公路瀝青混凝土路面病害與修復(fù)措施研究

陳自強(qiáng)

廈門合誠工程檢測有限公司（361000）

公路瀝青混凝土路面病害與修復(fù)措施研究

陳自強(qiáng)

廈門合誠工程檢測有限公司（361000）

隨著近年來我國道路交通量的日益增大，道路病害逐漸成為交通安全運輸?shù)年P(guān)注的重點。文章是作者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，主要分析探討青混凝土公路路面病害問題，以及提出相應(yīng)的修復(fù)措施，具有一定的理論與實際意義，以期給同類工程帶來一點幫助。

瀝青路面；裂縫；病害；處理方法

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的公路網(wǎng)也在不斷擴(kuò)大。公路質(zhì)量優(yōu)劣最直接表現(xiàn)為公路的路面，它不僅影響路面行駛的車輛舒適程度，還會影響公路的使用年限。而瀝青混凝土路面具有養(yǎng)護(hù)方便、表面平整無接縫、行車平穩(wěn)振動小等特點,屬于柔性路面，現(xiàn)已在我國公路建設(shè)中被廣泛采用。但由于瀝青混凝土路面在使用或是施工中出現(xiàn)了系列病害，很大程度威脅了整個公路的安全使用。所以，加強(qiáng)瀝青混凝土路面的病害防治,具有重要的現(xiàn)實意義。

以下就某公路瀝青施工過程中出現(xiàn)的裂縫、泛油等病害原因及處理措施進(jìn)行簡析與探討。

1 橫向裂縫

1.1 橫向裂縫的成因

某路段橋面瀝青在大面積攤鋪前，需要選擇一段瀝青施工試驗段。選擇的試驗段是在鋼箱梁上進(jìn)行的，在完成橋面鋼纖維混凝土鋪裝層后，還得需要對鋪裝層進(jìn)行拋丸施工，然后才能進(jìn)行瀝青工序施工。該試驗段的進(jìn)行時間是2013年3月初，該時期溫度較低，且晝夜溫差較大，瀝青混凝土攤鋪完成后，瀝青混合料表面溫度迅速下降，瀝青表面逐漸變硬變脆，產(chǎn)生了收縮變形，而當(dāng)收縮引力超過瀝青混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時，瀝青路面就會被拉裂，并逐步發(fā)展成上寬下窄的橫向裂縫。

由于當(dāng)時瀝青施工經(jīng)驗不足，再加上當(dāng)時氣溫較低，因此，在瀝青面層攤鋪完成幾天后，橋面就出現(xiàn)了不同程度的裂縫。為此我們制定出了不同的處理措施，來解決橋面出現(xiàn)裂縫的病害。該路段如今通車已經(jīng)達(dá)三年之久，處理過的裂縫也并未發(fā)生反彈現(xiàn)象。

1.2 橫向裂縫的處理方法

1）項目部首先從材料源頭開始著手分析,查閱瀝青路面施工及驗收規(guī)范，并結(jié)合當(dāng)時氣候、瀝青攤鋪機(jī)械設(shè)備等綜合因素的影響，找到橋面瀝青產(chǎn)生裂縫的原因。還要對瀝青材料進(jìn)行相關(guān)實驗，通過實驗室反復(fù)驗證達(dá)到減少甚至消除瀝青面層由于溫度原因產(chǎn)生的收縮裂縫的目的，以此選擇合適的瀝青類型。

2）試驗段施工存在的缺陷導(dǎo)致試驗段出現(xiàn)裂縫病害，所以，必須對所出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行修復(fù)處理。因為如果試驗段施工不能取得成功，將無法為后續(xù)橋面瀝青大面積攤鋪提供參考指導(dǎo)。因此，對當(dāng)時橋面出現(xiàn)的縫寬不同程度的裂縫的部位都按照裂縫的寬窄程度進(jìn)行了不同程度的歸類標(biāo)記。其中有細(xì)小裂縫（2～5 mm），也有大于5 mm的裂縫。按照瀝青道路施工規(guī)范要求，可以對小于2 mm的裂縫不處理，但是本工程的質(zhì)量目標(biāo)是創(chuàng)“魯班獎”，因此項目部要求精細(xì)化施工，對細(xì)小裂縫也提出了處理的要求。項目部根據(jù)以往橋面瀝青路面細(xì)小裂縫修復(fù)經(jīng)驗，選擇采用改性乳化瀝青進(jìn)行灌縫。在灌縫前，安排專人用吹風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)雜物從一端向另一端全部吹干凈，保證縫內(nèi)干凈干燥后，再采用乳化瀝青將縫隙灌滿，最后用細(xì)砂撒在表面上；在處理大于5 mm裂縫時，先采用空壓機(jī)將縫內(nèi)雜物吹出，遇到縫內(nèi)有無法吹干凈的雜物，就采用鋼鋸條進(jìn)行清除，在保證縫內(nèi)干凈干燥后，再用小于5 mm的細(xì)碎石和乳化瀝青按照一定的比例進(jìn)行調(diào)配并拌合均勻填入縫內(nèi)，需要注意的是，填入縫內(nèi)的拌合料要高于瀝青已鋪完的面層，便于之后壓實，以保證瀝青路面整體平整度。

