瀝青路面病害成因及處理措施的探討
瀝青路面病害的出現(xiàn),不僅縮短了瀝青路面的使用壽命,更制約了車輛通暢、快速、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。病害的及時(shí)防治可以延長道路的使用壽命,減少道路大修和改造周期,節(jié)約成本,充分發(fā)揮道路的社會(huì)效益。正確認(rèn)識(shí)病害,合理處治病害是一種重要的技術(shù)手段,更是一種科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方式。
1.瀝青路面病害的分類、成因
雖然瀝青路面的損壞現(xiàn)象形態(tài)各異,錯(cuò)綜復(fù)雜,卻都是行車和自然因素對(duì)路面作用的效果,根據(jù)損壞現(xiàn)象的原因、危害性及對(duì)路面使用性能的影響,可將瀝青路面常見病害分為裂縫類、松散類、變形類及其他類4大類。
1.1裂縫類
道路由于進(jìn)入使用階段后,在車輛荷載長期反復(fù)作用下,瀝青結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過材料的疲勞強(qiáng)度,底面便發(fā)生開裂,并逐漸擴(kuò)展到表面而形成。裂縫類病害根據(jù)開裂的程度及類型分為橫縫、縱縫、網(wǎng)裂和龜裂等。橫縫、縱縫當(dāng)縫壁無散落或輕微散落,且無支縫的為輕度裂縫,當(dāng)縫壁散落多,支縫多的為重度裂縫。網(wǎng)裂是路表面裂塊不太明顯,縫細(xì)、無散落,裂區(qū)無變形。龜裂是路表面裂塊明顯,縫寬、散落重,裂區(qū)變形明顯。
1.2松散類
當(dāng)面層材料配合比不當(dāng),瀝青自然老化或施工質(zhì)量差,結(jié)合料含量少或粘結(jié)力不足易造成路面松散,按其類型可分為坑槽、麻面、啃邊等。坑槽是路表面松散材料散失后形成的凹坑。麻面是瀝青面層嵌縫料散失、路面不密,出現(xiàn)粗表麻面現(xiàn)象。瀝青路面施工時(shí)油石比偏小,拌和、攤鋪不均勻,局部粗骨料偏多,骨料空隙中無中細(xì)料填充以及瀝青自然老化剝落等原因均易形成麻面現(xiàn)象。養(yǎng)護(hù)工程啃邊是路面邊緣破碎脫落,一般寬度在lOcm以上均可稱為啃邊。一般道路在施工階段,路面邊緣處壓實(shí)不夠,長期車輛輪胎碾壓而產(chǎn)生斷裂形成啃邊。
1.3變形類
道路進(jìn)入使用階段后,尤其是進(jìn)入設(shè)計(jì)年限的中后期,路面結(jié)構(gòu)層已不具備足夠強(qiáng)度來抵抗輪載的壓應(yīng)力,從而是路面在輪載作用下產(chǎn)生變形。常見的有沉陷、車轍、擁包等。沉陷是路面在荷載作用下,其表面產(chǎn)生的較大的凹陷變形,有時(shí)凹陷兩側(cè)伴有隆起現(xiàn)象。其成因主要是道路在使用階段由于路基水文條件差而濕軟,不能承受通過路面?zhèn)鹘o路基的輪載應(yīng)力,于是會(huì)產(chǎn)生較大的豎直變形,最終導(dǎo)致路面沉陷。
車轍是路面在車輪荷載重復(fù)作用下,沿縱向產(chǎn)生的帶狀凹陷現(xiàn)象。其產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn):一是瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理,穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度不夠,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載的反復(fù)作用下出
現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起。二是在高溫條件下,車輪反復(fù)碾壓作用,荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使變形不斷積累形成車轍。
擁包是瀝青路面材料沿行車方向發(fā)生剪切或拉裂破壞而出現(xiàn)的擁起現(xiàn)象。擁包形成的原因主要有以下幾點(diǎn):一是當(dāng)瀝青路面受到較大的水平荷載作用時(shí),車輛荷載引起的豎直力和水平力的綜合作用使結(jié)構(gòu)層內(nèi)的剪應(yīng)力或拉應(yīng)力超過材料的抗剪或抗拉強(qiáng)度,而出現(xiàn)擁起現(xiàn)象。二是半剛性基層中的石灰未消解充分,導(dǎo)致道路在使用階段,半剛性基層中的石灰遇水分膨脹,使路面局部向上隆起形成。
1.4其他類
常見的路面病害除了裂縫類、松散類、變形類外還有泛油、翻漿等病害。泛油是由于瀝青混合料含油量偏高,在高溫季節(jié),路面呈現(xiàn)發(fā)亮鏡面現(xiàn)象。泛油產(chǎn)生的主要原因是由于混合料中瀝青含量過多,空隙率小,在高溫季節(jié)穩(wěn)定性差,極易造成泛油。翻漿是因路基濕軟,路面出現(xiàn)彈簧、破裂、冒漿的現(xiàn)象。其形成的原因主要是組成面層的材料級(jí)配或壓實(shí)等原因造成的成型不好,雨水下滲引起基層表面輕度發(fā)軟或低溫凍脹而出現(xiàn)冒漿。
