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瀝青路麵承建常見病害及預防措施

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瀝青路麵承建常見病害及預防措施

發布日期:2017-03-10 18:12 來源:http://www.cn-kdkj.com 點擊:

瀝青路麵承建常見病害及預防措施


瀝青路麵承建具有表麵平整,堅實、無接縫、施工工期短、養護維修簡便和有良好的減振性等優點,使行車平穩、舒適而低噪聲。但由於受到交通量增長、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化,冰凍作用、設計、施工、采用材料和養護管理等因素的影響,出現了多種瀝青路麵病害,如瀝青路麵的裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫、網裂、鬆散麻麵、坑槽、凹陷、車轍和水損害等。以下根據番茄视频app這幾年來對瀝青路麵的實際損壞情況的調查,談談瀝青路麵常見的病害與裂縫出現的原因及其預防措施。

一、瀝青路麵的橫向裂縫

橫向裂縫是與路麵中線近於垂直的裂縫,裂縫起初大多出現於路麵兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路麵大致呈均勻分布。

1、橫向裂縫的成因 

(1)施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良。   

(2)瀝青未達到適合本地區氣候條件和使用質量標準,致使瀝青麵層溫度收縮或溫度疲勞應力(應變)大於瀝青混合料的抗拉強度(應變)。  

(3)半剛性基層收縮裂縫的反射縫。   

(4)橋梁、涵洞或通道兩側填土產生固結或地基沉降。 

2、橫向裂縫的防治措施 

(1)對於基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃幹淨,並用壓縮空氣吹淨塵土後,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽後用壓縮空氣吹淨,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,並用烙鐵封口。    

(2)充分壓實橫向接縫。壓實時壓路機在已壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm,每壓一遍向新鋪層移動15-20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止,在改為縱向碾壓。

(3)根據《瀝青路麵施工及驗收規範》要求,按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青層麵收縮裂縫。采用優質瀝青更有效。


二、瀝青路麵承建的縱向裂縫

縱向裂縫的產生主要是由於地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的,特別是在舊路基拓寬地段,由於土質台階處理不規範、分層填築厚度及壓實度控製不嚴,尤其在有表麵水滲入的情況下,這些地段往往是縱向裂縫的高發區。    

     縱向裂縫一般有兩種:一種主要發生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發生滑移,危險性很大;另一種是發生在行車道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。


1、縱向裂縫的成因   

(1)地基原因:有些路段處於丘陵低窪、河穀處,地基土天然含水量較高,在設計及施工時未做處理,在高填土後,由於地基承載能力的差別出現不均勻沉降,造成路麵縱向開裂。   

(2)路基施工原因:如果土基施工時天氣幹燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構造處因構造物長度限製,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫  

(3)中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡後承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水後含水量變化,也會導致裂縫產生,預防縱向裂縫產生的主要措施是處理好地基,若路基分層填築和壓實得好,使路基盡可能均勻,特別在預先采取措施防止地表麵水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數量,同時顯著延緩縱向裂縫出現的時間。 

2、縱向裂縫的防治措施 

(1)對於縫寬小於3mm的裂縫可不作處理,大於3mm小於5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃幹淨,並用壓縮空氣吹淨塵土後,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。 

(2)如縱縫進一步發展,出現啃邊、錯台且裂縫寬大於5mm,則需銑刨上麵層和中麵層(銑刨寬度為裂縫兩側各1m),並對裂縫按方法①先行填實,沿縱縫鋪設玻璃格柵,攤鋪中麵層,然後在中麵層上沿縱向每隔5m設寬為1.2m的玻璃格柵,最後再攤鋪上麵層。   

(3)對於尚未穩定的縱向裂縫,除按方法①處治外,還應根據裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩定不繼續發展。  

(4)采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,前後幅應緊跟,避免前攤鋪幅混合料冷卻後才攤鋪後半幅,確保熱接縫。  

(5)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路麵一致,或稍厚。土基應密實、穩定。鋪築瀝青麵層前,老路麵側壁應塗刷0.3-0.6kg/m²黏層瀝青。瀝青麵層應充分壓實。新老路麵接縫宜用熱絡鐵燙密。


