公路瀝青路面病害原因及處置措施

公路瀝青路面病害原因及處置措施1、前言

隨著大路瀝青路面的里程的快速增長,大路管養(yǎng)部門的管理與養(yǎng)護工作任務(wù)的壓力越來越重,如何確正確、合理地實行養(yǎng)護修理措施養(yǎng)好瀝青路面,確保瀝青路面養(yǎng)護質(zhì)量,降低管養(yǎng)成本,節(jié)省養(yǎng)護費用,提高資金的投資效益,成為大路養(yǎng)護管部門重要的討論課題。下面就針對大路瀝青路面早期產(chǎn)生的病害進行分析及如何實行預(yù)防性措施進行探討。

2、大路瀝青路面早期病害產(chǎn)生的緣由分析

大路瀝青路面早期病害主要有裂縫、坑槽等病害。

2.1裂縫

形成裂縫的緣由主要是路面結(jié)構(gòu)、路面材料和底基層以及路基填土強度等缺陷引起的。

橫向裂縫的主要緣由是大路路面基層多采納高強度、高密度的半剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計,雖然強度高、變形小、整體性能好,但溫差漲縮路面的影響非常明顯,簡單造成橫向反射裂縫。當(dāng)路面鋪筑材料級配掌握不嚴(yán),混合料中存在含水量、粉塵含量、骨料的針片狀等含量超標(biāo)的狀況下,通車后在車輛荷載、車輛變速(加速、剎車)、交變輪荷的剪切沖擊作用下,簡單產(chǎn)生橫向裂縫。

縱向裂縫的產(chǎn)生的緣由主要是在路基部分,高填方路段路基壓實度不夠不密實。在路基土自重和車輛荷載作用下產(chǎn)生不勻稱沉落,路基發(fā)生滑動,特殊是在半挖半填路基填方部分壓實不密實,在路基土自重和車輛作用下產(chǎn)生不勻稱沉落。老路加寬改善路段,加寬部分的路基強度不足也是產(chǎn)生縱向裂縫的緣由之一。

2.2坑槽、沉陷

龜裂、網(wǎng)裂消失之后,未準(zhǔn)時加以養(yǎng)護處理,路面逐步松散形成裂塊脫落,被行駛的車輪帶走,從而形成坑槽。沉陷是由于部分施工段落掌握不嚴(yán),路基壓實度達(dá)不到要求在反復(fù)行車荷載的作用下形成的病害。依據(jù)調(diào)查,目前大路瀝青路面消失的早期病害主要表現(xiàn)為水損害坑槽、沉陷,損害主要發(fā)生在雨季,特殊是梅雨和暴雨季節(jié);行車道比超車道嚴(yán)峻:下坡車道剎車水的侵蝕比上坡車道嚴(yán)峻。發(fā)生水害的地方一般在排水不暢的部位,并且路面透水性較為嚴(yán)峻,挖開路面面層,可見基層有積水;路面破壞之處一般先有小塊的網(wǎng)裂。初步分析緣由主要是:

a.該路段的結(jié)構(gòu)層沒有設(shè)置排水系統(tǒng),造成水分長期滯留在面層中。

b.在彎道路段超高排水是通過中央分隔帶的開口,使到路面水從路面高的一幅排到低的一幅。水常常會滯留在路面,特殊是中央分隔帶的四周,造成路面積水。

c.重車在下坡路段時頻頻剎車,剎車片靠源源不斷的淋水來降溫,大量的剎車水不斷的流向路面,特殊是超載超限車輛更是明顯。交通量大的路段,即使是烈日的晴天,下坡路段的一幅都是潮濕的,瀝青路面長時間的處于潮濕狀態(tài),加劇瀝青路面的損壞消失坑槽。

d.隨著行車的作用和自然條件(風(fēng)、雨、雪、陽光)的侵襲,消失路面露骨泛白,瀝青路面的老化。隨著時間的延長路面中的瀝青漸漸變脆,抗剝落性漸漸變?nèi)?路面集合料之間的沾結(jié)力減弱,面層顆粒松動漸漸分別脫離原路面形成坑槽。

e.油石比、級配不合要求。路面施工時瀝青混合料中瀝青用量偏小,消失花白料,導(dǎo)致顆粒間的沾結(jié)力不強,粒料在車的作用下簡單與路面松動分別脫落,造成路面早期損壞。級配不合要求,粗集料過多導(dǎo)致瀝青混合了碾壓不密實,封水性不強,路表水浸入路面。細(xì)集料過多,路面強度不足在車作用下會產(chǎn)生推移形成波浪、車轍。

