浅谈沥青混凝土路面病害产生原因和处理方法
2016-11-15许俊明吴胜桦
许俊明?吴胜桦
摘 要:随着我国公路建设的发展,沥青混凝土路面以其比单纯的混凝土路面具有诸多优势特点,而越来越多地被应用到高等级公路建设中,但是沥青混凝土路面的一些问题却不容忽视。本文对沥青路面病害类型及产生的原因作出了论述,重点对病害的处理方法进行了分析。
关键词:沥青混凝土;病害产生原因;处理方法
1 常见沥青路面病害类型及产生原因
沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果,其种类繁多,但主要表现为裂缝、车辙、沉陷、坑槽、唧泥、泛油、波浪、拥包、表面磨光、松散剥落等。现就沥青混凝土路面最常见的裂缝、路面推移、泛油和油斑、车辙产生的原因进行分析。
1、裂缝
裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一,按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种:
1.1横向裂缝:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝,裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。
1.2纵向裂缝:裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。主要集中在行车道轮迹分布密集处,因为高速公路交通渠化分明,轮迹位置及轮迹分布范围较小,大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上,快车、小型车,轻型车行驶于超车道机会明显增多,超车道上荷载较小,交通量相对较小,纵向裂缝也较小,纵缝缝宽一般在5~10mm,靠近标线或位于车道中央,且绵延几十米,甚至数百米。常以单条裂缝形式出现。产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起。
1.3网状裂缝:裂缝纵横交错,缝宽1 mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。
1.4反射裂缝:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层的开裂通常由温缩或干缩引起,多数情况是在基层铺筑后,由于未按规定及时养生或未及时铺筑沥青面层,使基层长期暴露在大气中,在降温和水分联合作用下而开裂;当然也可能是在铺筑沥青面层后,路面在使用过程中,由于温度骤变使基层的日溫差超过某一范围致使其温度应力超过其抗拉强度而断裂。后者一般发生在沥青面层较薄且日温差较大的地段。
2、路面推移
沥青混凝土面层推移,主要是指混合料在道路的纵向发生位移,它可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生,尤其在高温天气下。
3、泛油和油斑
泛油和油斑是指沥青混合料中粘结料集中到局部地方,最直接的判断方式就是在道路轮迹处出现发亮的纵向条纹,在施工铺设和通车后阶段都有可能出现。
路面推移以及泛油和油斑这两种病害产生的最主要的原因是混合料离析。混合料发生离析时,粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置,使沥青混凝土不均匀、配合比级配与原设计不符,混合料失去原设计达到的粘接力就形成了路面推移,而混合料的不均匀还会导致集料和沥青分离,沥青集中到一处形成泛油和油斑。
4、车辙
车辙一般是在温度较高的季节,沥青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。它通常是在伴随沥青面层压缩沉陷的同时,出现侧向隆起,二者组合起来构成的。路面的永久变形主要发生在沥青面层中。因此,为了延缓车辙的形成,主要应从提高沥青面层材料的高温稳定性来着手考虑。
沥青路面车辙病害也较普遍,大部分集中在公路交叉口,车辆来往多,高温天气路面下受碾压严重更容易出现车辙,修补更换新的沥青混凝土后,但未经严格保养就投入使用,在新的碾压下又会出现车辙,往往出现恶性循环。
2 病害防治技术和处理方法
1、裂缝的预防措施和治理措施:
1.1产品生产前对原材料特别是沥青做试验,根据《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96)要求,按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。
1.2合理组织施工,尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理,应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料,然后预热软化接缝处,涂刷乳化沥青,再铺筑新混合料。碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15-20cm,直到压路机全部在新铺层为止。
1.3沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前,须铣削原路面后再加铺,以延缓反射裂缝的形成。
1.4在路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前,必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥。灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。对裂缝很大的情况,必须将裂缝两边沥青混凝土开挖,先处理基层再摊铺新混合料,水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。
2、路面推移以及泛油和油斑的预防措施和治理措施:
提高混合料在压实后的内在稳定性,适度降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象,如出现时可采用人工局部挑出。另外运输途中绝不能出现颠簸严重,运输时间长情况。
3、车辙预防措施和治理措施:
主要是提高混合料的高温稳定性。近几年来的改性沥青混合料的生产施工实践证明,采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能,粘度提高,感温性能稳定,沥青软化点提高,针入度提高,耐老化性能提高,从而也相应的提高了沥青的高温稳定性和抗车辙能力。改性沥青分为三类:第一类为矿物类填料,如碳、木质素、石棉等;第二类为聚合物类,橡胶类SBS、树脂类EVA、PA等;第三类为添加剂,包括抗养化剂、抗剥落剂等。从改性沥青混合料生产实践中可知,PA对改善沥青混合料的高温稳定性效果明显,而EVA对改善沥青低温延度方面效果明显。
参考文献
[1]张设.浅谈沥青混凝土路面病害产生原因和处理方法[J]. 科技信息(科学教研). 2008(13)