高速公路沥青路面损坏的防治措施与养护策略_沥青路面常见病害的类型及防治措施
摘 要高等级公路沥青路面防治是项系统工程,要我们从材、设计、施工、养护等各环节入手,对各环节影响路面质量因素作深入分析研究,做到防患然。
我国高速公路沥青路面结构设计及计算是采用弹性层状体系进行,"七五"和"八五"期,交通部组织完成了"高等级公路半刚性基层重交通道路沥青面层和抗滑表层研究"课题,形成了较完整半刚性基层沥青路面设计及施工成套设备技术,这始终处世界先进水平。
但是,上世纪九十年代末以,采用半刚性基层、较薄沥青面层修建沥青路面早期广泛出现了各种各样病害,有～5年,有只有～3年就出现了面积裂、沉陷、挤泥、坑槽等病害现象,不仅给公路养护工作造成了极困难,更造成了巨济损失,严重影响交通行业社会形象和可持续发展,成各地交通公路部门头痛事。
、损坏类型。
目前高速公路路面损坏体上分两类类是结构性破坏,它是路面结构整体或其某或几组成部分破坏,严重可能达到不能支承车辆荷;另类是功能性破坏,即由路面不平整,使其不再具有预期功能。
这两类破坏不定发生,但都是逐渐积累起,对功能性破坏,可以通养护恢复,以满足行车要;但结构性破坏,般进行翻修。
、损坏原因。
沥青路面损坏所表现出形态和特征是多种多样,这是因促使路面出现损坏原因是多方面。
有行车荷因素,如超、重复加和水平荷等;有环境因素,如温、湿变化和冰冻作用等;有设计、施工、材和养护管理等因素,种原因可以引起不程损坏,而种损坏形态可以由不因素所造成。
但不管哪种病害都要我们原因,进而采用科学合理养护对策修复,据调,目前高速公路路面损坏形式主要有龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、坑槽、松散、沉陷、泛油、波浪拥包、修补不良、车辙八种损坏类型,其车辙病害所有病害表现尤其突出。
从沥青路面破坏形成原因看,必须从设计和施工两方面考虑采取多种措施,要和可能采取措施如下。
例如,防止凸型央分割带两侧路缘石与沥青混凝土连接处(通常粘结不,而且靠路缘石沥青混凝土边部难压实)透水,可以不做凸型央分隔带和取消路缘石,及封闭纵向和横向裂缝。
实践证明,沥青面层结构仅有层是密实式型沥青混凝土,或仅设计层沥青砂是远远达不到要。
某高速公路沥青面层表层和层都是密实式型沥青混凝土,但底面层是空隙率较型沥青混凝土,开放交通不久,某些路段上产生了早期纵向裂缝。
虽然初期沥青面层尚产生其它明显破坏现象,但随着开放交通增长,路面逐渐产生裂形变。
因,不管沥青面层是层、二层还是三层,各层都应该采用密实式或所谓型沥青混凝土。
抗滑表层也应该是空气率不%密实式沥青混凝土,具体选择某层矿级配,还要考虑混合高温强及其稳定性,对表面层混合则还要考虑抗滑性。
从当前技术水平看,密实式粗集断级配沥青混凝土(如多碎石沥青混凝土6和3)具有明显优连续级配沥青混凝土(如6,0,5)高温抗永久形变能力。
前者作表面层,又具有良抗滑性能,竣工路面构造深常达08~09。
对沥青面层下层,显然也应该采用高温稳定性又密实粗集断级配沥青混凝土,例如9(0)和65(5)。
方法如下。
马歇尔试验3和6用模茼直径06标准马歇尔试验仪,每面各击75次;9和65用模茼直径5型马歇尔试验仪每面各击次。
空气率3%~5%,生产配合比设计确定沥青用量空气率%。
矿隙率V3,≥5%;6,≥%;9,≥36%;65,≥8。
饱和V65%~75%,表面层65%~70%。
稳定≥7K流值0~0(0)。
用真空法或用各级石视密和毛体积密平值(矿粉、水泥或消石灰粉仅用视密)确定混合理论密。
用蜡封法测定试件体积。
、提高沥青与矿粘结力。
快重车辆作用下容易产生沥青剥落现象,减轻沥青剥落现象,要增强沥青与矿粘结力。
对用做面层和底面层沥青混凝土要沥青与矿粘结力不级;对用做表面层沥青混凝土,要沥青与矿粘结力不5级。
已建成高速公路上使用硬质石玄武岩、花岗岩等试验证明与沥青粘结力都很差,往往只有三级,偶尔能达到级,因,都要添加抗剥落剂,以改善粘结力。
已使用抗剥落剂是消石灰粉和水泥以及化学抗剥落剂。
据专介绍化学抗剥落剂使用不可靠。
由我国缺少工厂化消石灰粉,近几年常采用水泥作抗剥落剂,用水泥做抗剥落剂没有必要限制其用量,而且用量少,将起不到良抗剥落作用。
3、提高压实标准,增加现场空气率指标。
实践证明,只要只要严格严格要、加强管理、我们完全可能将面层压实达到98%,面层和底面层达到97%。
98%和97%压实,现场空气率6%和7%。
