瀝青路面病害及養(yǎng)護維修技術
2015-07-09
1 裂縫與養(yǎng)護維修技術
1.1 裂縫的產生
裂縫是瀝青路面的一種主要破壞形式，主要分為橫向裂縫和縱向裂縫。裂縫的出現(xiàn)往往是路面損害急劇增加的開始。如果瀝青路面裂縫得不到及時修補，就會加速瀝青路面的破壞程度，對路面的使用壽命和行車舒適性帶來影響。瀝青路面產生裂縫的初期是單獨的，稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，對路面的使用性能和行駛性能的要求無明顯影響，但隨著時間推移，隨著路表面雨水或雪水的逐漸浸入，底部的裂縫會逐漸擴展到上部，嚴重時，還往往伴隨著表面的形變，如不能及時修補，將很快發(fā)展成為網裂，龜裂，松散甚至形成坑槽或沉陷。下面分別從橫向裂縫和縱向裂縫分別加以說明。
（1）橫向裂縫
橫向接縫是路面施工中最常見的接縫問題，是指垂直于行車方向的裂縫。此裂縫為與路面行車方向垂直分布的單根裂縫，見下圖。由于路面結構設計不當或者地基縱向不均勻沉降，或由于瀝青混合料攤鋪時橫向接縫處理不當，致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而斷裂，產生橫向裂縫。調查發(fā)現(xiàn)，瀝青路面出現(xiàn)的絕大部分橫向裂縫是溫度裂縫，該類裂縫的產生主要是由于溫度變化產生的溫差過大，外界溫度下降，面層的瀝青混合料逐漸變硬變脆，并開始收縮，導致收縮拉應力超過路面材料的抗拉強度，從而導致裂縫的出現(xiàn)。其特征是一般從瀝青面層表面開始，逐漸向底面層和基層延伸、擴展，從而形成了上寬下窄的裂縫。
?。?）縱向裂縫
由于我國瀝青路面主要為半剛性基層瀝青路面，路面的裂縫主要是由半剛性基層引起的由下到上的反射裂縫與由面層溫度應力和荷載作用下引起的由上到下的裂縫。此類裂縫為沿路面行車方向分布的單根裂縫，見下圖。裂縫產生的原因有兩，一種是瀝青層攤鋪時，由于縱向接縫處理不當，兩幅接茬處未處理好，造成路面早期滲水或壓實度未達到要求，在車輛荷載與大氣因素作用下逐漸開裂，在行車作用下亦會在縱向接縫處形成縱向裂縫；另一種原因是由于路基壓實度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產生不均勻沉降而引起。在路表水滲入路堤下地基范圍較大的情況下，可能在中央分隔帶兩側行車道上和超車道上產生兩條縱向裂縫，少數(shù)路段甚至有三條縱向裂縫。
1.2 裂縫養(yǎng)護維修技術
瀝青路面裂縫養(yǎng)護維修方法很多，一般可根據(jù)裂縫的寬度和深度確定具體的修補工藝，從工程實踐來看，一般選在春末或者初秋的時間，這個時間修補效果要遠遠好于其它季節(jié)。修補時要根據(jù)具體裂縫類別和破壞程度采取適當?shù)男扪a方法，除此以外，還要對修補費用、時間都加以明確。修補時一般采用灌縫的方法，縫寬先將縫隙刷掃干凈，吹去上面的塵土，剔除縫內雜物，然后用鐵壺將熱瀝青灌入縫內，一般需澆灌2～3遍，通過這種方法將路面裂縫用填充材料填注，一般需澆灌2～3遍，直至灌縫材料與路面平齊為止。該方法防止水分滲漏，待瀝青溫度下降至常溫后即可開放交通，防止路面進一步損壞。此種方法操作簡單，費用低。但是效果一般，有時需要經常的進行灌縫才能保證養(yǎng)護質量，這樣統(tǒng)計下來，成本就比較高昂而且需要很多人力物力。也可以采用灌漿法，施工時壓入水泥凈漿，灌漿的數(shù)量和壓力要滿足道路養(yǎng)護規(guī)范，直到注漿管溢出漿液為止，這種方法也能保護路基穩(wěn)定。對于一些由地基沉降引起的比較嚴重的橫向裂縫，要在灌縫的基礎上，進行攤鋪上面層，也可沿橫縫加鋪玻璃格珊進行穩(wěn)固。
2 瀝青路面水損害與養(yǎng)護維修技術
2.1 瀝青路面水損害產生
瀝青路面水損害是指水透入瀝青路面在有孔隙水的工作條件下，使路面產生早期破壞的現(xiàn)象。瀝青路面水損害大多發(fā)生在雨季，有時一場大雨就導致嚴重破壞，是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的產生往往是由于瀝青混凝土配合比控制不當和瀝青混合料拌合不均所造成的，破壞之前一般先有小塊的網裂，然后松散形成坑槽，導致瀝青膜剝落。采用半開式）瀝青混凝土表面層時，產生的水破壞尤為嚴重。發(fā)生水損害的地方一般是透水或排水不暢的部位，進入路面孔隙的水不斷產生動水壓力造成瀝青膜從集料表面剝落，挖開可以看見下面有積水或浮漿，并伴隨麻面、松散、掉粒、坑洞或唧漿、網裂、轍槽等病害發(fā)生。
2.2 瀝青路面水損害養(yǎng)護維修
（1）防止或減少水分進入瀝青混合料內部，很多公路瀝青路面面層混合料的空隙率較大，導致水分很容易進入內部，要想預防水損害，就要控制瀝青混合料的級配，尤其是減小空隙率，這也是防止水損害的有效方法。（2）提高瀝青與集料的粘附性。一般情況下，玄武巖集料與瀝青、石灰石等堿性石料與瀝青的粘附性很好，當采用花崗巖、砂石、石英石等酸性石料時，應加入石灰、水泥等材料，各種料徑顆粒級配連續(xù)、相互嵌擠嚴密，提高瀝青與石料的粘附力。（3）提高壓實標準，減小空隙率。壓實度對瀝青路面的使用性能和使用壽命影響很大，為盡可能提高瀝青混凝土面層的不透水性，應該加強瀝青碾壓遍數(shù)、速度、時間、溫度等，保證壓實度符合要求，減少水的侵入破壞。（4）提高瀝青混合料水穩(wěn)性。水損害是由于水的侵入而導瀝青膜剝落造成路面松散破壞，因此，要保證瀝青的粘度、延度、針入度等各項指標符合要求，對每批集料進場都要嚴格進行抽檢、篩分，采用抗磨光性能好的酸性或中性集料，充分保證瀝青混和料的粘結性能，目前采用玄武巖石料能取得比較好的效果，可以有效降低水對瀝青路面的破壞能力。
3 結語
總之，我國高速公路的建設起步晚、基礎較差，加上交通車輛的急劇增加帶來的超載壓力，使得瀝青路面出現(xiàn)病害，路面逐漸變得凹凸不平。隨著時間推移破損程度越來越嚴重，當路面的使用性能退化到某一規(guī)定的限值標準，就不得不進行大面積維修，以免病害影響到車輛的行駛速度、行駛時間和行駛安全性。從目前來看，公路的早期病害己經引起我國道路工作者的高度重視，還需要我們在今后工作實踐中不斷摸索和鉆研養(yǎng)護維修技術。
