夏正湘
(泰州市遠(yuǎn)通交通工程監(jiān)理咨詢有限公司,江蘇 泰州 225300)
瀝青路面病害出現(xiàn)的原因,是多種因素綜合作用的結(jié)果,其種類繁多,我個(gè)人分析認(rèn)為主要最常見的為裂縫、路面推移、泛油和油斑、車轍等幾個(gè)方面。
裂縫是瀝青砼路面最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。按其形狀又基本分為以下四種:
橫向裂縫:橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類:荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣,或由于車輛嚴(yán)重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而裂縫;非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。這種病害比較普遍,主要由于瀝青面層溫度病害。
縱向裂縫:縱向裂縫產(chǎn)生的原因有兩種可能性:一種情況是瀝青面層分路幅攤鋪時(shí),兩幅接茬處未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫。有時(shí),車轍邊緣也會(huì)有縱裂縫??v向裂縫,大多發(fā)生在半填半挖路基或路面加寬處,主要由路基的不均勻沉降造成;另一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起。
龜裂:龜裂又稱網(wǎng)裂,通常是由于路面整體強(qiáng)度不足,基層軟化,穩(wěn)定性不良等原因引起的,其初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫;瀝青路面老化變脆,也會(huì)發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫,一般多發(fā)生在行車道輪跡。
反射裂縫:基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。半剛性基層的開裂通常由溫縮或干縮引起,多數(shù)情況是在基層鋪筑后,由于未按規(guī)定及時(shí)養(yǎng)生或未及時(shí)鋪筑瀝青面層,使基層長(zhǎng)期暴露在大氣中,在降溫和水分聯(lián)合作用下而開裂;當(dāng)然也可能是在鋪筑瀝青面層后,路面在使用過程中,由于溫度驟變使基層的日溫差超過某一范圍致使其溫度應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度而斷裂。后者一般發(fā)生在瀝青面層較薄且日溫差較大的地段。
另外,行車荷載的作用加速裂縫的發(fā)展,二灰碎石在施工及運(yùn)營(yíng)中由于種種原因會(huì)產(chǎn)生細(xì)微裂紋。根據(jù)斷裂力學(xué)理論,半剛性基層內(nèi)存儲(chǔ)的能量由行車荷載提供,并通過裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展消耗能量,這個(gè)過程不斷反復(fù)進(jìn)行,使獨(dú)立的裂紋擴(kuò)展為數(shù)條貫通宏觀裂紋,直到形成小裂縫,最后成為貫穿裂縫。這是行車道裂縫多于超車道,交通量軸載次數(shù)大的裂縫多于交通量小的原因所在。由于瀝青面層存在孔隙,路面和綠化帶水分滲入,在行車荷載作用下裂縫處出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象。二灰碎石因水而剝落,松散致使路面結(jié)構(gòu)承載力不足,出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象,并可能發(fā)展成縫邊網(wǎng)裂或坑塘、沉陷等。
瀝青混凝土面層推移,主要是指混合料在道路的縱向發(fā)生位移,它可能是在施工期間發(fā)生或者是在道路通車一段時(shí)間后產(chǎn)生,尤其在高溫天氣下。
泛油和油斑是指瀝青混合料中粘結(jié)料集中到局部地方,最直接的判斷方式就是在道路輪跡處出現(xiàn)發(fā)亮的縱向條紋,在施工鋪設(shè)和通車后階段都有可能出現(xiàn)。
路面推移以及泛油和油斑這兩種病害產(chǎn)生的最主要的原因是混合料離析?;旌狭习l(fā)生離析時(shí),粗集料和細(xì)集料分別集中于鋪筑層的某些位置,使瀝青混凝土不均勻、配合比級(jí)配與原設(shè)計(jì)不符,混合料失去原設(shè)計(jì)達(dá)到的粘接力就形成了路面推移,而混合料的不均勻還會(huì)導(dǎo)致集料和瀝青分離,瀝青集中到一處形成泛油和油斑。
車轍是在行車載荷重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽,表現(xiàn)為沿行車帶出現(xiàn)橫向高差,主要是由于瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理、穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起;另外,重載或超載車輛過多也是產(chǎn)生車轍的重要原因。車轍一般是在溫度較高的季節(jié),瀝青面層在車輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動(dòng)而逐漸形成。它通常是在伴隨瀝青面層壓縮沉陷的同時(shí),出現(xiàn)側(cè)向隆起,二者組合起來構(gòu)成的。因此,為了延緩車轍的形成,主要應(yīng)從提高瀝青面層材料的高溫穩(wěn)定性來著手考慮。
針對(duì)上述瀝青路面常見病害的原因在此相應(yīng)的提出個(gè)人對(duì)于瀝青路面常見病害的防治。
產(chǎn)品生產(chǎn)前對(duì)原材料特別是瀝青做試驗(yàn),根據(jù)《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50092-96)要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型。以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優(yōu)質(zhì)瀝青更有效。
合理組織施工,盡量避免冷接縫。對(duì)于冷接縫的處理,應(yīng)先將接縫處沿邊緣切割整齊、清除碎料,然后預(yù)熱軟化接縫處,涂刷乳化瀝青,再鋪筑新混合料。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15-20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止。對(duì)于縱向裂縫,如分幅攤鋪時(shí),前后幅應(yīng)緊跟,上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上,攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù),使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。
瀝青路面攤鋪前,對(duì)下臥層需認(rèn)真檢查,及時(shí)清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩(wěn)定。在舊路面上加鋪瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,須銑刨原路面后再加鋪,以延緩反射裂縫的形成。
在路面出現(xiàn)微小裂縫時(shí)就必須及時(shí)處理整治。對(duì)于細(xì)裂縫(2-5mm)可用改性乳化瀝青灌縫。對(duì)大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫。灌縫前,必須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內(nèi)干燥。灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。對(duì)裂縫很大的情況,必須將裂縫兩邊瀝青砼開挖,先處理基層再攤鋪新混合料,水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層。如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時(shí),應(yīng)將其鏟除;如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時(shí),鏟除面層后,需加設(shè)將路面滲透水排除至路外的排水設(shè)施。
提高混合料在壓實(shí)后的內(nèi)在穩(wěn)定性,適度降低瀝青和細(xì)集料的含量,提高混合料中多角碎石顆粒的含量,施工攤鋪時(shí)盡量避免攪拌不勻的現(xiàn)象,如出現(xiàn)時(shí)可采用人工局部挑出。另外運(yùn)輸途中絕不能出現(xiàn)顛簸嚴(yán)重,運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)情況。
出現(xiàn)路面推移情況時(shí)只能局部鏟除,采用符合要求的新混合料攤鋪,并與周邊的混合料結(jié)合緊密。
主要是提高混合料的高溫穩(wěn)定性。近幾年來的改性瀝青混合料的生產(chǎn)施工實(shí)踐證明,采用改性瀝青混合料是防止或延緩路面產(chǎn)生車轍的有效方法。在瀝青中摻入不同的改性劑能改善瀝青的很多性能,粘度提高,感溫性能穩(wěn)定,瀝青軟化點(diǎn)提高,針入度提高,耐老化性能提高,從而也相應(yīng)的提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力。
[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)北京:人民交通出版社