沥青混凝土作为一种常用路面面层材料,由于美观大方、易于实现机械化施工、便于维修和良好的经济性等特点,在我国高等级公路、城市市政道路建设中得到了广泛的应用。近年来随着金昌市城市建设力度加大,城市道路建设进度也不断加快。据统计,至年,金昌市共有城市道路条,总长.,除武都路全部采用了沥青混凝土路面,完善了城市功能,提升了城市形象。
由于沥青混凝土路面材质本身的差异,以及受设计、施工水平的影响,沥青混凝土路面常常出现开裂、松散、坑槽、车辙、拥包等常见病害,这些病害的出现严重影响了行车速度和安全,加大了行车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,影响了道路投资效益。在每次的路面普查中路面开裂、松散、坑槽尤其突出。下面就沥青混凝土路面常见病害的成因、危害进行分析,并提出解决对策。
成因:裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏。裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性较小。非荷载性裂缝是沥青混凝土裂缝的主要形式,分为沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
危害:道路出现裂缝要及时治理,否则经过冻融循环后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为个阶段。第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,面层材料密度降低,将面层材料拱起。第二阶段,沿裂缝灌入雨水,存于路基与沥青路面的结合层之间,由于行车碾压推挤摩擦作用,将路基材料粘接性破坏,甚至部分粒料在行车的压力作用下挤出,从而路基强度降低,路面承载力下降。第三阶段,形成病害后在雨雪水作用下,路面出现坑凹,甚至出现搓板路。随时间的推移,将导致龟裂病害的发生,严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。
成因:由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料问的粘附力不强,路表水(雨水或雪水)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。
车辙是指沿道路纵向在车辆集中碾压通过的位置,路面产生的带状凹陷。车辙病害主要发生在行车道上,主要表现为压密性车辙和失稳性车辙。压密性车辙就是由于压应力超过沥青混合料的抗压强度,碾压致密造成的车辙;失稳性车辙是由于高温条件,剪应力超过沥青混合料的抗剪强度,导致沥青混合料侧向流动变形,不断累积形成所致。另外车辙往往伴有路面泛油等病害发生,路面抗滑性能显著下降,严重影响行车安全和周围环境,需修复治理。
危害:城市道路车辙的出现,严重影响了路面的美观、使用性能和服务质量。车辙不但影响路面平整度,而且降低了行车舒适性和安全性。车辙底部的沥青层厚度减薄,减弱了沥青层以及路面结构的整体强度,容易引起更多的病害,如龟裂和水损坏等。雨天车辙积水和冬季结冰都将降低路面抗滑能力,影响行车安全。在城市交通车辆换向或变道时,影响车辆的可操作性及稳定性。
成因:沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低,矿料级配不良,细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,在行车作用下产生拥包。基层局部含水量过大,水分滞留于基层,水稳性不好,或基层浮土过多,基层局部强度不足;或透层沥青洒布不合要求等原因,影响面层和基层之间的结合,在城市道路的特殊地段,如公交车停靠站、红绿灯处、小半径弯道处,在行车水平力的作用下,使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形,形成局部拥包。
《沥青混凝土路面施工验收规范》(-)对沥青混凝土路面的维修做了规定,旧沥青路面作为基层加铺沥青路面时,应根据旧路面质量,确定对原有路面进行处理、整平或补强,并应遵循下列原则:一是符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经整平后可作基层使用,在其上罩面即可;二是旧沥青路面已有明显损坏的,进行全部或部分处理,铲除拥包、车辙及龟裂严重的结构层,填补坑槽并整平后,再加铺沥青面层。三是损坏严重、强度达不到设计要求的,应重新设计,不得直接作基层使用。
、水泥:《规范》规定,同一品种、同强度等级、同编号的进场水泥,每吨至少应取一组样品复检,而实际现场取样不可能做到。不同批次的水泥,它的各项指标数据不同,用于水稳混合料时达到七天无测抗压强度规范时所掺水泥比例有所不同,而施工现场始终用一个试验配合比,这样掺加水泥的百分比始终不变,造成的后果是材料变了,产生的效果也变了。同时,按实际材料水泥过多也会造成基层有规律的开裂并会反射到油路面开裂;如:南环路、北环路、庆阳路等出现大量的开裂问题。
