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【摘 要】 沥青路面虽然是我国应用最为广泛的路面铺设材料,但是沥青路面在投入使用后极易出现多种病害,这些病害不仅降低了通行车辆通行的安全系数,提高了事故的发生率,而且还大大缩短了沥青路面的使用寿命,要分析常见病害的原因,并研究处治方法。
【关键词】 沥青路面;病害;原因;处治方法
前言:
近年来,随着我国公路道桥事业建设的突飞猛进,其施工建设在国民经济和社会发展中起着越来越重要的作用。但是,在施工完毕并开始运营后,公路所发生的损害较为严重,尤其是沥青铺设的路面。
一、沥青路面的常见病害及其原因
1、沥青路面的车辙
(1)车辙是路面结构层在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的因素是沥青路面结构、气候、交通量及交通组成等的外界因素。(2)车辙产生的主要原因:①沥青混合料油石比过大;②表面磨损过度:③雨水侵入沥青混凝土内部;④由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
2、翻浆病害
翻浆是指路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。在气候较低的情况下,路基内部水分开始结冻,不断向深处发展,上下层形成了温度坡差,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当容解到聚冰层时,土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时,稀软的泥浆会沿着汗裂的路面裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包,形成翻浆。
3、坑槽病害
坑槽是指路面中出现碗状坑洞,如图1所示。沥青路面发生坑槽病害的原因多样,与春季有关的是水损害。雨水或融冰雪水进入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,在大量快速行车的作用下,反复多次产生的动水压力使沥青从碎石表面剥落下来,局部沥青混凝土变得松散,碎石被车轮甩出,路面产生坑槽。如水透过沥青面层滞留在基层顶面,在大量快速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料,形成灰白色浆,灰浆被行车压唧到路表面。在灰浆数量大的情况下,不久就会产生坑槽。
4、裂缝病害
沥青路面在铺设的过程中,就会或多或少的产生一些细小的裂缝,这些细小的裂缝对于沥青路面的投入使用在一开始时影响不大。随着投入使用时间的不断增长,在高温和雨水的不断作用和侵袭下,裂缝会不断加大,然后雨水就会沿着裂缝的缝隙渗透到公路的内部,由内而外对沥青路面造成损害,以影响沥青路面的投入使用,大大缩短沥青路面的使用寿命。
5、沥青路面的松散
(1)松散是沥青路面常见病害。其症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失,在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,多处微坑,表层剥落,路面外观质量差,行车不适。如不及时治理,它会从路表面向下不断发展,以致形成坑槽(2)松散的原因:①由于沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,使得沥青与集料间粘结性差;②因低气温施工,压实度过小,造成沥青面层内部空隙率过大,在车辆的载荷作用下造成的沥青面层松散;③集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,在表面的摩擦力作用下磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱离,这种情况主要是由于集料含泥量超标所造成的;④沥青混合料拌合时沥青温度过高,导致沥青老化,沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散;⑤基层强度松软而引起的面层龟裂松散;⑥骨料选择有误,选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散;⑦水损害导致的松散,由于车轮动态载荷的作用,水分逐渐渗入沥青与集料的界面上,使沥青粘附性降低病逐渐丧失粘结力,沥青膜从集料表面脱落,沥青混合料出现掉粒、松散。
二、沥青路面常见病害的处治方法
1、车辙的施工处治
一是,沥青混凝土原材料尽量采用坚硬、粗糙、形状接近立方体、棱角性好、与沥青粘附性强的洁净粗、细集料。在原材料进场时,要按规定中的质量要求进行检验,决不能将不合格的原材料用来配制沥青混凝土。二是,选择合适适宜的沥青材料,是避免或减轻以上质量病害的重要预防措施。在选择沥青材料时,应当特别注意沥青品种、沥青级别、针入度、延度、溶解度、黏度、蒸发残留量和沥青用量等,一般应选用温度稳定性好的道路石油沥青或改性沥青,沥青的用量应通过实验确定,并要严格控制其掺量。三是,控制沥青混凝土的生产配和比,加强铺筑后的施工碾压,使成型后的沥青路面符合压实度和平整度的要求。四是,在沥青路面压实度达到施工规范要求后,要加强对开放交通后的公路管理,严格控制超载车辆和刚性车轮车辆上路。
