APP下载

沥青混凝土路面常见病害及对策

2014-04-06刘会峰

河南科技 2014年2期
关键词:车辙面层沥青路面

刘会峰

(许昌广莅公路工程建设有限责任公司,河南 许昌 461000)

沥青混凝土路面常见病害及对策

刘会峰

(许昌广莅公路工程建设有限责任公司,河南 许昌 461000)

本文对国省干线公路沥青路面出现的病害进行了归纳分类,从设计、施工、管理及材料等方面对路面病害进行了分析,总结出病害产生的原因和影响因素,并提出了病害防治的有效措施,重点探讨了裂缝产生的原因及处理方法。

沥青路面;病害;对策

1 前言

在沥青路面的类型中主要包括厂拌沥青碎石路面、沥青混凝土路面、路拌沥青碎石混合料路面、沥青贯入式路面以及沥青表面处治路面。由于沥青路面具有行车舒适、平整无接缝、开放交通快、噪音低、养护简单,能够对石化企业的副产品进行利用等优势,因此在公路、机场及城市道路等基础设施的路面处理中得到广泛应用。

2 沥青路面的常见病害类型

沥青路面存在形式多样的破坏特征及形式,其产生的原因是由于不同的损坏现象形成。在行车荷载方面,大交通量及重载超载车辆的出现导致道路出现损坏。在环境方面,由于冰冻及温度和湿度的改变都会对沥青路面造成影响,另外还有设计、施工、原材料及养护等因素也会导致病害的形成。相同因素作用下会出现不同程度的损坏,而相同的损坏形式下也会有不同的原因形成。沥青路面存在的早期损坏主要包括:泛油、裂缝、滑溜、局部沉陷、坑槽、车辙及松散等。该类病害有一定的严重性和普遍性,是公路工程中质量损坏的关键。这里主要列举以下几种常见病害。

2.1 裂缝

(1)横向裂缝。横向裂缝的位置通常和路面中线保持垂直,裂缝产生最初是位于路面两侧的硬路肩位置,通过发展逐渐在全路幅中得到分布,沿路面贯通的裂缝一般具有一定的均匀性。

(2)纵向裂缝。该类裂缝通常在半填半挖的路基或路面加宽位置形成,其出现的原因是由于路基压实度不足形成不均匀沉降而引发。

(3)龟裂。该类裂缝的属于相互交错的疲劳裂缝,产生一系列多边形小块构成的网状开裂。龟裂最初产生是沿轮迹带形成的多条或单条平行裂缝,后则在纵缝间形成斜向及横向连接缝。

2.2 车辙病害

在行车重复荷载的作用下,路面结构层及土基的补充压实,造成结构层材料的侧向位移,从而积累产生的永久变形则是车辙。沥青路面表面沿轮迹的纵向凹陷产生的一种沥青路面特有的损坏。在气候因素和荷载因素的共同作用下,轮迹带逐渐形成下洼状,最后产生纵向的凹槽,通常轮迹带外侧凸起部分的顶峰和槽的谷底对车辙的深度进行体现。

2.3 松散的病害

沥青和集料通过脱开并散失,在路面病害中对行车安全造成直接影响的则是松散,松散可能在整个路面表面出现,也可能在局部区域内出现,通常情况下,在轮迹带行车作用出现的极为严重。

2.4 水损害现象

沥青表面通过温度胀缩及交通荷载的反复作用下,一方面水分向沥青和集料的界面上逐渐侵入,并通过水动力的作用,集料表面出现剥落,造成集料之间的粘结力度降低,从而对路面产生整体的破坏。该类破坏的表现为坑槽的产生,从而行程网裂、唧浆。表面层和中面层有坑槽会同时出现,局部表面有变形及网裂现象。

