沥青路面主要病害分析与处治方法
于天龙
(沈阳市林同棪国际工程咨询(中国)有限公司,沈阳 110013)
摘 要:对沥青路面病害及其成因进行分析,并提出了相应的处治办法,旨在为同类工程提供参考。
关键词:沥青路面;交通量;病害防治
中图分类号:U418. 6 文献标识码:B 文章编号:1673-6052(2010)05-0042-03
沥青路面的破坏可分为两大类:结构性破坏和功能性破坏。对于前者我们需要彻底的翻修,对于后者我们就需要找出其破坏的原因,并找出合理的处治方法。沥青路面的病害成因及处治办法介绍如下:
1 现有沥青路面主要病害分类
(1)裂缝类病害。主要有横向裂缝、纵向裂逢和龟网裂。
(2)泛油和各类不良修补。
(3)变形类病害。主要有沉陷、波浪、拥包。
(4)松散类病害。主要包括松散、坑槽。
(5)翻浆。
2 沥青路面具体表现形式及成因
2. 1 裂缝类病害
2. 1. 1 横向裂缝
(1)特点:横向裂缝与路中心线基本垂直。
(2)成因:
①低温条件下沥青面层抗拉强度低,造成的低温收缩裂缝,且缝上宽下窄、间距近似相等。
②由路面基层材料产生裂逢并快速向上延伸到沥青面层,形成的基层反射裂缝,上窄下宽、较不规则。
2. 1. 2 纵向裂缝
(1)特点:纵向裂缝基本与路中心线平行。
(2)成因:
①先后摊铺交接处的冷接缝,结合不紧密,尤其在新旧路相接处和路肩与路面结合处极容易出现纵向裂缝;
②纵向沟槽回填土压实度不足,发生沉陷。
2. 1. 3 龟网裂
(1)特点:裂缝纵横交错。龟裂,缝宽3mm以上,且多数缝距10cm以内,面积1m2以上的块状不规则裂缝;网裂,缝宽1mm以上,缝距40cm以上,面积1m2以上。
(2)成因:
①沥青性能不好或路龄较长;
②路面结构层中有软弱层或水稳性差;
③由于土基和路面基层的病害或强度不足,且在行车反复作用下产生;
④重载交通、维修养护不及时,也使得龟网裂更容易发生和发展。
2. 2 泛油、滑溜和修补不良
2. 2. 1 泛油
(1)特点:高温季节沥青路面的沥青被挤出,表面形成薄油层,很少或看不到集料,车辆过后有轮迹出现。
(2)成因:
①温度较低时,进行沥青面层施工,面层成型慢,集料散失过多;
②沥青面层混合料级配不当,油量过大,所用沥青稠度太低,集料过少。
2. 2. 2 滑溜
(1)特点:车打滑。
(2)成因:
①行车作用造成,矿料被磨光;
②沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油,形成表面滑溜。
2. 2. 3 修补不良
(1)特点:破损的沥青路面修补后,由于与原路面存在结构材料差异而衔接不良,导致路面的不平整。
(2)成因:
①松铺厚度掌握得不好,偏厚或偏薄;
②压路机碾压接缝时方法不对,导致新铺混合料产生推移。
2. 3 变形类病害
2. 3. 1 沉陷
(1)特点:路面、路基有竖向变形,路面下凹一定程度。
(2)成因:
①沥青混合料在摊铺时厚度不均匀或粗细料不均匀引起的面层轻微下沉;
②土基或基层局部强度薄弱,经雨水侵蚀,在行车作用下其结构遭到破坏,引起路面沉陷;
③农村公路路面面层较薄,沉陷的产生主要因基层和土基强度低造成。
2. 3. 2 波浪
(1)特点:沥青路面上形成有规则的低洼和凸起变形。
(2)成因:
①沥青洒布不均形成油垄,沥青薄厚不均,再经过行车不断撞击而造成高低不平;
②重载车辆骤然加速或减速,使薄面层结构中产生较大的水平应力,产生波浪变形。
2. 3. 3 拥包
(1)特点:在行车水平力作用下,沥青面层材料抗剪强度不足,产生推挤,路面局部垄起。
(2)成因:
①所用的沥青稠度偏低,用量偏多;
②混合料中矿料级配不好,细料偏多;
③面层较薄,面层与基层的粘结较差。
2. 4 松散类病害
松散类病害是指由于轮胎与路面的作用,以及环境等因素的影响,使路面表层材料部分或全部丧失。包括松散和坑槽两类。
2. 4. 1 松散
(1)特点:路面表层材料部分或全部丧失粘结力,集料松动或散失。
(2)成因:
①沥青老化,结合料失去粘结力;
