瀝青路面主要病害分析與處治方法
于天龍
(沈陽市林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司,沈陽 110013)
摘 要:對瀝青路面病害及其成因進行分析,并提出了相應的處治辦法,旨在為同類工程提供參考。
關鍵詞:瀝青路面;交通量;病害防治
中圖分類號:U418. 6 文獻標識碼:B 文章編號:1673-6052(2010)05-0042-03
瀝青路面的破壞可分為兩大類:結構性破壞和功能性破壞。對于前者我們需要徹底的翻修,對于后者我們就需要找出其破壞的原因,并找出合理的處治方法。瀝青路面的病害成因及處治辦法介紹如下:
1 現有瀝青路面主要病害分類
(1)裂縫類病害。主要有橫向裂縫、縱向裂逢和龜網裂。
(2)泛油和各類不良修補。
(3)變形類病害。主要有沉陷、波浪、擁包。
(4)松散類病害。主要包括松散、坑槽。
(5)翻漿。
2 瀝青路面具體表現形式及成因
2. 1 裂縫類病害
2. 1. 1 橫向裂縫
(1)特點:橫向裂縫與路中心線基本垂直。
(2)成因:
①低溫條件下瀝青面層抗拉強度低,造成的低溫收縮裂縫,且縫上寬下窄、間距近似相等。
②由路面基層材料產生裂逢并快速向上延伸到瀝青面層,形成的基層反射裂縫,上窄下寬、較不規則。
2. 1. 2 縱向裂縫
(1)特點:縱向裂縫基本與路中心線平行。
(2)成因:
①先后攤鋪交接處的冷接縫,結合不緊密,尤其在新舊路相接處和路肩與路面結合處極容易出現縱向裂縫;
②縱向溝槽回填土壓實度不足,發生沉陷。
2. 1. 3 龜網裂
(1)特點:裂縫縱橫交錯。龜裂,縫寬3mm以上,且多數縫距10cm以內,面積1m2以上的塊狀不規則裂縫;網裂,縫寬1mm以上,縫距40cm以上,面積1m2以上。
(2)成因:
①瀝青性能不好或路齡較長;
②路面結構層中有軟弱層或水穩性差;
③由于土基和路面基層的病害或強度不足,且在行車反復作用下產生;
④重載交通、維修養護不及時,也使得龜網裂更容易發生和發展。
2. 2 泛油、滑溜和修補不良
2. 2. 1 泛油
(1)特點:高溫季節瀝青路面的瀝青被擠出,表面形成薄油層,很少或看不到集料,車輛過后有輪跡出現。
(2)成因:
①溫度較低時,進行瀝青面層施工,面層成型慢,集料散失過多;
②瀝青面層混合料級配不當,油量過大,所用瀝青稠度太低,集料過少。
2. 2. 2 滑溜
(1)特點:車打滑。
(2)成因:
①行車作用造成,礦料被磨光;
②瀝青面層中多余的瀝青在行車荷載重復作用下泛油,形成表面滑溜。
2. 2. 3 修補不良
(1)特點:破損的瀝青路面修補后,由于與原路面存在結構材料差異而銜接不良,導致路面的不平整。
(2)成因:
①松鋪厚度掌握得不好,偏厚或偏薄;
②壓路機碾壓接縫時方法不對,導致新鋪混合料產生推移。
2. 3 變形類病害
2. 3. 1 沉陷
(1)特點:路面、路基有豎向變形,路面下凹一定程度。
(2)成因:
①瀝青混合料在攤鋪時厚度不均勻或粗細料不均勻引起的面層輕微下沉;
②土基或基層局部強度薄弱,經雨水侵蝕,在行車作用下其結構遭到破壞,引起路面沉陷;
③農村公路路面面層較薄,沉陷的產生主要因基層和土基強度低造成。
2. 3. 2 波浪
(1)特點:瀝青路面上形成有規則的低洼和凸起變形。
(2)成因:
①瀝青灑布不均形成油壟,瀝青薄厚不均,再經過行車不斷撞擊而造成高低不平;
②重載車輛驟然加速或減速,使薄面層結構中產生較大的水平應力,產生波浪變形。
2. 3. 3 擁包
(1)特點:在行車水平力作用下,瀝青面層材料抗剪強度不足,產生推擠,路面局部壟起。
(2)成因:
①所用的瀝青稠度偏低,用量偏多;
②混合料中礦料級配不好,細料偏多;
③面層較薄,面層與基層的粘結較差。
2. 4 松散類病害
松散類病害是指由于輪胎與路面的作用,以及環境等因素的影響,使路面表層材料部分或全部喪失。包括松散和坑槽兩類。
2. 4. 1 松散
(1)特點:路面表層材料部分或全部喪失粘結力,集料松動或散失。
(2)成因:
①瀝青老化,結合料失去粘結力;
②路面出現裂縫不及時維修,在荷載和水的作用下,很容易出現松散。
