高速公路瀝青路面常見病害及原因分析

高速公路瀝青路面常見病害及原因分析

一、保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)維修工程的質(zhì)量中國(guó)大部分道路都采用瀝青路面。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量和軸重變得越來(lái)越大。大多數(shù)采用舊標(biāo)準(zhǔn)的瀝青路面存在質(zhì)量問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和改造。近年來(lái)高速公路路面病害不斷出現(xiàn),養(yǎng)護(hù)維修工程越來(lái)越多。路面裂縫、沉陷、車轍、網(wǎng)裂、松散、擁包等病害陸續(xù)出現(xiàn)。因此,保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)維修工程的質(zhì)量就顯得格外重要了。作者從常見病害及原因分析用科學(xué)觀抓好工程質(zhì)量。二、常見疾病和原因的分析1.重交通道路瀝青、熱區(qū)抗滑性能惡化泛油易發(fā)生在高溫季節(jié),主車道較明顯。嚴(yán)重泛油的后果是路面熱穩(wěn)性變壞,誘發(fā)車轍,晴天行車粘輪,雨天抗滑性能惡化。泛油原因有三:(1)瀝青混凝土混合料油石比偏大;(2)瀝青材質(zhì)不穩(wěn)定,不能符合重交通道路石油瀝青、熱區(qū)選用的技術(shù)指標(biāo);(3)透層與粘層施工工藝不當(dāng)。2.外觀原因分析上述特征呈塊、條、點(diǎn)狀,面積較小且不連接,但隨時(shí)間推移,易產(chǎn)生局部損壞而且影響外觀。原因主要是文明生產(chǎn)注意不夠:(1)施工機(jī)械、設(shè)備、料車在操作、運(yùn)輸、洗車、檢修、停置過(guò)程中,產(chǎn)生漏油所致;(2)操作人員為防止瀝青混合料粘車、粘機(jī),采用柴油清洗或涂刷車體、機(jī)體時(shí),殘油未予清除,對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生稀釋作用。3.洛伊木馬正常情況在重載渠化交通約束下,車轍難以避免。車轍出現(xiàn)原因:(1)混合料熱穩(wěn)性差;(2)集料級(jí)配不好。4.表面粗糙的個(gè)別外觀原因主要有:瀝青老化、攤鋪迂雨、碾壓溫度過(guò)低、混合料離析等因素引起。5.那是裂縫瀝青路面裂縫大致有操作、反射、溫度、沉降、荷載等類型,其中除反射和溫度裂縫外,其余應(yīng)予避免。6.基礎(chǔ)管理方面一般的說(shuō),先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng),路面平整均能保持較好效果,但若運(yùn)作有誤,先進(jìn)攤鋪設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)搓板、波浪和凸楞。主要原因如下:(1)攤鋪基準(zhǔn)面(線)控制不嚴(yán);(2)攤鋪運(yùn)作過(guò)程中,攤鋪室(即螺旋攤鋪器槽室)內(nèi)的混合料數(shù)量未按要求保持穩(wěn)定,攤鋪速度不穩(wěn)定,停機(jī)數(shù)量過(guò)多、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等均能造成攤鋪層波浪、搓板、凸楞;(3)料車卸料:車尾撞擊攤鋪機(jī)或剎車太急使攤鋪速度改變;料車、攤鋪機(jī)配合不好,攤鋪厚度改變等均能造成攤鋪層波浪、搓板、凸楞;(4)碾壓過(guò)程:碾壓溫度、碾壓遍數(shù)控制不嚴(yán),司機(jī)操作不規(guī)范等均能造成攤鋪層波浪、搓板、凸楞。三、道路疾病的維護(hù)和管理根據(jù)路況調(diào)查結(jié)果,分類處治病害。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于結(jié)構(gòu)性破壞,要翻修至結(jié)構(gòu)層甚至基層;對(duì)于功能性損壞,可進(jìn)行平整修復(fù)。1.