沥青混凝土路面病害分析和治理对策论文_唐春丽

沥青混凝土路面病害分析和治理对策论文_唐春丽

湖北省松滋市公路局 湖北松滋 434200

摘要:由于沥青混凝土路面材质本身的差异,以及受设计、施工水平的影响,沥青混凝土路面常常出现开裂、松散、坑槽、车辙、拥包等常见病害,这些病害的出现严重影响了行车速度和安全,加大了行车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,影响了道路投资效益。在每次的路面普查中路面开裂、松散、坑槽尤其突出。下面就沥青混凝土路面常见病害的成因、危害进行分析,并提出解决对策。

关键词:沥青;路面;病害分析;治理

一、沥青混凝土路面病害的主要类型、成因及危害

1开裂

成因:裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏。裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性较小。非荷载性裂缝是沥青混凝土裂缝的主要形式,分为沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。

危害:道路出现裂缝要及时治理,否则经过冻融循环后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为3个阶段。第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,面层材料密度降低,将面层材料拱起。第二阶段,沿裂缝灌入雨水,存于路基与沥青路面的结合层之间,由于行车碾压推挤摩擦作用,将路基材料粘接性破坏,甚至部分粒料在行车的压力作用下挤出,从而路基强度降低,路面承载力下降。第三阶段,形成病害后在雨雪水作用下,路面出现坑凹,甚至出现搓板路。随时间的推移,将导致龟裂病害的发生,严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。

2松散和坑槽

成因:由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料问的粘附力不强,路表水(雨水或雪水)进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现局部松散破损。散落的石料被车轮甩出,路面自上而下逐渐会形成坑槽。

危害:坑槽是沥青混凝土路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快发展,造成养护费用的增加并严重危及行车安全。

3车辙

车辙是指沿道路纵向在车辆集中碾压通过的位置,路面产生的带状凹陷。车辙病害主要发生在行车道上,主要表现为压密性车辙和失稳性车辙。另外车辙往往伴有路面泛油等病害发生,路面抗滑性能显著下降,严重影响行车安全和周围环境,需修复治理。

成因:车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。

危害:城市道路车辙的出现,严重影响了路面的美观、使用性能和服务质量。车辙不但影响路面平整度,而且降低了行车舒适性和安全性。车辙底部的沥青层厚度减薄,减弱了沥青层以及路面结构的整体强度,容易引起更多的病害,如龟裂和水损坏等。雨天车辙积水和冬季结冰都将降低路面抗滑能力,影响行车安全。在城市交通车辆换向或变道时,影响车辆的可操作性及稳定性。

4推移和拥包

成因:(1)沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低,矿料级配不良,细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,在行车作用下产生拥包。(2)基层局部含水量过大,水分滞留于基层,水稳性不好,或基层浮土过多,基层局部强度不足;或透层沥青洒布不合要求等原因,影响面层和基层之间的结合,在城市道路的特殊地段,如公交车停靠站、红绿灯处、小半径弯道处,在行车水平力的作用下,使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形,形成局部拥包。

由于沥青混凝土路面铺装层与基础层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,沥青路面在气温较高时抗剪强度下降,受到外力作用时,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害。

二、病害的处置

1.裂缝类病害的处置——灌油修补法在秋末深冬季节多产生裂缝类病害,可用此法。处置时,将纵横裂缝处清扫干净,用液化气或喷灯将裂缝壁加热至粘性状态,然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂缝内灌入加热的沥青,最后在接口表面撒布热砂或石屑进行养护。对于较宽的裂缝,可用铣刀扩宽,再按上述程序处理。乳化沥青稀浆封层法。当气温在零上5度时,可以将级配骨料(50%石屑、30%粗砂、20%细砂)与乳化沥青混合成稀浆,用专门设备进行封层。稀浆油石比最好控制在8%-12%之间。由于气候原因破乳慢时,可加入2%水泥,缩短破乳时间或直接采用慢裂快凝性沥青乳化。此法适用于大面积裂缝处置。

2.变形类病害的处置①车辙的处置用平地机或其它剖削设备将面层中油石比偏高、细料过多的经行车荷载挤压到轮迹外侧的隆起部分刮除,然后用小型压路机碾平,最后用沥青石屑或沥青砂填补空隙后碾压密实。注意不能增加刮涂部分的厚度,填补空隙即可。对于表面磨损过度而出现的车辙,可增补磨耗层找平。②拥包、波浪、沉陷的处置:对于路面产生的拥包、波浪可采用铣刨设备或人工刨削峰顶,挖出高出路面的峰顶,然后用拌和法和层铺法补低凹处。

3、.松散类病害的处置①松散、脱皮、剥落等病害处置:采用乳化沥青稀浆封层进行处理,一般采用中、粗粒式稀浆进行封层。②坑槽、啃边的处置:坑槽大多出现在春融季节和雨季,主要是由于水渗入沥青面层使骨料与沥青失去粘结,散落所致。处置方法:一是槽壁垂直法。这是通常的做法,首先把坑槽的四周修成垂直面且槽壁边线与路中线平行或垂直,然后用集中拌和沥青混凝土混合料填充、压实、封水。这种做法的缺点往往是坑槽边缘接缝处容易出现破损,坑槽的返修率较高。二是槽壁45度法,即将坑槽槽壁挖削成45度角(开口向上)且槽壁喷烧成粗糙形状,然后铺筑沥青混凝土拌和料填充、压实、封水。

4.泛油、磨光类病害处置泛油一般出现在高温天气,对于一般泛油可撒布石屑和细砂进行养护处理。对于严重泛油,若路面发粘、发软,造成路面磨擦系数低或路严重变形,可铲除路面重铺面层。对于磨光病害可加铺粗粒式防滑层,一般采用粗粒式乳化沥青稀浆或中粒式沥青混凝土进行封层。

在实际工作过程中,沥青混凝土路面病害的形式一般都不是单一出现的,往往是先有轻微的裂缝,然后逐步松散发展成坑槽,或者由于以上种种原因先出现轻微车辙然后形成带状凹槽,或者先有细微的推移再逐步发展成拥包。当然形成病害的原因也很多,由于实际情况的复杂性,所以,对沥青混凝土路面病害的处理也不能一概而论,在具体的修补过程中往往多种方法并用才能取得更好的效果。

论文作者:唐春丽

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/26

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