1、浅谈沥青路面病害形成原因及处治方法摘要:沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面(包括次高级路面) 。然而受设计、施工、养护、行车等各种因素的影响,沥青路面的病害十分普遍,这不仅会降低路面的使用寿命,更会影响行车舒适性,并会对公路的通行及安全造成影响。本文分析了沥青路面不同病害的形成原因,并提出了路面病害的处治建议和方法,结合实际进行探讨。 关键词:沥青路面 病害 产生原因 病害处治 中图分类号:U416.217 文献标识码: A 文章编号: 沥青路面具有良好的力学性能,较好的耐久性和行车舒适性,是一种被广泛应用的路面结构,然而其通车后因受行车荷载的作用、外界环境影响以及、路面设计和施工
2、中存在的不足,沥青路面会出现各种病害,导致路面的使用寿命降低、影响了行车质量、甚至威胁到交通安全的安全性。主要病害分为四大类:裂缝(纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝、龟裂) 、变形(车辙、波浪拥包、沉陷)松散(松散、坑槽)、其他(泛油、修补损坏) 。下面就针对不同的病害分析其形成原因。 1裂缝类 1.1 纵向裂缝:纵向裂缝一般出现在施工接缝位置,行车道与紧急停车带分界。纵向裂缝分轻重两种,轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,无支缝或有少量支缝,裂缝宽度在 3mm 以内。重:缝宽、裂缝壁有散落、有支缝,主要裂缝宽度大于 3mm。产生纵向裂缝的主要原因有:地基原因,有些路段所处地基不属于软土地基,但出
3、于丘陵低洼、河谷出,长期受水冲蚀,天然含水量较高,在设计时未做特别处理,在高填土后,地基出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。施工原因,摊铺时未按操作规程施工,沥青密实度达不到设计规范要求,通车后车辆行驶导致横向拉裂。渗水原因,中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后,在动静载的作用下,使得裂缝扩大。 1.2 横向裂缝:横向裂缝分为轻重两种,轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,李峰宽度在 3mm 以内,重:缝宽、裂缝贯通整个路面、裂缝壁有散落并伴有少量支缝,主要裂缝宽度大于 3mm。沥青混凝土路面的很想裂缝基本都是由于半刚性水泥稳定土基层收缩扩散至沥青表层引起的。其特点是间距比较规则,横
4、向贯穿公路全服路面,深度放心贯通全沥青结构层,并且裂缝宽度随季节及温度变化而变化。 1.3 块状裂缝:块状裂缝的成因是有:纵横裂缝出现后,继续扩展,尤其在北方地区水进入裂缝,然后冰冻发展而成。沥青混合料拌合不均匀或提前老化,混合料抗变形能力降低,在车辆荷载的反复作用下,引起路面块状裂缝。沥青级配不合理,填料不足,密实度不够,渗水系数过大,导致水分侵入造成。 1.4 龟裂:龟裂分轻中重三种,轻:初期裂缝,裂区无变形、无散落,缝细,主要裂缝宽度在 2mm 以下,主要列块度在 0.20.5m 之间,中:龟裂的发展期,龟裂状态明显,裂区有轻度散落或轻度变形,主要裂缝宽度在 25mm 之间,部分列块度小
5、于 0.2m,重:龟裂特征显著,裂块较小,裂区变形明显、散落严重,主要裂缝宽度大于 5mm,大部分列块度小于0.2m。龟裂是裂缝的最终形态,是块状裂缝的延续。因局部的块状裂缝没有得到及时的养护及灌注,雨水渗透到基层里,在行车荷载的不断作用下导致基层材料散失,路面出现局部下陷和裂缝,进而形成明显的龟裂。 路面裂缝类病害的处治方法:由路面基层干缩引起的纵横向裂缝,缝宽在 6mm 以下的,可以将裂缝的缝隙用铁刷子扫干净,并用压缩空气吹去沙尘后,采用热沥青或如花沥青灌缝封堵。缝宽在 6mm 以上的,填沥青砂石或细料式沥青混合料,捣实后用烙铁封口,随机撒砂均匀,有条件的也可以采用改性乳化沥青进行填封。由
6、地基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于 6mm 以上的,则需要沿裂缝两侧各 50100cm 范围开凿,挖除上面层,再用填沥青砂石或细料式沥青混合料,捣实后用烙铁封口。对于土路基或者路面基层强度不足引起的裂缝,首先要对土路基或基层进行处理,然后再重新修补路面。对于龟裂则分两种情况处理,一种将损坏的基层挖出,用半刚性材料回填修补,另外种是将存在缺陷的半刚性基层进行翻新重铺,同时对局部沉降和龟裂一并处治。 2变形类 2.1 车辙:随着行车荷载的作用次数增加,沥青路面会出现不同程度的车辙现象。车辙形成的主要原因有:行车荷载的作用,尤其是重车超载,使得轴载对路面的作用力增大,加速了车辙的
7、形成,而车速的变化,导致对路面作用时间过长,对路面的水平剪切作用增大也容易形成车辙。沥青面层的高温稳定性差,当选择的沥青、矿料不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变性能力低,在车辆的反复碾压下路表变形过大形成车辙。 2.2 波浪拥包:波浪拥包分轻重两种,轻的高差25mm,重的高差25mm。波浪拥包形成的原因有:沥青混合料的沥青标号偏低,软化点低,用油量偏大,在天热的时候路面发软在车轮的推动作用下产生波浪拥包。在路面面层较薄的时候,如果面层和基层连接不牢,在车辆行驶时轮胎对面层产生剪切作用,面层与基层分离形成面层的推动,从而形成波浪拥包。集料偏细形成不了骨架,路面温度高时在
