第三章 路面养护.ppt

第三章路面养护 第一节概述 路面养护是公路养护工作的中心环节 是养护质量考核的首要对象预防性养护和经常性养护 一 路面养护的目的 复习 路面承受的主要荷载沥青路面特性水泥混凝土路面特性 路面常见病害 破坏 断裂 沉陷 波浪 松散磨损变形 车辙 沉陷 波浪 养护基本目的 保持路面有一定的刚度 强度及稳定性 耐久性使路面平整 完好 路拱适度 排水通畅 行车安全舒适适应运输发展的需求 路面养护的要求 1 定期进行路面技术状况评定2 经常清扫 清楚杂物3 加强巡查 遇病害及时处治4 改建工程符合技术规范等要求5 防止因路面损坏和养护操作污染环境 三 路面养护质量标准 复习沥青路面结构形式我国的高等级公路沥青路面主要由半刚性材料底基层 半刚性材料基层和沥青面层构成 半刚性沥青路面的结构承载能力强 行驶平整性好 工程造价也相对较低 能较好适应我国重载交通国情 路面的结构疲劳承载问题是重要考虑对象 而材料的不均匀性容易导致结构性损坏 直接影响整体结构 难以通过沥青面层的处理加以解决 路面半刚性结构层是隔水层和怕水层 容易造成沥青面层蓄水损坏以及半刚性基层唧浆 湿软 雨水和温度是影响半刚性基层沥青路面结构性能的重要因素 其中半刚性基层的反射裂缝是其主要病害之一 它破坏了路面结构整体性和连续性 提供了雨水下渗的通道 并造成裂缝边缘路面结构强度的削弱 沥青路面养护质量标准 路面平整度 RoadSurfaceRoughness 指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值 弯沉值就是荷载对路基 路面作用前后 路基 路面发生变形的大小 用1 1000毫米作计算单位 计算弯沉值表示的是 在某一路段 按20米的间距 用一定轴载的车辆 一般用后轴6吨或10吨车辆 对路基 路面作用前后 产生的残余变形量的加权平均值 计算弯沉值与路基 路面的设计强度有直接的关系 计算弯沉值越小 则强度越高 水泥混凝土路面的养护质量标准 复习水泥混凝土路面结构特征常见病害 第二节沥青类路面的掩护与维修 一 路面养护要求及养护对策1 养护要求预防性 经常性和周期性养护加强小修保养 及时修补破损材料 施工 设计 质量控制符合规范要求 维修养护对策对公路等级 交通量及分项路况评价 综合资金情况指标有路面强度 行驶质量 路面破损状况和抗滑性能1 适用原则2 满足不了强度则提高承载力3 适当增加服务能力 二 沥青路面的日常养护 1 沥青路面初期养护要点1 热拌沥青混合料控制开放交通处理好接缝2 沥青贯入式及沥青表处注意开放交通导行交通 控制行车压实随时清扫杂料 乳化沥青路面 注意封闭交通未破乳的路段上 禁止一切通过开放交通初期 控制车速 不超过20km h 沥青路面常见病害维修 沥青路面常见病害及维修技术 路面损害的分类 根据路面损害现象的肇因 其危害性以及对使用性能的影响 可以把沥青路面的损害划分为三类 高速公路建成通车后 随着通车年限的增长以及交通量的不断增加 沥青路面各种病害也接踵而至 为了保障畅通与提高公路的服务质量 为社会提供高效优质的通行环境 必须对高速公路的各种病害进行及时的处理 保障过往车辆的行车安全 危害高速公路行车安全的沥青混凝土路面病害种类很多 高速公路沥青路面常见的病害有沉陷 松散和坑槽 车辙 桥面推移 裂缝 水损坏等 裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一 按其形状又基本分为横向裂缝 纵向裂缝 网状裂缝和反射裂缝四种 1 裂缝 a 横向裂缝 现象 裂缝与路中心线基本垂直 缝宽不一 缝长有贯穿整个路幅的 也有部分路幅的 原因分析 施工缝未处理好 接缝不紧密 结合不良 沥青未达到气候条件和使用条件的质量标准 半刚性基层收缩裂缝的反射缝 桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降 预防措施 合理组织施工 摊铺作业连续进行 尽量减少冷接缝 充分压实横向接缝 选取优质的适用于本地区气候条件的沥青 桥涵两侧填土充分压实 治理方法 细裂缝 2 5mm 用乳化沥青灌缝 大于5mm的裂缝 可用改性沥青灌缝 灌缝前 清缝 灌缝后 表面撒粗砂或3 5mm石屑 b 纵向裂缝 现象 裂缝走向基本与行车方向平行 裂缝长度和宽度不一 原因分析 冷接缝未按照有关规范要求认真处理 结合不紧密而脱开 纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷 拓宽路段的新老路面交界处沉降不一 预防措施 采用全路幅一次摊铺 无条件全幅摊铺时 上下层施工缝应错开15cm以上 沟槽回填土应分层填筑 压实 压实度必须达到要求 拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致 或稍厚 治理方法 细裂缝 2 5mm 用乳化沥青灌缝 大于5mm的裂缝 可用改性沥青灌缝 灌缝前 清缝 灌缝后 表面撒粗砂或3 5mm石屑 c 网状裂缝 现象 裂缝纵横交错 缝宽1mm以上 缝距40mm以下 1 以上 原因分析 路面结构中夹有软弱层或泥灰层 粒料层松动 水稳性差 沥青与沥青混合料质量差 延度低 抗裂性差 沥青层厚度不足 层间粘结差 水分渗入 加速裂缝的形成 预防措施 沥青面层摊铺前 对下卧层应认真检查 及时清除泥灰 处理好软弱层 保证下卧层稳定 并宜喷洒0 3 0 6kg 粘层沥青 原材料质量和混合料质量严格按照规范要求进行选定 拌制和施工 沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求 保证上下层的良好粘结 路面结构设计应做好交通量调查和预测 治理方法 如夹有软弱层或不稳定结构层 应将其铲除 结构层积水引起网裂 铲除面层后 加设排水设施 再铺筑新的沥青混合料 若因沥青层厚度不足引起网裂 则铣刨网裂的面层后加铺新料来处理 路基不稳造成网裂 可采用石灰或水泥处理路基 或注浆加固处理 由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时 可分别采取加厚 调换或综合稳定的措施进行加强 d 反射裂缝 现象 水泥稳定类基层由于湿度变化或水泥混凝土路面板块之间接缝错台而产生横向收缩裂缝反映到面层上来 使面层相隔一定距离出现横向反射裂缝 原因分析 半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝 在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝反射 预防措施 采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝材料 在旧路面加罩沥青路面结构层前 可先铣削原路面后再加罩 或采用铺设土工织物 玻纤网后再加罩 以延缓反射裂缝的形成 治理方法 裂缝小于2mm时 可不作处理 大于2mm的裂缝 可用改性沥青罐缝 罐缝前 清缝 罐缝后 表面撒粗砂或3 5mm石屑 对于轻微而稳定的拥包 用铣刨机在气温较低时削平即可 对于由面层原因产生的严重拥包 可以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 再找平压实 如油层较厚 可以在气温较低时 用铣刨机铣平 洒一层粘层沥青 随即撒一层0 3 0 6cm的石屑 扫匀 用轮胎压路机碾压即可 由于基层强度不足或基层松软 形成较大面积拥包 应该将基层挖除 重新铺筑基层 然后再作面层 2 拥包 沉陷指路基压实度不够或地基土质不良 在地下水的浸入 路基不稳定因素和行车荷载等作用下产生的不均匀的竖向变形而导致路面局部下沉的现象 在JTGH20 2007公路技术状况评定标准中将大于10mm的路面局部下沉定义为沉陷 3 沉陷 沉陷形成机理 路基由于水文条件很差或翻浆而过于湿软 通过路面传给路基的轮载应力超过了土的抗剪强度 车轮轮带处的路面便出现较大的沉陷变形 并在轮带两侧伴随出现隆起现象 路面结构的变形能力不能适应这样大的弯曲变形 便会产生裂缝 逐渐发展成网裂 沉陷处治方法 确定修补范围并划线 用液压工作站切开沉陷范围四周的沥青面层和水稳层部分实施修补 其挖补工艺流程为 划定维修范围 沿范围四周锯缝 凿除病害层 清除废料 高压吹风机将修补界面吹净 重新添加级配料 整平压实 洒粘层油布满界面 分层填筑 厚度不大于6cm 分层压实 压实度达到96 以上 冷却到50 以下时开放交通 轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽 辙槽 称为车辙 车辙是在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成 4 车辙 车辙 形成原因 级配设计不好沥青对温度太敏感施工质量差水损坏施工后期车辆挤压 车辙 预防措施 粗集料应粗糙具有较多的破碎裂面 根据气候条件选择优质沥青 优化配合比设计 施工时按照规范碾压 保证压实度 对特殊路段 要采用改性沥青或高性能沥青 道路结构设计时 每层厚度不超过集料最大粒径的4倍 仅轮迹处凹陷 两侧无隆起 凿去面层 凿毛凹槽 涂刷粘层沥青 修补 若轮迹两侧同时隆起 应先将隆起部位凿去 波谷处原面层凿毛 涂粘层油 铺筑与面层相同的混合料 因基层强度不足 水稳性不好引起 则对基层进行补强或挖除损害的基层重新铺筑 车辙治理方法 1 高温碾压或用沥青混合料找平 