張 娜
(伊犁公路管理局伊寧公路管理分局)
淺談瀝青路面常見的病害及防治
張 娜
(伊犁公路管理局伊寧公路管理分局)
摘 要:介紹了瀝青路面的常見病害,對瀝青路面病害產生的原因進行了分析,并提出了相應的預防措施和維修對策。
關鍵詞:瀝青路面;裂縫;車轍;松散;坑槽;泛油
隨著我國經濟的高速發展,我國的道路建設也在迅猛發展,瀝青路面的施工得到了普遍的推廣應用。瀝青路面具有表面平整、堅實、無接縫、施工工期短和養護方便等優點,使行車平穩舒適。但隨著交通量的增大,瀝青路面出現了多種多樣的病害,這些早期病害也越來越引起人們的重視。經過長期對公路實際情況的調查,談談瀝青路面中常見的幾種病害出現的原因及其預防處置措施。
瀝青路面的病害表現的形式和特征是多種多樣的,經分析主要有以下幾種常見的病害。
不論路面基層是柔性的還是半剛性的,瀝青路面在使用期間都會出現不同程度的裂縫,它是瀝青路面最常見的損壞現象之一,也是目前國內外道路中普遍存在的問題。按外觀通常表現為縱向裂縫、橫向裂縫和網狀裂縫等幾種。
縱向裂縫是沿道路的縱向開裂,一般與行車方向基本平行,但長寬不等。產生的主要原因是混合料攤鋪時縱向施工搭接不好,冷接縫結合不緊密;縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷;拓寬路段的新老路面交界處不均勻沉降;局部地基天然含水量較高,出現不均勻沉降;或中央分隔帶、綠化帶等滲水使局部路基含水量增加,承載力降低,在荷載的作用下,路基產生滑動。
縱向裂縫的預防。宜全幅一次攤鋪,如分幅攤鋪應確保前后幅緊跟,上、下層的縱縫須錯開一定距離;溝槽回填應分層填筑、壓實,壓實度必須達到設計要求;拓寬路段的基層厚度、材料必須與舊路一致,攤鋪面層前,舊路面側壁應涂刷粘層瀝青,新舊路面接縫宜用熱烙鐵燙密;地基分層填筑和壓實,使路基盡可能均勻,并預先采取措施防止地表面水滲入地基。
縱向裂縫的治理。對于微小裂縫可不作處理,稍大裂縫可用改性乳化瀝青灌縫,嚴重裂縫可用改性瀝青灌縫;對于尚未穩定的縱向裂縫,還應根據裂縫產生原因,采取排水、防滲及加固等措施,使裂縫穩定不再繼續發展。
沿道路的橫向開裂,與道路中心線基本垂直,長度有貫穿整個路幅的,也有橫穿部分路幅的,貫穿縫沿路面一般分布均勻。產生的主要原因是瀝青是一種對溫度變化比較敏感的材料,溫度下降時,瀝青混合料變硬變脆,收縮變形,當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫;基層在成型過程中因混合料水分蒸發干燥引起收縮,或者在寒冷季節發生低溫收縮?;鶎赢a生裂縫后,隨著溫濕的循環變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青面層底面裂縫,裂縫將逐漸反射到瀝青層表面;在軟基與非軟基交界處、軟基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青面層。
橫向裂縫的預防。按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,宜采用優質瀝青;基層混合料應在接近最佳含水量的狀態下碾壓,經常灑水,防止水分過快損失,并及早鋪筑上層或進行封層,減少基層干縮;加強軟基處理,避免不均勻沉降,對構筑物兩側回填應充分壓實或采取加固處理。
橫向裂縫的治理。因瀝青混凝土溫縮及基層開裂引起的橫向裂縫,如縫寬較小可采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫封堵,如縫寬較大可采用中料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,并用烙鐵封口;由差異沉降引起的橫向裂縫,如縫寬較大,則沿橫縫開槽,挖除上面層,先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格柵,重新攤鋪上面層。
由一系列多邊形小塊組成網狀開裂,裂縫縱橫交錯,它的初始形態一般是單條或多條平行的縱縫,而后在縱縫間出現橫向和斜向連接縫,形成縫網。產生的主要原因是瀝青及瀝青混合料質量差,或路面材料配合不當,拌和不均,瀝青與石料粘結差;路面結構中夾有軟弱層或泥灰層,粒料層松動,水穩性差;路面出現橫裂或縱裂后未及時封填,致使水分下滲,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂;瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞。
網裂的預防。原材料和混合料質量嚴格按規范要求選定、拌制和施工;瀝青面層攤鋪前,認真檢查下臥層,對軟弱層進行處理,同時保證瀝青面層各層的最小施工厚度,并采取有效措施排除結構層內的積水;在路面出現縱裂及橫裂后要及時處理,修補完善;路面結構設計應充分考慮使用期限內的交通荷載要求,上基層選用水穩定性能良好的材料,另外須對車輛的載重進行有效控制及管理。
