路面病害的防治与处理.doc

沥青路面病害的防治及处理江苏常鑫路桥工程有限公司 李月华摘要：伴随着目前江苏省公路飞速的发展，高速公路及高等级公路已经发展到接近饱和的状态，对于已存在公路的维修与养护便成了目前公路施工中的首要问题。本文针对沥青路面施工过程中遇到的各种病害类型，逐一进行分析，并根据病害处理后的跟踪检查，进行病害处理的总结，并对具体的病害提出一些预防、处理措施及建议。关键词：沥青路面 病害 类型 分析 总结Asphalt Pavement Disease Prevention and TreatmentSummary：With the current rapid development of Jiangsu Province, highways and high-grade highways have been developed to a nearly saturated state, for the existing road maintenance and conservation of the current highway construction has become the most important issue. In this paper, asphalt pavement construction process, the type encountered in a variety of diseases, each analyzed and processed according to disease tracking check for disease treatment summary, and put forward some specific disease prevention, treatment measures and suggestions.Keywords：Asphalt pavement、plant disease、style、analyze、summary前言：沥青路面病害是公路施工中经常遇到的问题，经历了2003年沪宁高速公路无锡东段集中维修工程、2004年-2006年沪宁高速公路扩建工程、S232武进段罩面过程及S239改造工程，几个工程都存在同样的施工程序：路面病害的调查与处理。现对路面病害问题进行系统的进行分析与研究。1、 路面病害的类型沥青砼路面的病害形式主要表现为以下几种形式：纵（横）向裂缝、车辙、波浪拥包、网（龟）裂、路面局部沉陷、沥青路面松散及坑槽、唧浆。2、 沥青路面病害的原因及分析2.1裂缝初期产生的裂缝，对沥青路面使用性能一般无明显影响，但是随着表面雨水或雪水的侵入，可能将导致裂缝两侧的路面结构层及附近土基含水量增大，致使路基、路面强度明显降低，在大量行车荷载下产生冲刷和唧浆现象，使裂缝两侧的沥青面层破裂，加速了沥青路面的破坏。原因：1、行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。2、沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。3、基层的反射裂缝。4、路基不均匀沉陷，桥头台背填土压实度不足，导致路面沉陷。2.2车辙车辙是沥青路面在高温季节由车辆反复碾压形成的。一些研究成果表明，半刚性基层沥青面层出现车辙特征如下：1、车者的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大的关系2、车辙形成的部分原因是由于雨水渗透侵蚀了基层表面的粉料，使其软化而形成车辙3、沥青面层在行车荷载作用下产生的蠕变是车辙的主要原因。根据车辙形成的原因可分为以下几种形式：2.2.1结构性车辙由于荷载作用超过路面各层的强度，发生在沥青面层一下，包括路基在内各结构层的永久性变形，叫做结构性车辙。这种车辙的宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成V字形（凹型）。2.2.2失稳性车辙沥青混凝土的侧向流动变形。在高温条件下，车辙碾压的反复作用，荷载应力超过沥青混凝土的稳定度极限，使流动变形不断累计形成车辙，叫做沥青混合料的流动性车辙或失稳性车辙。