三、瀝青路麵承建的網狀裂縫

     由於水滲入表麵層後滯留在表麵層的下部和下層的交界麵上,因此在長期行車荷載作用下,瀝青膜開始從麵層的底部剝落並逐漸向上擴展,隨著下部大量碎石上瀝青的剝落,瀝青混凝土也就失去了強度從而產生網裂和形變。   

     網裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一係列多邊形小塊組成的網狀開裂,它的初始形態是沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫,而後,在縱縫間出現橫向和斜向連接縫,形成縫網。

1、網裂形成的原因  

(1)路麵結構中夾有軟弱層或泥灰層,粒料層鬆動,水穩性差。

(2)瀝青與瀝青混合料質量差,延度低,抗裂性差。  

(3)瀝青層厚度不足,層間黏結差,水分滲入,加速裂縫的形成。 

(4)瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青麵層形成網裂的重要原因。

2、網裂的防治措施 

(1)瀝青麵層攤鋪前,對下臥層應認真檢查,及時清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩定,並宜噴灑0.3-0.6kg/m²黏層瀝青。  

(2)原材料質量和混合料質量嚴格按照《瀝青路麵施工及驗收規範》的要求進行選定、拌製和施工。  

(3)瀝青麵層各層應滿足最小施工厚度的要求,保證上下層的良好連接;並從施工設計養護上采取有效措施排除雨後結構層的內積水。  

(4)路麵結構設計應做好交通量調查和預測工作,使路麵結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須選用水穩定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩定類材料。 


四、裂縫防治措施    

     針對以上分析的瀝青路麵病害的原因,主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方麵采取相應的預防措施。 

(1)材料方麵    

     合理確定瀝青路麵結構,瀝青麵層的裂縫主要由瀝青麵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、含蠟量低的優質瀝青,精選礦料,準確級配瀝青麵層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配製出性能優良的瀝青混合料,控製瀝青用量,保證瀝青混合料性能優良,均可有效減少裂縫。

(2)設計方麵

     精心設計,對地形複雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現不均勻沉降,使用合格填料填築路基,或對填料進行處理後再填築路基,確保路基有足夠的強度和穩定性,以保證路麵具有穩定路麵裂縫是路麵早期破損最常見的病害之一,它的危害在於從裂縫中不斷進入水分使基層甚至路基軟化,導致路麵承載力下降,加速路麵破壞。裂縫主要有三種形式: 縱向裂縫、橫向裂縫和網裂。裂縫的產生主要由於路基路麵施工質量不高、路麵滲水。氣溫與交通條件等方麵造成的、橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類、荷載性裂縫是由於路麵設計不合理和施工質量低劣,或由於車輛超載,致使瀝青麵層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而發生裂縫; 非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況瀝青麵層溫度收縮和基層反射性裂縫、縱向裂縫可分為兩種情況,一種情況是由於路基壓實度不均勻,路麵不均勻沉陷而引起的。另一種情況是瀝青麵層分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車荷載作用下易形成縱縫縱向裂縫多發於半填半挖路基處,主要由路基的不均勻沉降造成。


五、瀝青路麵的凍脹和翻漿  

1、凍脹翻漿的原因      

     春融時期的晝夜溫差較大,土壤的解凍在由地表向下層逐漸發展的過程中,路基的凍融現象交替出現,路基含水量較大的路段內會形成一定數量的冰晶水。這時,土基因含水量偏大而出現彈軟。有行車荷載作用時,路麵就會凸凹不平,在行車帶處形成車轍,路麵表麵的裂縫內出現濕痕,這樣就形成了翻漿。 

2、影響路基翻漿的因素 

(1)地下水、地表水和汽化水是影響路基翻漿的內在因素      

     當公路穿過濕地時,由於長期愛到地下水影響,通過土壤的毛細作用,土基含水量偏高,土質潮濕,從而引起翻漿;另外,進入雨季,公路邊溝往往存有大量地表水,在路基排水不暢的地段形成積水泡,由於水壓的作用,路基含水量增高,也會導致翻漿。  

