沥青混凝土路面典型的病害及原因分析
(1)裂缝:沥青混凝土路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等中国沥青网sinoasphalt.com。
(2)车辙和推移:车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青混凝土路面车辙深度的主要因素是沥青混凝土路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有:①沥青混合料油石比过大;②表面磨损过度:③雨水侵入沥青混凝土内部;④由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
(3)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:①局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;②碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;③随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;④机械损害或油污染。
(4)水损害和坑槽:沥青混凝土路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用,沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青混凝土路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。
(5)冻胀和翻浆:沥青混凝土路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载5个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的3个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。
(6)泛油:沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。
预防性养护技术对策
裂缝处理方法
(1)灌缝胶处理裂缝。灌缝胶(又称密封胶)最早由国外引进,根据材料组成和性质可分为两类:一类是沥青改性类,另一类是化工胶类。在选择材料时,应根据产品特点及所在地区的气候条件、道路养护水平等综合考虑选定,用灌缝胶处理裂缝时,需要专业的灌缝设备,缝面规格,裂缝处理效果好,当前已经普遍用于高等级公路预防性养护作业。(2)压缝带处理裂缝。压缝带是一种以沥青、改性剂为主要成分的宽度不等的带状产品,其上有一层塑料薄膜保护压缝带的上表面不受污染。压缝带可分为自粘性和热粘性两种。自粘性压缝带粘度大,粘结力强,在常温下就可以使用。热粘性压缝带使用前要液化气喷枪烧烤缝面,并用余温烧烤压缝带使其软化后方可使用。压缝带处理裂缝耐久性好,但由于造价较高,多在应急处置裂缝时使用。(3)雾封层处理网裂。雾封层是一种新型公路沥青混凝土路面预防性养护技术,利用专用设备将具有良好渗透性的油剂型雾封层材料和铁钢砂均匀的洒布到沥青混凝土路面上,雾封层材料可以填封微小裂缝和表面空隙,起到防水和抑制松散的作用,防止路面材料进一步老化。铁钢砂可以增大路表面的粗糙程度,起到提高路面摩擦系数、保证行车安全的作用。该工艺可提高路面抗滑性能、避免水损害,达到保护路面结构,延长路面使用寿命的目的,是一种经济有效的预防性养护措施。在施工中该修复剂流动性比较大,可渗入到骨料缝中去,可流入到裂缝中去,对路面“输血”,从而恢复路表沥青粘附力,填补微小裂缝和空隙,防止路表水下渗,将路面性能维持2~3年时间,推迟造价更高的养护工程,提高了道路的经济效益。
雾封层一般用于轻度到中度细料损失或松散的道路,对于开级配混合料出现松散时,雾封层可有效解决。无论低交通量道路还是高交通量道路均可使用雾封层。道路经雾封层后:可更新和保护旧氧化沥青混凝土路面;填补小型裂缝和表面空隙;使低温下的路面免受损害;加深沥青混凝土路面的颜色;加大沥青混凝土路面与标线的对比度;防止开级配路面的松散。路面雾封层对预防路面进水具有直接、经济,还具有路面骨料间的粘结力,延长其使用寿命,节约养护资金的优点。
车辙和推移处理方法
微表处是利用专用设备,将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配合比拌合成稀浆混合料,并迅速摊铺到原路面上,在摊铺后形成1.0cm左右厚的薄层覆盖,并在1~2h内开放交通的路面养护罩面技术。目前,微表处技术主要应用于高速公路、干线公路、机场、城市沥青混凝土路面或水泥路面的表层养护,以建立和恢复道路表面功能。微表处作为最有效的路面预防性养护技术,可有效地防止路表水下渗、填补路面局部缺失、恢复路面的抗磨耗和抗滑性能,并能完成对松散脱落的修复,且该技术交通干扰小、机械化程度高、操作规范、施工简便快捷、外观与整体性能良好。
(1)单层微表处修复处理。对脱落深度小于2.0cm路段采用单层微表处修复技术,即:首先清理干净局部松散面层材料,清扫干净,用MS-3型改性乳化沥青级配料先刮平一遍,填充和修平孔隙、裂缝、坑槽,最后形成平整和密实的完整路面,最后开放交通。(2)双层微表处修复处理。对脱落深度大于2.0cm路段采用双层微表处修复技术,即:首先清理干净局部松散面层材料,清扫干净,用MS-3型改性乳化沥青级配料先刮平一遍,填充和修平孔隙、裂缝、坑槽;开放交通,待路面彻底干透后,再根据厚度需要,可用MS-3型改性乳化沥青级配料修复,最后形成平整和密实的完整路面。(3)松散、水损害和坑槽处理方法。①冷补法。首先测定坑横的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6.0cm将分层填筑,从四周向中间碾压。②热补法。首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3~5min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。(4)泛油处理方法。①对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段可不作处理。②对于局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽破坏的,宜按坑槽修补方法处治。③对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。(5)加强交通管理
结语
沥青混凝土路面中的病害给道路交通带来各种各样的隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们严格选材,合理设计,严格按照施工规范及操作规程进行施工,对已经出现的病害认真分析,对症下药,提高道路预防性养护意识,加强交通管理,相信我国的沥青混凝土路面的使用寿命一定会延长。