烟台市交通运输执法监察支队 山东烟台 264000
摘要:本文首先对沥青路面常见的病害类型的特点进行描述和分析,然后从外在因素和设计、施工、运营、环境等内在因素对病害的成因进行了总体分析,在此基础上针对各种病害类型分析其产生的具体原因,最对针对各病害的特点和成因给出常见的处理措施。
关键词:沥青路面;病害;成因分析;处理措施
0引言
沥青结构层路面有着得天独厚的优势,使之成为公路路面结构层中最多的被采用形式之一,但随着公路建设的不断发展,交通量的日趋增大,再加上一部分重载、超载等问题的出现,已建成的沥青路面在不同程度上出现了坑槽、裂缝、车辙、泛油、波浪拥抱、松散等面层及基层的问题,造成了沥青路面行车舒适性好等优势相比其他结构层荡然无存[1][2]。
1病害类型
根据规范规定,路面病害共分为五类,即:裂缝类、松散类、变形类、接缝类和其他。各类又分为轻、重两种程度。
(1)横向裂缝横向裂缝的共同特点是在道路横断面上每隔一定的距离,每隔几十米甚至几米出现的均匀裂缝。横向裂缝首先出现在一侧的道路上,逐步发展到道路对面。横向裂缝在实际操作中采用取芯机器打孔出来的情况:沥青面层松散,不成型。(2)纵向裂缝纵向裂缝通常断断续续,绵延很长。其形态为长而直的,一般沿中线发生。纵向裂缝取芯情况:面层破碎、基层完整。(3)块状裂缝大量裂缝的表面特征是裂纹正交,沥青路面分成块状大小的矩形件;裂块尺寸大约在(20~40cm)×(30~60cm)之间。块状裂缝取芯情况:面层破碎,基层完整。(4)龟裂特点是表面开裂把路面分割成大大小小的多边形,块的尺寸小于20cm,严重的分块长度甚至小于10cm,分块的裂缝宽度在20mm~30mm之间。开裂的路面首先发生在小面积上,逐步扩展到沥青路面的全断面。龟裂取芯情况:面层破碎、基层开裂[3]。(5)车辙在沥青路面上形成凹陷的轮迹带,2~3厘米深,甚至超过3cm。车辙的取芯情况:芯样较完整。(6)波浪拥包沥青路面在沿行驶方向上形成横向的波浪形的涌起。波浪拥包取芯情况:上面层破碎、基层完整。(7)沉陷沥青路面的局部凹陷,雨后积水十分明显。(8)泛油沥青路表面形成一层有光泽的、玻璃状的沥青粘膜[4]。(9)松散松散是指沥青与其混合料之间无法粘结成一个整体。
2成因分析
2.1外在因素
随着国民经济和交通运输的快速发展、交通量的急剧增加,特别是大吨位车辆的增加,导致一些沥青路面存在纵横裂缝、松散、龟裂、坑槽、沉陷等不同程度的病害,使路面的平整度及抗滑能力大大降低。
虽然沥青路面病害有很多类型,但是从沥青路面病害形成的原因分析,主要有水损坏、超限超载运输、施工质量差异、气温影响等因素。
2.2内在因素
2.2.1设计因素
(1)路面结构强度不足。在沥青路面结构设计中,路面厚度设计计算和交通流量考虑过少,导致了设计强度不足,路面结构强度的设计不能满足实际运行要求。(2)道路排水功能不完善。在道路设计过程中未能充分考虑水文和气候条件,导致部分道路上的水渗入路面或路基边缘,降低了内部结构层强度和地基的承载能力。
2.2.2施工因素
(1)路基施工不规范。路基填筑没有严格按照施工规范的操作,譬如局部地方压实度不够或存在不符合要求的软弱夹层[9]。(2)稳定基层施工质量差。石灰土或水泥稳定碎石等不均匀拌合因素的影响,导致了基层受力不均匀,在反复运行的行车荷载下,易产生破坏。(3)沥青面层级配或厚度不符合要求。沥青混凝土配合比不合理直接影响沥青路面的结构性能。(4)沥青面层材料不达标。沥青及沥青混合料质量差,沥青材料延展性差,松弛性能差,抗开裂性能不足。
2.2.3运营因素
(1)道路超载重载运营。一部分超载或重载车辆的通行,导致路面在使用年限内超过了本身的性能,造成了路基路面结构层的损坏。(2)道路养护修复不及时。养护修复不及时,会导致病害的不断扩大,造成路面的持续破坏。