f.路面穩(wěn)定基層材料拌合不均或有離析現(xiàn)象導(dǎo)致路面基層強度不均,在車輛長時間的作用下產(chǎn)生不勻稱沉陷,消失路面積水而龜裂破壞。

g.路面基層碾壓局部(或邊緣)不密實,強度不符合要求。在車輛荷載多次重復(fù)作用下形成車轍,行車道比超車到明顯,特殊行車道比較嚴(yán)峻。對瀝青路面消失的坑槽,實行事后進行修補,目前大多有冷補,但效果不抱負(fù),耐久性差;也有熱補方式(如熱再生),且效率低,經(jīng)濟效益較差。上述的傳統(tǒng)方法都不能根本上解決瀝青路面的早期損壞的問題。

3、早期病害處理的措施

瀝青路面早期病害的處理主要突出預(yù)防性養(yǎng)護。預(yù)防性養(yǎng)護是指瀝青路面產(chǎn)生稍微病害尚未破損之前,實行前瞻性、預(yù)見性的對策和切實可行的保養(yǎng)措施,把大路病害及造成的病害因素發(fā)覺在先,處置在前,防止病害的進展,最大限度地延長大路的使用壽命,提高養(yǎng)護資金的使用效益。預(yù)防性養(yǎng)護的前提是路面基層強度充分,其實質(zhì)是在適當(dāng)?shù)臅r間,對路面相應(yīng)病害實行相應(yīng)的技術(shù)措施。其核心是強調(diào)養(yǎng)護的主動性、方案性、合理性。其目的是達(dá)到養(yǎng)護的最佳成本效益。可依據(jù)不同的早期病害和大路的等級實行不同的預(yù)防性養(yǎng)護措施:

3.1灌縫、封縫

灌縫、封縫是為了阻擋地表水進入消失的裂縫中,灌縫、封縫適用于處理不活動的已經(jīng)相對穩(wěn)定的裂縫和正在溫度及車輛荷載下進展的裂縫。

3.1.1灌縫:由于路面基層結(jié)構(gòu)采納半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu),因而路面消失了不同程度的反射裂縫,為防止雨水沖刷作用下裂縫的連續(xù)擴展,準(zhǔn)時對反射裂縫進行灌縫處理。目前,我國常采納灌縫方法有:一般熱瀝青灌縫、SBR改性乳化瀝青灌縫、路面裂縫密封膠修補裂縫和壓漿法修補裂縫。

3.1.2“壓縫帶”封縫:裂縫是瀝青路面常見的早期病害之一,道路早期裂縫多以橫向裂縫和縱向裂縫為主。對瀝青路面采納“壓縫帶”處理是一種較好的處理瀝青路面裂縫的措施,對延長路面的使用壽命有著特別重要的作用。2023年在鹽(津)水(富)大路k48+000——k50+000路段油路預(yù)防性養(yǎng)護中就開頭試用了“魁道”壓縫帶,經(jīng)過兩年多的使用觀看效果較好。無需任何機械設(shè)備的投入,在不轉(zhuǎn)變裂縫原有結(jié)構(gòu)的狀況下可直接沿裂縫貼上去,施工完成后,馬上可開放交通。

3.1.3增設(shè)聚酯玻纖布:為了有效根除基層反射裂縫所產(chǎn)生的拉應(yīng)力對路面的影響,對有病害但基層強度較好地段,實行將路面銑刨,在基層表面噴灑熱瀝青,貼聚酯玻纖布,再在上面鋪筑瀝青面層。在威(信)敘(永)二級大路k2+000——k6+000養(yǎng)護中證明效果較好。

3.2坑槽修補

由于油路面基層施工過程中局部質(zhì)量掌握不嚴(yán),路面會消失局部龜裂逐步形成松散、坑槽,針對路面消失的局部破壞如坑槽、松散等,常采納的修補方法是:熱補法、就地?zé)嵩偕?、熱拌冷補法和冷拌冷補法。

3.2.1路面基層結(jié)構(gòu)未變形、強度充分路段時:過去常采納熱補法,通常的做法是將破壞區(qū)域內(nèi)的舊瀝青料全部清除,然后再用新熱瀝青混合料填補,這種方法可以保證修補質(zhì)量,但大量的舊瀝青混合料被廢棄,造成極大的資源鋪張和環(huán)境污染。為了避開資源的鋪張,很多段進行了廢料回收討論,將廢舊瀝青混合料回收集中堆放,到肯定數(shù)量后應(yīng)運瀝青再生拌和技術(shù)進行再生利用。有的段進行了冷補材料的開發(fā)和應(yīng)用,使用冷補添加劑、稀釋劑(柴油)、瀝青、集料組成的混合料修補路面。有的總段還購買了“就地?zé)嵩偕鷼庑怠钡冗M行路面修補。

