沥青路面常见病害及处治措施
2013-08-15祝博
祝 博
(嘉峪关公路工程公司,甘肃 嘉峪关 735100)
随着国民经济的发展,高速公路的建设得到了大力发展,沥青路面是高速公路建设中常见的路面形式,由于高速公路长期饱受密集交通量的反复作用,而且还长期收到自然环境的影响,不可避免的会导致路面出现各种破坏,如坑槽、裂缝、车辙、拥包等,导致路面的质量降低,车辆的抗滑能力下降,影响了路面的服务能力,危机到了行车的安全。因此,了解沥青路面主要病害产生的原因,采取合适的处治措施,是确保沥青路面使用寿命的关键。
1 坑槽
1.1 产生的原因
沥青在铺筑过程中,由于操作原因等造成的空隙率达不到设计要求,致使沥青路面在投入使用后会出现透水现象,进而发展到出现坑槽,严重影响路面的平整度和行车的安全,引起沥青路面出现坑槽的主要原因有水损害、材料不合格,施工不当等。①水损坏。水对沥青混凝土产生软化作用和冲刷作用,造成沥青混凝土松散、从而形成坑槽。②材料不合格。由于沥青混合料的“贫油”现象,导致沥青与石料的粘附性差,以及沥青混合料水稳定性能差。材料本身性能不合格,容易导致成型后的沥青砼路面在荷载、水等综合因素作用下产生病害。③施工控制不严。施工过程对沥青路面的影响很大,如混合料温度控制不当,过低会达不到良好的压实效果,过高则会使沥青老化,粘结力降低,在车辆的载荷作用下,容易形成坑槽。另外,层间接触不良、上层施工厚度不够、各层材料的级配不良等,也容易导致坑槽的出现。④交通因素导致的坑槽。公路需要长期处在车辆的载荷作用下,路面结构局部容易出现疲劳裂缝,在雨水侵蚀作用下发展为坑槽;车辆事故停留造成燃油的泄漏,溶解沥青,使沥青与集料丧失粘结力,逐步剥落形成坑槽;车辆更换轮胎时千斤顶将路面压坏形成的小坑槽。
1.2 处治的措施
避免坑槽的出现,应该在施工的时候,就做好材料的选择,确保所使用的材料符合设计的要求,并且在施工的时候严格控制施工质量,控制混合料的温度,砂石的级配,沥青层的厚度等,在公路投入运行后,要控制车辆超载现场的发生,做好路面的正常养护,若出现了坑槽,应该及时采取措施,我们常用的方法有热补修补法,首先将坑槽处的路面进行加热,将此处的路面翻松,碰洒上新的沥青材料,然后进行摊铺,最后进行压实。若是基层的原因导致坑槽的出现,应该首先将基层进行开挖,待基层进行修复后,再进行面层的修复。
2 裂缝
裂缝是公路沥青路面最主要病害之一。随着沥青路面初期裂缝的形成,路表水浸入路面结构层使其含水量增大,基层甚至路基出现软化现象,在行车荷载的作用下,路基、路面强度明显降低,最终导致路面承载能力大幅下降。
2.1 产生的原因
沥青砼路面产生裂缝的原因主要有以下几点:①路基、路面整体强度不足产生的裂缝,主要表现在弯沉值较大,容易出现车辙、沉陷等各个病害。②沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝,主要是由于车辆的长期载荷作用下,路面材料出现弯拉强度不足,出现弯拉疲劳裂缝,在路基的底部会产生拉应力,严重的时候会引起路面沉陷或者车辙。③沥青材料老化。公路处在长期的外界环境作用下,沥青路面会出现老化现象,沥青路面老化后,变形能力会降低,从而出现龟裂现象。④基层反射裂缝是由于路面基层结构设计不当、施工质量差、配合比不当、拌和不均、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降,在长期外界载荷的作用下,从而引起裂缝的发生和扩散,大大缩短了沥青路面的使用寿命。⑤温度变化产生的裂缝。沥青路面产生的裂缝主要有横向裂缝和纵向裂缝,无论是哪种裂缝形式,都是沥青路面收缩引起的,收缩的应力大于沥青混合料的抗拉强度,从而导致沥青路面裂缝的发生。⑥路基冻胀产生的裂缝。若排水设施设计的不合理,水会对路基的稳定性造成影响,特别是冬天因为路基含水导致冻胀的出现,在融合后,路基的强度会大大降低,极容易导致路面裂缝的发生。
