沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法.docx

沥青混凝土路面病害的形成及和处理方法 一、常见沥青路面病害类型 沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果，其种类繁多，但主要表现为裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油和油斑、路面推移等。 1.裂缝： ①横向裂缝。横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝。 ②纵向裂缝。纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。 ③交叉裂缝。两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。 2.车辙：是车辆在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。 3.沉陷：指的是路基压实度不够或构造物地基土质不良，在水、荷载等因素作用下产生的不均匀的竖向变形 4.坑槽：路面坑槽指的是在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼。 5.泛油和油斑：一般指因表面活性剂破乳后在织物表面沾附的油污,如消泡剂、柔软剂等含有有机硅的阴离子表面活性剂比较容易出现破乳的现象.去除的话需要专门的去硅剂. 6.路面推移：主要是指混合料在道路的纵向发生位移，它可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生，尤其在高温天气下。 二、病害形成的原因 1.裂缝： （1）横向裂缝：裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则，每隔一定的距离产生一道裂缝，裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。 （2）纵向裂缝：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。主要集中在行车道轮迹分布密集处，因为高速公路交通渠化分明，轮迹位置及轮迹分布范围较小，大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上，快车、小型车，轻型车行驶于超车道机会明显增多，超车道上荷载较小，交通量相对较小，纵向裂缝也较小，纵缝缝宽一般在5～10mm，靠近标线或位于车道中央，且绵延几十米，甚至数百米。常以单条裂缝形式出现。产生的原因有两种可能性，一种情况是沥青面层分路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂；另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起。 （3）网状裂缝：裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。 （4）反射裂缝：主要是因为软基路段不均匀沉降引起的裂缝直接反射到沥青路面。另外，行车荷载的作用加速裂缝的发展。 2.车辙：车辙一般是在温度较高的季节，沥青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。它通常是在伴随沥青面层压缩沉陷的同时，出现侧向隆起，二者组合起来构成的。路面的永久变形主要发生在沥青面层中。因此，为了延缓车辙的形成，主要应从提高沥青面层材料的高温稳定性来着手考虑。此外，车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系，ⅱ型沥青混凝土路面自身的抗车辙能力比ⅰ型好的多。上海市中心城区的沥青路面车辙病害也较普遍，大部分集中在公路交叉口，车辆来往多，高温天气路面下受碾压严重更容易出现车辙，修补更换新的沥青混凝土后，但未经严格保养就投入使用，在新的碾压下又会出现车辙，往往出现恶性循环。根据湿热地区高速公路建设和养护的实践分析了沥青路面常见病害的各种成因，提出了各种病害的处治方法，并对我国今后高速公路建设、设计、施工及管养等方面提出了一些建议。沥青路面因具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛用于高速公路。在高速公路通车后，因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足，沥青路面会逐步出现多种路面病害。 3.沉陷：沥青黏度小会影响沥青与矿料的黏附性。同时若沥青混 合料的油石比太小,或在沥青加热和沥青混合料拌制过程中温度太高致使沥青过温,都会引起沥青混合料的沥青膜相对变薄,抗变形能力降低,脆性增加,空隙率偏大。这些都会导致沥青膜暴露太多,沥青的老化作用加快,同时渗水性加大,进而加快水对沥青的剥落作用,最终在车辆荷载作用下引起路面开裂、沉陷。 4.坑槽：沥青路面坑槽的产生往往都有一个形成的时间过程，开始时是局部裂缝进而龟裂松散，在行车荷载和雨水等因素下逐步形成坑槽。常见原因主要有以下几种： （1）路面厚度与压实度不够性坑槽 面层铺筑过程中易出现压实度不足，造成面层内部孔隙率较大，使得沥青混合料粘结力、防水性能下降；拌和厂离施工现场较远，运距过长，运 输途中沥青混合料热量损失较大，运至现场后温度不能满足铺筑要求； 路面下基层局部标高控制不严，导致沥青上面层个别地方厚度不够，在行车作用下，该处首先破损，形成坑槽。 （2）粘结层不牢坑槽 混合料拌和摊铺时，下层表面含有泥、灰等杂物，使上下层不能有效粘结，而形成坑槽，如桥面上形成的坑，这类坑槽修补二次损坏频率较高，一般应在底层先打入砼上面层再用沥青料填补修复。 （3）水损害性坑槽这种坑槽是沥青混凝土路面早期破坏中最常见的坑槽，水损害破坏往往是从沥青面层的中面层开始的。水分进入沥青路面，滞留在中面层，当集料与沥青膜剥离后，沥青混合料不再是一个整体，集料在荷载的作用下，对基层产生了力的作用，基层的局部松落形成灰浆，从路面的缝隙向上挤出来，在沥青路面上形成白色的唧浆。如此循环不断，形成了水损害性坑槽。 （4）运营期间车辆造成的坑槽 柴油、机油滴漏在路表面上，沥青被稀释后，粘结力降低，集料散失形成坑槽；钢圈或车辆运输的重物，刮撞形成的坑槽；千斤顶顶出的坑槽以及火烧形成的坑槽。 （5）基层、底基层损坏产生翻浆形成的坑槽 5.泛油和油斑：泛油和油斑这两种病害产生的最主要的原因是混合料离析。混合料发生离析时，粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置，使沥青混凝土不均匀、配合比级配与原设计不符，混合料失去原设计达到的粘接力就形成了路面推移，而混合料的不均匀还会导致集料和沥青分离，沥青集中到一处形成泛油和油斑。 6.路面推移：沥青混凝土面层推移，主要是混合料在道路的纵向发生位移，它可能是在施工期间发生或者是在道路通车一段时间后产生，尤其在高温天气时行车荷载的作用。 