3.2.2路面基層結(jié)構(gòu)強度不足或已破壞路段時:將已破壞的路面基層清除到基層底,整平。依據(jù)坑槽面積大小實行不同的壓實機械(壓路機或沖擊夯、平板夯)壓實,依據(jù)原有的基層厚度確定攤鋪兩層或三層水穩(wěn)碎石與原基層高度全都,分層壓石密實達(dá)到壓實度要求,水穩(wěn)基層養(yǎng)生7天。噴灑粘層油后鋪筑油面層。

3.3路表(封層)處置

在路面養(yǎng)護生產(chǎn)過程中除對坑槽進行規(guī)范的修補外,對坑槽較多和水損壞比較嚴(yán)峻的路段采納路面表面封層處理。常用的路表封層措施有:霧狀封層、稀漿封層、碎石封層、瀝青表處、刮油封層等。

3.3.1霧狀封層:瀝青路面的許多病害都是由于水滲透的緣由造成的,有效的預(yù)防路面進水是特別必要的,而路面霧封層技術(shù)措施是一種很直接、有效和經(jīng)濟的預(yù)防性養(yǎng)護措施。霧封層就是在瀝青面層上噴灑一層薄薄的、高滲透性的高分子改良乳化瀝青,以形成一層嚴(yán)密的防水層將路面封閉,起到隔水防滲、愛護路面的功能,最大限度地削減路面的水破壞,增大路面集料間的粘結(jié)力,同時削減由于空氣和水滲透引起的表層瀝青老化問題,延長路面使用壽命以及改善外觀等作用。

3.3.2稀漿封層:瀝青路面經(jīng)過使用,路面基層基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。但隨著通車年限的增加,路面開頭消失不同程度的氧化、疲憊龜裂、坑洞等病害。稀漿封層是由良好級配的集料(細(xì)砂和礦粉構(gòu)成)和乳化瀝青構(gòu)成的混合物通過專用噴灑器勻稱地噴灑在路面上的一層封層,它具有防水、防滑、耐磨等性能以及延長路面使用壽命的作用。稀漿封層對原路面條件有肯定要求,原路面基層必需具有足夠的強度和剛度,施工表面平整且無坑洞等病害。因此為了使稀漿封層能夠取得良好效果必需事先對路面病害進行處理,車轍較深路段可先進行車轍修補。稀漿封層預(yù)防養(yǎng)護措施,還將會使舊路面煥然一新。

3.3.3同步碎石封層:同步碎石封層由于膠結(jié)料和石料的粘結(jié),使得鋪筑后的封層有良好的抗裂性能,削減了路面的裂縫,對原路的裂縫有肯定的修復(fù)作用。同步碎石封層表面粗糙,改善了原路面的抗滑性能,提高大路路面的使用功能及服務(wù)水平。同時可以節(jié)約材料、設(shè)備成本,降低工程造價,提高工作效率,由于同步碎石封層設(shè)備的高精確度,也使得勞動強度大大降低。施工完成后,2小時內(nèi)即可通車,縮短了封閉交通的時間,提高了大路的運輸效益。

3.3.4瀝青表處:瀝青表處路面簡稱瀝青表處,是由瀝青和細(xì)粒碎石按比例組成的一種不大于3厘米的薄層路面。瀝青表處路面薄、造價低、施工簡便、行車性能好,成為提凹凸等級大路行車質(zhì)量和通行力量的主要路面處置措施。瀝青表處常用的施工方法有層鋪法和拌和法兩種。層鋪法是一種在路面基層上分層澆油、分層撒布細(xì)粒碎石集料,經(jīng)輾壓成型的瀝青表處施工方法。層鋪法施工的特點是分層施工,常用的有兩層法和三層法。拌合法就是在舊路面上鋪筑一薄層熱拌瀝青混合料,其厚度一般在19--38mm,如原路面有坑洞等病害時應(yīng)先將坑洞等病害進行處理。

3.3.5刮油封層:用特別的刮油耙在原有路面表面刮一層熱瀝青,將熱瀝青刮入裂縫和空隙中,再勻稱地灑一層細(xì)集料,最終用壓路機碾壓將細(xì)集料壓入瀝青中,集料掌握在0.1-5mm之間。它