沥青路面养护资料.doc

1. 沥青路面的养护现状虽然目前我国沥青路面的铺设是比较广泛的，应用是比较普及的，但是对于沥青路面的养护技术确实不完善的，需要进一步去研究。目前，对于沥青路面的养护、维修存在不少问题。首先。对一些因沥青老化而产生的裂纹，只能采取补油或刨开重铺；对因温度及轴载作用产生的鼓包，只能用路面铣刨机铣平，造成路面变薄.且严重时会现露基层。此外.因城市发展需要，公路上各种各样的施工也越来越多，如各种管线的铺设、维修等，而施T后重铺的路面在大多数情况下却根难与原有的路面形成良好结合，从而造成路面高低不平、既不美观，也影响行车安全性。目前国内外对沥青路面小面积破损的修补大多采用以下三种作业方式：（1）第一种方法是传统的方法，首先清除沥青路面破损部分.然后将热的新沥青混合料刨填到路面破损处。这种作业方式的不足是：工作时间长，需要在现场炒油，还需大量的人力和机械相配合；由于路面破损处周边与新填八的沥青混合料存在较大温差，因此，在新旧沥青混台料结合处便会产生一个弱接缝。时阃一长，遇到大车碾压，新、旧料就会分离，从而产生裂缝。（2）第二种方法是热处理法。采用液化石油气燃料加热红外线辐射板，利用红外线辐射加热破损路面，然后摊平并压实路面。这种作业方式虽然比前一种作业方式的效率有了很大提高，新、旧料之闻的弱接缝问题有所改善，但仍存在不足。主要袭现在：红外线加热方式是辐射传导，热效率相对鞋低.丽且由于是自上而下的传热，很容易造成上面层的沥青老化.影响沥青混台料的再生。（3）第三种方法也是利用辐射加热技术加热破损路面。它是以液化石油气为燃料，石油液化气经过气化器气化以后在加热板后部的燃烧室内进行燃烧，然后用鼓风机对燃烧的热量加以背压，通过加热砖将热量畋到地面，间断加热.层层渗透。它实际上是一种可见光在烤路面，因为其传导和对流所占比重很大.辐射出的热量少，热效率低，容易使路面被烤焦或者氧化，也不利于沥青混台料的再生利用。局部养护主要是病害发生的面积较小，或比较零散，在整个路段里，占有的比重较小，通过小范围的处理，就可以使破坏的路面恢复正常的使用功能。目前，新建高速公路路面裂缝已经很少，早期修建的高速公路多一些，主要是温度裂缝、半刚性基层反射裂缝和基层强度不足引起的网状裂缝。由于高速公路对沥青面层要求高，所以，对裂缝的处理必须按高标准进行。对于出现的横向裂缝，裂缝宽度在5mm以内的，灌入热沥青；裂缝宽度在5mm以上的，先用机械开槽，用细粒式沥青混合料填充、捣实。如果裂缝出现较多，宜采用乳化沥青稀浆封层；由于基层强度不足而引起的网状裂缝，应将沥青表面铣刨或拉毛，再加铺一层沥青混凝土上封层。沥青路面出现车辙，首先要分析车辙产生的原因，是属于哪一种类型的车辙。如果是属于表层磨损过度出现的车辙，用铣刨机清除面层，然后重新铺筑沥青混凝土。我省高速公路的车辙的出现主要是由于路面基层强度不足和沥青混合料的级配问题引起的。如果是基层强度不足，应铣掉面层，从做路面基层，然后重新铺筑面层；如果车辙是由于沥青混合料引起的，则应铣掉级配不合理的面层部分，改铺抗车辙的沥青混合料（如SMA）。早期修建的高速公路冻胀和翻浆的病害经常发生，冻胀一般发生在开山路堑段，路基下部的水无法排出。在这样的路段，应在路基下部设置横向和纵向盲沟，或者设置集水井，然后再做路面。如果发生翻浆，则将原路面全部挖除至路基顶部，重新填筑砂砾垫层，重做半刚性基层（水泥稳定砂砾），再铺筑沥青混凝土面层。当桥面出现大面积损坏的情况，要分两种情况处理。一种是只是沥青面层损坏，面层下的水泥混凝土完好，这种情况，应将沥青面层铣掉，露出水泥混凝土，然后，喷洒乳化沥青，再铺筑沥青混凝土。如果沥青面层下的水泥混凝土也出现破坏，则要先处理水泥混凝土，损害面积小就进行局部处理，损坏面积大，最好重做水泥混凝土铺装，一般情况下，将原水泥混凝土铺装全部凿除至梁顶面，再铺设钢筋网，重新浇注水泥混凝土，洒布乳化沥青粘层油，最后铺筑沥青面层。现在沥青面层厚度多为9cm，分两层摊铺。高速公路路面罩面主要为了消除破损、改善路面的平整度和恢复抗滑性能，以前采用抗滑表层AK13A或AK16A型，近几年，随着SMA路面结构技术的日臻成熟，SMA是最为理想的面层结构，一般罩面的厚度宜在45cm，一般不得小于4cm。路用沥青最好使用SBS改性沥青。当高速公路路面破损严重，采用罩面的养护方法不能使路面恢复良好使用状态时，或路面承载力严重不足时，则应进行翻修。翻修需重做垫层和基层，重新铺设面层。当需要维修的路面确定维修方案后，即进入方案实施阶段。其具体步骤如下：（1）根据维修设计进行施工前的准备工作复核维修路段内的病害情况，测量路面的标高以及施工中需要的基本数据。对施工中所需的各种材料进行调查试验和技术指标检测，选择符合要求的材料，保证施工材料的质量。对施工所需要的各种机械、工具进行全面的维修检查，使其性能处于良好的使用状态，机械数量必须充足，重要的机械要有备用设备。（2）路面的铣刨施工放样。根据路面的损害情况和设计的高程确定铣刨深度，在路面上做好标记，以保证铣刨后具有良好的“平整度”。铣刨废料要运出场外，不得随意丢弃污染环境。（3）路面基层的施工需要重做基层的路段，在铺筑新建部分路面垫层前，应将路槽用1215t的三轮压路机或使用等效的压路机械碾压34遍。如发现表层过干、表层松散应适量洒水，如表层过湿，发生“弹簧现象”应采取翻开晾晒或掺石灰（或水泥）等措施进行处理。并按规定检查路基顶面的标高、宽度、路拱横坡、平整度、压实度以及路基表面的回弹模量等各项指标是否符合要求。在进行半刚性基层施工时，路面基层和底基层应采用“宝马”拌和机进行拌和，严禁在拌和层底部留有素土夹层。拌和时配料要准确、均匀，颗粒级配应符合设计要求。