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淺談瀝青路面常見病害及其預(yù)防措施
2012-07-09 來源:中國鳴網(wǎng)
瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路干線,成為目前中國鋪筑面積最多的一種高級路面。但是瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征也是多種多樣的。經(jīng)總結(jié)分析,主要有以下幾種常見病害。

  一、常見瀝青路面病害

  1.瀝青路面的裂縫

  瀝青路面建成后,都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。

  2、瀝青路面的車轍

  車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實,以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。

  3、瀝青路面的松散

  松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。其產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細(xì)集料散失;(4)機(jī)械損害或油污染。

  4、瀝青路面的水損害

  瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。

  5、瀝青路面的凍脹和翻漿

  瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。

  6、瀝青路面的沉陷

  沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結(jié)構(gòu)層次深,主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:(1)土質(zhì)路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產(chǎn)生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長的交通量,易發(fā)生疲勞破壞:(3)路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯位。

  二、瀝青路面出現(xiàn)裂縫的預(yù)防措施

  1、防止措施

  針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等5個方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

  (1)材料方面

  合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青,精選礦料,準(zhǔn)確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。近年來,試用了外摻物改善瀝青路面的使用質(zhì)量,主要有下列數(shù)種:①抗剝落劑,屬表面活化劑類型。它的作用是減低瀝青與集料間界面張力,使瀝青膜容易粘著集料的潮濕表面和酸性石料,不易受水剝落;在潮濕天氣需澆灑瀝青或需用瀝青拌濕集料時,亦可采用。某些抗剝落劑同時為陽離子乳化劑,如十六烷三甲基溴化胺等季胺鹽,故陽離子瀝青乳液常與集料表面有較好的粘著力。②高分子彈性體材料,大部分是能溶脹于石油瀝青或煤瀝青的天然橡膠、某些合成橡膠和塑料。它們能增加瀝青的柔韌性和溫度穩(wěn)定性。曾被試用過的彈性體材料有天然橡膠(包括乳膠)、磨細(xì)的廢橡膠粉(包括脫硫的和未脫硫的)、丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、無規(guī)聚丙烯等,有些能溶脹于石油瀝青(如丁苯橡膠),有些能溶脹于煤瀝青(如氯丁橡膠)。③無機(jī)類外摻物,硫黃和石棉粉。把硫黃融化于瀝青中能增加瀝青混合料的強(qiáng)度,有大量硫黃副產(chǎn)品的地區(qū),已用于鋪路,但硫黃容易升華,故加工設(shè)備須密閉,操作人員宜防護(hù),而且不適用于路面的最表面層;石棉粉能改善瀝青的熱穩(wěn)定性,并能使混合料多容納瀝青,以提高抗裂能力和使用壽命。使用時應(yīng)密閉設(shè)備,防護(hù)人員安全,以免導(dǎo)致塵肺病。

  (2)設(shè)計方面

  精心設(shè)計,對地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ):選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層:選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

 ?。?)施工方面

  精心施工,選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi);半剛性基層碾壓完成后。要及時養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護(hù)混合料的含水量不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。瀝青路面的再生工藝主要有:①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑,使老化發(fā)脆的瀝青重新變軟,多用于貫入式和表面處治路面的再生;②將老化了的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時加入“再生劑”使瀝青質(zhì)量改進(jìn),并加入部分新的集料和瀝青,重新加工回用;該法可以就地粉碎拌和,也可以集中到工廠拌和,以廠拌熱法加工者質(zhì)量較好。舊瀝青路面材料的再生和回用可節(jié)約瀝青、集料和能耗,減少環(huán)境污染,近年來,已引起各國筑路部門的注意和推廣使用。

 ?。?)養(yǎng)護(hù)方面

  嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理,加強(qiáng)路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進(jìn)行科學(xué)的處理,避免病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。

 ?。?)加強(qiáng)交通管理

  加強(qiáng)交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時段,運(yùn)營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。
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