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沥青路面常见松散病害成困及防治对策

吕凤英

(江洛收费管理所,甘肃 陇南 742305)

【摘 要】公路沥青路面由于受到因素的影响,产生各种路面病害,给公路运行造成较大影响,从公路养护和大中修工程的角度出发,针对沥青路面出现的松散病害,提出成因分析及解决方法和对策,为今后沥青路面的养护和施工做一些参考。

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关键词 沥青路面;病害;成因;防治

松散是沥青与集料粘附性差导致的混合料水稳定性不足,集料由于丧失相互间的粘结而逐渐酥软直至松垮并逐渐流失,表现为麻面或大小不一的坑洞。松散的发生往往是在某个水稳定性不足的沥青结构层整体性发生,尤其是表面层,长期暴露于自然环境中,并经受车辆荷载的反复作用,极易引发沥青剥落而松散。沥青路面长期暴露在大气环境中,由于受到温度变化的影响,车辆反复荷载的作用下会产生松散、脱皮、剥落、坑槽等病害,降低路面使用寿命,易引起行车颠簸,甚至引起行车安全事故。导致路面松散的因素很多,但主要有:沥青混合料的性质、施工过程中质量控制不严、拌料不均匀、温度过低、碾压不实、防渗水层处理不严谨、大型及超重车辆过多及养护不善等等。

特别是大吨位、超载车辆运输,破损面积逐年增大,路况质量极不稳定,因此,分析路面松散等病害成因及防治对策是养护工作面临的重要课题。

1 路面松散等病害产生的原因

1.1 水破坏病害

特别是地表水在重交通车辆荷载作用下,在路面面层或在面层与基层中间产生水动力,使沥青薄膜与石料逐渐剥落,导致沥青与矿料的粘结力严重破坏,产生松散、脱皮、坑槽等病害现象。

1.2 基层多采用半刚性结构

在重交通车辆作用,易造成破坏,路面面层渗水滞留于基层表面,造成面层和基层结合部含水量过大,使路面底部沥青混合料稳定性减弱,形成松散破坏,随着路面进一步发展,基层破坏,形成网裂使地表水深入路基,而我省多为湿陷性黄土,遇水沉降,形成下陷变形,以后水更易进入路面,产生恶性循环,最终造成大面积松散破坏。

1.3 面层存在低温施工

陇南市进入七月份一般降雨频繁,沥青路面施工大都安排在4月至7月,但由于受外围因素的影响,部分路面在雨季后施工,拌和料温度在运输过程中降温较快,摊铺困难,碾压不实,透水性较大,骨料与沥青粘结性差。

1.4 沥青标号单一

近年来,国道建设、路网改造项目齐头并进,沥青生产供不应求,沥青标号选择余地较小,施工季节不当很容易产生脆裂,而后形成松散。

1.5 超载运输破坏

随着公路交通发展,公路交通量增加迅速,车辆大型化和严重超载日趋严重,这些超载车辆对路面的破坏作用远大于标准轴载车辆。

1.6 路面设计中未考虑结构层排水和不设置有效防水层

路面结构不合理,强度偏低,造成路面设计强度不能满足日益迅速增长的通车要求。

1.7 施工工艺不严

由于路面摊铺工艺未能严格控制,特别是沥青混合料拌和不均匀,路面压实度偏低,使面层空隙率较大,自由水可通过面层渗入下层结构,在车辆荷载作用下形成严重破坏。

1.8 集料含泥量超标

集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,在表面的摩擦力作用下磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱离,这种情况主要是由于集料含泥量超标所造成的。

1.9 沥青混合料老化

沥青混合料拌合时沥青温度过高,导致沥青老化,沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散;

2 防治病害的对策

沥青路面病害应及时控制和处理,否则将会缩短路面的使用寿命。如路面裂缝如果不及时处理,将很快发展为松散、坑槽,甚至翻浆,导致早期破坏,严重影响行车的舒适性及综合服务水平。沥青路面病害防治应遵循“预防为止、标本兼治”的原则,以预防为主,通过合理的设计、选材、提高施工工艺和施工质量等办法进行预防,最大限度的减少病害发生,对已发生病害要及时有效的处治控制蔓延和发展,恢复路面功能,延长使用寿命。为了更好的控制、缓解和改善沥青路面的松散,应以结构设计、施工、养护三方面综合考虑。

