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前言
随着城市交通量交通量日益增大,使城市道路路面面临严峻的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也加大了养护管理资金的投入。对此,现就其原因及对策作出详细的分析。
沥青路面常见的病害
1、沥青路面的裂缝
①路基沉降裂缝:其中结构物端部和软土地基沉降是影响沥青路面开裂的一个重要因素。
②半刚性基层反射裂缝:出现这个裂缝问题的主要原因是由于稳定类基层由于矿料级配设计不合理 ,以及施工后养护不及时或养护不当而造成的。
③沥青面层的温缩裂缝:这一般包括两个形式,一种是因气温突降而造成的面层收缩,在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土抗拉强度时造成开裂。另一种则是温度疲劳裂缝,这是由于温度反复升降导致温度应力疲劳使混合料的极限拉伸应变变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能下降,故沥青面层可能在一次降温下开裂。
2、沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。它产生的主要原因有:①沥青混合料油石比过大;②表面磨损过度;③雨水侵入沥青内部;④由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
3、沥青路面的松散
受行车荷载的影响,通常轮迹带处的松散现象比较严重,其成因分析如下:①局部路基或基层发生不均匀沉降破坏路面结构;② 碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;③沥青路面使用时间越久,沥青结合料的粘结性越低 ,路面与轮胎接触部分的沥青磨耗严重,致使沥青含量越来越少,从而导致细集料散失;④ 机械损害或油污染。
4、沥青路面的水损害
如果路面有积水、水分,在行车荷载及温度涨缩的影响下逐渐侵入沥青与集料的界面 上,加之水的作用,沥青膜逐渐与集料剥离,致使集料之间的粘结力下降而引发路面病害。沥青路面产生水损害问题发生的根源在于施工组织设计不合理、选材不当、土基和基层施工质量不达标、车辆超载等。
5、沥青路面的冻胀和翻浆
在冻融时期,沥青路面通常会出现冻胀或翻浆现象。由于路基土的水稳性能不佳,致使水侵入基层后受到冰冻作用,路基上层积聚的水分冻结后使面胀起并出现裂缝。水、土质、温度、路面、行车荷载是引起道路翻浆的主要因素。
6、沥青路面的沉陷
挖方段和填挖交界处是沉陷病害多发的部位。通常,路面沉陷的范围较大 ,对深层次的路基结构危害严重,导致路面沉陷的原因分析如下:①土质路堑排水结构设计欠佳,路床下部路基太湿润,致使局部发生不均匀沉降;②路面强度难以支撑与日俱增的交通量,致使路面常出现疲劳破坏;③路基或基层强度达不到设计要求,或填挖路基强度不一致,加之行车荷载的影响,路基被破坏而发生不均匀沉降:④桥头路面因发生不均匀沉降而与桥面发生错位。
沥青路面的病害处理与修补养护
1、材料方面
沥青面层低温收缩是导致沥青路面开裂的主要因素。在选材方面,宜采用低温劲度小、延展度大、温度反映迟钝、含蜡量低的优质沥青原料,按工程要求选择级配优良的矿料,不断优化沥青混合料配合比,尽量减少沥青用量,以提高沥青混合料的使用性能,从而有效防止沥青路面开裂。
2、设计方面
在前期设计阶段,先认真勘察地形地貌,结合现场施工条件不断优化施工设计。适当加固软弱地基,以免路面发生不均匀沉降;按设计要求选择合适的路基填料,以提高路基强度及其稳定性:宜采用半刚性材料作基层材料;选用优质沥青做沥青面层;在稳定性达到设计要求的前提下,宣采用针入度稍大的沥青作沥青面层。
3、灌缝修补方式
裂缝修补是一种局部处理方法,主要是为了防止雨水或杂质进入裂缝内,具体的操作是进行裂缝清理并放置填缝料,在时间上一般只能维持几年,时间年限一到就必须重新进行修补。然而,这样的修复对延长路面的寿命却是十分有效的。一般分为以下两种方法:①清缝并灌缝。这是裂缝处理通用的方法。清缝并灌缝主要是使用热空气喷枪或压缩空气将裂缝中的碎屑吹出,然后灌入热沥青或乳化沥青进行封填。②扩缝并灌缝。横、纵裂缝的处理宜采用这种方法。扩缝并灌缝主要是使用路面锯或开槽机在原有裂缝上设置填缝槽 ,然后放置填缝料或者灌缝进行封填,可采用冷灌缝和热灌缝的工艺进行处理,冷补灌缝胶可以灌注沥青路面及混凝土道面的裂缝,无需加热开槽成本更低廉、操作更方便。
4、超薄微封层养护方式
超薄微封层(含砂雾封层)就是利用专用雾封层洒布车或专业喷洒设备将具有良好渗透性的雾封层材料和金刚砂、石英砂、玄武岩同时喷洒在沥青路面面层上的一层具有高渗透性、防水封闭、保护路面功能的工艺。其能大程度地减轻路面的水损坏、紫外线、自然条件下造成的不利影响。石英砂及玄武岩作为骨料可以增大路面的粗糙程度,起到提高路面摩擦系数、保证行车安全的作用,同时能加大沥青路面集料间的粘结力,由此达到延长路面使用寿命和节约养护资金的目的。超薄微封层(含砂雾封层)适用于表面产生渗水、贫油、细微裂缝等病害及老化严重的沥青路面养护,表层封水封住了沥青路面的病害就能有效控制。超薄微封层是预防性养护工艺,防止病害进一步扩展,延长道面使用寿命的目的。
5、沥青冷补料修补方式
高性能改性沥青冷补料的组成包括沥青与集料、隔离剂及冷补添加剂。集料一般使用碱性或中性集料,使用酸性集料时可适当添加抗剥落剂。集料应当具有足够的强度、在重荷载下抗推挤、抗车辙的能力,并与沥青具有良好的粘结性能。高性能冷补料的初期强度主要由骨料嵌挤形成,随着冷补料中隔离剂的逐渐挥发,沥青粘度不断增大,最终骨料的嵌挤力与结合料粘结力共同形成强度。因此需要足够的空隙率以保证隔离剂的挥发,所以冷补料的级配采用骨架空隙型结构。隔离剂是用于降低沥青的粘度,一般采用柴油,要求对石油沥青具有较大的溶解能力,适当的挥发性,并且对周围环境及生物无害。高性能冷补料添加剂是一种改性剂,成份为树脂类高分子化合物,其作用在于使沥青改性,提高稀释沥青与集料的粘附性能,水稳定性,帮助形成早期强度。
总结
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使城市道路建设质量全面提高,更上新台阶。
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