“白改黑”瀝青路面病害處治分析

鐘益升

（龍巖市公路事業(yè)發(fā)展中心長(zhǎng)汀中心，福建 龍巖 366300）

1 病害類型

一是裂縫，包含縱向、橫向與網(wǎng)裂三類。首先，縱向裂縫一般形成在路肩及行車道的位置，形成于路肩位置的縱向裂縫為月牙狀，會(huì)引發(fā)路基滑移的問題，存在較高的行車風(fēng)險(xiǎn)；形成于行車道的縱向裂縫一般為條帶狀，向路面縱向延伸。其次，橫向裂縫與道路中線相互垂直，最初形成于路面底部基層，逐步擴(kuò)展到路面上面層，分布比較勻稱，大部分沿原水泥混凝土路面假縫伸縮縫均勻分布。最后，網(wǎng)裂是由原水泥混凝土路面破碎板集中區(qū)域路面沉陷出現(xiàn)網(wǎng)裂，該病害與改造前路面病害處治不徹底存在直接關(guān)系。

二是松散，此類病害直接降低交通安全，可能發(fā)生在局部或者路面整體。其屬于瀝青道路的常見情況，實(shí)際表現(xiàn)為：瀝青和集料之間的黏結(jié)力不足，再加上行車荷載的影響，逐步出現(xiàn)松散的情況，集料顆粒脫落。假設(shè)未能有效處理，最終產(chǎn)生路面坑槽。

三是坑槽，通常由其他病害發(fā)展而來。

四是車道中心線處的帶狀碎裂[1]。

2 病害成因分析

2.1 裂縫病害的形成原因

其一，縱向裂縫的成因通常是原路面縱向裂縫處治不到位或根本未處治，路面改造后在重載交通的作用下產(chǎn)生的反射裂縫；在瀝青混合料攤鋪期間，搭接位置處理不善，均會(huì)引發(fā)縱向裂縫；部分路段壓實(shí)不均勻在交通荷載的作用下承載力分布不均，導(dǎo)致局部承載水平下降，路面拉裂后形成裂縫。

其二，本案橫向裂縫的病因在于“白改黑”時(shí)原水泥混凝土路面假縫及伸縮縫處治不到位，造成橫向反射裂縫；此外，該國道處于山嶺重丘區(qū)急彎陡坡路段較多，在重載交通的作用下發(fā)生面層滑移也是重要原因之一。

其三，網(wǎng)裂病害，一般是因?yàn)樵访嫫扑榘鍑?yán)重導(dǎo)致改造后瀝青路面受載不均勻而造成網(wǎng)裂；此外，瀝青混合料老化以及車輛超載等，都會(huì)導(dǎo)致改造后路面疲勞負(fù)載，從而使路面面層出現(xiàn)網(wǎng)裂。

2.2 松散病害

造成此種病害的原因多種多樣，例如：道路瀝青混合料的瀝青用量不足，導(dǎo)致混合料黏結(jié)力未能達(dá)到所需要求；道路施工中，由于溫度偏低以及壓實(shí)度不足，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部空隙較多，在長(zhǎng)期荷載作用下逐漸松散；集料顆粒外部附著大量粉塵，而瀝青膜長(zhǎng)期受到摩擦，逐漸失效，導(dǎo)致顆粒脫離面層；混合料在拌制期間，瀝青溫度太高，使材料發(fā)生瀝青焦化，降低內(nèi)部黏結(jié)性；骨料不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，影響瀝青黏結(jié)性也是造成路面松散的重要原因之一。

2.3 坑槽病害

一方面為水損害，起初自然降水會(huì)通過路面空隙與出現(xiàn)破損的位置滲透，儲(chǔ)存于基層表面，受到車輛荷載的影響產(chǎn)生灰漿，使上面層、下面層及原路面分離無法共同承載，灰漿經(jīng)過車輛擠壓引發(fā)唧漿現(xiàn)象，面層形成網(wǎng)裂，逐漸加重后出現(xiàn)坑槽。另一方面，汽車修理及機(jī)動(dòng)車漏油，導(dǎo)致瀝青路面被污染，并在長(zhǎng)期荷載下產(chǎn)生坑槽。而對(duì)于該類病害的預(yù)防，首要考慮的是瀝青用量、材料級(jí)配及原材料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，加強(qiáng)材料出廠時(shí)的溫度管控，選擇有利季節(jié)施工，路面壓實(shí)時(shí)壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，應(yīng)注重路面的排水問題，后期實(shí)施的“白改黑”工程中做好路面排水盲溝布設(shè)，防止因路面排水不暢而導(dǎo)致路面坑槽病害的出現(xiàn)。