施工温度应在5以上，混合料从加水拌和到碾压终了的延迟时间不应超过2小时。碾压应该在混合料处于或略大于最佳含水量时进行，压路机要使用12t以上的重型振动压路机，碾压完成后，应采用洒水车经常洒水进行养生，养生时间应在7天以上，整个养生期间必须始终保持基层或底基层表面潮湿。除洒水车外，应封闭交通。（4）封层和黏层施工半刚性基层完成后，应做封层沥青。浇洒封层沥青前，路面应清扫干净，对路缘石及人工构造物应适当防护，以防污染；封层沥青洒布后应不致流淌，渗透入基层一定深度，不得在表面形成油膜；在大风或降雨天不得施工，气温低于10时，不宜施工封层。黏层施工时，在浇洒黏层油前，必须将路面上的脏物清理干净，当有黏粘的土块时，应用水刷净，待表面干燥后浇洒；黏层沥青应均匀洒布，浇洒黏层沥青后，严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通行。根据以上对高速公路病害的调查和分析，对路面病害的防治和养护维修的对策得出如下结论：（1）早期修建的高速公路的路面破坏，是路面整体强度不能满足使用要求，结构破坏比较严重。就是其半刚性基层设计厚度过薄，从而产生弯拉破坏，使路表弯沉值严重下降。这样的结构，全线基层均须补强。（2）从出现的路面病害看，多数较为严重的病害多为水引起，所以，在进行路面设计时，必须高度重视路面排水设计。特别是路堑开山段和中央分隔带的排水问题。（3）沥青与集料的黏附性和抗剥落性能，是造成水损害的一个主要原因。对黏附性不好的集料（如花岗岩）可用1%、2%的石灰水浸泡，可取得很好的效果。（4）沥青路面的表面层建议采用AKA型抗滑表层或SMA结构，以增加路面的使用寿命。中面层沥青混凝土在I型密实级配的基础上进行适当调整，增加碎石和矿粉含量，提高抗变形能力和密实度。底面层选择密实式沥青混凝土，以提高抗荷载疲劳能力。2. 沥青路面常见病害高等级公路沥青路面的早期病害特征有：车辙、纵横向裂缝、面层松散、泛油、路面推移，局部沉降和功能性破坏等。这几种病害的形成主要是以下几方面的原因。2.1车辙车辙是在行车在合成符作用下，路面产生累计永久性的带状凹槽。主要是由于沥青混合料机配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足，使迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起，超重车、集装车、大吨位的车在公路上反复行驶碾压下产生永久性变形和塑性流动而形成的。它在沥青路面压缩沉陷的同时，出现横向隆起，其变形主要发生在沥青路面。面层面层松散，因沥青与酸性石料间的粘附性不良造成或许基层、土基层软化而造成面层松散。2.2裂缝裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一，按其形状有基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种：（1）横向裂缝裂缝语录中心线基本垂直，缝宽不一，风场贯穿部分路幅和整个路幅。裂缝一般比较规则，每隔一定的距离产生一道裂缝，裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。（2）纵向裂缝裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度与宽度不一，主要集中在行车道轮迹分布密集处。因为高速公路交通渠化分明，轮迹位置及轮迹分布范围较小，大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上，快车、小型车，纵向裂缝较多。轻型车行驶于超车道机会明显增多，超车道上荷载较小，交通量相对较小，纵向裂缝也相对较小。宗缝缝宽一般在510mm，靠近标线或位于车道中央，且绵延几十米，甚至数百米，常以单条裂缝形式出现。产生的原因有两种可能性，一种情况是沥青面层公路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆负载及大气因素作用下逐渐开裂：另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起，裂缝的大小取决于当地的气温和沥青面层和半刚性基层材料的抗裂性能。沥青面层分路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆和大气因素作用下逐渐开裂，或是由于路基压实度不均匀而形成。（3）网状裂缝裂缝纵横交错呈网状，缝宽在1mm以上，缝距在40mm以下，裂缝面积在1m2以上。（4）反射裂缝基层产生裂缝以后，在温度和行车荷载的作用下，裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层，路表面裂缝的位置形成与基层裂缝基本一致。半刚性基层的开裂通常由温缩或干缩引起，多数情况是在基层铺筑后，由于未按规定及时养生或未及时铺筑沥青面层，是基层长期暴露在大气中，在降温和水分联合作用下而开裂；当然也可能是在铺筑沥青面层后，路面在使用过程中，由于温度骤变使基层的日差超过某一范围致使其温度应力超过其抗拉强度而断裂。后者一般发生在沥青面层较薄且日温差较大的地段。2.3松散松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。2.4泛油沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，是表层有过多的现象称作泛油。