一方面是车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧反向成为变形的曲线。无疑说明，发生这部分车辙的原因主要取决于沥青混合料的流动特征。这种车辙一般都有两册隆起现象，对主要行使双轮车的路段，车辙断面成W型，对主要行使宽幅单轮车的路段，车辙成非对称形状。它尤其容易发生在上坡路段、交叉口附近，即车速慢、轮胎接地产生的横向应力大的地方。2.2.3磨损性车辙冬季轮胎形成的磨损性车辙。在我国，由于基层基本上是半刚性基层，车辙基本上都属于沥青混合料的流动车辙。对这种车辙，可以说没有有效的维修方法，只有采用新的材料或将原有材料再生改造，以便产生车辙的层次。而磨损车辙在我国几乎是没有的。2.3波浪拥包路面在横向、纵向产生高低起伏波浪壮的变形，严重变形就形成拥包，其形成原因是沥青混凝土面层过厚，或沥青混凝土面层稳定度不足、或沥青面层与基层粘结强度不足，在刹车或车辆加速对路面产生剪力的情况下，造成路面呈波浪变形，形成拥包。2.4路面局部网裂、沉陷高速公路出现局部网裂沉陷，特点是行车道轮迹下路面局部网裂严重、沉陷较深、对行车安全威胁极大、其形成主要原因为：1、路面出现裂缝未及时封堵、雨水下渗后在轮胎的强力“泵吸”作用下半刚性基层的灰浆被吸出，导致基层破碎松散、沥青面层破坏而下陷；2、基层局部成型不好、强度不足，在行车荷载反复作用下路面发生网裂，雨水下渗后在浆被吸出而下降，这种病害主要发生在行车道，严重之处基层完全破坏。2.5沥青路面松散、坑槽沥青路面松散、坑槽给车辆的安全行驶带来较大的影响。产生的主要原因：1、沥青混合料在施工时拌和不均匀，沥青含量相对较少，不能将矿质集料有效粘结，在高速行驶车辆轮胎的泵吸作用下，较细集料被吸出，导致局部松散坑槽2、由于施工时混合料拌和温度太高，使沥青过早老化发脆、粘结力下降3、施工温度太低，混合料温度下降快，压实不充分，导致密室度不足4、路面下面层施工时标高控制不好，导致沥青上面层太薄，没有形成结构厚度。3、 路面病害的处理为了使病害进行彻底的处理，首先要对病害提前进行调查，采用现场为主、施工图纸相辅的原则制定病害处理的方案。高速公路沥青路面病害主要集中在行车道，省道、国道及地方道路，由于路面宽度的限制病害主要出现在超车道位置。因此维修的重点也有所不同，但维修的目的只有一个：使得病害得到彻底的处理。3.1弯沉超过公路等级要求的地段，沥青路面的承载能力已不能达到设计要求，故为重点维修地段，一般情况下老路面的沥青面层应全部铣刨，在下面层上调平到设计施工标高。3.2路面损害，行车道在100m范围内维修面积超过15%时，该100m行车道沥青面层应全部铣刨。3.3老路行车道历年来维修量大，补强的混合料混杂，特别是上面层有SMA-13、AC-16B、AK-13I作为底版，罩面后细料集料过厚（8cm），抗车辙能力差，因此需要铣刨改用SUP20，要满足这种结构的厚度，必须刨除中上面层，用SUP20补强中面层，调整到该层次的设计标高（调整后的施工标高）。3.4路面连续出现坑塘、凹陷、网裂、疲劳裂缝等病害的地段，沥青面层应全部铣刨。3.5路面横向裂缝连续不断，间距小于15m的路段沥青面层应全部铣刨。3.6局部沉降段的调整，老路纵向局部沉降有明显的跳车感的需要先调平，其控制原则是在10m范围内两个坡差的相对沉降差的相对沉降大于3cm的地段先铣刨上面层，在中面层上调平到和上面层齐平，调整范围要确保纵坡平顺，以老路接头处调坡和原坡差在1-2为宜。3.7除上述情况外，个别坑塘、裂缝、唧浆点等病害按养护的方法进行维修，修补范围控制在横向一个车道宽、纵向病害点1m（即1+a+1的形式），两个修补点如果间距小于5m，作为一个病害进行修补。病害处理深度到什么层次则挖补到什么层次，然后分层填补到老路面齐平。3.8基层共分上下两层，出现下列情况之一的，修补到上基层，特别严重时基层全部翻修。3.8.1基层出现连续的疲劳裂缝（网裂、龟裂），并有多处唧浆，先铣刨上基层，视下基层病害严重程度再决定是否铣刨下基层。3.8.2沥青铣刨后，基层松散为结成板快，基层必须翻修。