②路面出现裂缝不及时维修,在荷载和水的作用下,很容易出现松散。
2. 4. 2 坑槽
(1)特点:集料散失严重,中等集料已散失,粗集料外露,路表面出现坑槽。它具有突发性、高发性和蔓延性的特点。
(2)成因:路面在水和车辆荷载或受外力冲击的作用下,出现小面积松散、裂缝、小坑槽等病害,未能及时修补,且在车辆荷载反复作用下使病害扩大,导致坑槽。
2. 5 翻浆
(1)特点:在路面行车荷载的作用下,路基中的泥浆被挤到路面的现象。
(2)成因:
①冰冻地区的路基或基层,尤其是挖方或半填半挖路段,由于其排水设施不畅,春融期间路基解冻,大量的水分无法排出路基,而造成路基潮湿或过湿,加上重载车的作用,而形成翻浆;
②路基或基层的粉细料浆,在行车作用下从沥青路面裂缝或空隙处冒出;
③沥青面层厚度较薄,空隙率较大,未设置下封层和没有采取结构层内排水措施,雨水下渗,形成翻浆。
2. 6 从总体上来说沥青路面病害的成因
(1)气候原因:温度下降时,沥青材料粘滞度降低,沥青路面出现的裂缝逐步扩大或宽度变大,综合破损率就会增大。此外,雨雪也都会对沥青路面产生不能忽视的破坏,如路面雨雪的不及时清除,加上负温度的作用,常使沥青路面面层出现严重的水损坏,出现松散、坑槽、冻胀裂缝、翻浆现象。
(2)水文地质原因:地下水移动、有无层间水、裂隙水等,常会引起各种病害。
(3)交通原因:现代公路运输量和周转量大、车速高、轴载加重,导致沥青路面及其基层材料长期处于弯拉应力交迭变化的作用状态中,从而过早的出现裂缝,导致路面破损严重,甚至出现局部路面缺失。
(4)结构原因:我国沥青路面面层和基层厚度通常很薄,不满足日益增长的公路交通量和轴载的需要,在行车荷载的作用下出现裂缝和破损,并在水分的侵蚀下,逐步引起水损坏,极易出现松散、坑槽等病害。
(5)材料原因:温度敏感性大的沥青路面,在低温情况下会发脆变硬,柔性变差,导致温缩裂缝或温度疲劳裂缝等。
(6)施工原因:施工质量不达标的沥青路面往往伴随着较多病害。
(7)养护管理原因:路政管理力量不足,养护经费匮乏,养护方法不正确。
3 沥青路面病害的处治方法
3. 1 沥青路面裂缝的处治方法
小缝,扫净、吹干、采用热沥青或乳化沥青灌缝封堵;大缝,填沥青混合料,烙铁封口;土基或路面强度不足,处理好下面后,再修复路面;面积集中的,乳化沥青稀浆封层、热沥青罩面或土工布上再热沥青罩面;网裂,清理后,重做喷油封层,并用轻型压路机压实。
3. 2 沥青路面泛油、滑溜和修补不良的处治方法泛油的路面,可根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治;滑溜通常采用加铺防滑封面;修补不良的,重新修补,且应尽量采用与原路面结构材料相一致的材料,掌握好松铺厚度,用压路机碾压成型。
3. 3 沥青路面变形类病害的处治方法
沉陷通常采取铣刨重铺、罩面、车辙填补等处理方法;波浪变形轻微的在热季采用强行压平,严重的需用热拌沥青混合料填平;拥包采取铲平的处理办法。
3. 4 沥青路面松散类、坑槽类病害的处治方法松散类的病害,因低温施工造成的,应扫净、重喷油封层,并用压路机压实;因温度过高、粘结料气化的,应重新铺筑;因基层湿软的,应清除松散,重新压实,待基层干燥后再重铺面层。
坑槽的处治方法,将坑槽范围挖成矩形,槽壁应垂直,在四周涂刷热沥青后,从基层到面层用与结构相同的材料填补,夯实。
3. 5 沥青路面翻浆的处治方法
轻微翻浆,晴天干燥,清理后修补平整。重型翻浆,可挖除翻浆段土基,换填天然级配砂砾;局部可打石灰梅花桩或水稳砂砾桩;因基层水稳定性不良或含水量过大,应挖除后,换填砂砾;另外,还可采取挖横沟、小盲沟等方法。
4 结语
本文对沥青路面的病害及成因进行了分析,并指出了相应的处治办法,通过这些方法,能够更好地维修、养护好破损的沥青路面,从而达到延长其使用寿命的目的。相信,随着我国交通事业的快速发展,设计、施工、维修、养护技术将会更合理、更科学,沥青路面的病害将会在源头上得到解决。
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