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浅析沥青路面常见病害及养护维修对策

2009-04-09刘晓晔

新媒体研究 2009年5期
关键词:养护维修常见病害沥青路面

刘晓晔

[摘要]沥青路面病害的出现,不仅影响道路的行车舒适度和使用寿命,同时也带来较大的交通安全隐患。鉴于此,对沥青路面常见病害及养护维修措施进行初步探讨。

[关键词]沥青路面 常见病害 养护维修

中图分类号:TB1文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310082-01

一、引言

随着经济的不断发展,公路日益发挥着主通道作用,而沥青路面因具有行车舒适、维修方便、适应性强等特点而被广泛采用。但随着交通流量的不断增长,很多沥青路面在投入运营早期便呈现出了一定的损坏,有的公路甚至当年通车即发生了病害,不仅使正常维修期大大提前,还直接影响了车辆的安全运行,增加了养护管理资金的投入。

二、沥青路面常见病害及产生原因

(一)裂缝。沥青路面产生裂缝的原因很多,包括非荷载裂缝和荷载裂缝。非荷载裂缝主要是温度裂缝和基层反射裂缝。荷载裂缝指主要由行车荷载作用而产生的裂缝。在车辆荷载作用下,半刚性基层的底部要产生拉应力,如果拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度,则半刚性基层的底部就很快开裂。由车辆荷载产生的裂缝反映到面层上,往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝,而是稠密的,有时互相联系的裂缝,甚至是网状的裂缝。严重时,还往往伴随着表面的形变,例如辙槽或沉陷。

(二)车辙。车辙多产生在车轮经常碾压的轮迹带上。车辙是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,轮迹带逐渐产生下凹形变并形成两条纵向辙槽,且较严重辙槽两边通常有膨起形变。车辙的形成大致可分为三个阶段:第一阶段是沥青路面进一步压密过程,时间持续较短,但变形快速增长。第二阶段是沥青路面压密稳定时期,该期间变形呈直线形稳定增长,例如,公路开放交通后2-3个夏季,沥青混凝土面层的空隙率会从竣工时的7%~8%减少到3%左右。第三阶段是由于沥青路面高温强度不足或抗永久变形能力不强,特别是在高温季节又有表面水浸入面层内部的情况下,容易产生剪切变形,使变形和应变速率迅速增大,直到破坏,也称为不稳定阶段。但如果沥青路面有足够的强度,也无自由水浸入面层内部,则沥青路面在设计使用年限内不会产生剪切变形而进入第三个阶段。

(三)坑槽。路面坑槽破损主要有表面层产生坑槽、表面层和中面层同时产生坑槽及底面层和基层间产生坑槽三种表现形式。由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料问的粘附力不强,路表水(雨水或雪水)进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现局部松散破损。散落的石料被车轮甩出,路面自上而下逐渐会在表面层形成坑槽。当沥青路面表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料,而底面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时,路表的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落,沥青混合料失去粘结强度,导致路表面产生网裂、形变(局部沉陷)和向外侧推挤,并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离,最终在表面层和中面层同时形成坑槽。

三、沥青路面病害养护维修对策

(一)裂缝的修补技术。夏季是进行裂缝修补最好的季节,修补的效果也最为理想。修补前,先进行细致调查,对病害的类型、面积、数量要进行统计,然后进行分析判断,以确定修补方式、时间、数量及工程费用。裂缝的修补一般采用灌缝的方法,将路面裂缝用填充材料填注,防止水分渗漏,防止路面进一步损坏。

对于由基层开列引起的反射裂缝及由沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。对于由地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-100cm范围开槽,挖除上面层,按温缩裂缝处理方法先将裂缝填实,然后重新摊铺上面层,也可沿横缝加铺玻璃格珊。对沥青路面荷载型、稳缩型裂缝的修补可以采用橡胶里轻薄层罩面技术。

(二)路面车辙、推移的修补技术。路面上发生车辙后,为避免积水和扩大损坏范围,应按破坏面积大小及深浅程度采取不同方法及时修补,并采用与原路面相同的材料。

对于连续长度不超过30m辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,可先将车辙内及其周围的尘土杂物清除、洒水润湿,然后通过对路面烘烤、耙松、添加适当与原路面相同的新料拌和填补并碾压密实即可。此种车辙病害的处理很适宜用热再生技术与设备修复。若车辙、推移的连续长度超过30m、辙槽深度在8mm-30mm内且行车摆动、跳动感明显的或严重颠簸的,应采取铣刨路面上面层或中上面层以至全部面层,用与原路面相同的适当新料重新摊铺面层的方法。当车辙的面积较大、深度较深,大于3cm时,应按以下方法挖槽修理:先将修补车辙的地方划出规则开头的轮廓,做到圆洞方补。所划轮廓要比损坏的略大,并清除尘土杂物。然后沿着轮廓垂直挖槽,必要时先洒水,挖槽的深度不小于原坑槽最大的深度,做到浅洞深补。把挖出的材料筛选,选出可以利用的材料。挖槽时,对下层材料应尽量避免振动,有松动应一并挖出。如果路面车辙较多,车辙之间的距离又近,为便于修补并使修补部分平整,可以将邻近的车辙划为一片,按片挖槽进行修补。路面新铺部分压实系数采用1.3,以便碾压密实后与原路面齐平。如坑槽、车辙深度较大时,应按路面结构层次分层修补。为达到理想效果,建议采用热再生修补技术。

(三)路面坑槽的修补技术。目前,根据使用的路面综合修补设备,路面坑槽的修补方法可分为两种,一种为冷补法。另一种为热补法。两种方法各有特点:冷补法可适用于不同深度并可在任意温度下的坑槽修补,但坑槽修补后存在明显的接缝,如处理不好易渗透水,使接缝处出现唧浆,造成新的损坏,修补所需时间较长,雨天及寒冷季节修补质量不能保证,修补效果不如热补法。热补法可基本适用于全天候修补坑槽,坑槽修补后无弱接缝,与原路面保持平整,修补效果好,修补所需时间短,废料可以再生利用,利于环保、节省资源,但对于较深的坑槽修补效果不易保证。局部修补是路面养护中最常用的方法,其中最多的坑槽修补。而热态修补的质量最好。

坑槽修补时应注意三个技术关键:修补材料与沿壁要有牢固的粘合力,修补时的湿度、温度、清洁是关键;修补后的路面与坑槽周围路面应保持平整;选择相容性好的修补混合料。

四、结语

改革开放三十年来,我国公路建设取得了巨大的成绩,今后,我国公路事业的重点也将从建设期转入养护期,但应该看到,我国在公路沥青路面的维修养护专业技术方面与国外发达国家相比还存在一定的差距,许多问题还需要进一步认识和探讨。我们在引进国外先进技术的同时,还要加强国内养护新技术的研究和开发工作。

参考文献:

[1]丁玉录,沥青路面早期破坏成因,北京:中国公路,2003.22.

[2]张立柱,沥青混凝土路面冷再生技术应用,北京:公路,2006.10.

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