三)车辙
  沥青路面结构层受到不断作用的行车荷载,材料在侧向位移的过程中会产生累积永久变形,从而出现车辙。造成路面出现车辙因素有多种,早期出现的主要原因是受路面空隙率的影响,而后期则与内部材料结构及外部荷载及气候相关,归结起来主要有沥青混合料的高温稳定性不好、表面磨损过度、高温重载、空隙率大以及面层和基层间由于黏结不稳定出现夹层造成路面被横向推挤等。
  (四)水损害
  沥青路面如果由于雨雪天气存有水分,则受到温度涨缩及车辆荷载的重复作用,水分就会侵入沥青和集料的界面,受到水动力的作用,沥青膜就会与集料表面分离开来,集料之间的粘结力也有所降低,从而出现路面病害。出现水损害的原因包括材料、排水设计、施工、基础以及车辆超载等。
  二、沥青路面病害的治理措施
  (一)裂缝
   在进行沥青路面的裂缝处理时,要根据裂缝严重程度采取不同的处理措施。如果裂缝的宽度不超过3mm,则为了防止雨水的继续渗透,在裂缝处涂抹一层路用修补胶即可;如果裂缝的宽度在3-5mm之间,要先把裂隙中的杂质清除干净,再利用灌缝机将经过改良的乳化沥青或者有较好流动性的热沥青慢慢浇注至裂隙中,浇注饱满撒料封口后,不规则处用冷补胶进行涂缝,防止雨水侵入。如果裂缝的宽度超出了5mm,则要先沿着裂缝的两侧各开5公分的开槽,将上面层厚约10公分、基面层厚约5公分挖除,将杂质清除后在缝隙灌满意稀释的沥青,并在槽内喷撒改良乳化沥青粘层油,最后采用与原面层结构相同的沥青混合料将裂隙填充夯实,涂补冷补胶防水。
  (二)坑槽的处理
  处理局部面层坑槽时,修补病害的范围的形状为方形,四周线与路面中心线要保持平行或者垂直;病害的开挖面积至少超出实际面积的10-15公分;确定了病害的开挖范围后,采用锯缝机沿其四周进行锯缝,将其病害层凿除,将杂物清理干净后将粘层沥青涂刷于槽底和四周位置;填筑的沥青混合料要与原路面的结构相同,其温度至少高于120℃,采用整体铺筑的方法,填料采用细集料,慢慢向中间推进,在填料的同时要进行夯实,以保证其压实度。如果坑槽的深度小于7公分,为保证其压实度与设计要求相符,则要进行分层填筑及压实,面层不可有集料离析现象存在。如果坑槽存在于路面基层位置,除了要采取上述处理方法外,还要考虑是否需要采用引水或者防水措施,以避免发生水害。
  (三)车辙的处理
  处理车辙的病害要根据其成因及性质不同采取不同的措施。由于沥青混合料的质量或者因交通量而出现的车辙问题,在处理过程中,如果其深度不超出10mm,且路面和基层保持良好连接,则在高温的夏季将需修补区域的路面热烘软化,耙松后再加混入新的混合料,压实;如果车辙深度超出10mm,危及到行车安全,则要先用铣刨机将厚约4公分的面层刨除,杂物清理干净后喷撒粘层油,再铺设土工合成材料,将路面层进行重新摊铺,保证其与原路面结构要相同,最起码要接近,最后碾压密实。
  (四)水破坏的处理
   因为出现水破坏现象的数量、速度和多种因素有关,比如沥青混凝土的密实性及空隙率;沥青和粗集料粘结力的大小;是否有抗剥落剂;交通量和车辆的重载情形等等,因此水破坏的处理重在预防,在施工时混凝土的类型要适用,沥青面层各层所采用的沥青混凝土最好的空隙率不超过5%的密实型材料;采用抗剥落剂或者性能优良的沥青,提高沥青和碎石的粘附率等。
  三、沥青路面病害的预防措施
  (一)路面设计
  在进行工程设计时,沥青面层的设计厚度在满足工程要求的前提下,越薄越好,原因有三点:首先,因为半刚性的沥青路面,主要是由基层与底基层的半刚性材料承担其结构承载力,无需面层的沥青层承载;其次,增加沥青面层的厚度并不能提高其使用性能,真正影响其使用性质的主要因素是沥青的质量;最后,通常情况下,沥青的面层越厚,就越容易出现车辙问题。因此,在设计阶段要选择适当的沥青厚度。此外,还要充分考虑路面的防水以及基层与底基层材料的选择问题。
  (二)控制沥青混合料的质量
  对沥青混合料质量的控制要点主要有以下几点:首先在选取沥青时,尽量选择耐高温、抗老化、黏度高及含蜡量低的优质沥青,如果要求比较特殊,为提高其使用性能可以添加某些改性剂;其次,在选择骨料时尽量采用石质坚硬件、耐磨且表面粗糙可以和沥青进行良好粘附的骨料,而且要保证混合后其酸碱度要与填料要求相符;第三,在确定混合料的配比时要以满足技术要求为前提,并考虑工程成本问题,对配比设计做进一步优化。
  (三)施工管理要科学
  在施工过程中,要从制作沥青开始,到运输再到摊铺及养护等每个阶段均要采用科学化的操作管理。在制作沥青时要按照实际的加工流程,对每个过程进行严格的温度控制,针对改性沥青则要保证其配比的精准度;在运输沥青时,要对运距及运力做出准确的计算,运输车辆要保持清洁,在装料前要在车厢的侧板及底部涂刷一层油水混合物,其混合比例为1:3,卸料时要及时清理干净,以防止出现结块现象,在运输时要尽量保持匀速前行,以防止由于急刹车造成污染;在摊铺沥青的过程中,在摊铺前注意路面要清扫干净,按照规范要求撒布黏油层,如果局部位置需要少撒或者多撒,则需人工处理,摊铺机械运行过程中,为保证摊铺的均匀度,要对其稳定性及料斗状况进行严格控制。在最后的碾压过程中,要保证碾压机作业的连续性及均衡性,并进行实时的跟踪监测,如发现存在问题要及时处理。
  参考文献:
  [1] 李世刚. 沥青路面病害的成因与预防对策[J]. 黑龙江交通科技,2011(4)
  [2] 苏春华. 沥青路面病害分析及预防措施[J]. 黑龙江交通科技,2011(3)
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