沥青路面常见病害与养护方法研究论文_戚静

沥青路面常见病害与养护方法研究论文_戚静

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摘要:本文论述了沥青路面的常见病害类型,分析了主要的成因,论述了对应的养护方法。

关键词:沥青路面;病害成因;养护方法

1.引言

道路沥青路面由于施工质量、路面结构设计考虑不足、且长期处于超负荷状态,加之养护技术水平较低,路面极易出现病害。本文着重分析沥青路面病害的成因,对其常见病害类型分类,采取针对性处治措施进行处治,为路面养护管理部门提供理论基础和实践依据。

2.沥青路面常见病害成因

沥青路面主要损坏类型包括:车辙、裂缝、拥包、坑槽、沉陷、剥落、啃边、路框差、泛油等病害。

2.1车辙及其成因

沥青路面发生车辙病害的路段主要在于路面结构层中的沥青面层抗车辙性能不佳,在较高温度、车速较低、启动制动频繁、重载交通较多的情况下,动稳定度和劲度模量不足,流变性增强,同时长期处于高应力作用状态,超过其承载能力,出现病害。

2.2裂缝及其成因

裂缝是沥青路面常见的主要病害之一,可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝,其中网状裂缝是在纵、横向裂缝的基础上发展形成。

横向裂缝主要有三种类型:低温收缩、温度疲劳和反射式裂缝。低温收缩裂缝主要是由于沥青混合料在低温情况下收缩变形超过其承载力,导致裂缝出现。温度疲劳裂缝是在运营环境温度荷载反复周期作用下,沥青混合料出现疲劳破坏而产生裂缝。反射裂缝是由于路面结构基层出现裂缝或者其变形模量与沥青材料差异较大,导致出现裂缝。

对填方路基、填挖交界路基,当路基稳定性不足时,易出现纵向裂缝。当运营中发现纵向裂缝时,应引起重视,调查清楚原因,及时采取措施。

网状裂缝的出现,通常是纵横向裂缝出现而未进行处治,继而病害不断发展贯通交叉形成网裂;路面本身压实度不足、承载力不足,也会产生龟裂现象;施工期间,基层材料拌和不匀或含水率不满足要求,也会诱发网裂。

2.3坑槽及其成因

坑槽是指沥青混凝土面层的骨料剥落后形成的点式凹状结构,坑槽发生破损主要是因为水损害、冻融破坏、受施工和交通荷载影响等[1]。

2.3.1水损害

道路坡度较缓,排水不畅时,雨水极易顺裂缝、空隙下渗到路面结构层,从而降低沥青的粘结力,削弱沥青和骨料之间的粘附效果。在车辆荷载作用下,积水对结构表面的沥青不断冲刷,造成骨料脱落,形成坑槽,进而不断发展,加快路面损坏。

2.3.2冻融破坏

北方易发生冻融地区,在雨季沥青混合料空隙易被雨水进入,冬季气温降低,水分凝固,体积膨胀,沥青与骨料之间受膨胀力作用,粘附效果降低。在气温上升时,路面冰融化,在车辆荷载重复作用下,水又会对混合料产生冲刷,造成骨料脱落破坏。此类破坏在设计大空隙率的沥青面层混合料及压实不足部位尤其严重。

2.3.3施工影响

在沥青面层施工过程中,沥青混合料拌和不均,出现骨料集中现象,沥青与集料的粘附性不强,在车辆荷载重复作用下,加之雨水的作用,导则集料脱落产生坑槽。沥青拌和时,如温度太高,容易造成沥青发生老化、脆化、粘结弱,在集中荷载下容易发生坑槽;沥青拌和时,如温度过低,容易造成沥青摊铺不均匀、压实难,进而容易发生坑槽;施工顺序或者规划设计不当,导则管线直接埋设在路面结构高度范围内,更有甚者直接埋设在沥青路面层下,在车辆荷载作用下,沥青面层极易发生剥落,形成坑槽。

