沥青公路路面病害的成因与防治

发表时间:2016/5/25   来源:《工程建设标准化》2016年2月供稿   作者:赵玮 孙朝
[导读] (铜川市交通建设工程质量监督站,陕西,铜川,727031) 公路沥青路面处于露天环境中,受风吹雨淋和车辆荷载的影响。

(铜川市交通建设工程质量监督站,陕西,铜川,727031)
 
        【摘  要】公路沥青路面处于露天环境中,受风吹雨淋和车辆荷载的影响,难免出现裂缝、坑槽等病害,虽然这些病害十分常见且通常在产生初期不会对行车安全造成显著的影响,但随着时间的推移和行车的不断影响,病害可能进一步发展,对公路的服务性能和使用寿命造成严重的影响。严重的沥青路面病害一旦出现,维修起来通常费时费力,且将对公路的正常使用造成一定的影响。因此积极采取以预防为主的病害处理措施十分必要。
        【关键词】沥青公路路面病害;成因;防治

        引言
        沥青路面是以路用沥青作为粘合材料,混合粗集料、细集料、矿粉及必要的添加剂,按照实验比例混合而成的路面铺筑材料,在各类路面结构中具有其独特的优点。它不但有很强的力学承载力,而且具有较高的平整度、水稳性、气候稳定性,具有良好的耐用和防滑性能。但因沥青路面为柔性结构,随着车辆荷载反复作用和沥青老化,沥青路面也会出现诸多病害,这些病害严重威胁着公路整体结构的稳定性和道路的服务水平。因此分析这些病害的成因,并且提出较为科学的养护方案就显得格外重要。
一、公路沥青路面常见病害
        1、裂缝病害
        (1)纵向裂缝
        纵向裂缝指的是与道路中线大体平行的裂缝,这类裂缝常常伴有少量支缝,其产生原因主要包括:因荷载反复作用而造成的疲劳裂缝;地基平整度不足或强度不均匀;水渗透后造成路基、路面结构松散而引发裂缝。
        (2)横向裂缝
        横向裂缝即与道路中线接近垂直的裂缝,这类裂缝多伴有支缝,且多出现在道路的两侧部位,逐渐向道路中心发展,不及时加以维修处理会贯通全路幅。横向裂缝的产生多与温度的变化有关,同时,基层收缩裂缝也常常导致路面横向裂缝。
        (3)不规则裂缝
        多由沥青老化、路基变形、路面排水不畅、车辆荷载集中作用造成,形成不规则裂缝,又称龟裂,该类裂缝一旦形成,路面集料不断剥落,路面水逐渐下渗,继而破坏路面基层、底基层,对路面破坏较为严重,严重者将发展为坑槽、路面整体破坏。
        2、坑槽
        坑槽,为沥青路面面层结构已整体破坏脱落,基层结构已部分出漏,甚至引起基层破坏。坑槽出现,多由路面不规则裂缝、积水、路基强度不足引发,严重影响行车舒适性和安全性。
        3、拥包
        拥包的产生,多出现在弯急坡陡路段,因车辆荷载冲击,路面面层结构与下覆结构层因结合不紧密而产生推移、滑移等变形病害。拥包一旦产生,经引起路面结构整体损坏。
        4、路面抗滑性能不足
        路面抗滑性能,为沥青路面使用性能的重要参数,将影响道路服务水平,尤其是雨雪天气,严重影响车辆通行的安全性。路面抗滑性能下降,多由于路面结合料级配、沥青用量不合理及路面使用年限较长引起,需在运营、养护中予以足够重视。
        5、车辙病害
        沥青道路在车辆负载的长期作用下会慢慢的被补充压实,这便会使结构层材料产生侧向位移,最终导致永久性变形。
二、沥青公路路面病害的防治措施
        1、施工阶段,严格控制原材料质量
        沥青的选取选用具有良好的高低温稳定性、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青,在条件许可的情况下,可选用改性沥青,以提高其性能指标;骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。若需要,可添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。