三、各种病害的处理方法 1.裂缝：根据《沥青路面施工及验收规范》（gb50092）要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。 （1）合理组织施工，尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理，应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料，然后预热软化接缝处，涂刷乳化沥青，再铺筑新混合料。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm左右，每压一遍向新铺层移动15-20cm，直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上，摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。 （2）沥青路面摊铺前，对下卧层需认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前，须铣削原路面后再加铺，以延缓反射裂缝的形成。 （3）在路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。对于细裂缝（2-5mm）可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青（如sbs改性沥青）灌缝。灌缝前，必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾，并使缝内干燥。灌缝后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。对裂缝很大的情况，必须将裂缝两边沥青混凝土开挖，先处理基层再摊铺新混合料，水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。如夹有软弱层或不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。 2.车辙：主要是提高混合料的高温稳定性。近几年来的改性沥青混合料的生产施工实践证明，采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能，粘度提高，感温性能稳定，沥青软化点提高，针入度提高，耐老化性能提高，从而也相应的提高了沥青的高温稳定性和抗车辙能力。改性沥青分为三类：第一类为矿物类填料，如碳、木质素、石棉等；第二类为聚合物类，橡胶类sbs、树脂类eva、pa等；第三类为添加剂，包括抗养化剂、抗剥落剂等。从改性沥青混合料生产实践中可知，pe对改善沥青混合料的高温稳定性效果明显，而eva对改善沥青低温延度方面效果明显。 3.沉陷：为了避免沉陷的发生,可采取以下措施: ①选用符合“交通道路石油沥青技术要求”的沥青,或采用实践证明行之有效的改性沥青。 ②采用适当的沥青层厚度,或在沥青面层与半刚性基层之间设12～15cm的碎石过度层。 ③在半刚性基层顶面或沥青层之间设置各种土工合成材料,或者提高沥青混合料的抗拉强度和抗变形能力。 ④加强路基路面的养护及重视工作。 4.坑槽：沥青路面早期破损的防护通过以上分析，可看出沥青混凝土路面早期破损与沥青混合料、路面施工、交通气候条件的全部或部分有联系，而交通 气候条件是客观存在的，所以沥青路面早期破损防治应以路面施工和沥青混合料两个方面考虑。 （1）严格控制沥青混合料质量 ①选取具有具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。 ②选择合理的混合料级配。混合料级配是沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性的保障。 为提高沥青路面使用性能可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）。第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。 ③严格控制沥青混合料的拌和质量，拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理；加大马歇尔试验频率，严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标，必要时对混合料进行特殊配合比设计。 （2）按设计完成施工 施工质量控制不严，早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，实行目标管理、工序管理，明确责任，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几方面： ①保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加粗骨料，提高大中粒径集料含量；控制最佳含水量，改进碾压方法，避免过振过湿，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层，必要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。 ②合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前，必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验，对于水泥稳定类半刚性基层，透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时，应保持稳定的车速和喷洒量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布石屑或粗砂，用钢筒式压路机稳压一遍，将多余的浮料扫走。对旧沥青路面罩面，必须洒布粘层油粘层油应有较好的粘附性，脚踏有明显的粘附感，整个面层取芯后不易分离。对于干线公路可以设置I型稀浆封层作为粘结层，实现层间结合与防水的双重作用且不需要封闭交通。 ③提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时，运距不能过远，摊铺温度应控制在130℃-150℃为宜，摊铺厚度均匀，压实设备数量应配套，速度控制在2m/min左右，碾压遍数不能太少，以免混合料孔隙过大；一般不能进行补料，尤其是下面层；基层雨后潮湿未干，不得摊铺，更不得冒雨摊铺；纵向、横向接缝应紧密、平顺，各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。 5.泛油和油斑：提高混合料在压实后的内在稳定性，适度降低沥青和细集料的含量，提高混合料中多角碎石颗粒的含量，施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象，如出现时可采用人工局部挑出。