沥青路面常见病害分析及处理方法

(整期优先)网络出版时间:2017-09-19
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沥青路面常见病害分析及处理方法

张彬

西安国琳实业股份有限公司陕西西安710000

摘要:在各种公路正常通车以后,其需要承受来自不同类型的车辆造成的压力,如果重载车辆较多,则沥青路面可能出现裂缝、断裂等多种病害。根据相关分析和研究来看,设计不合理、施工技术水平不高、养护管理工作落实不到位等,都可能导致沥青路面出现病害。因此,本文就沥青路面常见病害进行分析,对沥青路面常见病害的处理方法进行探讨,以有效延长公路的使用寿命。

关键词:沥青路面;病害;早期破坏;处理方法

引言

自上世纪90年代开始,我国的基础建设蓬勃发展,其中以公路工程发展尤其迅猛,四通八达的道路不仅缩短了出行时间也为经济发展提供了必要的保障。经济发展的同时也带来了与日俱增的交通量,前期建设的大部分道路已经不能满足现阶段交通量的需求。可以预测出的是,如果不能进行及时有效的道路维护,会有相当数量的道路逐渐丧失服务能力。近几年随着我国各个地区公路工程的逐步完善,维修改造项目数量逐年增加。做好维修改造道路的前提是对道路路面病害进行准确地分析,针对不同的病害,不同的病害成因,这样才能在维修改造道路的时候采取具有针对性并行之有效的措施。

1常见的沥青路面病害

沥青路面相较于其他种类的路面有着平整耐磨、经济效益高、工期较短、维修养护方便等优点,因此沥青路面被广泛采用于各等级道路的修筑中。在沥青路面修筑完成并投入运营之后,沥青路面在较短时间内就出现的早期病害,出现了不同程度的裂缝、沉陷、泛油、坑槽、车辙、唧浆等病害。路面病害问题轻则影响行车舒适度,重则影响行车安全更有可能引起交通事故。常见的沥青路面病害有以下几种:

1.1裂缝

当前,沥青路面最常见的病害之一是裂缝问题,如果有水大量进入裂缝,则公路路面的基层、路基等都可能出现软化现象,并大大降低路面的承载能力,最终影响公路路面的正常使用。总的来说,裂缝方面的病害现象主要有如下两种:①横向方面。从沥青路面出现裂缝的具体情况来看,横向裂缝包括两个部分:第一,荷载性裂缝;第二,非荷载性裂缝。其中,荷载性裂缝形成的主要原因是设计不合理、不科学和施工质量不高,或者是车辆出现严重超载问题,导致沥青面层或半刚性基层产生的拉应力,比其所能承受的强度还要高,最终出现横向裂缝。而非荷载性裂缝产生的情况比荷载性裂缝更常见,主要是沥青面层温度收缩引起的裂缝,或者是基层反射引起的裂缝。②纵向方面。目前,沥青路面出现的纵向裂缝主要有两种类型:第一,路基压实度如果不均匀,路面沉降不均匀,都可能引起纵向裂缝。第二,沥青面层在进行分幅摊铺施工时,两幅没有很好的接茬在一起,或者是处理方法不合理,致使路面在车辆的荷载作用下出现裂缝。在实践过程中,纵向裂缝通常是在半填半挖路基的地方出现,而其产生的最主要原因是路基沉降不均匀。

1.2车辙

在受到车辆重复荷载作用的情况下,路面结构层、土基会被补充压实,一般被称作车辙,致使结构层材料出现侧向位移引起的累积性永久变形问题。从施工上来看,会给沥青路面车辙深度带来影响的因素主要是:第一,沥青路面的结构组成;第二,沥青混凝土的质量、强度等;第三,气候条件;第四,交通量和交通组成结构,等等。而车辙产生的原因主要是:第一,沥青混合料的油石比超过相关标准;第二,沥青路面磨损程度太严重;第三,基层存在不稳定的夹层,致使路面被横向推挤,最终出现波形车辙;第四,雨水大量进入沥青混凝土中,最终出现严重侵蚀现象。

1.3水损坏

由于水是自然环境中最常见的物质,所以水损坏是沥青路面最常见最无法避免的破坏现象。其破坏形式分为两种,一种是自上而下;另一种是自上而下的。水透过结构层,使沥青失去胶结能力从集料表明脱落。有时由于下面层沥青混合料密封性好,降水不易排除并残留在沥青路面空隙中,经过长时间的车辆荷载作用,沥青膜由于动水压力和孔隙水压力开始脱落,从而导致沥青混凝土强度降低进而形成网裂和形变。

