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浅析沥青路面早期病害产生的原因及维护方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-01-15  来源:中国混凝土网  作者:彭波 屈波
核心提示:浅析沥青路面早期病害产生的原因及维护方法

  摘要:本文详细分析了沥青混凝土路面病害产生的原因,从而提出早期路面病害维修的方案,效果显著,值得推广应用。 

  关键词:早期;病害;维修 
   
  一、原因分析: 
   
  沥青路面病害主要表现为纵横向裂缝、雨水沿缝下渗形成缝边唧浆,并有少量网裂、局部松散、坑槽、泛油等。沥青路面病害的发展具有一定的阶段性,多位于桥涵台背回填、路基高填方处。在通车的前一年冬季出现一些细小短缝,随着气温的升高,大部分的细短缝又重新愈合。经过几次大的降雨及雨雪之后,沥青路面原有的裂缝灌缝处重新开裂且行车道出现许多细短裂缝。在通车三年后,缝宽大于5mm的长宽缝、缝边啃边发展的、缝边发生结构性破坏的情况,对沥青路面的服务水平已产生了较大影响。 

  沥青路面的病害绝大多数是横向裂缝,只有少部分为纵向裂缝、网裂、龟裂或沉陷、坑槽、唧浆,这说明路面各层的整体强度不存在问题。 

  通过大量的调查,认为路面缺陷形成的原因有以下几个方面: 

  (一)水泥稳定基层的收缩裂缝。水泥稳定基层是一种半刚性材料,随着时间的推移,会产生干燥收缩与温度收缩,半刚性基层的收缩裂缝是不可避免地反射到表面。但沥青混凝土路面是一种柔性材料,有一定的抗变形能力,因此在路基压实度较好的路段路面裂缝较少。 

  (二)行车荷载和雨水作用加速裂缝的发展。水泥稳定碎石在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝,根据断裂力学理论,半刚性基层内存储的能量由于行车荷载提供,并通过裂纹失稳扩展消耗能量,这个过程不断反复进行,使独立地裂纹扩展为数条贯通宏观裂纹,直到新年过程小裂缝,最后成为贯穿裂缝。这是行车道裂缝多于超车道的原因所在。由于沥青上面层存在孔隙,下雨或化雪后,路面中有水分渗入,而由于土路肩阻水,雨过天晴数天后,路面面层中仍有大量水分。所含的许多水分不断汇集到裂缝处并沿裂缝下渗,由于基层强度大,很致密,水很难排出去,容易造成路面界面条件和受力状态的变化。在行车荷载作用下裂缝处出现唧浆现象,水泥稳定基层中的骨料因水而脱落、松散、路面结构承载力不足,出现啃边现象,并可能发展成网裂或坑槽、沉陷等。超载现象严重,加剧了路面病害的扩展。而沥青路面排水是第一要务,所以排水不好势必会造成路面的心腹大患。超限超载是公路的“第一杀手”,水是造成路面损坏的“元凶”。 

  (三)因大桥引道所引起的纵向裂缝、起于桥台,均出现在高6m以上的路堤部位,表面有不太明显的错台,据分析系高路堤少量沉陷或向外滑移所致,在低路堤处纵向裂缝较少。四、施工当中存在一些工艺和程序问题。路面沥青料离析和不均匀严重,这样容易造成局部渗水,使路面出现病害。施工中压实不足也是重要原因,由于片面追求路面平整度,不能在温度较高的时候技术压实,不敢采用轮胎压路机,这样就造成了路面表层看起来很平整,通车不久就很快衰减。建议对压实度的管理应该把重点放在压实工艺的管理上。在施工中,施工污染也是造成路面早期损坏的重要原因。施工中把路面底层弄脏了,造成了层与层之间形成不了一个有机整体,“三合板”变成了“三层板”。通常桥面铺装、沥青面层应该连续施工,可一些桥面工程往往是跨季度的,桥面铺装层与沥青中面层污染,必然会造成路面病害。 
   
  二、沥青路面早期病害维修设计: 
   
  (一)沥青路面早期病害维修设计及新型养护材料的使用。对于缝宽小于5mm的细缝,灌注稀释沥青,或新型灌注材料(密封胶)以能灌入缝中3cm以上为宜。对于无法判断是否结构性破坏的较宽缝,现场作详细调查时进行表面现象比较,并选择有代表性的裂缝,在裂缝处进行破坏及检查。如确定为无结构性破坏的宽缝且未啃边,则用强力鼓风机吹出缝中杂务,辅助人工清理,用稀释沥青或新型灌注材料灌缝,使能灌入缝中5cm以上。缝再宽则将裂缝处切除约10cm,用新拌和的上面层沥青混合料填充、人工捣压密实。如缝宽处已啃边但未扩展,则将裂缝两侧切除4cm厚的上面层,宽度50cm,底层涂刷乳化沥青作为粘层油,立面四壁粘贴--高分子双面粘,以保证新好沥青结合料的粘结,起到防水的作用,最后重新铺筑上面层沥青混合料。如判断为结构性破坏,像网裂、沉陷等,则将上面层铲除,宽度为1.8m左右,将裂缝处切除约10cm,用乳化沥青和高分子双面粘涂刷底面及粘结侧壁,铺设一种国外新型的防水防裂材料--高分子抗裂贴。高分子抗裂贴可以有效地减缓或防止新加铺层反射裂缝的出现,在降低道路养护成本的前提下保护原有路面结构、延长道路的使用寿命。在此基础上再铺筑上面层沥青混合料,用人工捣压密实。如中、下面层已损坏则将中、下面层也铲除,并用新拌和的沥青混凝土补齐;如水泥稳定碎石损坏,则将水泥稳定碎石切除至结构完好坚硬处并涂混凝土粘合剂用30号膨胀混凝土填补,并用新拌和的沥青混凝土将中、下面层补齐。 

  (二)沥青路面早期病害维修施工及其注意事项。在进行沥青路面早期维修施工时,由于修补旧路面喷涂乳化沥青粘层油、铺玻纤维网,最后铺筑新的沥青路面,需要较长的时间,因此,在施工方面,应做好相应的组织工作。 

  1、施工段落的划分及交通组织。施工作业现场必须按国际GB5768-1999或交通部《公路养护技术规范》(JTJ-96)的规定设置施工警告标志、限速标志、导向标志和采取必要的安全防护措施。 

  2、施工单位落实及人员、机械组织。通过正规的招标程序选择有资质的施工单位。施工单位应组织足够的人力、机具及各种元材料,每一段落应尽可能的缩短施工时间。建设单位应组织好路政人员,搞好施工现场交通组织和交通疏导,并委派有资质的监理单位实施监理。 

  3、铣刨出的废料,应在公路用地范围之外选择合适场地堆放。 

  4、合理安排时间,尽量安排春、秋季节,避开雨季和交通量的的黄金季节。 
   
  三、早期维护效果跟踪调查 
   
  商洛公路局辖养的省道203二级公路,自2002年底通车至今,对缝小于5mm的细缝予以灌注,缝边发生结构性破坏的裂缝(包括网裂、局部坑槽、沉陷、唧浆、车辙等)及时进行了维修,早期病害得到有效的控制,路面养护质量一直较好。高等级公路沥青路面早期维护是一项非常重要的工作,应引起公路管理部门的高度重视。路面早期破损也治理,现在提倡的是预防性养护,以路面为中心的全面养护。要做好预防性养护,避免路面早期破坏,必须加大研究,敢于实践,善于实践,尽快形成预防养护理论和规范。有效的早期维护不但能很好地改善沥青路面的早期服务水平,而且能大大地延长沥青路面的有效寿命。

 
 
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