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公路沥青路面破损原因及治理办法

2011-08-15彭少杰

科学之友 2011年8期
关键词:面层行车沥青路面

彭少杰

(东莞市茗鑫路桥建设养护有限公司,广东 东莞 523000)

沥青路面因具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛应用。在公路通车后,因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足,沥青路面会逐步出现多种路面破损,公路一出现路面破损,就应及时分析破损成因,及时采取有效措施进行处治,否则不仅会降低道路的使用性能、影响行车的安全、舒适、快捷、畅通,而且会因处理不及时或措施不当导致道路结构性破坏。

1 公路沥青路面破损及原因分析

按现行的《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)的规定,根据沥青路面破损的类型,可分为4类:裂缝类:包括龟裂,不规则裂缝、纵裂、横裂等;变形类:包括沉陷、车辙、搓板、波浪、壅包等;松散类:包括坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散等;其他类:包括泛油、磨光、修补损坏、冻胀、翻浆等。

1.1 裂缝类成因

裂缝类破损从表现形式可分为:横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝。

(1)横向裂缝主要是由于路面设计不当、配合比不当、拌和不匀、施工质量差,特别是车辆超载等原因造成承受力下降,在车辆荷载反复作用下,使沥青路面半刚性基层底部拉力超过其疲劳强度而断裂产生由下而上的反射裂缝。

(2)纵向裂缝主要是由于车辆超载,路面整体承受力不足,沥青面层摊铺接缝不良引起的。

(3)网状裂缝主要是由于路面整体强度不足引起的裂缝。大多是由纵、横向裂缝没有及时处理,在水害作用下逐步形成。

1.2 变形类成因

沉陷产生的原因是由于裂缝类破损没有及时处理,地表水渗入基层及路基,造成基层强度破坏和路基稳定性减弱,导致推移和沉降变形。另外施工时路基压实度不够也易造成基层变形。车辙是由于沥青混合料在高温时的强度不足以抵抗行车荷载反复作用,车轮下的部分沥青混合料产生剪切形变,逐渐产生侧向流动,被挤压到轮迹两侧,使两侧的沥青混和料发生鼓起变形。波浪、壅包的产生主要是由于沥青混合料配合比不合理,热稳定性差,面层与基层之间黏结强度低,在车辆荷载水平作用下逐步形成的。

1.3 松散类成因

水损害破坏是目前我国沥青路面产生松散类破损的最直接的原因,凡是沥青路面出现的各种破损都不同程度与地表水的侵蚀有关。

1.4 泛油、磨光类成因

这类破损主要是由于面层集料级配不适,稀料偏多,施工时沥青量偏多等原因造成的。

2 关于沥青路面破损的治理办法

2.1 路面裂缝的治理

(1)由于路面基层温缩、干缩引起的纵横向及网状裂缝,缝宽在2~5 mm以内,为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,可采用热沥青或乳化沥青灌缝封堵,然后在表面撒上水洗砂,并用扫帚扫匀,灌缝前,必须清除缝内、缝边杂物并使缝内干燥。

(2)缝宽在5 mm以上的可除去已松动的裂缝边缘,清除缝中杂物及尘土后,用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中,并捣实(缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料)。

(3)由路基或路面基层强度不足引起的裂缝破损,必须先处理好路基或基层,然后再修补沥青路面,修补面积应大于破损面积。路基是路面的基础,路基工作区又是路基受行车荷载影响较大的深度区域,该深度区域具有足够的强度和整体稳定性,对保证路面结构的强度和稳定性极为重要,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。

2.2 松散的治理

对于沥青路面松散的治理,传统方法不外乎两种。对于因低气温施工造成的沥青面层松散,其治理方法为:先收集好松散料,待气温上升时,重做喷油封层,撒布石屑或粗砂,并用轻型压路机压实。这种施工方式从工序上来说质量无法保证,只适用于低等级公路,对于其他原因引起的松散,比如由基层松软变形而引起的面层龟裂松散、由酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散,采用的是“挖补”工艺,即将松散部分全部挖除,若基层软弱,先处理好基层,然后再重做面层。这种方式采取一刀切的方法,浪费了本来可再生利用的混合料。

(1)路面坑槽的治理:路面基层完好,仅面层有坑槽时,先测定路面损坏深度和范围,划出开槽修补的轮廓线,用切割机切割清除,清干坑槽内水,以促进混合料黏结,在清理好的坑槽内撒布沥青黏结层,从修补的一侧到另一侧摊铺混合料,坑槽内填料应高出原路面3~5 cm,填料完毕立即碾压成型。

(2)若路基或基层损坏,应针对损坏原因,先处理路基或基层破损,再修复面层,修补部分要与原路面联接顺适紧密。

(3)路面沉陷的治理:仅由于面层不均匀沉陷引起的裂缝和轻微下沉,若土基和基层都已密实稳定,可对沉陷部分拉毛、扫净,洒黏层沥青后把沉陷部分填补到与原路面平齐。

因土基或基层结构遭破坏而引起的沉陷,先划定维修范围,用切割机切开沉陷断面的沥青面层和水稳层,修好土基和基层后,将修补界面清扫干净,撒布黏层油,分层填补混合料,分层压实,待冷却到50 ℃以下时再开放交通。

(4)路面翻浆治理:采取切实措施,使路面排水顺畅,及时清除雨水、进水井垃圾,避免路面积水和减少雨水下渗。对轻微翻浆路段,可在晴天将面层挖除后,清除基层表面软弱层,设施下封层后铺筑沥青面层。对严重翻浆路段,将面层、基层挖除,如涉及路基,还要对路基处理之后,铺筑水稳性好、含有粗骨料的半刚性材料作基层,用适宜的沥青结构层进行修复,并完善排除路面结构层内积水的设施。

2.3 其他破损的治理

2.3.1 泛油

大多是由于混合料中沥青用量偏多,沥青稠度太低等原因引起,但有时可能由于低温季节施工表面嵌缝料散失过多,待气温变暖之后,在行车作用下矿料下挤,沥青上泛,表面形成油层而引起泛油。沥青表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类破损。可根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以治理。

2.3.2 波浪

其是路面上形成有规则的低洼和凸起变形。波浪的产生,主要是由于沥青洒布不均匀形成油垄,沥青多处矿料厚、沥青少处矿料薄,再经过行车不断撞击而造成高低不平。交叉口、停车站、陡坡路段行车水平力作用较大的地方,最易产生波浪变形。

2.3.3 壅包

在行车水平力作用下,沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。这类破损大多是由于所用的沥青稠度偏低,用量偏多,或因混合料中矿料级配不好,细料偏多而产生。此外,面层较薄,以及面层与基层的黏结较差,也易产生推挤、拥包。这种破损一般只能采取铲平的办法来处治。

2.3.4 滑溜

沥青路面滑溜主要是由于行车作用造成,矿料磨光,沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油,也易形成表面滑溜。这类病害通常多采用加铺防滑封面来处治。

3 结束语

总之,沥青路面的产生有多方面的因素,有设计方面的原因,也有施工方面的原因。鉴于目前沥青混凝土路面破损早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。

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