(2)公路施工和交通量等是影響路基翻漿的外在因素      

     公路施工時遇到降雨,路基土層的含水量由於雨水的滲透而增高。盡管會有蒸發,但其含水量應會高於路基施工時的含水量指標,引起路基翻漿。此外,交通量增大和超載超限車的增多也是產生公路翻漿不可忽視的因素。一般地,交通量越大,公路產生翻漿的可能性就越高。      

     總之,翻漿的產生是一個複雜的過程,是路基含水量、公路交通量、公路建築材料和公路施工等諸多因素共同影響的結果。

3、路基翻漿的預防措施  

     預防路基翻漿的方法比較多,最常見和有效的辦法是采用深挖的擴挖邊溝,保證排水暢通。      

     深挖邊溝,可以相對降低地下水位,同時也降低了水的滲透壓力,減少了路基土的含水量,保持路基土質處於相對幹燥狀態。      

     通過及時疏通邊溝,保證雨季邊溝不存在大量積水,使路基土的含水量不能升高或略有升高,也可保持路基土處於相對幹燥狀態,從而減少翻漿的出現  

     此外,設置盲溝和及時清除瀝青路麵的裂縫積水、積雪等方法,可減少翻漿的出現 。


六、車轍   

     車轍是在行車荷載重複作用下,路麵產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。主要是由於瀝青混合料級配設計不合理,穩定性差或由於基層及麵層施工時壓實度,使輪跡帶處的麵層和基層材料在行車荷載反複作用下出現固結變形和側向剪切位移引起。      

     推移主要理由是路麵組成材料設計不合理或施工質量差,以及車輛的超載運輸導致路麵材料不足以抵抗車輪水平力的作用。推移的產生一般與基層施工質量、透油層灑布質量、超載車輛比重加大、瀝青混合料性能不良等因素有關。在瀝青混凝土路麵鋪築前,由於基層表麵清掃不幹淨、透層油灑布不均等都會容易造成瀝青麵層和基層粘結不良。瀝青麵層建成運營後在大量行車荷載(超載車輛)作用下,由於與基層粘結不良特別在瀝青麵層施工接縫處開始產生推移,隨著時間增長,輪跡帶兩側會產生壅包,甚至會出現由於推移而造成的嚴重裂縫。在基層平整度較差、麵層厚度較薄的地段往往由於施工質量等原因,基層不平整會反映到瀝青路麵上,車輛荷載作用下麵層不平整會愈加明顯,形成波浪。   

     車轍和推移降低了路麵平整度,當車轍達到一定深度時,由於轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。

1、車轍形成的原因      

     車轍是瀝青路麵在汽車荷載反複作用下產生豎直方向永久變形的積累。車轍形成過程可簡單地分為三個階段:  

①開始階段的壓密過程。 

②瀝青混合料的流動。  

③礦質骨料的重新排列及礦質骨料骨架的破壞。車轍形成的最初原因是壓密及瀝青高溫下的流動,最後導致骨架的失穩,從本質上講就是瀝青混合料的結構特征發生了變化。       

     影響瀝青路麵轍槽深淺的主要因素:瀝青路麵結構和瀝青混凝土本身的內在因素(簡稱內因),以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素(簡稱外因)。瀝青混合料在較高溫度條件下的強度不足,是路麵產生車轍損壞的主要內因。

2、車轍的防止與處治     

(1)對於連續長度不超過30m、轍槽深度小於8mm、行車有小擺動感覺的,可通過對路麵烘烤、耙鬆、添加適當新料後壓實即可。      

(2)當瀝青麵層磨損、橫向推移時,應清除不穩定層,用銑刨機拉毛,重鋪麵層。

(3)當基層或土基不穩定時,應先進行補強處理後,再修複麵層。       

(4)對於因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪麵層前應先行處理好軟弱基層。     

(5)加強路麵基層施工質量,提高基層平整度是有效防治病害的條件之一。同時,瀝青麵層鋪築前透層油的灑布尤為重要,透層油灑布前首先必須認真清掃基層表麵浮土及雜物並且保證透層油灑布的均勻性和設計用量,提高基層與麵層的粘結力。