2.4 道路中心線處的帶狀碎裂

帶狀碎裂的主要病因有：在道路長(zhǎng)期使用過程中重載交通渠化，車輛荷載作用于道路固定位置使路面中心處產(chǎn)生車槽；道路基層建設(shè)質(zhì)量不高，由于基層厚度或是材料、養(yǎng)護(hù)等某些方面的不足，使基層強(qiáng)度有限，在荷載大于道路可承受的強(qiáng)度時(shí)，會(huì)引發(fā)明顯變形出現(xiàn)轍槽；面層搭接部分的處理不當(dāng)，如在搭接縫位置沒實(shí)施切割處理，投入使用后會(huì)逐漸出現(xiàn)永久性的面層變形，影響路面平整度，在凹槽中形成積水后，會(huì)引發(fā)帶狀病害。

3 病害處治

處治路面時(shí)需對(duì)路面病害的形成原因進(jìn)行分析，選擇適宜的處治方法。

3.1 裂縫處治

其一，對(duì)于原路面開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的裂縫，如縫寬較小低于3mm 采用防裂貼處理，如寬度在3～5mm 時(shí)，將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹凈塵土后，采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵（見圖1）。如縫寬在5mm 以上時(shí)，將縫口雜物清除或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，對(duì)原路面裂縫位置進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施，再采用細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí)，并用防裂貼封口[2]。

圖1 微細(xì)裂縫灌縫處治

其二，對(duì)于原路面假縫及伸縮縫引起的橫向裂縫，本案采用沿橫縫兩側(cè)各50～100cm 范圍開槽，挖除上面層，清除縫口雜物，沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，對(duì)原路面裂縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處治，采用細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí)，原路面表面用防裂貼封口，重新攤鋪上面層進(jìn)行處治[3]。

其三，裂縫3～5mm 灌縫處治。

3.2 坑槽、網(wǎng)裂、松散、行車道帶狀碎裂處治

3.2.1 挖補(bǔ)處治施工工藝

本案采用的是“挖補(bǔ)”工藝，即將坑槽、網(wǎng)裂、松散、行車道帶狀碎裂部位挖除，若原水泥混凝土路面破碎嚴(yán)重，先對(duì)原水泥混凝土路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，再重做瀝青混凝土下面層及上面層。這種方式采取一刀切的方法，浪費(fèi)了本來可再生利用的混合料。

坑槽修復(fù)范圍標(biāo)定（工具：鋁合金標(biāo)定尺、粉筆）—坑槽切割及開挖（機(jī)械：富世華FS524 切割機(jī)、上海邁獅RWYD12 動(dòng)力站，廣州路潔內(nèi)燃破碎鎬）—坑槽廢料清理—坑槽表面粉塵清理（EB-650 背負(fù)式風(fēng)力滅火機(jī)）—撒布黏層油（LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)）—鋪冷補(bǔ)料或LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)拌和料—LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)拌和料壓實(shí)[上海閏多RS600A（威克諾森）手扶式壓路機(jī)]—坑槽邊緣貼防裂貼防止?jié)B水—開放交通。

3.2.2 采用“綠潔”冷補(bǔ)材料處治

“綠潔”全天候冷補(bǔ)材料是采用特殊配方制成，主要材料有濕潤(rùn)劑、防水劑、抗剝落劑、含聚混合物改性瀝青、普通骨料。瀝青冷補(bǔ)料與普通熱拌材料及其他瀝青材料對(duì)比，瀝青冷補(bǔ)料可以全天候使用，適用于任何天氣和環(huán)境下修補(bǔ)不同類型的路面病害。

（1）“綠潔”冷補(bǔ)材料各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)

狀態(tài)：黑色固體顆粒狀

包裝：復(fù)合編織袋包裝，25kg/袋

產(chǎn)品規(guī)格：03＃ 05＃

比重：壓實(shí)方比重：1m3≈2t（級(jí)配不同比重略有差異）按05＃級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算每噸材料可修補(bǔ)的面積（見表1）。

表1 每噸冷補(bǔ)材料的修補(bǔ)面積

材料級(jí)配：石料干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，具有良好顆粒形狀，符合道路用石料標(biāo)準(zhǔn)（見表2）。