新建沥青混凝土落棉的通车后的第一个高温季节，特别在连续多天高温后，在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步被压实，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象，油石比偏大地段表现的尤为明显，沥青用量过大时产生沥青面层泛油的最主要原因。2.5路面推移沥青混凝土路面推移，主要是指混合料在道路的纵向发生位移，他可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生，尤其在高温天气下。在材料运输施工过程中，沥青混合料中粘结料到局部地方。主要因素：油石比、级配、摊铺的均匀性和粉胶比（矿粉比沥青），是指沥青混合料在道路的纵向发生位移，可能在施工期间发生或在道路通车一段时间产生。局部沉降，主要是路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷，在施工中质量控制不严，一些小问题未得到妥善处理功能性破坏，主要是通车后沥青路面不平整，不具有设计时预期的功能，初期养护不及时，不到位造成的。以上几方面的早期病害已与沥青混凝土的水稳定性从设计到施工未得到有效控制有关，水在沥青混凝土路面中的表现形式为：空隙水、层间水、深层水。水对沥青路面的损害有：高温懂水压力对沥青混凝土有剥离作用造成路面松散：层间水使沥青路面各层分开改变路面的受力状况，路面在动荷载的作用下弯拉应力呈数倍增加；水的冲刷破坏沥青路面材料结构：渗水是使路基不均匀沉降的主要原因。3. 沥青路面病害常见的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。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。3.1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。1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面（1）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。（2）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。（3）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，另外填料若为弱膨胀土，如施工中未做处理，渗水后含水量变化，也会导致裂缝产生。2、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：（1）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。这两种收缩变形使面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。（2）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，这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为35mm，到严冬可加宽到10mm，最宽达到20mm，而到春季则又缩回。（3）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。因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以自由沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青，控制沥青用量，精选矿料，准确组成级配，或使用纤维等添加剂，均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。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。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。3.2坑槽1、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。 （1）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。在开始阶段，雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入，停留在基层表面上，在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆，使沥青面层与基层脱开，灰浆被行车荷载挤压，通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置，沥青面层产生网裂，接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走，而逐步形成坑洞，并不断的扩大，最后形成坑槽。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。预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青，恰当采用集料，合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及