2. 4. 2 坑槽
(1)特點:集料散失嚴重,中等集料已散失,粗集料外露,路表面出現坑槽。它具有突發性、高發性和蔓延性的特點。
(2)成因:路面在水和車輛荷載或受外力沖擊的作用下,出現小面積松散、裂縫、小坑槽等病害,未能及時修補,且在車輛荷載反復作用下使病害擴大,導致坑槽。
2. 5 翻漿
(1)特點:在路面行車荷載的作用下,路基中的泥漿被擠到路面的現象。
(2)成因:
①冰凍地區的路基或基層,尤其是挖方或半填半挖路段,由于其排水設施不暢,春融期間路基解凍,大量的水分無法排出路基,而造成路基潮濕或過濕,加上重載車的作用,而形成翻漿;
②路基或基層的粉細料漿,在行車作用下從瀝青路面裂縫或空隙處冒出;
③瀝青面層厚度較薄,空隙率較大,未設置下封層和沒有采取結構層內排水措施,雨水下滲,形成翻漿。
2. 6 從總體上來說瀝青路面病害的成因
(1)氣候原因:溫度下降時,瀝青材料粘滯度降低,瀝青路面出現的裂縫逐步擴大或寬度變大,綜合破損率就會增大。此外,雨雪也都會對瀝青路面產生不能忽視的破壞,如路面雨雪的不及時清除,加上負溫度的作用,常使瀝青路面面層出現嚴重的水損壞,出現松散、坑槽、凍脹裂縫、翻漿現象。
(2)水文地質原因:地下水移動、有無層間水、裂隙水等,常會引起各種病害。
(3)交通原因:現代公路運輸量和周轉量大、車速高、軸載加重,導致瀝青路面及其基層材料長期處于彎拉應力交迭變化的作用狀態中,從而過早的出現裂縫,導致路面破損嚴重,甚至出現局部路面缺失。
(4)結構原因:我國瀝青路面面層和基層厚度通常很薄,不滿足日益增長的公路交通量和軸載的需要,在行車荷載的作用下出現裂縫和破損,并在水分的侵蝕下,逐步引起水損壞,極易出現松散、坑槽等病害。
(5)材料原因:溫度敏感性大的瀝青路面,在低溫情況下會發脆變硬,柔性變差,導致溫縮裂縫或溫度疲勞裂縫等。
(6)施工原因:施工質量不達標的瀝青路面往往伴隨著較多病害。
(7)養護管理原因:路政管理力量不足,養護經費匱乏,養護方法不正確。
3 瀝青路面病害的處治方法
3. 1 瀝青路面裂縫的處治方法
小縫,掃凈、吹干、采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫封堵;大縫,填瀝青混合料,烙鐵封口;土基或路面強度不足,處理好下面后,再修復路面;面積集中的,乳化瀝青稀漿封層、熱瀝青罩面或土工布上再熱瀝青罩面;網裂,清理后,重做噴油封層,并用輕型壓路機壓實。
3. 2 瀝青路面泛油、滑溜和修補不良的處治方法泛油的路面,可根據泛油的輕重程度,采取鋪撒較粗粒徑的礦料予以處治;滑溜通常采用加鋪防滑封面;修補不良的,重新修補,且應盡量采用與原路面結構材料相一致的材料,掌握好松鋪厚度,用壓路機碾壓成型。
3. 3 瀝青路面變形類病害的處治方法
沉陷通常采取銑刨重鋪、罩面、車轍填補等處理方法;波浪變形輕微的在熱季采用強行壓平,嚴重的需用熱拌瀝青混合料填平;擁包采取鏟平的處理辦法。
3. 4 瀝青路面松散類、坑槽類病害的處治方法松散類的病害,因低溫施工造成的,應掃凈、重噴油封層,并用壓路機壓實;因溫度過高、粘結料氣化的,應重新鋪筑;因基層濕軟的,應清除松散,重新壓實,待基層干燥后再重鋪面層。
坑槽的處治方法,將坑槽范圍挖成矩形,槽壁應垂直,在四周涂刷熱瀝青后,從基層到面層用與結構相同的材料填補,夯實。
3. 5 瀝青路面翻漿的處治方法
輕微翻漿,晴天干燥,清理后修補平整。重型翻漿,可挖除翻漿段土基,換填天然級配砂礫;局部可打石灰梅花樁或水穩砂礫樁;因基層水穩定性不良或含水量過大,應挖除后,換填砂礫;另外,還可采取挖橫溝、小盲溝等方法。
4 結語
本文對瀝青路面的病害及成因進行了分析,并指出了相應的處治辦法,通過這些方法,能夠更好地維修、養護好破損的瀝青路面,從而達到延長其使用壽命的目的。相信,隨著我國交通事業的快速發展,設計、施工、維修、養護技術將會更合理、更科學,瀝青路面的病害將會在源頭上得到解決。
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