2.1 增加路面防水层设计

在沥青面层结构组合设计中,选择合适的沥青混合料配比将其中一层按密级配(不透水层)或设置隔水层来考虑,以减少面层渗水。为防止面层渗水滞留在基层表面,宜在干净的基层表面上设置沥青薄膜下封层或稀浆封层,减少基层的直接受到水的冲刷,并防止路面水渗入路基,同时,利于渗入基层的水分的排出。

2.2 选择合理的路面结构

沥青路面上封层尽可能用细粒式沥青混凝土,以降低混合料的空隙率,提高路面的防渗水能力,增加面层与基层的合理应力,提高路面的整体受力强度。

2.3 减少结构的温度缩变

半刚性基层沥青路面是由于温度缩变和干燥缩变共同作用产生的。路面结构铺筑在地表面,随着季节的变化产生一定的温差。由于稳定粒料类半刚性基层受拌合均匀性、离析等因素的影响不可避免的存在一些薄弱之处,薄弱处的抗拉能力较差,会产生收缩、裂缝、松散等。为了有效的控制半刚性基层的缩变,就必须消除结构内部的滑动面,以加大结构层间的结合力,使之形成一个整体连续体系,达到克服半刚性基层缩变的目的。通常情况下,采用提高基层抗拉强度、在面层与基层结合部铺设土工布等措施,抵抗半刚性基层材料的收缩应力,控制变形,消除由此造成的缩变引起反射裂缝。

2.4 严格施工质量管理

路面施工中,应严禁低温施工,严格控制基层及面层配合比,严把进场材料质量关,由于我省多数石料为花岗岩酸性石料,在面层施工中应考虑掺配消石灰、抗剥落剂等材料,减少行车造成表面破坏。路面混合料的拌和料应均匀,并严格按配合比控制,压实度应达到规范的要求,以降低空隙率,消除变异性,提高路面质量,减少早期破坏。

2.5 加强路面养护力度

(1)对因沥青稠度低用量偏少,嵌缝料散失出现的麻面或松散,可将松散矿料收集起来,吹净路面杂物、灰尘,待气温升至15℃以上时,按0.8~1.0kμg/m2的用量喷洒沥青,再均匀撒上 3~6mm石屑或粗砂(5~8m3/1000m2),最后用轻型压路机压实。

(2)对因油温过高,沥青老化失去粘结力而造成的松散,应将松散部分全部挖除,重作面层。

(3)对因沥青与酸性石料粘附不良而造成的散松,应挖除松散部分,重作面层,其矿料应选用碱性石料或酸性石料,掺人剥离剂、增粘剂或用消石灰、水泥等作为填料的一部分,以提高沥青与矿料的粘附力和混合料的水稳性。

(4)对麻面或松散路面处理后,也可进行稀浆封层处治。

(5)因土基或基层软化变形造成的松散,应先处理土基或基层后,再重作面层。

2.6 标本兼治

为保证沥青路面使用寿命,发现病害及时处理,在养护过程中,对路面病害针对具体情况,采取标本兼治的原则,在沥青路面出现轻微裂缝时就进行高压灌缝机开槽、灌缝处理,达到灌缝封水的作用,减少雨雪水渗入,预防由局部裂缝引发的脱皮、松散、坑槽。对松散面积较大且基层强度好的路段采用铣刨机开挖,再重做面层。对个别裂缝严重的路段可以加铺玻栅网。以达到预防裂缝反射、雨雪水渗入的目的,延缓沥青路面的使用寿命。

3 结语

沥青路面松散病害原因较多,应在公路设计、施工、养护三方面综合分析,采用切实可行措施和方案,并在养护过程中及时发现、及时处治,提高公路使用寿命。

[责任编辑:刘展]

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