2、裂缝处治
由于裂缝分为纵向裂缝、横向裂缝以及网状裂缝,因此,在裂缝的施工控制中必然包括了对这三种裂缝的处理方法。
(1)纵向裂缝的处理方法
对于小于3mm的裂缝无需进行处理,3~5mm的纵向裂缝处理时,先要把裂缝打扫干净,经过吹尘处理后用热沥青或乳化沥青来填充缝隙。当纵向裂缝大于5mm时,先要对上面和下面铣刨,然后吹尘并用热沥青填充,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。对于还不稳定的纵向裂缝,除了填充沥青外,还要根据裂缝的形成情况来处理,采取排水、边坡加固等措施来防止裂缝扩大。
(2)横向裂缝的处理方法
对于基层开裂和沥青收缩引起的、宽度小于3mm的裂缝可以不做处理。当裂缝宽度大于3mm时,需要吹尘后加注热沥青来封堵裂缝。如果裂缝宽度超过了5mm,还需要用砂料拌沥青混合填充并用烙铁封口。因路基沉降出现的横向裂缝,当宽度达到5mm时,需要在裂缝两次50~100cm的范围内开槽,重新进行填充和加固,并加铺玻璃格栅。
(3)網状裂缝的处理方法
对于网状裂缝,如果程度较轻,可以用玻璃纤维布罩面,如果是面积较大,则需要先用乳化沥青来加固增补地基,然后再对上层进行罩面和修复。
3、松散类病害处治
因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时,可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄定型要整齐,并碾压成型。因沥青与酸性石料间的粘附性不良而造成路面松散。应将松散部分全部挖除后,重作面层的矿料不应再使用酸性石料。
4、坑槽处治
一是,加强加大路面日常巡查、稽查力度,建立和健全巡、稽查养护管理办法;加强路面施工质量,建立和健全质量保证体系,保证路基强度、稳定性和路面结构层粘结性、密实性;防止因路面破损和养护操作污染沿线环境,协调好路管局有关单位,杜绝超限、超载车辆,保持路域环境的清洁,确保行车安全。
三、结束语
只有做好沥青路面后期的养护工作,对于沥青路面出现的各种病害,及时的采取有效的措施进行处理,把沥青路面的病害危害控制在最小的范围内,防止沥青路面危害向着扩大化发展,降低沥青路面的资金成本投入,最大限度的延长沥青路面的使用寿命。
参考文献:
[1]陈林.试论高速公路沥青路面常见病害及快速养护与修复技术[J].黑龙江交通科技,2012(08)
[2]邵华.沥青路面常见病害分析及预控措施探讨[J].建设科技,2012(12)
[3]高平,胡小圆,郑涛.沥青路面车辙病害成因与防治措施[J].交通标准化,2010
【关键词】 沥青路面;病害;原因;处治方法
前言:
近年来,随着我国公路道桥事业建设的突飞猛进,其施工建设在国民经济和社会发展中起着越来越重要的作用。但是,在施工完毕并开始运营后,公路所发生的损害较为严重,尤其是沥青铺设的路面。
一、沥青路面的常见病害及其原因
1、沥青路面的车辙
(1)车辙是路面结构层在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的因素是沥青路面结构、气候、交通量及交通组成等的外界因素。(2)车辙产生的主要原因:①沥青混合料油石比过大;②表面磨损过度:③雨水侵入沥青混凝土内部;④由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
2、翻浆病害
翻浆是指路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。在气候较低的情况下,路基内部水分开始结冻,不断向深处发展,上下层形成了温度坡差,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当容解到聚冰层时,土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时,稀软的泥浆会沿着汗裂的路面裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包,形成翻浆。
3、坑槽病害
坑槽是指路面中出现碗状坑洞,如图1所示。沥青路面发生坑槽病害的原因多样,与春季有关的是水损害。雨水或融冰雪水进入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,在大量快速行车的作用下,反复多次产生的动水压力使沥青从碎石表面剥落下来,局部沥青混凝土变得松散,碎石被车轮甩出,路面产生坑槽。如水透过沥青面层滞留在基层顶面,在大量快速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料,形成灰白色浆,灰浆被行车压唧到路表面。在灰浆数量大的情况下,不久就会产生坑槽。
4、裂缝病害
沥青路面在铺设的过程中,就会或多或少的产生一些细小的裂缝,这些细小的裂缝对于沥青路面的投入使用在一开始时影响不大。随着投入使用时间的不断增长,在高温和雨水的不断作用和侵袭下,裂缝会不断加大,然后雨水就会沿着裂缝的缝隙渗透到公路的内部,由内而外对沥青路面造成损害,以影响沥青路面的投入使用,大大缩短沥青路面的使用寿命。