、砂砾土:施工前抽取的砂砾土,它的级配、石子的压碎值等要合格,出具的配合比只适用于这一批次的材料。在施工中,后期的混合料则有变化,但没有抽检,这些材料的级配有可能出现不合格;配合比也就不适用了。集料偏粗、细料填充不满,会使孔隙率增大,不易碾压密实,板体性差;集料偏细,集料间不易形成骨架;抗压强度降低。这就造成基层的压实度和七天无侧线抗压强度达不到设计、规范要求。
控制压实度。压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制,使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,施工中要插杆挂线,每层的松铺厚度不应大于。检测压实度试坑要打到下一层顶面,凡是检测结果压实度未达%规定值的,要加压处理,或推除重填。
沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时,应兼顾其高温稳定性,疲劳性能和低温抗裂性能。以及路表特性和耐久性等各方面的要求。在条件允许的情况下,可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石()混合料和采用改性沥青。混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能,抗车辙性能好、使用寿命长,是防裂路面设计时应选用的一项新技术。
在道路基层施工中,控制基层碾压时的含水量为最佳含水量的.倍,压实度达到规范要求,碾压完成后要及时保湿养护,防止基层干晒,养护结束后,立即喷洒沥青乳液,做成透层或粘层,然后尽快铺沥青面层。制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度,不使沥青老化,加强碾压,使沥青混合料达到规定的压实度,也可减少反射裂缝。
施工工艺主要用于应性修补,通常先要开槽成型,将待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除,倒入冷补料,摊铺均匀,保证坑槽周边材料充足,不得漫散至坑槽边沿外的路面。用夯锤或振动式路碾机压实,日常施工时通常采用平板夯,如遇特殊情况可直接使用夯锤),深度在以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足,则经车辆行驶碾压,修补处会略有下沉,此时不必挖除坑内原填冷补材料,只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止碾压下沉情况的发生,通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约~。运行一段时间修补处即会与路面持平。使用冷补材料只需要大约即可开放交通。
随着养护设备的发展,采用加热设备进行路面的就地热修补,能较好地解决接缝的问题,并且热修补技术明显提高施工质量。市场上使用的设备其主要原理是采用高强度辐射热加热墙,先将沥青路面加热、耙松、喷洒乳化沥青,使沥青料再生,再加入热的新料,用自带的压路机将其压实,能够达到很好的修补效果。热料热补修复后接缝密合、平整、美观、耐久。
热料冷补适合于抢救性修复。适用于道路路面同时出现多处坑槽,又需快速修复的应情况。为了确保行车安全,可以利用热修补设备的加热仓保温热料,沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理,填满后直接压实,待条件允许时,用加热墙对原修补坑槽接缝处进行加热处理。这样既达到了道路安全防范的应处理,同时也不影响路面的修补质量。
一是对于轻微而且稳定的拥包,用铣刨机在气温较低时削平即可。二是对于由面层原因产生的严重拥包,可在气温较高,面层发软后铲除,然后洒一层粘层沥青,重新铺筑沥青混合料,找平压实;如油层较厚,可在气温较低时,用铣刨机铣平,洒一层粘层沥青,用轮胎压路机碾压即可。三是因基层强度不足或基层松软,形成的较大面积拥包,应将基层挖除,重新铺筑基层,然后再作面层。
在实际工作过程中,沥青混凝土路面病害的形式一般都不是单一出现的,往往是先有轻微的裂缝,然后逐步松散发展成坑槽,或者由于以上种种原因先出现轻微车辙然后形成带状凹槽,或者先有细微的推移再逐步发展成拥包。当然形成病害的原因也很多,由于实际情况的复杂性,所以,对沥青混凝土路面病害的处理也不能一概而论,在具体的修补过程中往往多种方法并用才能取得更好的效果。
沥青玛蹄脂碎石混合料:是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的挤型密实结构混合料。改性沥青及路面是一种新型的路面结构,改性沥青及混合料冷却后非常坚硬,强度高。沥青路面具有抗车辙能力强,高温、低温不变形,不开裂、不透水、防水性能好;路面噪音小等优点,加上其表面粗糙,不积水,防滑耐磨的特点,使路面的安全性得到了进一步提高,属于新技术、低噪声环保公路。