3）在后續(xù)瀝青攤鋪時，為保證連續(xù)攤鋪作業(yè)，最大程度避免冷接縫的產(chǎn)生，要求將工作面盡量拉長。但有些關(guān)鍵部位，由于施工平面不足，不得不留冷接縫，所以在進(jìn)行后續(xù)施工時一般采用切割機(jī)將冷接縫沿邊緣切割整齊對冷接縫進(jìn)行處理，然后清除切割后產(chǎn)生的碎料，接著對接縫處進(jìn)行預(yù)熱軟化處理，處理完成后立即涂刷乳化瀝青，待乳化瀝青破乳后再鋪筑瀝青混合料并壓實。

4）瀝青路面攤鋪前，應(yīng)及時將混凝土表面的泥灰清理干凈。為確保工程進(jìn)度，2013年4月18日，由于時間緊迫,在進(jìn)行EL3聯(lián)橋面清理工作時,為給后續(xù)伸縮縫施工預(yù)留必須的施工時間，將橋梁混凝土表面灰塵清理完成后立即進(jìn)行了SBS瀝青碎石同步封層施工。但在瀝青攤鋪完成通車后不到一個月的時間，橋面瀝青就出現(xiàn)了開裂，其主要原因就是橋面清理工作深度不夠，導(dǎo)致SBS熱瀝青與橋面混凝土粘結(jié)力降低,又加上車輛荷載的反復(fù)作用，使瀝青產(chǎn)生的裂縫隨著時間的推移越來越嚴(yán)重，最終嚴(yán)重影響車輛的安全行駛。項目部根據(jù)常規(guī)裂縫修復(fù)方法已經(jīng)無法達(dá)到徹底恢復(fù)的目的，因此立即決定外租一臺銑刨機(jī)，對EL3聯(lián)左幅橋面出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行了60 m×8 m的擴(kuò)大范圍銑刨,然后將銑刨后的瀝青沿邊緣切整齊，再對SBS瀝青碎石同步封層并碾壓，在涂刷乳化瀝青后重新進(jìn)行瀝青攤鋪并碾壓。現(xiàn)如今該工程通車一年多了，當(dāng)初經(jīng)過裂縫修復(fù)的部位依舊完好,沒有出現(xiàn)病害擴(kuò)大的情況。

將裂縫的幾種處理方法進(jìn)行對比，就修復(fù)時間而言，銑刨要比常規(guī)修復(fù)快得多，且施工工序也沒有那么復(fù)雜；就經(jīng)濟(jì)方面而言，常規(guī)修復(fù)要比銑刨經(jīng)濟(jì)得多。因此，對于采用何種修復(fù)處理方法，就需要根據(jù)實際裂縫病害的程度以及面積范圍而定。

2 泛油

2.1 泛油產(chǎn)生的原因

瀝青路面出現(xiàn)的泛油現(xiàn)象主要由以下幾個方面原因造成：

1）配合比的設(shè)計，馬歇爾設(shè)計法雖然是瀝青混合料的配合比設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)方法，但是馬歇爾擊實方法與實際路面的工程性質(zhì)相關(guān)性較差，該試驗確定的最佳油石比比旋轉(zhuǎn)壓實成型試驗確定的最佳油石比大,不能模擬壓路機(jī)和行車的壓實和沖擊作用。因而在配合比設(shè)計中容易造成瀝青的填充率過高等瀝青用量過多的情況，過量的瀝青在高溫天氣下發(fā)生膨脹，在充滿瀝青混合料中的空隙后溢出到路表，從而引起泛油；另外，可能是由于設(shè)計過程中所選骨料級配偏細(xì),造成空隙率過小但飽和度較大，加上在行車荷載和高溫的作用下，瀝青被擠出有限的空間，同樣造成路面泛油。