8、车辆轮胎的作用下形成波浪拥包。 2.3 沉陷:沉陷是路面病害中最普遍的一种,特点是面积大,设计的结构层次比较深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是:土质路堑排水不畅通,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。路面强度不适应交通量,在车辆荷载的作用下产生疲劳损坏。路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载的作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷。桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。 路面变形类病害的处治方法:对于车辙的处治应将出现车辙的面层切削或铣刨清除,然后重新铺筑沥青面层。在高速公路及一级路上课采用沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)或 SBS 改性沥
9、青混合料,或聚乙烯改性沥青混合料来修补。对于波浪拥包则可用铣刨设备或人工刨削峰顶,然后用办合法和层铺法填补低凹处。对于沥青含量较大的拥包要彻底挖除,重新铺筑沥青面层。沉陷的处治则要根据成因区别处治,由路基浸水造成的沉陷,首先要进行水害的防治,然后重新修补基层和沥青面层;由路基或基层强度不足造成的沉陷则可采用化学注浆法或者重新回填土路基,重新做基层和沥青面层。 3.松散类 3.1 松散:松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面,也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:混合料拌合时温度过高、拌合时间过长使沥青老化,或是冷料施工,失去了应有
10、的粘结力,在行车作用下松散。集料含泥量过高或集料与沥青的粘结力不足,还可能由于天然砂含量过高,在行车作用下导致松散。 3.2 坑槽:坑槽分为轻、重两种。轻的面积1m2、坑深25mm;重的面积1m2、坑深25mm。其形成的原因有:由严重的龟裂发展成坑槽。基层局部强度不足,在行车作用下变形、渗水导致基层松散,从而影响到面层松散形成坑槽。 路面松散类病害的处治方法:对于松散的病害采用路滑沥青稀浆封层进行处理,一般采用粗粒式改性乳化沥青稀浆进行封层。对于等级较低的路面的松散病害则可采用乳化洒布照面的方法进行处治,在进行沥青洒布照面前应该要撒石屑并及时养护。对于路面坑槽可采用两种方法进行处治,一种是冷补
11、法:测定坑槽的深度,划出切槽修补的范围,采用液压风镐切槽,切好槽后将槽底、槽壁的废料及粉尘清除干净,并烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油,最后将热料填补至坑槽中,用振动压路机将填补部分压实整平。另外一种是热补法:根据路面坑槽修补范围,确定热辐射加热板加热区域,将加热板调整到合适的位置(离路表面 1520cm) ,加热待修补的区域 35min,使被修补区域路面软化,用热铁耙将加热区域的路面耙松,并向耙松混合料喷洒乳化沥青,使旧沥青混合料现场热再生,再将热料加至修补处,最后搅拌、摊平混合料,并用振动压路机压实整平。 4.其他类 4.1 泛油:泛油会使路面抗滑性能降低,影响高速行车安全。
12、形成泛油的主要原因有:混合料的空隙率过小或沥青用量过大,在车辆荷载的反复作用下,多余沥青由下部泛到路面表层形成泛油。粘层油用量不当,在施工沥青面层往往需要在基层顶面喷洒粘层油或做沥青封层,由于施工工艺掌握不好,粘层油用量不当或喷洒不均匀而导致局部泛油。4.2 修补损坏:在公路技术状况评定标准JTG H20-2007 中提到也属于沥青路面损坏的类型之一,修补损坏是指对前面几项病害的修复,不属于施工造成的病害,权重也比较低,在此就不赘述。 路面其他类病害主要是泛油的处治方法:对于一般泛油可以洒布石屑或细砂进行养护处理。对于严重泛油,若路面发粘、发软,造成路面摩擦系数降低或路面严重变形,可采用碎石压
13、入法处治或铲除原路面重新铺筑面层。 综上所述,可见沥青路面的常见病害不容忽视,对于已经出现病害的沥青路面我们应该及时的运用合理的方法进行处理,对于沥青路面病害产生的原因,我们不单单只是为了去了解而已,更要在知晓病害产生的原因后能运用到今后的沥青路面的施工中去,尽量避免出现类似病害,提高施工技术水平,进一步提高施工质量,从而提高沥青路面的使用寿命,创造良好的行车环境,为人们的出行带来方便。在施工技术日新月异的今天,保证公路安全、舒适、经济的营运的同时,分析病害原因,改良旧工艺,寻求新方法仍是我们坚持不懈的努力方向。 参考文献 1 公路技术状况评定标准 (JTG H20-2007) ,北京,人民交通出版社,2008 2 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004) ,北京,人民交通出版社,2004 3 公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006) ,北京,人民交通出版社,2006 4 公路沥青路面养护技术规范 (JTJ 073.2-2001) ,北京,人民交通出版社,2001 5 公路路基施工技术规范 (JTG F102006),北京,人民交通出版社,2006 6 夏连雪, 路面施工技术 ,北京,人民交通出版社,2011