羅 明
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司, 四川 成都 610000)
由于受到路面結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境因素、地理位置、氣象條件、交通荷載、材料條件、排水條件、施工條件、管理水平等因素影響,瀝青路面在使用過程出現(xiàn)諸多病害,瀝青路面病害往往具有極大的危害性,嚴(yán)重影響路面的正常使用功能,同時也給國民經(jīng)濟(jì)造成較大損失。因此需要從防、治二方面做好相關(guān)工作,一是要分析各類病害產(chǎn)生原因,從源頭上盡量防止病害發(fā)生的可能性;二是要有經(jīng)濟(jì)、合理的病害處治方法,提高瀝青路面的使用性能,最大程度上減少經(jīng)濟(jì)損失。
瀝青路面在使用過程較為常見的病害有:裂紋、車轍和推移、泛油、唧漿、松散和坑槽等。
在瀝青路面中裂紋是極為常見的病害類型,裂紋主要分為橫向裂紋、縱向裂紋及網(wǎng)裂。(1)橫向裂紋多為反射裂紋或溫度裂紋,反射裂紋多為基層或下基層材料自身裂紋反射至瀝青路面;由溫度變化引起的橫向裂紋多發(fā)生在晝夜溫差較大地區(qū),由于溫度下降,瀝青混合料收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致路面開裂;另外如涵背、臺背等剛?cè)徙暯舆^渡位置,由于沉降差異也會導(dǎo)致橫向裂紋產(chǎn)生。(2)縱向裂紋多由地基沉降不均勻或地基承載力差異引起,目前國內(nèi)新建高等級公路多為建設(shè)工期較短,新修基床未經(jīng)過較長的自然沉降期就開始路面結(jié)構(gòu)層施工,后期雨季期間路基不可避免地產(chǎn)生路基沉降,從而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)沉降或縱向裂紋;由于地基自身承載力差異、填方路基壓實(shí)度差別及路肩部分未進(jìn)行超寬碾壓等因素也會造成縱向裂紋產(chǎn)生;(3)網(wǎng)裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起,另外瀝青混合料碾壓溫度過低、瀝青老化和嚴(yán)重超載等因素也會造成網(wǎng)裂產(chǎn)生。
車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍或推移主要是由以下幾方面原因產(chǎn)生(1)由于瀝青混合料高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力差,在高溫條件下,車輪碾壓反復(fù)作用,荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移;(2)路基強(qiáng)度、剛度不足,路基在行車荷載作用下產(chǎn)生變形而形成車轍;(3)交通渠化現(xiàn)象嚴(yán)重,行車道位置長期受荷載反復(fù)作用,產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形,最終形成車轍;(4)混合料不均勻,細(xì)料集中帶在車輛反復(fù)碾壓下易形成車轍。
泛油是瀝青面層中的瀝青受熱膨脹,瀝青與混合料中石料部分剝離,向上遷移,積聚在路面表面形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象。瀝青路面泛油的主要由以下幾方面原因引起:(1)瀝青混合料配合比中油石比過大,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油;(2)是在粘層施工過程中灑布量過大;(3)瀝青混合料拌和過程中填料摻量不足或拌和不均勻;(4)另外SMA瀝青混凝土面層施工中纖維質(zhì)量和摻配均勻性問題也可能引起泛油現(xiàn)象發(fā)生。
外界水經(jīng)瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復(fù)作用下,動水沖刷半剛性基層的細(xì)料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面,形成唧漿。嚴(yán)重渠化的交通情況、瀝青混合料的離析及滲水、早期裂紋等破壞、基層材料的水穩(wěn)定性差等因素綜合影響是形成唧漿的主要原因。