、矿级配和温变异性。
产生路面早期破坏另重要原因是沥青混凝土矿级配和碾压温变异性以及混合离析,使竣工沥青面层从颗粒组成、沥青含量到密实和空气率都显著不匀。
5、桥面损坏措施。
、混凝土桥面铺装层应有严格平整要(用三米直尺,隙不超3)。
、不用水泥砂浆抹平铺装层表面。
、改变泄水孔设计,使泄水孔既能排表面水又能排进入沥青面层滞留界面上水。
、混凝土铺装层横坡下侧边部做条纵向沟槽,连接各泄水孔。
沟用碎石填平,成盲沟。
、混凝土铺装层上设防水层。
、认真控制桥面沥青面层压实,使达到与路面上相现场空气率,要抓紧温段碾压。
()纵向或横向裂缝养护,根据裂缝形态将裂缝分两种种是不处理微裂缝,类裂缝缝宽般l,高温季节全部或部分可愈合,不要进行灌缝处理;另种是要处理裂缝,主要可采用开槽处理法进行处理。
()轻、龟裂或轻块状裂缝养护,若基层强尚,可选用下列处治方法采用慢裂快凝型和改性稀浆封层,封层厚宜50;热沥青混合罩面,罩面厚宜3;沥青表面处治;改性沥青薄层罩面。
(3)严重龟裂或严重块状裂缝养护,若基层强尚,视病害破损情况使用铣刨机进行原路面铣刨,然进行铣刨面整修和清扫,匀喷洒乳化沥青,用量030 6kg ,并采用与原路面结构基相沥青混合进行面层摊铺施工,松铺系数―5。
()仅涉及到面层坑槽、松散,按下述要进行养护确定修补围,其纵横边线与路心线平行或垂直;当面积病害多或密集,应将多病害合并修补围;使用铣刨机进行原路面铣刨,其深不原病害深,然用切割机进行边线整修,或用切割机开槽,使用型机械凿除原路面;清除修补面施工废,采用高压喷气流清理干净匀喷洒乳化沥青,用量0 30 6kg;;采用与原路面结构基相沥青混合进行面层摊铺,松铺系数―5。
如摊铺厚上面层结构,应将沥青混合分层摊铺和压实;用压实机械对己摊铺沥青混合进行碾压,表面应平整、密实,并略高原路面。
()因基层局部强不足等原因引起松散类路面病害,应先按下述要整治基层或底基层病害,再参照要重铺面层除损坏面层和基层,换填新并压实;地下水位较高潮湿地段,应采取措施引出地下水并基层下面加铺层水稳性材,厚不得5;修补基层应有足够强和良水稳定性,坚实平整。
如原半刚性基层,可采用早期强较高水泥稳定碎石等修筑,但其层厚不得5,并应新修补基层上铺设土工合成材,与周边基层搭接宽不少5;面层结构修补宜采用与原路面结构基相材。
如受条件限制,可采用乳化沥青混合或冷铺沥青混合,但应严格控制矿级配和沥青用量。
()沥青路面沉陷养护路面轻微下沉,深( 0)但基层密实稳定,可只修补面层,并根据路面破损状况采取相应处治措施。
若路面下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,可沉陷下喷洒或涂刷粘层沥青,再用热沥青混合将沉陷部分填补,并压实平整。
若路面破损严重,矿己松动、脱落形成坑槽,应采用挖补方法进行面层修复处理;因基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,先处治基层再重铺面层。
()沥青路面车辙养护当车辙深达到0以上,宜采用专用车辙摊铺箱填补,也可采用铺两层微表处方法,应先进行铣刨和填补;失稳型车辙通常延续段落长、车辙深,因维修处理困难。
如采用全铣刨、全置换维修工艺,工程量,费用高,很多情况下不适合面积实施,如采用热再生技术,方面要热再生设备,配套设备要高,另方面,流动型车辙是发生整沥青面层,铣刨不易分层,这样会造成不面层材混合,摊铺不能保证材级配,从而影响维修质量。
针对这种情况,从降低车辙深和恢复路面性能出发,可采用将车辙隆起部分铣刨拉毛、降低车辙深方法恢复路面使用性能,达到安全行车要;宜用沥青玛蹄脂碎石混合()或其它改性沥青材修补路面车辙;因基层局部强不足而造成车辙病害,应先处治基层,再重铺面层。
(3)沥青路面波浪拥包养护因施工操作不慎将沥青漏洒路面上形成拥包,或已趋稳定轻微拥包,使用机械(具)将拥包刨削或挖除。
如除拥包,路面不够平整,应予以处治;因面层沥青用量多或细集而产生拥包,或路面连续多处出现拥包,但路基层仍较稳定,使用机械(具)将拥包全部除,喷洒粘层沥青,用与路面结构基相热沥青混合重辅面层;因土基或基层局部含水量,使面层与基层结合不良而被推移变形造成拥包,应将拥包连面层或基层挖除,将水分晾晒干,用水稳定性较材更换己变形土基或基层,再重铺面层。
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参考献。