2.2 裂缝的处治
裂缝的处治措施主要有以下方式:①在高温季节全部或大部分的轻微裂缝,可不加处理。不能愈合的轻微裂缝,可延裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。②由于路面基层温缩和干缩而造成的纵向或横向裂缝,应按裂缝的宽度分别给予处治。③由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的龟裂,应先处治好基层后再重做面层。④控制好碾压时的温度,避免因温度不一致而导致压实不均匀进而导致压实度不够。摊铺过程中,控制好混合料的温度,尽量保证混合料摊铺温度 一致。
3 车辙
车辙是在行车荷载作用下,车辆轮迹带处形成纵向连续下沉及轮迹带两侧路面不同程度的隆起,导致路面产生永久性的凹槽变形。
3.1 产生的原因
车辙产生的原因主要有以下方面:①沥青面层热稳定性差,车轮碾压的反复作用下,积累形成永久变形;②基层的设计强度不足,在荷载作用下变形过大;③沥青面层压实不足,通车后在高温条件下继续压密,沥青混合料空隙率不断减小,从而产生变形。
3.2 处治措施
车辙的处治与预防措施可以采取以下方式:①做好沥青混合料的配合和运输。沥青混合料选用合理的级配,增加集料的嵌挤作用;选择合适粒径矿料作为沥青混合料的粗细集料。因为,粗集料粒径过大,虽然其强度很高,但是不利于压实,且容易造成空隙率偏大;粗集料粒径过小,则其强度就很难达到要求;此外,在选择集料粒径的时候还应该综合考虑沥青铺装层的厚度;在运输过程中采取一定的保温措施,尽量保证集料内外部温度的降低程度一致;②沥青路面施工过程中,严格控制压实度;③车辙由基层或土基强度不足产生时,先进行补强处理,再修复面层;④轻度车辙,先将路面烘烤、耙松,然后添加适当新料压实即可;⑤重度车辙,应先用铣刨机将面层拉毛,再重新铺筑。
4 拥包
4.1 产生的原因
沥青路面产生拥包的原因很多,主要是由于沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低,矿料级配不良,细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,在行车作用下产生拥包。其他还有交通量的大小,车辆超载情况,温度,路线线型,路面设计,路面材料等都会引起沥青路面出现拥包现象。
4.2 处理方式
沥青路面出现拥包的处理方式如下:①对于施工时不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包,将拥包除去即可;②已趋于稳定的轻微拥包,应将拥包用机械刨削或人工挖除,并将路表处治平整;③沥青用量过多导致的严重拥包,应该用机械将拥包除掉,并且对碎屑、杂物等进行清理后,采用沥青混合料对该处的面层做处理。④基层导致的严重拥包。应该将此处的基层进行清理,采用符合原材料的基层材料进行修复,待基层处理好后,再重做面层,确保面层的质量。
5 总结
沥青路面产生病害的原因是多方面的,需要从各个方面找准原因,并且采取合适的处治措施,更有效的办法是做好预防措施,加强施工的质量,做好施工的每到工序,同时要做好预防性养护,采取积极有效的防治措施,延长沥青路面的使用寿命。
[1]刘伟.沥青路面的施工工艺和质量控制[J].黑龙江交通科技,2011(09).
[2]李万凤.论公路施工技术管理的关键因素[J].黑龙江科技信息,2012(23).
[3]李金宇,衣英俊.浅谈预防沥青路面破坏机理及建议措施[J].黑龙江交通科技,2006(09).
[4]李凌伟.浅谈沥青砼路面施工质量控制和管理[J].科技咨询导报,2007(19)
[5]魏群.沥青砼路面裂缝原因分析及防治措施[J].吉林交通科技,2006(01).