5、沥青路面的松散
(1)松散是沥青路面常见病害。其症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失,在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,多处微坑,表层剥落,路面外观质量差,行车不适。如不及时治理,它会从路表面向下不断发展,以致形成坑槽(2)松散的原因:①由于沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,使得沥青与集料间粘结性差;②因低气温施工,压实度过小,造成沥青面层内部空隙率过大,在车辆的载荷作用下造成的沥青面层松散;③集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,在表面的摩擦力作用下磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱离,这种情况主要是由于集料含泥量超标所造成的;④沥青混合料拌合时沥青温度过高,导致沥青老化,沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散;⑤基层强度松软而引起的面层龟裂松散;⑥骨料选择有误,选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散;⑦水损害导致的松散,由于车轮动态载荷的作用,水分逐渐渗入沥青与集料的界面上,使沥青粘附性降低病逐渐丧失粘结力,沥青膜从集料表面脱落,沥青混合料出现掉粒、松散。
二、沥青路面常见病害的处治方法
1、车辙的施工处治
一是,沥青混凝土原材料尽量采用坚硬、粗糙、形状接近立方体、棱角性好、与沥青粘附性强的洁净粗、细集料。在原材料进场时,要按规定中的质量要求进行检验,决不能将不合格的原材料用来配制沥青混凝土。二是,选择合适适宜的沥青材料,是避免或减轻以上质量病害的重要预防措施。在选择沥青材料时,应当特别注意沥青品种、沥青级别、针入度、延度、溶解度、黏度、蒸发残留量和沥青用量等,一般应选用温度稳定性好的道路石油沥青或改性沥青,沥青的用量应通过实验确定,并要严格控制其掺量。三是,控制沥青混凝土的生产配和比,加强铺筑后的施工碾压,使成型后的沥青路面符合压实度和平整度的要求。四是,在沥青路面压实度达到施工规范要求后,要加强对开放交通后的公路管理,严格控制超载车辆和刚性车轮车辆上路。
2、裂缝处治
由于裂缝分为纵向裂缝、横向裂缝以及网状裂缝,因此,在裂缝的施工控制中必然包括了对这三种裂缝的处理方法。
(1)纵向裂缝的处理方法
对于小于3mm的裂缝无需进行处理,3~5mm的纵向裂缝处理时,先要把裂缝打扫干净,经过吹尘处理后用热沥青或乳化沥青来填充缝隙。当纵向裂缝大于5mm时,先要对上面和下面铣刨,然后吹尘并用热沥青填充,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。对于还不稳定的纵向裂缝,除了填充沥青外,还要根据裂缝的形成情况来处理,采取排水、边坡加固等措施来防止裂缝扩大。
(2)横向裂缝的处理方法
对于基层开裂和沥青收缩引起的、宽度小于3mm的裂缝可以不做处理。当裂缝宽度大于3mm时,需要吹尘后加注热沥青来封堵裂缝。如果裂缝宽度超过了5mm,还需要用砂料拌沥青混合填充并用烙铁封口。因路基沉降出现的横向裂缝,当宽度达到5mm时,需要在裂缝两次50~100cm的范围内开槽,重新进行填充和加固,并加铺玻璃格栅。
(3)網状裂缝的处理方法
对于网状裂缝,如果程度较轻,可以用玻璃纤维布罩面,如果是面积较大,则需要先用乳化沥青来加固增补地基,然后再对上层进行罩面和修复。
3、松散类病害处治
因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时,可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄定型要整齐,并碾压成型。因沥青与酸性石料间的粘附性不良而造成路面松散。应将松散部分全部挖除后,重作面层的矿料不应再使用酸性石料。
4、坑槽处治
一是,加强加大路面日常巡查、稽查力度,建立和健全巡、稽查养护管理办法;加强路面施工质量,建立和健全质量保证体系,保证路基强度、稳定性和路面结构层粘结性、密实性;防止因路面破损和养护操作污染沿线环境,协调好路管局有关单位,杜绝超限、超载车辆,保持路域环境的清洁,确保行车安全。
三、结束语
只有做好沥青路面后期的养护工作,对于沥青路面出现的各种病害,及时的采取有效的措施进行处理,把沥青路面的病害危害控制在最小的范围内,防止沥青路面危害向着扩大化发展,降低沥青路面的资金成本投入,最大限度的延长沥青路面的使用寿命。
参考文献:
[1]陈林.试论高速公路沥青路面常见病害及快速养护与修复技术[J].黑龙江交通科技,2012(08)
[2]邵华.沥青路面常见病害分析及预控措施探讨[J].建设科技,2012(12)
[3]高平,胡小圆,郑涛.沥青路面车辙病害成因与防治措施[J].交通标准化,2010