瀝青路面病害的研究與防治

瀝青路面病害的研究與防治

1道路瀝青路面的常見病蟲害及原因分析1.1道路事故及原因(1)壓實度不足產(chǎn)生的坑槽隧道主要是指瀝青路面在使用一段時間后，由于基本或表面材料的掉落，導致道路事故的隧道。路面水損壞性的坑槽,這種類型的坑槽主要是由于水分進入了瀝青混合料基層與面層之間,由于瀝青路面下面層的空隙率相對較大,在交通荷載的泵吸作用下對瀝青混合料反復沖刷,瀝青與集料粘附性降低,導致集料逐步松散掉粒,最終形成坑槽;壓實度不足產(chǎn)生的坑槽,這主要是由于瀝青路面攤鋪過程中,壓實度不足導致瀝青混合料粘結力不足,在交通荷載的作用下瀝青混合料逐步脫落產(chǎn)生坑槽;厚度不均勻形成的坑槽,這主要是施工過程中高程控制不嚴格,導致路面厚度不均,部分瀝青混合料在行車荷載作用下被擠走,形成坑槽。(2)瀝青與集料粘結力的喪失造成了復覆體系的最佳條件是受瀝青路面的松散是指集料從瀝青混合料面層中脫落,瀝青路面的松散有可能導致瀝青路面的坑槽以及龜裂等破壞。瀝青路面松散產(chǎn)生的根本原因是由于瀝青與集料之間粘結力的喪失,造成松散的原因也比較多,例如,在瀝青路面攤鋪時存在離析,導致路面鋪筑結束后粗集料內(nèi)部空隙較大,粗集料之間接觸點較少,瀝青隨著老化與集料的粘附力降低,進而造成了集料顆粒的脫落。瀝青路面的松散也有可能是因為瀝青路面的壓實度不足,密實度不足就難以保證瀝青混合料的粘聚力,從而造成路面松散的發(fā)生。1.2地板裂縫疾病裂縫是公路瀝青路面常見的病害之一,瀝青路面裂縫的種類比較多,根據(jù)裂縫的形式不同主要分為縱向裂縫、橫向裂縫以及龜裂等形式。(1)中心路基壓實度路面的縱向裂縫主要是沿著路面的行車方向,縱向裂縫的形成原因主要是由于路基的不均勻沉降以及路面施工時接縫處理不當造成的。在路基施工作業(yè)時如果路基壓實度不足,路面通車后在交通荷載的作用下,路基產(chǎn)生不均勻沉降造成承載能力下降,路面面層的層底拉應力隨之增加,超過面層的容許拉應力后即產(chǎn)生裂縫。此外,如果瀝青路面攤鋪作業(yè)時縱向接縫處理不當或者瀝青混合料溫度過低造成壓實不足,同樣會導致縱向裂縫的產(chǎn)生。(2)基層材料開裂,引起社會裂縫瀝青路面的反射裂縫主要是由于基層由于干縮或者溫縮發(fā)生斷裂,進而導致裂縫反射至路面形成發(fā)射裂縫,造成瀝青路面反射裂縫的主要原因一方面是由于路面基層施工質(zhì)量或者養(yǎng)生不合格,進而導致基層材料的開裂,路面基層與面層因裂縫位置應力集中,層底拉應力超過瀝青混合料的抗拉強度,導致裂縫的產(chǎn)生。溫度裂縫主要包括低溫收縮裂縫以及溫度疲勞裂縫,造成溫度裂縫的主要原因是由于瀝青混合料是一種粘彈性材料,其應力松弛性能決定了瀝青混合料在低溫條件下的脆性較強,瀝青路面在溫度較低的情況下,瀝青混合料由于低溫產(chǎn)生的收縮應力超過瀝青混合料應力松弛的增長,一旦收縮拉應力超過瀝青混合料的極限抗拉強度,就會導致瀝青路面的開裂。溫度疲勞裂縫則主要是路面溫度的反復變化,瀝青混合料由于應力反復變化,應力松弛性能的下降導致出現(xiàn)疲勞開裂。(3)拉應力對瀝青混合料的抗拉力作用路面出現(xiàn)龜裂的主要原因是由于瀝青路面在長期交通荷載的作用下,應力應變一直處于交替變化中,如果交通荷載超過瀝青混合料的結構強度,就會造成瀝青混合料內(nèi)部的拉應力超過了其容許拉應力,導致瀝青路面出現(xiàn)龜裂,造成瀝青路面的承載能力下降,甚至路面大面積損壞。1.3路面變形疾病瀝青路面的變形類破壞主要包括沉陷、車轍、波浪以及擁包等病害。(1)路面沉降導致的沉陷沉陷主要是由于路基的豎向變形過大所造成的瀝青路面的下陷,路面沉陷主要包括路基的塌陷以及由于不均勻沉降所造成的路面變形,或者是由于路面下部存在軟基尚未處理,造成基層的不均勻沉降,進而導致路面的沉陷。路面沉陷后會在路表形成一些縱橫交錯的裂縫特別是對于高填方、半挖半填或者碾壓困難的區(qū)域經(jīng)常會發(fā)生路面沉陷的現(xiàn)象。(2)車女性認識的產(chǎn)生原因車轍是指沿著路面輪跡帶的位置出現(xiàn)的相對較大的路面變形,車轍的變形深度一般在10~20mm左右。車轍的產(chǎn)生原因比較多,主要是由于路面行車荷載的長期累積作用以及瀝青混合料的壓縮以及剪切變形所導致的。瀝青混合料級配設計存在缺陷,高溫抗變形能力不足,路面施工壓實度不足,路面車輛的超載以及渠化交通等都有可能造成車轍的產(chǎn)生。