1.4沉降

沉降通常发生在开放交通之后,不均匀的沉降使得路面产生不平整的波浪。地基在填筑路堤之前是处于平衡状态的,而开放交通之后,地基受到新的荷载作用产生不规则的固结形变,当达到新的平衡时固结形变结束。这种不规则的形变使得地基产生了沉降。

1.5松散

松散主要是路面结构破坏引起的沥青混合料黏聚力降低所引起的。车辆荷载长期作用于道路表面,表面摩擦力过大导致沥青混合料中的沥青膜脱落。或是由于不合理的级配使得混合料中细集料过少,沥青与集料之间的粘结力不足以支撑长期的车辆荷载和水损害,路面集料发生松散是必然现象。

2病害防治

沥青路面病害类型种类较多,病害的成因复杂多变。现阶段出现病害的路面往往不是由单一条件产生的,而是多重条件共同作用的结果,这就对公路维修养护工作带来了难题。有一部分道路在前期设计时,并未预估到之后交通量的发展早已超出当初的设计值;有些道路在出现前期病害的时候并未得到及时有效的养护,这就导致病害愈演愈烈,道路服务水平越来越低;受管理水平所限,有些车辆不遵守基本交通规则,为了获取不正当经济利益车辆严重超载,长此以往道路产生了不可避免的病害。针对病害的防治主要从以下几方面进行:

2.1裂缝方面

在对沥青路面的裂缝问题进行处理时,一般采用灌缝方式,而影响灌缝的主要因素是:第一,清洁度;第二,开槽深度;第三,灌缝材料;第四,施工气温;第五,槽壁干燥度,等等。因此,想要获得较好的灌缝效果,通常使用的是进口灌缝胶,而开槽机、灌缝机、吹风机等可使用国产的进口设备,其中,灌缝机有牵引式、车辙式两种类型,需要结合沥青路面的实际裂缝情况进行选用。目前,比较常见的施工工艺是:第一,裂缝如果不超过6毫米,可以直接进行灌缝施工,并使用吹风机将裂缝吹干净。第二,裂缝如果超过6毫米,则需要采用扩缝机来扩大和割裂裂缝,并使用空压机将灌缝中的尘屑吹干净。在灌缝完成以后,需要采用干水泥粉混合砂进行养护,才能正常开放该段公路。

2.2车辙方面

如果车流量较大、超载的车辆较多,或者是荷载接触区在夏天的摩擦温度超过60摄氏度,则可能出现车辙,而施工石质材料级配、路面基层结构也是车辙出现的重要原因。所以,在进行车辙处理时,需要先使用铣刨机铣6厘米,宽度和车道的一样,并将其清理干净,才能充分进行磨耗层的铺筑,以确保路面的平整度保持一致。当前,部分沥青路面出现车辙情况,可以采用德国、美国等国家研发出来的热再生,在结合摊铺、铣刨、碾压、拌和、相关设备等的基础上,完成车辙的有效处理。

2.3松散、剥落和沉陷方面

一般在处理松散、剥落和沉陷这些病害时,需要先将损坏的地方整块划线,可以是长方形、正方形,并采用切割机进行切割,以确保开挖坑槽的槽壁是垂直、平整的。同时,将槽内的旧料清理干净,并使用压缩空气机将各种杂物吹干净,而在进行乳化沥青的涂刷时,必须均匀的在槽底、四壁涂刷一层,严禁露白情况出现。如果沥青混凝土是两层的,则需要在离路面1.5厘米的位置,将中粒式沥青混凝土填入到槽内,并将其压实,以便在细粒式沥青混凝土被填入后,对其进行摊平处理。在进行碾压时,需要来回碾压三次,并确保压实后的高度比原路面高出3毫米到5毫米的范围。另外,细粒式混凝土的摊铺,必须将切缝完全覆盖,以免出现新的渗水缝。

结语

沥青路面的破损维护一直是道路工程的重点问题。在修筑沥青路面时,做好前期设计,做好施工时的质量监控,在通车使用时定期做好路面检测维护,对产生的路面早期病害能进行及时有效的修复,这对延长道路使用寿命和服务质量具有极为重要的现实意义。

参考文献:

[1]宁馨.高速公路沥青路面破坏的成因及处理措施[J].交通世界(建养.机械),2015,(10):22-23.

[2]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.