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沥青路面的常见病害及预防措施

2013-04-29陈革军

科技创新与应用 2013年8期
关键词:防治病害沥青

陈革军

摘 要:沥青路面由于具有养护时间较短、行车舒适性较高、适应性较强、维护方便等优点而被广泛应用于道路工程中,是当前道路路面的主要型式。但是沥青路面常常因种种原因而产生各类病害,使道路遭到破损,如不及时处理将会影响道路的使用性能。造成城市沥青路面病害的原因有很多,有设计中的不合理,沥青原材料使用质量不过关,路面过度使用等。针对造成沥青路面病害的原因,采取切实有效的方法加以控制与改善,才能够提供沥青路面的质量。

关键词:道路;沥青;病害;防治

1 裂缝

1.1 纵向裂缝

产生的主要原因。由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的,特别是在旧路基拓宽地段,由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。混合料摊铺时纵向施工搭接不好,冷接缝结合不紧密;纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷也是产生纵向裂缝的原因。

纵向裂缝的预防与治理。在路基施工过程中特别在路基拓宽地段、路桥(涵)衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性,并保证达到规范要求的压实度,可有效防止裂缝的形成。拓宽路段的基层厚度、材料必须与旧路一致,摊铺面层前,旧路面侧壁应涂刷粘层沥青,新旧路面接缝宜用热烙铁烫密;地基分层填筑和压实,使路基尽可能均匀,并预先采取措施防止地表面水渗入地基。

在基层施工中,及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。对于微小裂缝可不作处理,稍大裂缝可用改性乳化沥青灌缝,严重裂缝可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝;对于尚未稳定的纵向裂缝,还应根据裂缝产生原因,采取排水、防渗及加固等措施,使裂缝稳定不再继续发展。

1.2 横向裂缝产生的主要原因

横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝, 这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。沥青是一种对温度变化比较敏感的材料,温度下降时,沥青混合料变硬变脆,收缩变形,当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝;基层在成型过程中因混合料水分蒸发干燥引起收缩,或者在寒冷季节发生低温收缩。基层产生裂缝后,随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝,裂缝将逐渐反射到沥青层表面;在软基与非软基交界处、软基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层。

横向裂缝的预防治理。沥青往往随着时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低,所以采用优质沥青会明显减少温度裂缝。试验证明,在其它条件相同的情况下,采用较稀(针入度大)的沥青有利于减少温度裂缝。基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,经常洒水,防止水分过快损失,并及早铺筑上层或进行封层,减少基层干缩;加强软基处理,避免不均匀沉降,对构筑物两侧回填应充分压实或采取加固处理。

1.3 龟网裂

产生的主要原因。由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。沥青及沥青混合料质量差,或路面材料配合不当,拌和不均,沥青与石料粘结差;路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差;路面出现横裂或纵裂后未及时封填,致使水分下渗,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂;沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏都是造成龟网裂产生的原因。

龟裂的预防和治理。沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。因此,在基层施工中,及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。

轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对大面积的网裂,可加铺乳化沥青封层,或在补强基层后重新罩面,修复路面;如夹有不稳定结构层时,应将其铲除;如因结构层积水引起网裂,须铲除面层,然后加设排除路面渗透水的设施,再铺筑新混合料;由于路基不稳定导致网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理;由于基层软弱引起网裂时,可采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。

2 坑槽产生的主要原因

自由水进入面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度逐渐降低,直至完全松散。在行车轮迹下向两侧(特别向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重辙槽。形成辙槽后,降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽,致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。

坑槽的预防和治理。选择合理的沥青面层厚度。沥青面层厚度并非越厚越好,而是要根据实际情况灵活调整。半刚性沥青路面中,主要承担重量的是半刚性材料层,此时,沥青面层无需加厚;而沥青厚度过大也容易产生车痕等;沥青面层常常出现裂缝也和沥青面层过度使用后疲劳息息相关;从根本上提高沥青质量,而不是单凭沥青厚度就能够解决所有问题。

选择科学的基层以及底层结构。以优质的材料将路基填好,一层层的逐一压实,做到压实度符合规定,防止路基沉陷,防止坑槽等发生。

3 松散

产生的主要原因。集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的。沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力,如果混合料密实度不够,集料也容易从混合料中脱落而形成局部松散。

松散的预防和治理。选用合格的原材料,特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。

严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化,降低与矿料的粘附性;温度过低会导致混合料压实困难,造成混合料内部空隙率过大。同时,严格控制沥青混合料均匀性,防止混合料离析。

4 泛油

泛油即沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。

产生的主要原因。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。沥青混合料配合未达到设计的要求,少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。

泛油的预防和治理。在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。

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