滲流對(duì)抗?jié)B流,專封式提質(zhì)瀝青的制備該工藝適用于路基和路面基層強(qiáng)度足夠、數(shù)量少的面層裂縫,如溫度應(yīng)力裂縫。分兩種情形:1)當(dāng)縫寬≤0.5㎝時(shí),用吹風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)清理縫隙雜質(zhì);將改性瀝青加熱至185℃,用尖嘴壺把熱瀝青灌滿縫隙內(nèi);待瀝青冷卻至60℃仍處于可塑狀態(tài)時(shí),將頂面修刮成寬約5㎝、高約0.3㎝的梯形,加以封堵;2)當(dāng)縫寬≥0.5㎝時(shí),宜先剔除松動(dòng)的顆粒,用空氣壓縮機(jī)清出雜物;接著灌入約1/4縫高的瀝青,填充、搗實(shí)細(xì)粒式熱拌瀝青砼;薄層封面并撒上石粉,冷卻1h即可開放交通。2.透層油在基層的應(yīng)用價(jià)值透層是適用于無(wú)機(jī)結(jié)合料基層表面的有機(jī)結(jié)合料滲透層,用于一般路段的下面層與基層的層間處理,其主要作用如下:(1)透入基層表面孔隙,增強(qiáng)了基層和瀝青面層間的粘結(jié);(2)有助于結(jié)合基層表面集料中的細(xì)料;(3)在完成基層的鋪裝后,適時(shí)噴灑透層油還可以減少基層的養(yǎng)生費(fèi)用,提高養(yǎng)生質(zhì)量;(4)經(jīng)過(guò)透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填充,從而得到一個(gè)滲透深度上的防水層;(5)在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下,透層可向基層提供臨時(shí)性防護(hù),防止降雨和臨時(shí)行車的破壞。在所有的層間處理方式中,透層對(duì)材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應(yīng)透入基層3—5mm,為此透層油一般采用低粘度的煤油稀釋瀝青。但由于將稀釋瀝青中的輕油油分完全揮發(fā)需要時(shí)間較長(zhǎng),揮發(fā)后的瀝青粘度低,很難保證基層與面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度,對(duì)環(huán)境亦與不良影響,因此宜采用改性乳化瀝青作為透層材料。四、瀝青透層和瀝青粘層的用量透層是適用于無(wú)機(jī)結(jié)合料基層表面的有機(jī)結(jié)合料滲透層,用于一般路段的下面層與基層的層間處理,其主要作用如下:(1)透入基層表面孔隙,增強(qiáng)了基層和瀝青面層間的粘結(jié);(2)有助于結(jié)合基層表面集料中的細(xì)料;(3)在完成基層的鋪裝后,適時(shí)噴灑透層油還可以減少基層的養(yǎng)生費(fèi)用,提高養(yǎng)生質(zhì)量;(4)經(jīng)過(guò)透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填充,從而得到一個(gè)滲透深度上的防水層;(5)在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下,透層可向基層提供臨時(shí)性防護(hù),防止降雨和臨時(shí)行車的破壞。在所有的層間處理方式中,透層對(duì)材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應(yīng)透入基層3—5mm,為此透層油一般采用低粘度的煤油稀釋瀝青。但由于將稀釋瀝青中的輕油油分完全揮發(fā)需要時(shí)間較長(zhǎng),揮發(fā)后的瀝青粘度低,很難保證基層與面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度,對(duì)環(huán)境亦與不良影響,因此宜采用改性乳化瀝青作為透層材料。改性乳化瀝青在應(yīng)用于透層時(shí),應(yīng)符合《公路瀝青施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)應(yīng)用于透層的入畫瀝青的破乳速度和粘度的規(guī)定。