沥青路面常见的病害类型及修复方法

沥青路面常见的病害类型及修复方法

东莞市东清水污染治理有限公司

摘要:沥青路面经过一段时间的使用,各种病害现象会逐渐显现,影响使用的舒适性,文中通过分析沥青路面的裂缝、坑槽、沉陷、车辙等常见病害成因,提出针对性的修复方法,以及提出及早发现和修复病害和采取预防性养护等延长路面寿命的措施,为公路和市政道路养护提供参考。

关键词:沥青路面;病害类型;修复方法;

由于道路施工时未按照相关技术规范施工、施工过程管理不善、超限超载运输泛滥、养护管理资金和专业人员不足等原因,大多数沥青路面存在早期病害现象,严重影响使用的舒适性,很快就进入维修期,其实际使用寿命远小于其设计使用寿命,造成巨大的资源浪费。分析沥青路面的常见病害及修复方法,及时有效修复路面以延长其使用寿命,是我们城市道路工程建设者的一项重要任务。

一、沥青路面常见的病害类形及成因

1、裂缝,是最常见的路面病害类形,可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝等三种类型。裂缝在表面水的作用下,使附近基层的含水量加大,路面强度明显降低,在大量行车荷载反复作用下产生结构性破坏,如得不到及时治理,对路面车辆形成一种潜在危害,极大地缩短道路的服务寿命。

横向裂缝是与路面中线垂直的裂缝,横向裂缝产生的主要原因:一是气温下降导致沥青面层出现温缩开裂;二是基层出现干缩或冻缩形成裂缝,反射到沥青路面上产生裂缝;三是基层的上下层横接缝出现重叠或搭接过少,或路面差异沉降形成裂缝,反射到沥青路面上。另外,还有过路管线埋深不足导致路面产生横向裂缝等其它情况。

纵向裂缝是与路面中线平行的裂缝,纵向裂缝产生的主要原因:一是改扩建时新旧路面衔接处理不当,造成路基不均匀沉降或者滑坡,从而形成裂缝;二是由于路基、基层碾压不均匀,局部未压实,承载力不足产生不同程度的沉陷,从而形成裂缝;三是沥青摊铺时接缝处理不当,造成路面渗水或面层压实度未达到要求,在行车作用下形成裂缝。

网状裂缝是相交错的疲劳裂缝,初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,纵缝间又出现横向和斜向连接缝,形成缝网,主要是由于路面的整体强度不足而引起的。由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

2、坑槽,是路面骨料局部脱落而产生的坑洼。坑槽产生的主要原因是:由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料间的粘附力不强,路表水进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现局部松散破损。散落的石料被车轮甩出路面自上而下逐渐会形成坑槽。另外,车辆滴油漏油侵蚀沥青路面,使沥青混合料离析,也会造成路面局部松散而出现坑槽。

3、沉陷,是由于路基的竖向变形而导致路面下沉的现象。沉陷产生的主要原因:一是土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;二是路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏;三是路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;四是桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

4、车辙,是在交通荷载长时间持续作用产生的永久性变形。路面车辙产生的主要原因是:沥青路面作为一种柔性路面,在交通荷载或者高温条件下荷载持续作用,沥青混合料产生塑性流动变形,最终骨架结构破坏失稳。根据沥青混合料强度公式,沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用产生的粘聚力以及矿料嵌挤而产生的内磨阻角,当活动剪应力等于料粘聚力时,材料处于极限平衡状态。当活动剪应力大于粘聚力时,则产生塑性变形,从而产生车辙破坏。

二、相应的病害修复方法

1、裂缝类病害修复

表面封闭法,该方法适用于初期裂缝。表面封闭法顾名思义就是不需要进行开槽,灌缝前宜将缝隙刷扫干净,用压缩空气吹去尘土,再采用热沥青或乳化沥青进行灌注封堵。近年,贴缝带逐渐推向市场,其中自粘式贴缝带无需加热,对裂缝清扫后可直接进行粘贴,施工效率较高。

开槽灌缝法,适用于纵向或横向裂缝且基层强度较好。用专用开槽机沿裂缝方向进行开槽,然后用风力灭火机将缝内的碎石和灰尘以及裂缝两边的杂物清理干净,将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧形成一定宽度的密封胶封层,如果局部密封胶塌陷还要再次补灌,直到平整饱满为止。待密封胶冷却后,即可开放交通。

铣刨加铺法,对于非基层强度不足原因引起的路面龟裂和网裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层,采用与原面层材料相同的沥青混凝土铺筑即可。对于因基层强度不足或翻浆的严重龟裂、块裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层和基层,然后用同原基层材料回填,按规范压实、养生,如果底基层强度不足出现“弹簧”还需要对底基层进行处理,如有可能在基层顶面加铺一层玻纤格栅以提高整体强度,最后摊铺与原面层材料相同的沥青混凝土面层。

坑槽类病害修复

2、按照“园洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补坑槽的轮廓线;沿所画轮廓线开凿至坑底稳定部分,其深度不得小于原坑槽的最大深度;清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层沥青;填入沥青混合料并整平;用小型压实机具或铁制手夯将填补好的部分压实。新填补的部分应略高于原路面。如果坑槽较深,应将沥青混合料分次摊铺和压实。因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽,应先处治基层,再修复面层。

3、沉陷类病害修复

由于基层局部强度不足或水稳定性不好,使基层松软的,应将基层和面层全部挖除。如土基中含有淤泥,还应将淤泥彻底挖除,换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段,应增设排水盲沟或其它措施引出地下水并在基层下面加铺一层水稳定性好的材料,再重作面层。

4、车辙类病害修复

路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙,应将面层挖除,清除夹层后,重作面层。.由于基层强度不足、水稳定性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层。

三、延长沥青路面使用寿命的预防措施

1、及早处理早期裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能影响相对较小,但随着表面雨水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,进一步形成沉陷、翻浆等其它形式的路面病害,严重影响沥青路面的使用性能。而且及时发现并修复沥青路面早期裂缝,工艺相对简单,工程费用较少。正如“疾在腠理,不治将恐深”的道理。

2、加强沥青路面预防性养护措施。例如,第16届亚洲运动会和第10届亚洲残疾人运动会沥青路面预防性养护工程项目,在路面结构强度足够、路面状况良好的情况下,采取的对现有道路系统进行有计划的预养护,在路面实施雾封层、微表处、薄层沥青罩面、沥青路面再生等预养护措施。采取预养护措施前,针对原路面功能性病害及部分轻微结构性病害,如裂缝、松散、泛油、坑槽、车辙、拥包等病害的进行预处理。具体可参照《城镇道路沥青路面预防性养护技术规范》(DB44/T808-2010)。

四、结束语

通过归纳总结沥青路面的常见病害,分析其形成的原因,提出具体修复方法和延长路面使用寿命的预防措施,为公路和市政道路养护提供参考。只有抓好施工质量,限制超载运输,完善道路养护制度,层层把关,才能从根本上提高城市道路质量,更上新台阶。

参考文献

[1]《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032)。

[2]《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034)。

[3]《城镇道路沥青路面预防性养护技术规范》(DB44/T808-2010)。

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