(6)有效阻止超載車輛。隨著油價上漲等原因,近年來超載車輛越來越多,與設計荷載相比超載十分嚴重。在重荷載重複作用下,特別在車輛啟動或刹車頻繁的叉路口及轉彎處瀝青路麵很快產生破壞,推移、裂縫尤為常見。


七、坑槽

     坑槽是常見的瀝青路路麵早期病害,汽油或柴油滲入瀝青路路麵後造成對瀝青的破壞,已破壞的瀝青殘留物在水的作用下沿瀝青基層橋麵擴散,在汽車荷載的作用下造成橋麵鋪裝的坑槽,此外水損害也是形成坑槽理由。路麵上出現的坑槽是龜裂、鬆散等其它損壞進一步發展的結果。


1、坑槽的成因  

      水損害在開始階段,雨水由瀝青路麵大空隙或破損處滲入,停留在基層表麵上,在行車荷載反複作用下動水衝刷半剛性基層的細料並逐漸形成灰漿,使瀝青麵層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過麵層裂縫或麵層混合料中的空隙唧到表麵。在產生唧漿的位置,瀝青麵層產生網裂,接著一些碎裂的小塊麵層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,並不斷的擴大,最後形成坑槽。 

2、坑槽的防治 

     預防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當采用集料,合理設計混合料級配;其次要嚴格控製混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規範要求,確保瀝青麵層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小麵積鬆散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發展為坑槽。

3、冷補法     

     首先測定坑槽的深度,劃出切槽修補的範圍,用液壓風鎬切槽,用高壓風槍將槽底、槽壁廢料及粉塵清除幹淨。然後用噴燈烘幹槽底、槽壁,並在其表麵均勻噴灑一薄層粘層油。最後將準備好的熱料填補至坑槽中,如厚度大於6cm將分層填築,從四周向中間碾壓。  

4、熱補法   

     首先根據坑槽修補範圍確定熱輻射加熱板區域,將加熱板調到合適位置,加熱3min~5min,使被修補區域路麵軟化。然後將準備好的熱料放到被修補處,攪拌攤平,並從四周向中間碾壓。


八、泛油

     泛油指瀝青混合料中瀝青含量過高,空隙率較小、高溫穩定性差是產生泛油的主要理由。泛油是指瀝青路麵瀝青用量過大,高溫季節被擠出表麵形成油層。    

     瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路麵表麵,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路麵表麵,形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。


1、泛油的成因      

(1)混合料組成設計不當。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反複作用下,多餘瀝青由下部泛到路表形成泛油。  

(2)混合料拌和控製不嚴。細料含量過少,混合料比表麵積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。  

(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。      

(4)施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。  

(5)水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。  

2、泛油的防治 

(1) 對於路表輕微泛油,表麵石子仍外露的路段可不作處理。   

(2) 對於局部施工質量差引起水損壞且出現坑槽破壞的,宜按坑槽修補方法處治。

(3) 對於大段泛油嚴重,磨擦係數降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路麵重新攤鋪麵層。 

 

九、瀝青路麵承建的鬆散 

   “鬆散”是瀝青路麵常見病害。其症狀為瀝青混凝土 中瀝青與集料的粘結力作用逐漸下降並喪失,在車輛荷載作用下使瀝青混凝土表麵層呈鬆散狀態,麵層中的集料顆粒脫落,粗細集料散失起砂,路麵磨損,路表粗 麻,多處微坑,表層剝落,路麵外觀質量差,行車不適。如不及時治理,它會從路表麵向下不斷發展,以致形成坑槽。 

1、鬆散的原因  

    鬆散產生的因素有很多,具體可以歸結為以下幾個方麵:  

(1)由於瀝青混合料中瀝青偏少,油石比偏低,使得瀝青與集料間粘結性差; 