2.3.4交通荷载影响

重载、超载交通车辆,是导致坑槽不断发展的罪魁祸首,公交停靠站、交叉口进口道等重点部位,在其反复作用下,不断冲击坑槽,加之雨水作用,坑槽不断扩展。

2.4其他病害及成因

除上述三种最常见的病害外,沥青路面还存在着波浪与拥包、沉陷、松散和泛油等病害。

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波浪和拥包类型的病害,主要是因为路面材料稳定性差和强度低、局部部位细集料过多、油量含量过高、结构层接触位置的应力值大于容许值、面层结构厚度较薄等。

沉陷是由路基变形引起,可以是过大的交通荷载造成、路基本身压实不足、路基水稳定性不良等原因造成,其中均匀沉陷影响稍小,不均匀沉陷影响很大,极易造成跳车,影响行车安全和舒适性。

松散主要是因为沥青材料与集料之间的粘结力降低。

泛油是多在夏季发生,过高的温度使得沥青具有较强的流变性,沥青渗出路表,继而产生泛油现象。

3.沥青路面病害养护方法

3.1车辙类病害养护方法

3.1.1 微表处

在常温条件下,将改性乳化沥青、良好级配的集料、水、外加剂等拌和而成的混合料,采用改性沥青稀浆封层车均匀地摊铺在路面上,养护后形成薄层。微表处能做到尽可能利用旧路路面结构,工期短、交通影响小。

3.1.2 超薄磨耗层修复

超薄磨耗层可以迅速改善路面的坑槽、松散、摩擦系数降低、老化等病害,快速开放交通,采用专用机械完成薄层热拌沥青混合料的摊铺,总厚度一般控制在1.5cm~2.5cm 之间[2]。

3.1.3 其它方法

主要包括铣刨加铺、乳化沥青稀浆封层。铣刨加铺,方法较为传统,能根治病害问题,效果好,但费用较高,交通影响较长。乳化沥青稀浆封层,用改性乳化沥青封层处理发生车辙的部位,用量少,工期短,节省造价。

3.2裂缝类病害养护方法

3.2.1灌缝胶修补裂缝

密封胶灌缝处理裂缝效果突出,修补裂缝之前封闭交通,然后进行开槽,使用高压空气对缝隙内杂物进行吹扫,清理干净缝隙内的颗粒,灌缝前进行灌封胶加热至满足一定的温度需求后,停止加热且保温,将其灌入裂缝内。在灌封胶表面填充细沙,并在常温下冷却15分钟进行撒料养护,即可交通开放。

3.2.2稀浆封层材料灌缝

随着运营时间的增长,交通荷载反复作用,裂缝在水和荷载的作用下出现裂碎的状况,灌缝材料脱落和裂缝宽度增加,可采用稀浆封层进行修补处治。

3.3坑槽类病害养护方法

当路面基层结构层完整,只有面层结构层发生坑槽时,病害治理的要点为新填补的材料与旧路路面材料应相同,新老路面的接触面应紧密结合。

3.3.1填料式坑槽修补

操作流程为:①清理发生坑槽的部位;②以上部位填补材料;③碾压新料成型。特点是临时性强,修复快捷、效果好,但不长久,只有使用高质量的修补材料才能取得较为满意的效果。

3.3.2 挖补式坑槽修补

操作流程为:①切割不规整的路面成矩形状;②将坑槽底面病害彻底处理并下挖到完好部分;③在坑槽底面以及四壁洒布粘层油;④回填并碾压新料,修复好坑槽;⑤用沥青类粘结剂均匀涂抹在修补面四周;⑥新旧沥青混凝土接缝上做封层[3]。

4.结语

本文论述了沥青路面的主要病害类型,分析了主要的成因,论述了对应的养护方法。论文对车辙、裂缝和坑槽等沥青路面的常见病害的养护方法进行了讨论。针对不同的路面病害,分析总结养护方法的应用条件。

参考文献:

[1]王火明.沥青路面坑槽冷补料的研究现状与最新进展[J].筑路机械与施工机械化,2018(5):28

[2]林秀娟,陈凯尔.超薄磨耗层在高速公路养护中的应用研究[J].交通世界,2017(36):42-43

[3]高建斌.沥青混凝土路面坑槽病害治理[J].黑龙江交通科技,2019(8):66-68

论文作者:戚静

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/14

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