沥青路面的病害成因分析及措施

时间:2013-11-29 分类:建筑设计

摘 要:目前,我国沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。本文就几种常见病害的成因进行分析并提出相应的预防措施及处理方法。

关键词:沥青路面 早期病害 成因分析 预防措施

Abstract: At present, the most common asphalt concrete pavement of early disease phenomenon: crack, water destruction, loose, the oil, goes on, these diseases of the normal use of building new highways formed a serious threat. This paper several common diseases cause analysis and put forward the corresponding prevention measures and treatment method.

Key words: the asphalt pavement early disease cause analysis the preventive measures

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:

近年来,随着国家对公路建设投资力度的加大,我国的公路工程建设十分迅速。但是,随着一条条公路的建成并投入运营,沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。目前,沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。本文就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出相应的预防措施和处理方法,以供参考。

一、沥青混凝土路面早期病害成因分析

造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多,但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等四个方面。下面就以上几种最常见的沥青混凝土路面早期病害成因逐一进行分析:

(一)裂缝: 公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是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。横向裂缝的产生则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。

(二)水破坏:所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。

(三)松散:松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有:

1、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。

2、表面离析处往往缺少大部分细集料,离析面上粗集料与粗集料相接触,但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长,沥青会老化,沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱,孔隙中的水冻结会破坏粘结力,或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。

3、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,集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。

(四)泛油:新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节,特别在连续多天高温后,在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实,易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动,产生泛油现象,油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后,如沥青与矿料的粘结力不足,沥青很快会从集料表面剥落并向上移动,产生更严重的泛油现象。在绝大多数情况下,泛油仅产生在行车道上,而且是间断式的片状分布。

沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。而沥青用量过大的主要原因有:1、沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。2、施工控制不严和管理不善。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。3、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。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。#p#分页标题#e#

(五)推移:推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。

三、沥青混凝土路面早期病害的处理措施

沥青混凝土路面一些早期病害及已经发展的病害的处理措施:

-----裂缝:

1、横向裂缝可采用的处理措施:

⑴轻度横向裂缝时(裂缝宽度B<5mm),不铣刨,仅采用改性乳化沥青灌缝处理。若为罩面路段,则在罩面前先对裂缝进行灌缝。

⑵重度横向裂缝时(裂缝宽度B>5mm),处理方式分别为:铣刨一层面层,灌缝并根据现场实际情况贴抗裂贴,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边。若为罩面路段,其处理方式为:i、当罩面厚度<8cm时,铣刨一层面层,灌缝并根据现场实际情况贴抗裂贴,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边。ii、当罩面厚度≥8cm时,灌缝并根据现场实际情况贴抗裂贴。

2、纵向裂缝可采用的处理措施:

⑴当轻度纵向裂缝时,处理方式为铣刨一层面层(下部裂缝>3mm时继续铣刨),用空压机吹净,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边。

⑵当重度纵向裂缝时,处理方式为铣刨两层面层(下部裂缝>3mm时继续铣刨),用空压机吹净,下部裂缝处根据现场实际情况贴抗裂贴,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边。

----车辙:

车辙处理按照车辙深度进行考虑。

⑴车辙深度<1.5cm时,不处理。

⑵车辙深度在1.5~3cm之间的路段,采用铣刨一层面层,用空压机吹净,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边。

---龟裂、不规则裂缝、沉陷、松散及坑槽:

龟裂、不规则裂缝、沉陷、松散及坑槽按照病害的严重程度来处理。

⑴轻度病害处理方式为铣刨一层面层,用空压机吹净,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼,并压实封边;

⑵当病害更严重时,须加深铣刨两层或三层面层,用空压机吹净,洒改性乳化沥青粘层后重新回填沥青砼;

⑶当病害特别严重,伴随基层松散时,仅处理面层难以根治,须进一步处理基层。处理方法为铣刨至基层,基层铣刨厚度不小于15cm,回填采用沥青砼。

上述各类病害处理中,按照"小洞大补、圆洞方补、斜洞正补"的基本原则,病害处理要求彻底,回填后作封边处理。

鉴于目前沥青路面病害早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量,规范施工,科研与工程实践相结合,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。

参考文献

[1] 《公路沥青路面设计规范》. (JTG D50-2006).

[2] 《公路沥青路面施工技术规范》.(JTG F40-2004).

[3] 《公路路面基层施工技术规范》.(JTJ 034-2000)

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