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浅谈公路沥青路面常见病害及养护措施

2015/5/13 19:25:05 人评论

河北交通  唐山曹妃甸区交通运输局地方道路管理站 孙世良 张广安  【摘要】公路的养护非常重要,既能延长公路使用寿命,保证良好的服务能力,又能确保安全畅通,减少交通安全事故的发生。笔者就沥青公路的常见病害进行研究探讨,列举…

         河北交通  唐山曹妃甸区交通运输局地方道路管理站 孙世良 张广安

  【摘要】公路的养护非常重要,既能延长公路使用寿命,保证良好的服务能力,又能确保安全畅通,减少交通安全事故的发生。笔者就沥青公路的常见病害进行研究探讨,列举其特征,分析其成因,提出公路养护要领和防治对策。

  【关键词】公路 病害 养护 维修

  公路是国民经济的命脉,是区域发展的形象,是国防稳定的基础。河北省内环京津,外接辽宁、内蒙、山西等五省区,境内大小公路多年来担负 的交通量始终居高不下,特别是党的十八大以来,河北省大开放、大开发的步伐不断加快,人流、物流、车流更加频繁,对公路交通的要求越来越高。只有路面长期 保持良好的平整状态,才能确保车辆在公路上快速、安全地行驶。因此,抓好公路的养护与维修至关重要。下面,就较常见的沥青公路病害特征、成因、养护要领、 维修方法及质量评价做一简要介绍。

  一、沥青公路病害的特征及成因

  公路沥青路面是 我国当前较为普遍的路面结构,具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便,能够吸水,且适宜于分期修建等优点,得到广 泛的应用。但由于沥青混凝土材质本身的差异, 以及受设计和施工水平的影响, 沥青路面往往会出现裂缝、车辙、松散、冻胀翻浆、沉陷、拥包、泛油、龟裂唧浆等八种常见病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨 损, 缩短了沥青路面使用寿命。

  一是裂缝。沥青路面建成初期,不可避免地会产生各种形式的裂缝。早期产生的裂缝基本上不会影响沥青路面的使用性能,但随着雨水的侵入和 外力的作用,会逐渐对沥青路面产生结构性破坏。裂缝从表现形式分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。成因如下:1、横向裂缝,往往由于温度应力的作用, 路面发生疲劳裂缝。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。2、纵向裂缝,主要由于地基和填土不均匀性,特别是在旧路基拓宽地段,因土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严。3、网状裂缝,大多因早期路面裂缝经表层水渗透、冲刷、唧浆,从而产生以缝为中心的下陷形变,同时产生新裂缝甚至碎裂破坏。

  二是车辙。主要是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移,产生累积永久变形。其成因主要有四个方面:1、沥青混合料油石比过大;2、表面磨损过度;3、雨水侵入沥青混凝土内部;4、基层含不稳定夹层,导致路面横向推挤形成波形车辙。

  三是松散。松散是沥青路面常见病害,直接影响行车安全。一般表现为,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,表 层剥落,如不及时治理,会从路表面向下形成坑槽。松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,一般在轮迹带比较严重。其形成原因主要有以下七个方 面:1、沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,沥青与集料间粘结性差;2、低气温施工,压实度小,沥青面层内部空隙率过大;3、集料含泥量超标,集料颗粒被 粉尘包裹,使沥青膜不能粘结在集料颗上;4、拌合时温度过高,导致沥青老化;5、基层松软而引起的面层龟裂松散;6、误选择了酸性骨料,与沥青粘附性差;7、水分逐渐渗入沥青与集料的界面,降低了沥青粘附性和粘结力。

  四是冻胀翻浆。主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。如果不及时处理,到了冻胀路面彻底融化时,在车辆的重压下就会产生道路翻浆,对行车安全是极大的隐患。

  五是沉陷。沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其成因有四个方面:1、土 质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;2、路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏;3、路基或基层强度不 足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;4、桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

  六是拥包。是指沥青路面出现的局部隆起。其成因有:1、施工质量导致路面上下层粘结不好;沥青混合料摊铺不匀,局部细料集中;2、基层或下面层未经压实,强度不足,发生变形位移;3、陡坡或平整度较差路段,沥青面层混合料易在行车作用下向低处聚积形成拥包。

  七是泛油。沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到表层, 而在冷天时又不能渗入下层, 因而沥青积聚在路面表面, 形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。其成因有五个方面:1、混合料组成设计不当,混合料中沥青用量过多或空隙率过小, 多余沥青由下部泛到路表。2、混合料拌和控制不严,细料含量过少, 混合料比表面积较小, 则沥青用量相对较多。3、粘层油用量不当,喷洒过多或洒布不均匀。4、施工质量差,摊铺时混合料产生离析, 局部细料过分集中。5、雨水渗入使下层沥青与石料剥离, 在水作用下沥青膜剥落, 引起表层泛油。

