張淑敏
(新疆公路工程咨詢公司)
分析瀝青路面常見病害的成因與防治措施
張淑敏
(新疆公路工程咨詢公司)
在我國高級公路建設中瀝青路面以其高質量的工程效果和良好的使用性能而得到廣泛應用,伴隨著公路的通行,各類外因與內因導致瀝青路面逐漸破損,其病害問題無疑成為當前公路建設研究的重點。首先介紹了瀝青路面的主要特點,進而探析了幾種瀝青路面的常見病害,在此基礎上深入研究了其防治措施。
瀝青路面;病害成因;防治措施
因公路路面對基層的要求較高,既要有較高的強度和整體性能,還要具有較好的穩定性、抗凍性和緩沖負載的作用,所以多采用一些整體性能好、高強少裂的穩定粒料或無機結合料作為瀝青路面的半剛性基層。如二灰碎石以及水泥穩定碎石。
瀝青路面材料的選擇決定著路面的施工質量,不同等級的道路選用的瀝青品種也有所不同,如在新疆公路路面多采用克拉瑪依石油瀝青。同時對粗細集料的選擇也要重視,不僅要求其具有足夠的強度和棱角性,還要保證它的磨耗值小、潔凈無風化、無雜質,最重要的是必須與瀝青的粘附性強,在需要時要加入適量抗剝落劑提高粘附力,以保證達到技術規范的要求。
溫度控制是瀝青類路面施工過程中較為重要也較為嚴格的一個環節,其中瀝青混合料在出廠、攤鋪和碾壓的過程中尤其要注意溫度的變化與控制。寒季施工時還要利用篷布裹覆或蓋油氈被子等多種措施加強保暖,以確保其攤鋪溫度。
瀝青路面的常見病害主要有裂縫、泛油、推移、壅包、波浪、脫皮、坑槽松散、啃邊、車轍等等。
瀝青路面通車后由于長期的內外壓力會產生各式各樣的裂縫,事實上這種病害在初期時不會影響材料的使用性能,不過隨著長期的荷載行車作用以及雨水等自然因素的累積損害使其產生徹底的結構性破壞,導致路面強度下降以及基層沉降,從而影響公路正常使用。裂縫病害的種類繁多,根據其結構和表現形式的不同主要可分為橫向、縱向和網裂三種裂縫,一般來說影響裂縫的主要因素有瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。
而具體的病害也有著相應的差異性影響因素,而且隨著裂縫的嚴重程度不同相應的防治方法亦有所不同。首先縱向裂縫主要是因路基加寬搭接處填土未壓實而產生不均勻沉降或凍脹所造成,當然如果在瀝青混合料配置后施工過程中沒有控制好攤鋪溫度,使接縫的處理達不到要求,在經過長時間的行車負載作用下也很容易形成縱向裂縫。而橫向裂縫多是由于溫度應力作用或氣候條件差致使基層收縮而產生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往會開始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸,隨著時間的增長造成瀝青材料的老化。一般網裂與龜裂都是因路面和基層強度不足使得瀝青面層老化,最終形成閉合圖形的裂縫。
裂縫的防治要根據其嚴重程度來選擇處理方法,小裂縫只需要用熱瀝青材料灌入裂縫,再進行封閉處理。大裂縫則需要用瀝青石屑混合料來填塞處理。大面積的網裂與龜裂通常采用加鋪瀝青表面再進行封層處治辦法,對于嚴重的路段則需要先補強基層再重新翻修。
坑槽本身也屬于裂縫,是一種瀝青路面大面積破壞成深坑洼的常見早期病害,最常見的坑槽是車用油滲入路面造成污染,經行車碾壓遭污染的松散瀝青混合料逐步形成坑槽。一般來說形成坑槽的主要原因有兩種,一是初級裂縫未得到及時養護,在外力與自然因素的綜合作用下形成坑槽;二是基層局部強度不足又承受反復的負載作用形成坑槽。
坑槽處治時首先要將其范圍切成矩形形成垂直的槽壁,用熱瀝青涂刷槽壁四周,再用與原結構相同的材料從基層到面層進行逐層的填充壓實。
車轍應該是在行車負載反復作用下形成的不同于波浪的變形病害,其癥狀表現為路面上沿行車輪跡產生的永久性變形積累形成較深的縱向帶狀凹槽。車轍不僅降低了路面的平整度,達到一定深度還會使得轍槽積水,引起汽車飄滑導致事故。造成這種病害的原因有很多方面,如使用油石比過大的瀝青混合料、施工設計不合理、通車超載、公路面層磨耗、基層水損害、夾層不穩定等等,而且隨著瀝青路面結構和相應的內在因素的變化和外部因素的影響程度的不同,瀝青路面車轍深度也會有所不同。
這類病害的防治主要是根據其病因,對癥下藥。若是表面推移引起病害,則應該先將損害的面層用切削或銑刨的方法清除,再重鋪瀝青面層,接著用改性瀝青混合料修補車轍。若是橫向推擠引起病害,只需先將基層加固,再消除凸出部分,用粘結瀝青混合料填實波谷部分。若是基層問題引起病害,首先要考慮其水穩性能,尤其在進行瀝青混合料配合比設計時,要嚴格檢測動穩定度,若不符要求要再加入適量的抗車轍劑;探究出引起病害的病原,先處治基層,再處理面層。
瀝青路面的脫皮現象不同于松散病害,它主要特點是大面積面層的層狀脫落。這種病害一般源于水損害產生的熱化效應。其主要的防治方法是在配置瀝青混合料的過程中選擇堿性石料做集料,再在其中加入適宜量的抗剝落劑,來提高材料間的黏附強度。
[1]公路工程質量通病防治指南[M].北京:人民交通出版社,2002.
U416.217
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1008-3383(2012)07-0035-01
2012-03-31