粘度太大則透層和面層之間形成夾芯,破壞上下層間的連接。因此改性劑的用量不應(yīng)使乳化瀝青的粘度增加過(guò)大,宜控制在3%以下。對(duì)于級(jí)配碎石基層可適當(dāng)加大。基層鋪裝后,透層油施工要及時(shí)跟進(jìn),這樣既可以實(shí)現(xiàn)透層油的最佳滲透效果又有利于基層養(yǎng)生;對(duì)于存在浮漿和污染的基層表面,噴灑透層油之前必須進(jìn)行嚴(yán)格的清理,必要時(shí)可灑水潤(rùn)濕基層表面,灑水量以控制在使基層表面濕潤(rùn)無(wú)積水為宜,通過(guò)水的下滲將基層表面孔隙打通,有利于透層油透入。待表面水分蒸發(fā)后即可開始噴灑透層,灑布量保持在0.6—1.1kg/m2之間,不宜過(guò)高。粘層。粘層的作用是使各面層之間、面層與構(gòu)造物粘結(jié)成一個(gè)整體。粘層主要起膠結(jié)作用,對(duì)材料的要求也主要在粘結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度方面,改性乳化瀝青較之乳化瀝青在這方面有較大的改善。粘層油宜采用快裂型的改性乳化瀝青。灑布粘層油時(shí)層面間一定要清掃干凈,粘層的灑布強(qiáng)調(diào)“薄”和“遍”。公路瀝青路面施工中在各面層間均灑布了由SBR復(fù)合粘結(jié)劑改性的乳化瀝青作為粘層油,一般用量為0.4—0.6kg/m2,具體用量可根據(jù)乳化瀝青的濃度(瀝青含量)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整原則是確保在整個(gè)層面提供不大于0.2kg/m2的殘留瀝青連續(xù)封面。從對(duì)所去芯樣的劈裂試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,各面層結(jié)合處的斷裂面均為不規(guī)則狀,表明結(jié)合面的粘結(jié)強(qiáng)度大于或等于混合料本身的粘結(jié)強(qiáng)度,優(yōu)于未進(jìn)行粘層油層間處理的結(jié)合強(qiáng)度。路面防水層(下封層)。高速公路瀝青路面防水層一般是沒(méi)有有機(jī)結(jié)合料面層與基層間的有一定厚度隔水層。防水層與透層結(jié)合,在基層和面層之間形成一道抵御水害(包括動(dòng)水壓破壞)的防護(hù)層。防水層應(yīng)使用粘結(jié)性和溫度穩(wěn)定性好的材料,它在荷載應(yīng)力應(yīng)變作用下不僅要保持良好的水密性,還應(yīng)使面層和基層間形成足夠的結(jié)合里,防止薄瀝青面層產(chǎn)生滑動(dòng),推移等破壞。與面層和基層不結(jié)合的情況相比,它可以減小面層低層由行車荷載引起的拉英里和拉應(yīng)變(一般情況下可減小50%以上,有時(shí)甚至可以減小到25%),并可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內(nèi)的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變。改性乳化瀝青用于瀝青路面防水層,改性劑的總固物含量應(yīng)該在65%左右。濃度較高的乳液不易流淌,成膜效果較好。SBS或SBR改性劑的摻量以4%—6%為佳。封層油要在透層油破乳后進(jìn)行灑布,灑布量控制在0.8~6%為佳。封層油要在透層油破乳后進(jìn)行灑布,灑布量控制在0.8~1.6kg/m2。在封層油沒(méi)有完全破乳時(shí)即使灑布0.5~1cm的單粒徑碎石,覆蓋率一般為整個(gè)面積的60%~70%,然后用輕型膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓1~2遍。經(jīng)穩(wěn)壓后的碎石顆粒浸入深度為粒徑的1/2。施工時(shí)應(yīng)注意掌握好石料灑布的時(shí)間,過(guò)早或過(guò)晚都不能收到良好的效果。橋面防水層。由于橋面的各種應(yīng)變量較大,溫度變化劇烈,使用一般的防水措施其效果和耐久性較差。尤其是瀝青混凝土面層與水泥混凝土橋面兩種材料模量相距較大,這就對(duì)兼有防水和粘結(jié)過(guò)