  八是龟裂唧浆。主要有内因与外因两个方面。内因源于路面本身,基层施工质量差,沥青路面空隙率过大,浸入的雨水滞留在面层中,产生局部离析,路面表层出现龟裂;外因是交通量大,在超载和高频率动载的作用下,路表弯沉及结构层应力显著增加,造成路面龟裂。

  二、沥青公路病害路面的维修要领

  沥青路面的维修应该以预防为主,在病害发生的早期,就要及时发现、及早动手,采取预防性维修,把病害隐患减少到最低限度,防止“小病拖 大、贻误病情”。重点盯紧“五个点”。一是跑砂点,面积在10㎡以内,由于沥青剥离,细集料跑出,表面呈蜂窝状。二是局部沉降点,纵横方向1m范围内沉降 超过2㎝、行车出现明显跳动。三是唧浆点,路面龟裂、网裂,水渗透到基层,出现基层冲刷唧浆。四是起伏点,路面上面层出现局部纵向推移形成搓板、横向推移 出现车辙。五是裂缝点,横向缝、纵向缝,柔、刚结合部(如桥头搭板接头)等处裂缝出现错台,错台高差大于5㎜的。

  路面维修的主要方法有四种,一是涂胶防渗。主要针对路面出现网裂,但没有明显变形,也未出现唧浆的现象,可以采用修补胶薄薄涂一层,防 止水的渗透。二是灌缝防水。当路面出现裂缝但未出现明显错台、也无啃边现象时,可采用灌热沥青的办法作防水处理。三是热烘补料。对路面出现龟裂、蜂窝、车 辙等路面变形不严重的点,可采用热烘,适当添加新料,人工搅拌均匀,压实补强。四是挖补填筑。如果路面病害已经波及到中下面层,乃至基层,那么必须把病害 区全部挖除,分层进行填筑。沥青路面修补作业时,有以下三个方面必须注意把握要领。

  一是热沥青灌缝修补时,要注意三点。1、灌缝前,要使用吹风机和铁钩把裂缝中的杂物灰尘清除干净;2、热沥青加温时,温度要达到130℃以上,保持其良好的流动性;3、灌注完成后,要在沥青冷却至60℃左右、仍具可塑性时,用铁铲铲除表面多余沥青,以防污染路面。

  二是面层热补时,要注意三点。1、热烘有病害路面时,要待温度达到100℃以上时再开始作业;2、要用铁耙将有病害路面表面耙松并铲除表面大集料,以保证修补效果;3、添加新料后,要梳抖均匀、碾压密实。

  三是挖补填筑时,要注意四点。1、凿除病害层、清除废料以后,要用高压吹风机将修补界面彻底吹净,确保修补床面干净,无杂物和浮 灰;2、洒粘层油要布满界面,且不流动,不能有死角死面;3、分层填筑的厚度要不大于6㎝,四周接缝填料要略高,并且要分层压实,压实度要在95%以 上;4、填筑完成后,要用冷补胶涂四周接缝,以防水份渗入。

  三、沥青公路病害防治的对策

  沥青混凝土路面病害的产生有多方面的因素,有设计方面的原因,也有施工方面的原因。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点,特提出以下三点建议。

  一是酌情减薄沥青面层厚度。主要出于以下四方面考虑。1、半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层( 基层和底基层) 来承担, 无需用增厚面层来提高承载能力。2、提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层, 而是用优质沥青。3、沥青面层的裂缝不只是反射裂缝, 在正常施工情况下, 大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。4、一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。同时,还应加强沥青路面防水设计,选用合理的基层和底基层结构等。 

  二是严格控制沥青混合料的质量。沥青要选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。骨料应选用表面 粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。同时,要根据当地的气候条件和交通情况,对沥青混合料级配进行科学设计,使高温稳定性和 疲劳性能、低温抗裂性、耐久性等各种路用性能尽量互相兼顾。

  三是严格控制施工质量。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求, 建立健全有效的质量保证体系, 实行目标管理、工序管理, 明确责任, 对施工全过程, 每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定, 严格控制好沥青混合料的拌和质量,保证好基层顶面粗糙度,合理洒布透层油、粘层油,提高面层摊铺质量,以保证其达到质量标准。

  四、结语

  综上所述,公路沥青路面的养护非常重要且非常必要,希望各兄弟单位能够给予足够高的认识,在具体工作中切实抓好公路的养护与维修,实现保安全、保畅通、促发展、促和谐。

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