3.8.3沥青铣刨后基层虽然板结较好，但块状裂缝成片，或横向裂缝密集（平均距离小于10m），基层要翻修。3.8.4上下基层中间形成裂缝，在裂缝处重车行使后有唧浆现象，且锤击检查后发出空声，要翻修上基层。3.8.5基层厚度小于或者等于22cm，基层翻修时必须全部挖除补强。3.8.6下基层在上基层铣刨后如发现1、2、3、4、中的任何一种情况要局部或全部翻修下基层。以上的各种病害在初次处理完毕以后，仔细检查是否存在病害，对于存在小病害的情况一定要进行及时的处理，否则给今后的路面部分留下任何的质量隐患和反复铣刨的现象。在病害处回填时注意各种回填料的不同的摊铺、碾压方式，在竖缝位置涂涮粘层油。保证填补后的表面平整、均匀、饱满，同时一定要碾压密实。4、 沥青路面病害的防治措施4.1沥青路面裂缝的综合措施：解决沥青类路面的裂缝，应从改进结构组合设计、改善沥青质量与沥青混合料组成设计、提高路面施工质量、加强对路面的养护。4.1.1选择合理的沥青材料a、 根据沥青面层类型选择不同标号的沥青，在寒冷地区，宜选择针入度大的重交沥青。b、 为了防止沥青面层的低温开裂，混合料中的沥青含量宜偏多些（以路面施工不泛油为标准）。c、 采用密室沥青混合料时，注意矿粉与沥青用量的比例，采取小的比例，对防止沥青面层的低温开裂有利。d、 为了消除和减少沥青面层的低温开裂，应尽量选用延度大、稠度较低的结合料，即低温变形能力大，不太脆硬的温度敏感性低的沥青4.1.2选择合理的混合料类型a、 沥青混合料在低温时应具有一定的抗弯能力。在保证含油量的同时，还应非常注意混合料在低温下的力学特征，要求沥青混合料具有足够的低温抗弯、拉的能力，以保证面层减少或不出现低温裂缝。b、 沥青混合料面层应具有一定的防渗水能力。c、 采用具有延展性沥青结构类型。国外现正大面积的施工橡胶沥青混合料，根据施工经验证明，橡胶沥青可有效的延缓裂缝的反射，同时还能有效的阻止车辙现象的产生。4.1.3合理的结构组合设计a、 为满足行车荷载的要求，路面各结构层应按强度和刚度自上而下递减的规律安排，以使各结构层材料的效能得到充分发挥。面层应具有足够的强度和变形能力，同时还要能承受车辆的磨耗作用。b、 在自然因素作用下，要求路面应具有稳定性。4.1.4提高路面的施工质量a、 沥青路面施工应保证沥青的质量、保证矿料的质量；混合料必须拌和均匀，摊铺厚度必须达到设计厚度；必须保证混合料的碾压温度；必须保证达到混合料的压实标准；必须认真处理摊铺混合料的接缝。b、 应保证基层和垫层的强度与稳定性。c、 在沥青面层施工前对路面基层进行彻底详细的病害调查，如若发现路面基层存在裂缝，在施工沥青面层前及时对基层裂缝进行处理，尽可能避免基层裂缝反射至路面，导致沥青路面出现裂缝。4.1.5加强沥青路面的养护 早期的裂缝要及时地进行沥青的灌缝；路肩的积水应该及时地进行排除。4.1.6路面积水的及时排除4.2车辙的措施：合理设计路基结构层次及粒径配合比，采取正确的施工方法，合理的进行养护。为了防止路面出现车辙，应该避免以下问题：沥青混合料级配不合理，空隙多，用油过多，或沥青软化点偏低；基层强度高而面层材料强度不足，施工时路面压实不允，压实度不足。沥青路面施工过程中适量添加抗车辙材料的使用。如S239路面改造工程中添加聚酯纤维、路孚8000等抗车辙材料。4.3预防局部网裂龟裂松散措施产生网裂龟裂可以在路面与路基两个原因进行分析：4.3.1路基强度、结构与施工方法a、 对于严重龟裂，已出现松散脱落的油面层，可清除干净。如果计策给有多大的变化，可适当处理基层后，重新恢复油面层。b、 对其它龟裂，如果出现松散脱落，大面积可用洒油法，小面积可用刷油法，然后再撒一层砂，防止车轮将油带走，洒油刷油的目的是对裂缝进行封堵，防止表面水渗入基层。严重的龟裂可以刷油多次，以裂缝不渗水为目的。c、 对个别严重破坏的，多数是由于基层破坏引起，因此需要进行开挖，更换基层，但新基层一定要比老基层厚度厚、强度高。d、 不宜采用大面积的罩面方法，应加强日常保养。4.3.2与基层材料级配、结构类型有关基层除要求强度外，还有一个稳定性问题。良好的材料级配是保证基层密实的前提，而密实度与强度成正比，密实度大强度高，密实度小则强度小。处理方法：由于基层已无法处理，只有在油面