網裂的治理。輕微網裂可用玻璃纖維布罩面,對大面積的網裂,可加鋪乳化瀝青封層,或在補強基層后重新罩面,修復路面;如夾有不穩定結構層時,應將其鏟除;如因結構層積水引起網裂,須鏟除面層,然后加設排除路面滲透水的設施,再鋪筑新混合料;由于路基不穩定導致網裂時,可采用石灰或水泥處理路基,或注漿加固處理;由于基層軟弱引起網裂時,可采取加厚、調換或綜合穩定的措施進行加強。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度和氣候條件等。預防裂縫產生的主要措施是處理好地基,若路基分層填筑和壓實的好,使路基盡可能均勻,特別是預先采取措施防止地表水滲入地基的情況下,可以降低裂縫的形成。
車轍是在與時間有關的荷載因素和氣候因素共同作用下,輪跡帶逐漸產生下凹變形并形成兩條縱向轍槽。車轍多產生在車輪經常碾壓的輪跡帶上。車轍產生的原因是瀝青混合料油石比過大,雨水侵入瀝青混凝土內部容易造成路面推擠形成車轍。瀝青的高溫穩定性差,在高溫條件下,車輪碾壓反復作用超過了瀝青混合料的穩定極限,使變形不斷積累形成車轍。
車轍的處治:對于車轍深度小于10 mm的,路面與基層連接良好的,選擇高溫季節,將路面熱烘軟化后,耙松添加適當的新混合料進行壓實。對于車轍深度大于10 mm的,影響行車安全的應將刨除瀝青上面層,清理干凈后噴灑粘層油,重新攤鋪與原路面結構相同或接近的路面層,碾壓密實。
松散是直接影響行車安全的路面危害,隨著使用時間的增多,瀝青混合料本身的粘結性降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失。松散產生的原因主要是采用的瀝青粘結力差,瀝青用量偏少,或所用的礦料過濕,鋪撒不勻,礦料級配差未能將瀝青粘牢。
松散的處治:將松散料收集好,待氣溫高時,將松散部位清掃干凈,重新噴油封層,并用輕型壓路機壓實。若在低溫潮濕季節施工,也可以采用乳化瀝青封層處理。
坑槽是瀝青路面最常見的病害之一,是面層的網裂、龜裂不及時養護,瀝青路面上面層混合料局部孔隙率較大,瀝青與石料間的粘附力不強,路表水進入瀝青混合料中,經車輛反復作用使瀝青從石料表面剝落下來,瀝青路面便會出現松散,車輛將松散的石料帶出就會形成坑槽。
坑槽的處治:坑槽的修補分為冷補法和熱補法。在溫度比較低的情況下,應急的情況可使用冷補法,冷補后存在明顯的接縫,如處理不好易滲水,使接縫處出現唧漿,造成新的損壞。冷補前先將破損的表層清除,將坑底清掃干凈,用噴燈烘干槽底、槽壁,并在槽底及四周涂刷粘層瀝青,將事先準備好的冷補料填充至坑槽中,攤平后碾壓密實。熱補用于全天候修補坑槽,修補后與原地面保持平整,無弱接縫,修補效果好。修補坑槽應按照“圓坑方補,小坑大補“的原則,修補病害的形狀要呈方形,并且要與路面中心線平行或垂直,若坑槽深度大于6 mm時要分層填筑,分層壓實,應從四周向中間碾壓。
泛油是粘結料或瀝青漿溢出路面形成局部黑而光亮的斑面。由于混合料中瀝青用量過大,在嚴重泛油路段瀝青面層發光發亮,或者高溫時下層結料上溢等,都會引起泛油,抗滑性能達不到行車要求是往往會造成交通事故。
泛油的處治:對于路表泛油面積較小時,選擇高溫時用加熱的鐵鍬鏟除泛出路表多余的油,對于路表泛油面積較大的,影響行車安全的應刨除原路面重新攤鋪面層。
為了減少瀝青路面的病害發生,保證在瀝青路面上的行車安全和行車舒適度,應加大對瀝青路面日常養護的力度。加強路面的巡查,及時發現病害,仔細分析病害產生的原因,并有針對性的對病害進行維修。在巡查過程中,發現路面上有雜物,應及時清掃,保證路面的清潔,汛期路面的積水應及時排除,冬季應及時除雪,消除行車安全隱患,加強經常性和預防性的日常養護,保證路面及沿線設施的完好。
總之,瀝青路面在使用過程中,應各種原因會造成各種各樣的病害,若不能及時有效的進行維修,會對行車安全造成很大的隱患。要充分認識了解所產生病害的原因,對各種病害采取有效的措施及時進行維修,以保證行車的安全舒適。
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[1]公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004)[S].人民交通出版社.
[2]公路路面基層施工技術規范(JTJ 034-2000)[S].人民交通出版社.
[3]公路瀝青路面設計規范(JTJ 014-97)[S].人民交通出版社.
[4]公路瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTJ 052-2000)[S].人民交通出版社.
中圖分類號:U416.217
C
1008-3383(2011)06-0099-02
收稿日期:2011-04-11