2.5 冻胀和翻浆病害

一般在冻融时期沥青表面会有冻胀和翻浆出现,由于侵入的水和路基中的水存在较差的稳定性,通过冰冻的作用,路基上层积聚的水分经过冻结会导致路面胀起及开裂发生。当春融来临时,通过行车的作用则形成翻浆。翻浆的产生是通过土质、水、路面、温度及行车荷载等因素共同作用造成的,其中翻浆产生的自然因素作用则是水、温度和土质,任何一个因素的缺失都无法实现翻浆破坏。路基翻浆的出现必定会造成路面的破坏。通常在挖方或半填半挖路段是翻浆常出现的区域,由于排水不畅导致路基存在过大的含水量,通过冻胀及春融的作用,从而形成翻浆病害。

3 沥青路面病害成因

3.1 裂缝

裂缝的主要表现形式有:温缩裂缝、反射裂缝、荷载裂缝。

温缩裂缝的产生原因主要有两种:第一,低温收缩裂缝。在冬季混合料的应力较为松弛无法对温度下降造成的应力增长进行抵抗,一旦材料收缩产生的拉应力与材料的抗拉强度相比过高时,路面则会出现开裂,该裂缝的表现主要是横向裂缝。当路面的纵向长度越大时,收缩过程中则会出现越大的约束,造成开裂显现及其严重。当路面宽度较窄时,所受到的约束就相对较小,在收缩过程中不易有开裂现象发生。第二,疲劳裂缝。环境温度的改变不仅在季节变化中进行表现,而且还在每一天的环境温度的改变中受到影响,沥青面层温度应力通过反复作用,造成温度疲劳裂缝出现。

反射裂缝最为典型的则是在刚性或半刚性基层上对沥青混合料进行铺筑。在冬季由于环境温度的降低,刚性或半刚性基层收缩,已经存在的裂缝变宽,沥青上铺层和裂缝对应位置会有拉应力产生,不仅刚度或半刚性基层有收缩出现,而且沥青面层也会有收缩变形产生。和基层缩缝的相比,收缩变形位移则相反,从而对裂缝处的应变得到加剧,最终出现应力叠加现象。当叠加后的应力超过材料拉伸应力极限时,便出现裂缝。

由于车辆荷载作用形成的裂缝则是荷载裂缝。当荷载作用下形成的拉应力与路面材料的抗拉强度相比过大时,则会造成路面沥青面层或基层裂缝形成。随着荷载作用的逐渐增加,裂缝会形成扩展,最终形成网状裂缝或龟裂等疲劳性裂缝形成。

3.2 车辙形成的原因

车辙形成的原因主要有:较大的沥青混合料油石比;多度的表面磨损;在沥青混凝土内部出现雨水侵入;由于基层有不稳定夹层存在,造成路面横向推挤出现波形车辙。

3.3 松散病害产生的原因

局部路基和基层由于不均匀沉降导致路面破坏形成;碎石存在风化颗粒,水侵入时会造成沥青剥离;随着使用时间的逐渐增加,沥青结合料自身的黏结性能会逐渐降低,促使磨损了面层和轮胎接触部分,减少了沥青含量;机械损害或油污染的出现。

3.4 水损害产生的原因

材料、设计、施工、土基、基层及超载车辆等原因都是导致沥青路面出现水损害的关键。

3.5 冻胀和翻浆形成的原因

沥青路面冻胀和翻浆通常是在冻融时期出现的,由于水的侵入及路基土的水稳定性相对较差,在冰冻条件下,路基上层水分积聚位置会出现冻结,从而引发路面胀起并开裂。水、温度、图纸、行车荷载及路面是道路翻浆形成的关键。其中构成翻浆的三个自然因素则是水、土质及温度,任何一个因素的缺失都无法实现翻浆病害。