2.2.4环境因素
(1)水文条件降雨会对路基产生不利的影响,路面积水通过裂缝进入路面结构层内部引起路基稳定性的下降,导致路面开裂。(2)温度条件因为季节、昼夜的变化导致温度的变化使路面结构层产生收缩应力,造成路面结构层的裂缝和疲劳。通过行车荷载的作用裂缝会逐渐扩大,形成沥青路面病害。
3处理措施
3.1裂缝的处理
(1)开槽灌缝使用开槽机凿开一条宽l~l.5cm,深1.5~2cm的缝,在沥青路面裂缝处沿缝的走向,用灌封机将密封胶热处理后灌入裂缝内部,从而保持路面使用性能完好。槽尺寸一般是1~1.5厘米宽,2厘米深,深度宽度不应超过2:1的比率。(2)贴缝在裂缝中渗入修复剂,将裂缝密封。
3.2龟裂、块裂的处理
(1)如果由于路面结构层厚度不满足要求,可先铣刨面层后再加铺新的路面结构层。如果是较小程度上的龟裂或块裂,则采用封层类或薄层罩面技术处理。(2)如果由于基层的原因导致的龟裂,可通过注浆或挖除换填等措施来稳定基层,确保有稳定的基层后再铺筑新的路面结构层。(3)加强在道路运营过程中的养护,对于早期出现的细微裂缝及轻度龟裂可采用清缝、灌缝、开槽灌缝或微表处理等方法进行及时处理,防治路面龟裂、块裂的继续发展。
3.3车撤、波浪拥包的处理
车辙、波浪拥包的处理方案主要是铣刨磨耗层沥青,然后调整沥青面层集料级配或添加抗车辙剂。选择合理的添加剂可大幅度提高沥青混合料的抗车辙能力,提高沥青混合料的高温稳定性。另外一种切实可行的方案是在部分容易出现车辙及波浪拥包的路口或构造物两头改良沥青方案为钢筋混凝土路面。
3.4沉陷的处理
(1)对不均匀沉降,如基础层稳定、未遭到破坏,则只修复面层,面积较大时应铺筑路面结构层[14]。(2)局部路基有孔槽或其他问题的,应用碎石(砂砾)、干砌或浆砌片石回填压实路基后再做路面结构层。(3)桥涵引道处,因为填土压实度不够造成的沉降,应重新做路基处理层,进行压实处理。基层处理好之后再做路面结构层。(4)对于含水量和孔隙比较大的软土地基或含有机质粘性土,应进行换填处理,换填材料可采用砾石、碎石土、砂土和合格的工业废渣等。
3.5泛油的处理
对于轻度泛油,可在气温较高时,撒3~5mm的石屑或粗砂,并用压路机碾压。对于泛油较重的路段,可在气温较高时,撒5~10mm的碎石,并用压路机碾压,待稳定后,再撒3~5mm的石屑或粗砂,并用压路机碾压。
(1)含油量过大的软层,可将软层全部去除,重新摊铺面层;(2)先撒一层小石屑,采用光轮压路机碾压,重复几次后,再分次撒更小的石屑碾压成型。
3.6松散的处理
(1)对于低温下沥青面层施工引起的松散,控制方法是:待气温上升时,重做封层,撒布石屑或粗砂,并用轻型压路机压实。这种控制方式质量无法从工序上保证,只适用于低等级公路;(2)对于其他原因引起的松散,比如由基层松软变形而引起的面层松散、由酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散,采用的是“挖补”工艺,即将松散部分全部挖除,若基层强度不够,则先处理好基层,然后再重做面层。
4结语
沥青混凝土路面病害多种多样,成因千差万别,处治措施不断推陈出新,希望在今后的工作中能与大家多交流,共同把公路养护工作做好,充分发挥其最大效率,为地方经济建设服务。
参考文献
[1]郝萌.沥青路面病害处理技术及工程应用[D].山东大学,2014.
[2]王娜.高速公路沥青路面养护管理系统研究[D].长安大学,2005.
[3]傅大宝,李玉华,刘金福.城市道路沥青路面病害调查及成因分析[J].筑路机械与施工机械化,2014,09:76-78.
[4]李忠儒.沥青路面病害成因分析及养护措施[J].中华建设,2014,05:142 -143.