2）施工工藝的影響：瀝青混合料離析主要是由于攤鋪設(shè)備的機(jī)械性能以及操作手的操作技能差，使得細(xì)集料產(chǎn)生聚集，局部混和料的瀝青含量過大；再者，瀝青混和料的運輸距離過遠(yuǎn)也會引起瀝青混和料的分布不均勻；然后，過壓和過早開放交通都會使混和料在沒有達(dá)到設(shè)計穩(wěn)定值時空隙率下降過大，都會對瀝青路面的質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致瀝青溢出路面形成油膜。

3）在降雨量較大季節(jié)，可能會有路面積水，積水一旦滲入到路面結(jié)構(gòu)中，再加上在行車荷載的反復(fù)作用和動壓水的沖刷下，集料表面的瀝青可能會膜剝落形成自由瀝青，在水的作用下，被迫向上遷移導(dǎo)致面層上部泛油。

2.2 泛油的處理方法

在實際瀝青施工過程中,瀝青路面出現(xiàn)泛油，會對路面的使用功能帶來一定的影響，甚至?xí)o行車帶來一定的安全隱患。對于如何控制或者減少瀝青路面泛油現(xiàn)象的發(fā)生這一問題，項目部根據(jù)現(xiàn)場實際從以下四個方面著手控制泛油現(xiàn)象發(fā)生：

1）由于路面結(jié)構(gòu)孔隙率設(shè)計過小造成的泛油帶來的危害比較嚴(yán)重，項目部需要時刻保持與設(shè)計院的溝通聯(lián)系，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)孔隙率的設(shè)計，并嚴(yán)格進(jìn)行集料相關(guān)性能的選擇，優(yōu)化瀝青路面設(shè)計階段，以此來提高路面結(jié)構(gòu)孔隙率的穩(wěn)定性。

2）加強(qiáng)瀝青路面施工質(zhì)量的管理，嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比。在規(guī)范允許范圍內(nèi)，盡量減小油石比,以避免多余的瀝青在高溫作用下發(fā)生膨脹，填滿骨料后溢出路面，在面層上形成泛油。

3）在瀝青攤鋪過程中，安排專人負(fù)責(zé)控制瀝青路面的壓實度，并加強(qiáng)路面壓實度檢測力度。嚴(yán)格按照瀝青施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行碾壓，需按照初壓—復(fù)壓—終壓的程序選擇相應(yīng)噸位的機(jī)械進(jìn)行碾壓。

4）按照瀝青路面施工及驗收規(guī)范要求，橋面瀝青路面面層局部位置出現(xiàn)了輕微泛油，表面石子外露，可不作處理。當(dāng)然，也可進(jìn)行處理，對于橋面小范圍泛油的部位,采用小型切割機(jī)將泛油部位切齊，然后人工配合風(fēng)鎬對泛油的面層瀝青進(jìn)行鑿除并清理干凈，立即涂刷乳化瀝青，然后采用瀝青面層混凝土進(jìn)行修補(bǔ)并碾壓；但對于有些部位因施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽和大范圍泛油的情況，就要及時采用銑刨機(jī)將病害部位面層銑刨后重新攤鋪并壓實。

該工程以前出現(xiàn)泛油的部位，經(jīng)過處理后也沒有再發(fā)生。所以，需要根據(jù)現(xiàn)場實際發(fā)生的泛油范圍和嚴(yán)重程度，選擇既經(jīng)濟(jì)又快捷、還能達(dá)到修復(fù)效果的合適處理方法。

3 結(jié)語

國家對城市交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行的投入也是隨著社會和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展而加大的，我國在公路交通建設(shè)方面取得了巨大成就，不僅在交通施工領(lǐng)域取得了令世界矚目的成就，而且在交通工程管理以及養(yǎng)護(hù)方面也積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗。我國道路橋梁事業(yè)今后的工作重點也將從建設(shè)期轉(zhuǎn)移到養(yǎng)護(hù)期。由于瀝青路面的各種病害成因比較復(fù)雜，瀝青路面一旦出現(xiàn)損壞，將會影響交通運輸?shù)陌踩约巴〞常S修時也會增大人力和物力的投入。因此需要采取必要的措施防止瀝青路面病害的產(chǎn)生，這主要還是要加大瀝青路面的養(yǎng)護(hù)和管理力度；如果出現(xiàn)病害,為防止病害損壞程度的進(jìn)一步擴(kuò)大深化，也應(yīng)該立即組織力量進(jìn)行處理。

[1]趙鵬.瀝青路面常見病害分析及預(yù)防措施[J].交通世界, 2011.

[2]曾志華.瀝青混凝土路面病害原因分析及防治措施[J].四川建筑,2010.

[3]王守明.瀝青路面常見病害及防治措施探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010.