2 清除 重铺面层结构 1 面层原因形成的 轻微波浪或搓板 波谷部分喷洒沥青 并匀撤适当粒径的矿料 找平后压实 较严重时 应顺行车方向将凸出部分铣刨削平 并低于路表面约10 削除部分喷洒热沥青 再匀撤一层粒径不大于10 的矿料 扫匀 找平 并压实 严重的 大面积波浪或搓板 应将面层全部挖除 然后重铺面层 2 因面层与基层之间存在不稳定的夹层而使面层形成波浪 搓板 的 应挖除面层 清除不稳定的夹层后 喷洒粘结沥青 重铺面层 3 因基层局部强度不足 或稳定性差等原因造成的波浪 搓板 应先对基层进行处治 再重做面层 5 波浪与搓板的维修 6 冻胀与翻浆的维修 坑槽指在行车荷载等外力作用下使得路面骨料局部脱落而产生的深度大于2 5cm 面积大于0 1m2 约0 3m 0 3m 的坑洼 7 坑槽的维修 坑槽形成机理 由于面层材料组合不当或施工质量差 结合料含量太少或粘结力不足或外来油的侵蚀及重载情况下 面层混合料的集料间失去粘结而成片散开 成为松散 松散的材料被车轮后的真空吸力以及风和雨等带离路面 便形成大小不等的坑槽 网裂的后期 碎块被行车荷载继续碾碎 并被带离路面 也会形成坑槽 坑槽原因分析 面层厚度不够 沥青混合料粘结力不佳 沥青加热温度过高 碾压不密实 在雨水和行车等作用下 面层材料性能日益恶化松散 开裂 逐步形成坑槽 摊铺时 下层表面泥灰 垃圾未彻底清除 使上下层不能有效粘结 路面罩面前 原有的坑槽 松散等病害未完全修复 养护不及时 当路面出现松散 脱皮 网裂等病害时 或被机械行驶刮铲损坏后 为及时养护修复 坑槽预防措施 沥青面层应具有足够的设计厚度 沥青混合料配合比设计宜选用具有较高粘结力的较密实的级配 混合料拌制过程中 严格掌握拌制时间 沥青用量及拌和温度 保证混合料的均匀性 摊铺面层前 下层应清扫干净 并均匀喷洒粘层沥青 当路面出现松散 脱皮 轻微网裂等可能使雨水下渗的病害 或路面被机械刮铲受损 应及时修补以免病害扩展 措施 对于大面积的麻面路段 可将其松散料清除干净 在气温升到10 以上时 喷洒沥青后 撤布3 5 8 石屑或粗砂子 扫匀并用轻型压路机压实 成因 面层沥青用量不足 矿料级配偏粗或嵌缝料规格不当 以及在低温 雨季施工时路面未能成型 致使粒料脱落 即形成麻面 如处理不及时 往往由于麻面渗水沥青面层碎裂 可发展成为松散 8 麻面与松散的维修 松散现象 面层集料之间的粘结力丧失或基本丧失 路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料 面层部分区域明显不成整体 干燥季节 在行车作用下可见轮后粉尘飞扬 松散原因分析 沥青针入度偏小 粘结力不良 混合料沥青用量偏少 矿料潮湿或不洁净或含风化石 拌和时温度偏高 沥青焦枯 沥青老化或与酸性石料粘附性不良 摊铺时未充分压实 或沥青混凝土温度偏低 或雨天摊铺 基层强度不足导致不均匀沉降而引起结构破坏 或湿软时摊铺沥青 溶解性油类泄露 雨雪水渗入 降低了沥青的粘结力 预防措施 酸性石料 掺入抗剥落剂或生石灰粉 干净消石灰 水泥 混合料生产中 选用符合要求的沥青和集料 控制各个环节中的温度 沥青混合料到工地后应及时摊铺 及时碾压 达到规定的压实度 路面出现脱皮等轻微病害时应及时修补 松散治理方法 将松散的面层清除 重铺沥青混凝土面层 如涉及基层 则应先对基层进行处理 成因 灌入式施工 沥青标号不当 混合料级配不当 油多料少 冬季施工面层成型慢 集料散失过多措施 1 轻微泛油 撒布细矿料 3 5 粒径 2 泛油较重 撒布粗矿料 5 10 细矿料 3 清除重铺面层 9 泛油的维修 措施 1 清除脱落 松动面层 晾晒或烘干 或清除杂物后 重做沥青层 2 清除脱落 松动面层 喷刷黏层沥青 重做沥青层 3 重做封层 起因 1 铺面层时 基层表面潮湿或有泥土 灰尘 2 罩面时 原路表面未凿毛 未喷黏层沥青 3 面层厚度小于混合料集料最大粒径二倍 难以碾压成型 10 脱皮的维修 预防 1 应加强路肩的养护工作 保持路肩稳定 随时注意填补路肩上的车辙 坑洼或沟倡 常保持路肩与路面衔接平顺 并保持路肩应有的横坟 以利排水 2 为防止路面啃边 可采取下列措施 用砂石 碎砖 工业废渣等改善 加固路肩或设硬路肩 便路肩平整 坚实 可在路面边缘增设路缘石 或将路面基层加宽到其面层宽度外20 25 处 在平交道口或曲线半径较小的路面内侧 适当加宽路面 11 啃边的维修 啃边修补 1 因路面边缘沥青面层破损而形成啃边 应将破损的沥青面层挖除 在接茬处涂刷适量的粘结沥青 用沥青混合料进行填补 再整平压实 修补啃边后的路面边缘应与原路面边缘齐顺 2 因基层松软 沉陷而形成的啃边 应先对路面边缘基层局部加强后再恢复面层 1 对已磨光的沥青面层 可用路面铣刨