(3)瀝青混合料路面施工質(zhì)量問題路面的波浪主要是沿路面縱向存在的一系列高低起伏的變形,造成路面呈現(xiàn)波浪變形的主要原因是瀝青混合料的級配設計以及路面施工質(zhì)量問題,瀝青混合料強度不足或者級配設計偏細,導致瀝青混合料沒有形成一定的嵌擠結構,因而強度不足,路面承載能力較低,在行車荷載的作用下,瀝青混合料表面的強度與勁度大幅下降,路面產(chǎn)生推移與變形。2瀝青路面疾病防治處理技術(1)面后坑槽面局部挖補路面坑槽的修補主要有局部挖補以及機械銑刨兩種方式。局部挖補主要針對坑槽范圍內(nèi)路面結構,通過人工或者機械開挖攤鋪的方式,在施工過程中,首先將路面坑槽損壞部分擴大畫線,進而通過切割機進行切割,再利用機械或者人工將面層的損壞部分鑿除,深度直至達到路面堅實穩(wěn)定的層面。如果瀝青路面的坑槽面積較大時,局部挖補難以滿足處理要求,應該通過機械銑刨面層重鋪的方式進行修補。首先利用銑刨機將畫線的病害部位銑刨處理后,將底面松動的瀝青材料挖出,清除雜物以及積水后,重新填充瀝青混合料?？硬鄣男扪a材料主要有熱板瀝青混合料、乳化瀝青混合料以及冷鋪瀝青混合料,在選擇使用時,應該綜合考慮路面的使用要求以及工程成本預算決定。(2)稀漿封層技術對于路面由于填縫料散失導致的比較輕微的麻面,可以通過在高溫季節(jié)適當均勻撒布嵌縫料,使其填充到骨料之間的空隙中從而完成修補,對于相對輕微的麻面也可以通過稀漿封層技術進行處治。小面積的麻面可以通過涂刷較高稠度的瀝青,進而再其上撒布礦料的方式進行修補。大面積的麻面則應通噴灑稠度相對較高的瀝青,進而適當撒布嵌縫料,整形均勻后,碾壓密實即可。對于路面由于瀝青老化,粘結力不足所導致的松散,則應通過將舊路面的松散局部或者全部清除后,重新鋪筑面層的方式處理。(3)瀝青路面填縫、封縫處理對于高溫季節(jié)自行愈合的輕微裂縫,不需要單獨采取處理措施。如果高溫季節(jié)裂縫仍不能自行愈合,為了避免水分的進入,應當采取適當?shù)奶幚泶胧Ｊ紫葢搶⒋嬖诹芽p的瀝青路面清掃干凈,進而進行填縫或者封縫處理,其養(yǎng)護處理原理均是對瀝青路面裂縫處切縫開槽清理干凈后,將灌注材料灌入裂縫處,通過填縫材料的粘附性,封閉瀝青路面裂縫,避免水分下滲對路基的損壞以及裂縫的進一步發(fā)展。對于大面積的裂縫,如果基層質(zhì)量仍然滿足使用要求,則可以通過乳化瀝青稀漿封層、加鋪瀝青混合料封層以及改性瀝青薄層罩面等方式進行處理。對于由于路面基層的破壞而導致的瀝青路面大面積裂縫,應首先將基層修補后再對瀝青路面的裂縫進行處理。(4)路面抗沉陷修補對于由于路面基層的不均勻沉降所導致的公路路面局部小范圍的沉陷,如果土基或者基層已經(jīng)沉降趨于穩(wěn)定,可以只對路面面層進行修補,可以通過在沉陷處噴灑或涂刷粘層瀝青,再用瀝青混合料將沉陷部分填補到與原路面齊平并壓實的方式進行修補,情況稍微嚴重形成坑槽的,按照路面坑槽的修補處理技術進行。如果土基或者路面基層破壞嚴重,承載力已經(jīng)喪失,則應先將損壞區(qū)域的土基或者基層修補處理之后進行面層的修補。(5)路面銑重和現(xiàn)場熱再生技術瀝青路面的種類較多,車轍的形成原因也各有不同,在制定養(yǎng)護處理技術時,應該結合路面的車轍類型以及嚴重程度綜合確定。車轍的處理方式比較多,目前經(jīng)常應用的主要有路面銑刨、微表處、罩面以及路面現(xiàn)場熱再生等多種技術。路面的銑刨重鋪可在車轍較為嚴重的情況下使用,路面的銑刨深度根據(jù)車轍深度以及路面結構層厚度確定,路面銑刨完成后,將工作面中的雜物以及銑刨廢料清理干凈,之后噴灑乳化瀝青作為粘層,待乳化瀝青破乳后,進行瀝青混合料攤鋪作業(yè)。路面現(xiàn)場熱再生是一種利用舊路表材料處理車轍,施工方便靈活,施工速度較快的車轍處理工藝,首先將原有的舊瀝青路面通過設備加熱使之軟化易于耙松銑刨,然后將銑刨出來的瀝青混合料按照設計,添加再生劑或者新的瀝青混合料拌合攤鋪,最終碾壓成型。罩面以及微表處則是一種對瀝青路面車轍轍槽進行填充覆蓋的處理工藝,罩面的厚度根據(jù)車轍深度以及瀝青混合料級配決定,微表處的車轍處理深度則相對較淺,一般情況下不大于20mm。(6)平整度的改善對于由于面層原因所導致的波浪或者搓板的路面處理修復可以采用以下方式進行處理:利用重型壓路機沿與路中心線成45°角的方向反復碾壓,進而使得路面的平整度得以改善;將瀝青路面的凸起部分削平處理,使其低于路面后,再填補瀝青混合料后找平壓實;在瀝青路面的波谷均勻的撒布適當粒徑的礦料,找平后壓實