浅谈沥青混凝土路面的病害及养护

(整期优先)网络出版时间:2012-07-17
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浅谈沥青混凝土路面的病害及养护

张启华

张启华(江西交通咨询公司,江西南昌,330008)

摘要:本文就几种常见的沥青混凝土路面病因进行分解,并结合实际,提出相应的处治和修补养护措施。

关键词:沥青混凝土路面早期病害成因分析养护措施

1﹑前言:

近年来,随着江西经济迅速发展,我省投入了大量资金对交通设施进行了改进。相继建成了多条高等级沥青混凝土路面。但是,随着一条条高等级公路建成并投入运营,早期病害就随之产生。具体表现为:裂缝、麻面、水破坏、松散、泛油、推移等。这些病害基本上是公路工程质量上的通病。

2、沥青混凝土路面病害成因:

2.1、裂缝

沥青路面产生裂缝的原因按形式有纵向裂缝、横向裂缝、尾裂与网裂几种,形成的原因不同,裂缝的分布形式也不一样。

纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的产生不均匀性质所造成的,特别是在旧路基拓宽地段,如329国道慈溪段改建工程,由于土质台阶处理不规范,分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。

和纵向裂缝一样,横向裂缝也不可避免的,横向裂缝的产生往往是由于温度的作用而产生的疲劳裂缝,当冬季气温下降时,沥青面层产生收缩,由于路面几何形状的关系,收缩的主轴为路线的纵向,因此形成的裂缝一般都是车道的中心垂直的横缝。当面层裂缝一旦发生冲刷,翻浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

当路面结构强度不均匀,局部范围的路基路面整体强度不足或基层失稳以及沥青面层老化,就会形成荷载型裂缝,这种裂缝一般表现为网裂,并在行车作用下发展成块状网裂。

2.2、麻面

麻面产生的原因主要是沥青用量不足,矿料的级配偏粗或嵌缝料规格不当,以及在低温、雨季施工时路面未能成型,导致粒料脱落,即形成麻面。

2.3、松散

松散是由于沥青表面混凝土表面层中的集料颗料脱落,从表面向下发展的渐进过程。其原因是使用的沥青稠度偏低,用量偏少,与矿料的粘附力不足,或沥青加热过高失去粘性,或所用矿料过湿,铺撒不匀以及嵌缝料不合规格而未能被沥青牢固粘结所致。此外还有基层或土基湿软变形也会导致松散产生。

2.4、泛油

沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动使表面有过多沥青现象称作泛油。新建沥青混凝土在通车后的第一个高温季节,特别在连续多天高温后,在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实,易导致沥青混凝土过多的自由沥青向上移动产生泛油现象,油石比偏大地段表现的尤为明显。

沥青用量过大是产生沥青面层泛油的主要原因,而沥青用量过大的主要原因有:

(1)、沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法,当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的击实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度,如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多。但目前由于多种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。

(2)、施工控制不严和管理不善,有些施工单位在施工过程中私自改动配合比,沥青混合料拌合不匀都是造成沥青混凝土路面局部沥青偏大的主要原因。

(3)、少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料,有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力越大,但实际情况恰恰相反,包覆矿料沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力越大。

在严重泛油路段,沥青面层表面发光,发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。

2.5、推移

推移的产生一般与基层施工质量,透油层洒布质量,超载车辆比重加大,沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净,透层油洒布不匀等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成通车后,在大量行车(超载车辆)荷载作用下,由于与基层粘结不良,特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。

3、沥青混凝土路面处治及养护措施

因沥青混凝土路面早期病害不能彻底根除,所以在养护过程中要加强养护管理,提高养护质量,及时对路面进行保养和修理,防止路面松散,裂缝和壅包等多种病害的产生从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。保持和提高路面的强度,确保路面的耐久性。

3.1、裂缝养护措施:

对于轻微且无变形的裂缝,可在高温季节采用喷洒沥青撒料压方法进行处治,或进行小面积封层,在低温潮湿季节可采用阳离子乳化沥青封层或采用乳化沥青稀浆封层。

当基层收缩引起的反射裂缝以及面层的温度收缩裂缝缝宽度在6mm以内的可将裂缝刷扫干净,清除光土后采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料的方法进行封堵。缝宽大于6mm的应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘,或沿裂缝开槽后进行清除。采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充,捣实,并用熔铁封口。随即撒砂扫匀;也可采用乳化沥青混合料封填。

对于大面积的网裂、龟裂,如因基层、土基的原因所引起的,应分析原因先处理土基或补强基层后再修复面层。如为面层老化或沥青性能不良的原因所引起的,经技术,经济比较,可选用以下方法处治:(1)乳化沥青稀浆封层。(2)层铺法或拌和法铺沥青混合料上封层,或先铺设土工布后再加铺沥青混合料上封层,以防止裂缝的反射。(3)稳胶沥青薄层罩面。

3.2、麻面养护措施:

对于麻面如不及时处理,往往由于麻面渗水,沥青面层碎裂可发展成为松散。当麻面路段面积大时,可在气温上升时将其清扫干净,喷洒沥青后,撒布3~5mm石屑或粗砂,扫匀并用轻型压路机压实予以处治。在低温潮湿季节可用乳化沥青碎后混合料修理,小面积麻面可采用乳化沥青封层修理。

3.3、松散修补措施

对于由面层所引起的大面积松散,可将松散材料清除,然后重铺沥青面层:轻微的可采用封面的方法的处治。

对于由基层或土基引起的松散,应先处理基层或土基后再重铺沥青面层。对于局部的严重的松散以及因油温过高,沥青失去黏性造成的松散,应采用挖补法处理。对于采用酸性石料与沥青粘附性差而造成的松散,则应在沥青中掺加抗剥离剂,增黏剂,或用部分干燥的生石灰粉,消石灰粉,水泥代替填料以及用石灰浆处理粗骨料等抗剥离措施。以改善沥青与矿料的黏附力,提高沥青混合料的水稳性。

3.4、泛油的处治

处治泛油应先对泛油路段取样作混合料抽提试验,根据其油石比确定不同的处治方法。对轻度泛油可采用撒3~5mm的石悄或粗砂,控制车辆碾压至不粘轮为止。对泛油较重路段,根据情况先撒5~10mm的碎石,引导行车均匀碾压将其稳定后,再撒2~5mm的石屑或粗砂,控制行车碾压成型。对严重泛油路段,先撒一层10~15mm或更粗的碎石,用压路机强行压入,待其基本稳定后,再次撒布5~10mm碎石和3~5mm石屑,引导行车碾压成型。处治泛油的原则:必须掌握先撒粗料后撒细料和少撒,勤撒,撒匀。不应过多重复使用细料,以免形成软的沥青层,影响路面稳定性。

4、结束语:

总之沥青路面早期破坏不仅与设计,施工等路面引成前的环节有关,而且与路面形成后的使用,养护和管理有着紧密联系。因此,要消除沥青路面早期破坏这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要设计施工养护各方各负其职,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能,才能提高工程质量,才能减少通病的发生。