2.維修處理技術(shù)
2.1裂縫類維修處理技術(shù)
2.1.1縱橫縫的處理技術(shù)
縱、橫縫在路面病害中所占比重較大,如不及時(shí)處治將會(huì)演變成網(wǎng)裂等更嚴(yán)重的病害。一般縱、橫縫的處理主要采用灌縫,首先對(duì)原縫進(jìn)行擴(kuò)縫,將縫寬擴(kuò)致lcm左右,然后用吹風(fēng)機(jī)清除縫中灰塵等雜物,再用具有流動(dòng)性的熱瀝青依靠灌縫機(jī)緩慢依次地向縫中灌注,直至縫中飽滿為止,最后待瀝青冷卻后清除縫表面多余瀝青即可。
2.1.2龜網(wǎng)裂的處理技術(shù)
龜網(wǎng)裂在裂縫類病害中屬于嚴(yán)重情形,如不及時(shí)處理或處理不當(dāng),將直接影響道路的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)將造成道路的徹底崩潰。此類病害的處理方法通常分兩個(gè)階段進(jìn)行處理:第一階段即龜、網(wǎng)裂出現(xiàn)的初期(網(wǎng)裂階段),由于病害量少、較輕,一般進(jìn)行薄層罩面處理,即對(duì)病害部位清掃干凈后噴灑乳化瀝青,待破乳后撒鋪米砂,這樣的處理既經(jīng)濟(jì)又安全,對(duì)行車影響不大。第二階段路面病害由網(wǎng)裂演變?yōu)辇斄?,則應(yīng)對(duì)原路面病害部位的結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨,然后再按原路面相應(yīng)結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行恢復(fù)。如果施工過程中發(fā)現(xiàn)原路基松軟的也應(yīng)一并進(jìn)行換填處理。
2.2松散類維修處理技術(shù)
2.2.1坑槽的處理技術(shù)
路面坑槽一般直接影響到道路行車安全,對(duì)坑槽的修補(bǔ)應(yīng)及時(shí),一般有以下2種修補(bǔ)方法:一是冷補(bǔ)料修補(bǔ),只需
將坑槽清理干凈,放入冷補(bǔ)料,沖擊夯實(shí)即可開放交通。二是瀝青混凝土修補(bǔ),修補(bǔ)的質(zhì)量和美觀度較好。
2.2.2麻面的處理技術(shù)
麻面的處理主要有以下方法:一是當(dāng)麻面面積較小時(shí)一般做一層薄層罩面;二是當(dāng)麻面面積較大時(shí)通常是銑掉面層,噴灑粘層油后重新加鋪瀝青混凝土面層。
2.2.3啃邊的處理技術(shù)
采用切割原啃邊部位,通過挖深加厚原路面邊緣的方法予以修補(bǔ)。
2.3變形類維修處理技術(shù)
2.3.1沉陷的處理技術(shù)
對(duì)于路面沉陷往往采取挖補(bǔ)維修,開挖后用水穩(wěn)碎石恢復(fù)基層后再鋪筑面層。
2.3.2車轍的處理技術(shù)
車轍的處理方法往往是銑刨至路面基層,鋪筑一層與原路面基層等厚的水穩(wěn)碎石,最后鋪上瀝青面層,周圍接茬處要烙平密合、碾壓密實(shí)。
2.3.3擁包的處理技術(shù)
當(dāng)由于瀝青面層原因而引起時(shí),可采用銑刨掉原面層后直接重鋪面層。當(dāng)病害由基層原因引起時(shí)應(yīng)挖除原面層和基層,清除不穩(wěn)定層,噴灑粘層油后重做與原結(jié)構(gòu)層等厚的結(jié)構(gòu)層。
2.3.4泛油的處理技術(shù)
泛油按面積的大小和成因的不同,其處理方法常有以下3種:一種為大面積泛油,處理方法是在泛油地方撒料(米砂),再用輕型壓路機(jī)靜壓,待泛油完全穩(wěn)定后,清掃回收多余料。第二種現(xiàn)象為小塊泛油而且擁起,俗稱油包,其處理一般采用挖補(bǔ)法處理。第三種現(xiàn)象出現(xiàn)的小油斑,采用撒料處理,待嚴(yán)重時(shí)再采用挖補(bǔ)法處理。
2.3.5翻漿的處理技術(shù)
翻漿屬于一種嚴(yán)重的路面病害,處理應(yīng)當(dāng)及時(shí),一般處理時(shí)將翻漿處挖除直到挖到堅(jiān)硬基礎(chǔ)處為止,然后另換新料修補(bǔ)基層和重鋪面層,修補(bǔ)時(shí)應(yīng)采取短期封閉交通,待養(yǎng)生期到后再開放交通。
3.結(jié)語
本文列出了瀝青路面常見的病害及成因,并按病害的類別、病害的程度,有針對(duì)性地給出了處理措施。瀝青路面的破壞形式很多,原因也很復(fù)雜,破壞以后對(duì)道路使用效果有直接影響,我們要不斷地努力探索,加強(qiáng)路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù),改進(jìn)瀝青路面病害的處理,把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),延長道路的使用年限,節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金。
2019年8月30日