松散是瀝青混合料中各集料粘結(jié)性下降,在外部荷載長期作用下各集料顆粒脫落,粗細(xì)集料散失起砂,路面坑麻、多處微坑,長期發(fā)展形成坑槽。松散產(chǎn)生的原因大致可分為以下幾類:(1)瀝青用量不足、混合料中粉塵含量超標(biāo)、瀝青老化等原因造成瀝青混合料材料間粘結(jié)能力下降或喪失;(2)混合料攤鋪溫度過低,壓實(shí)度不足、集料間粘松能力差;(3)瀝青混凝土路面由于施工原因存在水汽通道,在水作用下瀝青與集料粘結(jié)能力降低,瀝青膜剝離,集料間粘結(jié)性降低最終形成松散帶。
橫向裂紋預(yù)防可以從以下三方面著手:(1)采取防裂措施,減少基層橫向開裂;(2)基層開裂處、涵背、臺背處鋪設(shè)防裂性卷材,以降低對面層的影響,減少橫向裂縫;(3)選用針入度指數(shù)大的瀝青,減少溫差較大的影響。
縱向裂縫預(yù)防主要是做好(1)路基加固,避免不均勻沉降;(2)消除地基承載力差異現(xiàn)象。
裂紋處理方法通常采用:(1)對裂紋進(jìn)行擴(kuò)縫及吹灰清理,灌補(bǔ)乳化瀝青裂縫密封劑等灌縫料(或熱瀝青),最后清除縫表面多余灌縫料瀝青和瀝青;(2)針對較為嚴(yán)重的網(wǎng)裂及龜裂,則應(yīng)進(jìn)行挖補(bǔ)處理,即對原路面病害部位的結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨,然后再按原路面相應(yīng)結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行恢復(fù)。
車轍預(yù)防措施主要做到:(1)改善瀝青混合料級配,采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),控制混合料拌和避免細(xì)料集中;(2)采用高溫性能較好的改性瀝青;(3)保證基層具有足夠的剛度。
車轍的處治措施往往是銑刨重新瀝青面層,周圍接茬處要烙平密合、碾壓密實(shí)(若是由基層原因引起的基層則需要破碎挖除基層重新攤鋪)。
泛油的預(yù)防措施:(1)嚴(yán)格控制油石比;(2) 按設(shè)計控制粘層瀝青灑布量;(3)填料及纖維摻配均勻
泛油的處治措施常有以下三種:(1)針對大面積泛油,處理方法是在泛油地方撒細(xì)集料,再用輕型壓路機(jī)靜壓1~2 遍,處理之后,清掃回收多余集料,可反復(fù)幾次確保泛油穩(wěn)定;(2)針對小塊泛油(俗稱油包),其處理一般采用撒料處理,若油包發(fā)展嚴(yán)重時則需采用挖補(bǔ)法處理。
唧漿的預(yù)防措施:(1)路面基層、底基層采用水泥性能優(yōu)良的材料;(2)防止瀝青路面滲水,控制好面層滲水系數(shù)指標(biāo)、及時處理路面破損及裂縫。
唧漿處理措施:將翻漿處挖除直到挖到堅硬處為止,然后另換新料修補(bǔ)基層和重鋪面層,修補(bǔ)時應(yīng)采取短期封閉交通,待養(yǎng)生期到后再開放交通。
松散預(yù)防措施主要有:(1)摻加抗剝落劑;(2)嚴(yán)格控制集料粉塵含量;(3)控制好混合為瀝青用量、拌和溫度、碾壓溫度;
松散處理措施:(1)當(dāng)松散面積較大時通常是銑掉上面層,噴灑粘層油后重新加鋪瀝青混凝土面層;(2)施做稀漿封層,能防止麻面處瀝青老化、油質(zhì)損失、細(xì)料基層失落,混合料脆裂等。(3)坑槽通常采用鋸縫切割或銑刨,重新更換瀝青混合料并碾壓密實(shí)平整。
本文列出了幾點(diǎn)瀝青路面中最為常見的幾類病害的類型,講述了主要成因,并給出了主要的預(yù)防措施及處治方法。瀝青路面的病害是公路行業(yè)的通病,影響甚遠(yuǎn)。我們應(yīng)加強(qiáng)防微杜漸意識,盡量在施工中上做好質(zhì)量控制,并不斷探索,從材料選用、工藝優(yōu)化、現(xiàn)場控制等多方面研究論證,盡量減小病害發(fā)生的可能性,并在后期做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù),提高瀝青路面使用性能和壽命。