表2 材料級(jí)配情況

（2）瀝青冷補(bǔ)料處治優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)：耐溫性強(qiáng)；修補(bǔ)方便；防水性強(qiáng)；黏結(jié)力強(qiáng)；靈活性強(qiáng)；性能穩(wěn)定；符合環(huán)保原則；操作簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：修復(fù)成本高。經(jīng)成本分析瀝青冷補(bǔ)料購買價(jià)1250 元/t，1m3約2t，修補(bǔ)4cm厚面層1m2需冷補(bǔ)料80kg，材料成本100元/m2。修復(fù)后使用時(shí)間短：因冷補(bǔ)料骨料較細(xì)壓實(shí)后易形成網(wǎng)狀裂縫而再次出現(xiàn)坑槽，使用壽命短。

3.3 采用LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)拌和料處治

方法一，全采用舊路面坑槽開挖材料回收利用進(jìn)行處治。該處治方法采用坑槽開挖時(shí)廢料進(jìn)行舊料再生，加適量的改性瀝青對(duì)路面坑槽進(jìn)行處治（見表3）。

表3 試配組分情況

優(yōu)點(diǎn)：一是處治時(shí)材料完全采用開挖的舊材料，舊材料經(jīng)LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)拌和加熱，加適量改性瀝青拌和出料，節(jié)省成本；二是舊料回收利用，符合環(huán)保原則。

缺點(diǎn)：一是因舊料油石比需測(cè)定，施工工藝較煩瑣；二是開挖的舊材料級(jí)配較差，部分為塊狀攪拌后無法散開并攪拌均勻，壓實(shí)后強(qiáng)度較低，處治后使用壽命較短，使用后一般一個(gè)月后坑槽再次出現(xiàn)。

方法二，舊路面坑槽開挖的材料回收利用添加適量瀝青及原材料（碎石骨料）進(jìn)行就地再生對(duì)路面坑槽進(jìn)行處治。

優(yōu)點(diǎn)：新舊料混合采用，添加適量熱瀝青及原材料（碎石骨料）進(jìn)行就地再生，有效節(jié)約成本；舊料回收利用，符合環(huán)保原則。

缺點(diǎn)：一是因舊料油石比需測(cè)定，施工工藝較煩瑣；二是和開挖的舊材料部分為塊狀，攪拌后無法散開并攪拌均勻，因此要求舊路面坑槽開挖時(shí)應(yīng)對(duì)開挖材料進(jìn)行搗碎處理，人工費(fèi)用高，修補(bǔ)效率較低。

方法三，采用全新配合比組分拌和熱拌瀝青混合料修補(bǔ)坑槽。該處治方法采用全新組分的瀝青混凝土組合材料加入LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)拌和，拌和后材料用于路面坑槽處治（見圖2）。

圖2 修補(bǔ)完成

優(yōu)點(diǎn)：該處治方法采用全新配合比組分材料進(jìn)行瀝青混凝土拌和，材料各組分可按瀝青混凝土設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行拌制，易于施工質(zhì)量控制。

缺點(diǎn)：挖除的舊料不能得到有效利用，舊料隨意堆放污染環(huán)境。

方法四，采用廣州路潔LRS-600L 移動(dòng)式瀝青熱再生機(jī)處治措施綜合分析。利用舊料與新料比8∶2，每拌料300kg 添加2.5kg 熱瀝青拌制的混合料使用效果最好，同時(shí)符合材料再生利用要求，建議瀝青路面病害坑槽處治采用該方法。

4 結(jié)語

在“白改黑”瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)病害處治過程中，道路裂縫在3mm 以內(nèi)，采用防裂貼；3～5mm 裂縫，選擇熱瀝青、乳化瀝青進(jìn)行封堵；超過5mm 的裂縫，運(yùn)用細(xì)粒規(guī)格的熱拌瀝青混凝土填充搗實(shí)，外加防裂貼。道路坑槽在不嚴(yán)重的情況下，可選擇冷補(bǔ)材料進(jìn)行簡(jiǎn)單修復(fù)，對(duì)于坑槽病害最具處治效果的是拌和料修復(fù)，舊料與新料比值是8∶2，每300kg 放入2.5kg 的熱瀝青，此試配標(biāo)準(zhǔn)下的拌和料，修復(fù)效果最佳，并滿足材料再生利用的標(biāo)準(zhǔn)。