【摘要】隨著高速公路交通量的日益增長和重載超載車輛的增多,加上由于受到溫濕度的變化以及設計、施工、材料和養護等因素影響,瀝青路面常出現各種病害,如裂縫、車轍、松散和坑槽等。以下根據我多年在高速公路瀝青路面施工的經驗,淺談瀝青路面最常見的病害原因及防治措施。
【關鍵詞】瀝青路面;病害;防治措施
1、瀝青路面裂縫
1.1 裂縫的成因。裂縫是瀝青路面早期破損最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進入水分使基層甚至路基軟化,導致路面承載力下降,加速路面破壞。裂縫的產生主要由于路基路面施工質量不高、路面滲水、氣溫與交通條件等方面造成的。
瀝青路面裂縫主要有三種形式:縱向裂縫、橫向裂縫和網裂。
橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現于路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。橫向裂縫的產生的原因有施工縫未處理好,接縫結合不良,瀝青未達到質量標準,基層收縮裂縫的反射縫,橋涵兩側填土產生地基沉降等。
縱向裂縫是與路面中線近于平行的裂縫,主要發生在緊急停車帶、路肩或行車道部位,裂縫容易使路基發生滑移,危險性很大;縱向裂縫的產生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的,特別是在舊路基拓寬地段,由于土質臺階處理不規范、分層填筑厚度及壓實度控制不嚴,尤其在有地表水滲入的情況下,這些地段往往是縱向裂縫的高發區。
網裂是由于水滲入表面層后滯留在表面層的下部和下層的交界面上,因此在長期行車荷載作用下,瀝青膜開始從面層的底部剝落并逐漸向上擴展,隨著下部大量碎石上瀝青的剝落,瀝青混凝土也就失去了強度從而產生網裂和形變。
1.2 裂縫防治措施。針對以上分析的瀝青路面裂縫成因,需要從設計、施工、材料和養護等各方面采取相應的預防措施。瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的,選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青和精選礦料,并要合理控制瀝青混合料配合比,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優良;在路基工程施工時,就要特別注意加固地基,使用合格填料填筑路基,防止不均勻沉降,確保路基有足夠的強度和穩定性;而在瀝青路面施工過程中,更要嚴格按照規范與設計要求控制各個施工環節,保證瀝青路面攤鋪、碾壓質量;最后一定要做好瀝青路面的養護管理。
2、車轍
2.1 車轍形成的原因。車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。主要是由于瀝青混合料級配設計不合理,穩定性差或由于基層及面層施工時壓實度,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復作用下出現固結變形和側向剪切位移引起的。車轍降低了路面平整度,當達到一定深度時極易導致交通事故。車轍是瀝青路面在汽車荷載反復作用下產生豎直方向永久變形的積累。產生瀝青路面車轍的主要因素有:瀝青路面結構本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。瀝青混合料在較高溫度條件下的強度不足,是路面產生車轍損壞的主要內因。
2.2 車轍的防治措施。車轍的防治措施有:對于輕微車轍,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。當瀝青面層磨損、橫向推移時,應清除松散層,用銑刨機拉毛,重鋪面層。對于因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層。加強路面基層施工質量,提高基層平整度是有效防治病害的條件之一。同時,瀝青面層鋪筑前透層油的灑布尤為重要,透層油灑布前首先必須認真清掃基層表面浮土及雜物并且保證透層油灑布的均勻性和設計用量,提高基層與面層的粘結力。除此之外,近年來超載車輛越來越多,與設計荷載相比超載十分嚴重。在重荷載重復作用下,特別在車輛啟動或剎車頻繁的叉路口及轉彎處瀝青路面很快產生破壞,推移、裂縫尤為常見。
3、瀝青路面的松散
3.1 松散的原因。“松散”是瀝青路面常見病害。其癥狀為瀝青混凝土中瀝青與集料的粘結力作用逐漸下降并喪失,在車輛荷載作用下使瀝青混凝土表面層呈松散狀態,面層中的集料顆粒脫落,粗細集料散失,路面磨損,路表粗麻,多處微坑,表層剝落,路面外觀質量差,行車不適。如不及時治理,它會從路表面向下不斷發展,以致形成坑槽。松散產生的因素有很多,具體可以歸結為以下幾個方面:由于瀝青混合料中瀝青偏少,油石比偏低,使得瀝青與集料間粘結性差;因低氣溫施工,壓實度過小,造成瀝青面層內部空隙率過大,在車輛的載荷作用下造成的瀝青面層松散;集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,在表面的摩擦力作用下磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫離,這種情況主要是由于集料含泥量超標所造成的;瀝青混合料拌合時瀝青溫度過高,導致瀝青老化,瀝青膜剝落使瀝青與集料的粘結力減弱而產生松散;基層強度松軟而引起的面層龜裂松散;骨料選擇有誤,選擇了酸性骨料與瀝青粘附性差而造成的松散;水損害導致的松散,由于車輪動態載荷的作用,水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,使瀝青粘附性降低病逐漸喪失粘結力,瀝青膜從集料表面脫落,瀝青混合料出現掉粒、松散。
3.2 松散的防治措施。松散大多發生在瀝青路面病害的初期,其往往是由于采用的瀝青稠度偏低,粘結力差,用量偏少;或所用的礦料過濕,鋪撒不均勻;或所用嵌縫料不符合規范而未能被瀝青粘牢或壓實度過小面層內部空隙率過大而造成的。所以為有效預防松散現象的產生,應該選用合格的瀝青、礦料等原材料,同時應該要特別嚴格控制瀝青用量、細集料含泥量及礦粉摻量以增強瀝青混合料的粘結力。嚴格控制瀝青混合料均勻性,防止混合料離析,嚴禁使用過濕礦料。嚴格控制施工溫度及壓實效果。瀝青混合料施工溫度過高會導致瀝青老化,降低與礦料的粘附性;溫度過低會導致混合料壓實困難,造成混合料內部空隙率過大。
4、坑槽
4.1 坑槽的成因。坑槽是常見的瀝青路面早期病害,是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。 雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復作用下動水沖刷半剛性基層的細料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產生唧漿的位置,瀝青面層產生網裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴大,最后形成坑槽。
4.2 坑槽的防治。預防坑槽損害,首先要嚴格控制瀝青混合料質量,選用優質的瀝青和集料,合理設計混合料級配; 其次要嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、松散等及時維修,避免其迅速發展為坑槽。坑槽出現之后要采取合理的方法及時修補,若坑槽范圍較小,結構較穩定,可采取人工挖鑿和攤鋪的局部修補;當出現大面積坑槽病害時,應采用銑刨機銑刨路面,重新鋪筑面層;此外由于基層原因而出現的坑槽或沉陷,還需要對強度和穩定性不足的下承層進行處理與修整。
5、結語
瀝青路面中的病害給道路交通帶來各種各樣的隱患,這是一個不容忽視的問題,但這些病害不是不可克服的。只要我們認真選材,精心設計,把握住各個施工環節,嚴格按照施工規范和操作規程進行施工,做好道路養護工作,加強變通管理,很多病害是可以避免和降低損害的。瀝青路面病害的防治,應堅持“預防為主、防治結合”的原則,設計、施工、養護管理階段均應加強質量意識與質量控制力度,防止路面病害的發生。公路瀝青路面投入使用后,路政部門也應該要加強巡檢,嚴查超載,現實中超載問題對瀝青路面的破壞作用,往往比想象要大得多。
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