        2、施工阶段,严格控制路基强度、路面基层及面层施工质量
        路面裂缝、沉陷、坑槽等病害,大都与路基强度不足、半刚性基层裂缝有不可分割的关系。因此,在施工阶段,应严格控制路基施工质量,确保路基强度,减少不均匀沉降。路面基层施工,需严格控制半刚性基层水泥、石灰等结合料的用量,并重视养护,避免产生基层裂缝,从而反射形成路面裂缝。路面面层施工,则需重视施工缝处理及各结构层层间封层、粘层处理,就可避免很多裂缝、拥包病害。
        3、运营阶段,做好对沥青路面裂缝的处理
        运营阶段,沥青路面裂缝产生以后,要及时的进行有效处理。裂缝产生初期,可采用乳化沥青灌缝封闭裂缝,阻止路面水下渗继而阻止裂缝继续发展;裂缝发展严重路段,应首先分析裂缝类型,判断路面基层是否存在病害,确定合理的处治深度。其处治深度应包含病害的全部深度,处治范围应该对病害的全部范围进行适当加大,进行切割开挖,首先喷洒粘层沥青,之后采用基层材料、面层材料填筑压实。如果条件允许,应该对处理之后的路面,整体加设一层封层,起到较好的保护作用。
        4、防治水破坏对路面的措施
        水对沥青路面病害的出现具有直接的诱导作用,沥青路面上经常会出现孔隙水、层间水或者是深层水,这些水会破坏公路路面整体的结构,对行车安全造成严重的影响。此外,层间水对沥青路面的破坏性也是巨大的,没有充分蒸发的表层水会渗入到路面以下,进而形成层间水,这些层间水会渗入到地基的各个层次,使得路面的承载力发生偏移。
        为了提升沥青混凝土路面的施工质量,防治水破坏的发生,首先要选择合适的沥青混凝土类型,从目前的沥青路面施工技术来分析,密实式粗集料开级配沥青混凝土一方面有优秀的不透水性,另一方面比连续级配沥青混凝土的高温抗形变能力更强,在使用前者进行表面层施工的时候,其抗滑性能优越。其次,加大对优质沥青与抗剥落剂的使用,提升与碎石的粘附效果。在大部分情况下,花岗石等酸性石料与沥青的粘附效果不高。所以,在高等级公路建设的过程中,最好选用针入度较小的沥青,并结合抗剥落剂的使用,以提升沥青与碎石料的粘附效果。在沥青路面施工的过程中,要加大对施工现场的管理与控制,保证施工质量的提升。再次,要加大对沥青路面施工的优化与设计,在沥青面层层间要做好防水材料的使用,不管是哪一种沥青混合料,其空隙率是客观存在的,因此会受到一定的水破坏。通过在沥青面层表面进行防水材料的使用,能够有效的提升沥青路面的抗渗水能力。
        4、车辙修补方法
        车辙病害路段,首先分析车辙病害的严重程度,判断处治范围。如果车辙导致路面大量沉陷、坑槽、龟裂,则应进行路面补强设计,将已经破坏的路面结构层铣铇,加铺补强层路面结构。若车轮轨迹线严重沉降、裂缝,但周边路面结构完好,可针对破坏部分路面结构进行切割挖除至完好基层,之后重新铺设基层、封层、面层材料,并要求每层之间应至少扩大20cm处治范围。车辙部分修补完成后,应整体加铺一层微表处或上面层以提高路面整体平整度和强度。
        5、拥包的修补方法
        拥包对公路正常的通车具有十分严重的影响,可以采用以下几点方法进行修补:第一,针对路基强度不足引起的拥包病害,应进行路基强度处治,之后重新铺设路面结构层。第二,针对路面结构层推移产生的拥包病害,应挖除上部发生推移的路面结构层,并将其下部完好的路面结构层铣铇1~2cm,同时可按照5~10m间距横向切割宽30cm矩形槽,之后洒粘层油,铺设上部路面结构,并注意上下层间沥青混合料粒径的组合设计,需用合适的沥青混合料标号。
        结束语
        综上所述,受施工质量、自然条件、材料性能的影响,公路沥青路面病害的产生几乎是不可避免的,但结合每种病害的产生原因和特点采取针对性的处理措施,能够将病害的危害程度控制在最小的范围内,维持公路路面的正常使用性能和安全性能。本文就沥青路面的常见病害提出了处理措施,但在日常养护工作中仍应遵循“预防为主,防治结合”的原则,强化对公路状况的观察,一旦发现问题及时进行进行处理。
        参考文献
        [1]汤映强.沥青混凝土路面病害的产生原固与防治[J].科技致富向导,2014(09):47- 49.
        [2]侯昭涛.道路施工中对沥青路面施工质量的控制[J].黑龙江科技信息,2014(15):65 -67.
        [3]常全明,周华,向晓莉等.公路软土地区桥涵地基处治对策[j].科技信息,2010(12):74-76.
 

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