4 病害处理方法

4.1 沥青路面裂缝的处理

一般当纵横裂缝的宽度低于3mm且处于单独形成时无需对其进行处理。对于裂缝宽度达到3~5mm范围内且单独形成的纵横裂缝,应先彻底对缝隙中存在的尘土进行清理,采用热沥青或乳化沥青通过灌缝撒料的方式实施封堵;当纵横裂缝的宽度超过5mm时,应运用铣刨重铺的方式进行操作。在铣刨的过程中应实施逐层操作,直到裂缝不存在即可。若基底有裂缝则应对基底裂缝进行处理。当铣刨完成之后,应按照逐层操作的方式采用原路面设计的混合料实施填铺并压实,在填铺时应对层与层之间对粘层油进行铺撒。

4.2 沥青路面车辙的处理措施

沥青路面车辙的出现应限度其形成的原因进行分析,看其合采暖系统具有很好的应用前景。但在具体的应用过程中,需要注意以下方面的问题:

(1)在决定采用太阳能-地源热泵复合采暖系统之前,必须对各种岩土结构和地层状况的换热过程进行实验研究和模拟分析。

(2)由于各地区的气候条件、太阳能资源以及土壤特点不同,导致太阳能-地源热泵复合采暖系统的各个部件的运行特性也有所不同,所需采取的运行方式也应有所区别,从而使太阳能集热器和地下换热器达到最佳匹配。

(3)受不同地区太阳能集热器价格差异及地埋管所需费用差异的影响,太阳能-地源热泵复合采暖系统需要通过系统优化实现特定区域条件下的最佳经济效益。

[1]何涛,郑瑞澄,路宾.我国太阳能供暖的研究与分析[A]. 2009年全国太阳能热利用行业(台肥)年会论文集[C],2009,171~ 176.

[2]李爱彦,荣文涛,范思波.太阳能-地源热泵应用探讨[J].工程建设与设计,2005,12:8~9.

4.3 坑槽、唧泥、翻浆、松散的处理

应运用铣刨重铺的治理方法对坑槽、翻浆、唧泥及松散等病害进行处理。对于沥青面层实施全面铣刨之后,须采用局部处理的方式进行操作,对槽壁、槽底出现松动的部分应进行清除,避免粉尘、杂物,并对粘层油进行涂刷。铣刨结束后的重铺方案与纵横裂缝的重铺方案相同。

4.4 沥青路面沉陷的维修

沥青路面形成的沉陷应通过铣刨机实施铣刨或拉毛,采用分层铺筑的方式,进一步实现路面铺筑平顺的效果。

5 结束语

沥青路面病害种类很多尤其裂缝是常见病害。应及时对裂缝问题进行处理,对路面的使用寿命的延长发挥积极作用。裂缝的封闭处理方案相对较多,处理方案的不同会有不同的施工难度、成本、寿命及功能存在,应从成本效益、使用范围及质量寿命等多方面进行分析,以提高路面经济效益。

参考文献:

[1]赵鹏.沥青路面常见病害分析及预防措施[J].交通世界,2011(07).

[2]JU073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范[S].北京:人民交通出版社,2001.

TU528

A

1003-5168(2014)03-0157-02

王海燕(1979—),女,河北承德人,毕业于河北工程大学城市规划专业,研究生学历,现为河北工程大学建筑学院讲师,主要研究方向为城市规划与设计。属于哪种车辙类型。若由于表面过度磨损导致的车辙形成,应运用铣刨机对面层进行清除,再运用沥青混凝土实施重新铺筑。若出现不足的基层强度,应先对面层进行清除,再对路面基层进行重做。若由于沥青混合料造成车辙的产生,应先对级配不合理的面层部分清除,改用抗车辙的沥青混合料进行铺筑。

猜你喜欢

车辙面层沥青路面
沥青路面冷再生技术研究及其应用
小车辙里的大野心
常用天然改性沥青面层材料比选
公路工程施工中沥青面层连续摊铺技术的应用
沥青路面养护的新工艺新方法探讨
基于车辙发展规律与主观行车安全的车辙评价模型
桥梁工程中混凝土面层施工技术初探
沥青路面就地热再生加热机的研制
液化天然气在别锡公路面层施工中的应用
现场热再生技术在高速公路车辙处治中的应用探讨