城市沥青混凝土路面病害产生原因和处理方法

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  [摘 要]目前,随着城市交通量交通量日益增大,使城市道路路面面临严峻的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。对此,现就其原因及对策作出详细的分析。
  [关键词]沥青路面;路面裂缝;病害预防措施
  中图分类号:U416.217 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0130-01
  1.城市沥青混凝土路面病害产生原因
  常见的病害主要为裂缝、车辙和推移、坑槽和泛油四大类。
  1.1裂缝
  裂缝病害有纵向裂缝,横向裂缝和网裂三种形式,以下将分别介绍。
  1.1.1纵向裂缝
  纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这种裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。 纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面:
  地基原因。有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。
  路基施工原因。如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。
  水的渗透破坏。中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝。
  1.1.2横向裂缝
  横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。其成因主要有三个:
  材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。
  沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝。
  差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。
  1.1.3网裂
  网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。
  网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是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。
  1.2坑槽
  路面上出现的坑槽,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面。水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。
  1.3车辙和推移
  车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙和推移降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。 车辙和推移形成的主要原因如下:
  行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶,使得高速公路的交通渠化现象非常突出,随着车辆荷载作用次数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。
  基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移。
  1.4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。
  泛油的成因如下:①混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。 ②混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。 ③粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。 ④施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。 ⑤水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。
  2.城市沥青混凝土路面病害防治技术与处理办法
  2.1裂缝的预防措施和治理措施:
  2.1.1产品生产前对原材料特别是沥青做试验
  根据《沥青路面施工及验收规范》(gb50092)要求,按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。
  2.1.2沥青路面摊铺
  沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定。
  2.1.3在路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治
  对于细裂缝(2~5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。
  2.2路面推移以及泛油和油斑的预防措施和治理措施:
  提高混合料在压实后的内在稳定性,适度降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象,如出现时可采用人工局部挑出。另外运输途中绝不能出现颠簸严重,运输时间长情况。出现路面推移情况时只能局部铲除,采用符合要求的新混合料摊铺,并与周边的混合料结合紧密。
  2.3车辙预防措施和治理措施:
  主要是提高混合料的高温稳定性。近几年来的改性沥青混合料的生产施工实践证明,采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能,粘度提高,感温性能稳定,沥青软化点提高,针入度提高,耐老化性能提高,从而也相应的提高了沥青的高温稳定性和抗车辙能力。
  3.结语
  市政道路路基施工技术难度不大,但由于施工场地狭小,交通流量影响大,且工艺比较复杂,因此,在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。所以,要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,就一定会提高路基路面的耐久性。
  参考文献
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