(2)因低氣溫施工,壓實度過小,造成瀝青麵層內部空隙率過大,在車輛的載荷作用下造成的瀝青麵層鬆散;  

(3)集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,在表麵的摩擦力作用下磨掉瀝青膜,並使集料顆粒脫離,這種情況主要是由於集料含泥量超標所造成的;  

(4)瀝青混合料拌合時瀝青溫度過高,導致瀝青老化,瀝青膜剝落使瀝青與集料的粘結力減弱而產生鬆散;  

(5)基層強度鬆軟而引起的麵層龜裂鬆散; 

(6)骨料選擇有誤,選擇了酸性骨料與瀝青粘附性差而造成的鬆散;  

(7)水損害導致的鬆散,由於車輪動態載荷的作用,水分逐漸滲入瀝青與集料的界麵上,使瀝青粘附性降低病逐漸喪失粘結力,瀝青膜從集料表麵脫落,瀝青混合料出現掉粒、鬆散。

2、鬆散的防治      

     對於瀝青路麵承建鬆散路病的治理,傳統方法不外乎兩種。對於因低氣溫施工造成的瀝青麵層鬆散,其冶理方法為:先收集好鬆散料,待氣溫上升時,重做噴油封層,撒 布石屑或粗砂,並用輕型壓路機壓實。這種施工方式從工序上來說質量無法保證,隻適用於低等級公路;對於其他原因引起的鬆散,比如由基層鬆軟變形而引起的麵 層龜裂鬆散、由酸性骨料和瀝青老化引起的鬆散或由瀝青含量不足引起的鬆散,采用的是“挖補”工藝,即將鬆散部分全部挖除,若基層軟弱,先處理好基層,然後 再重做麵層。這種方式采取一刀切的方法,浪費了本來可再生利用的混合料。  

     近年來,就地熱再生修補技術逐漸得到了較為廣泛的應用,英達就地熱再生技術因其修補質量好、施工效率高而得到了外界一致認可。我公司以PM係列修路王為核心的修補工藝可實現對路麵病害的現場加熱、耙鬆、噴灑乳化瀝青、整平、碾壓等一係列流程,簡單緊湊,並使老化的瀝青混合料就地加熱再生利用,有效避免了傳統冷料冷補和熱料冷補工藝中出現的弱接縫。

      PM係列修路王配備專利技術的熱再生加熱牆、瀝青混合料自動加熱保溫料倉和乳化瀝青噴灑係統,再輔以FR800單鋼輪振動壓路機,可以滿足瀝青混合料加熱 溫度不夠,壓實度過小引起的鬆散。不僅如此,PM修路王的乳化瀝青噴灑係統還可以調整鬆散病害處瀝青混合料的油石比偏小的問題,一機多用。可見,對不同的 原因產生的鬆散,修路王都有相應的功能對症下藥,因此用修路王處理鬆散路病,是最合適的修補方式。  


十、瀝青路麵承建的脫皮、啃邊  

     脫皮是指路麵保護層或封層脫落,常表現為麻麵(路麵礦料局部散失、粗細不勻、呈麻點狀)、磨耗(骨料棱角磨成圓滑或平滑狀態),露骨(較粗的集料也散失,粗骨料外露)。

啃邊是指路麵邊緣材料破損或形成坑洞。由於麵層和基層寬度不足,邊緣不密實,排水狀況不良,輾壓不到邊不密實引起的病害。 

1、脫皮、啃邊的治理辦法  

     脫皮的治理方法:(1)脫皮嚴重的路段,應將瀝青麵層全部削除,重新鋪築。(2)脫皮麵積較小,且交通量大的街坊路麵,可參照坑槽的治理方法進行修複。(3)脫皮部分發現下層鬆軟等病害時,可參照坑槽的治理方法對基層補強後修複啃邊的治理方法:在啃邊路段修補範圍內,離瀝青麵層損壞邊緣5-10cm處畫出標線,選擇適用機具沿標線將麵層材料挖出。經清掃後,在底麵、側麵塗刷黏層瀝青,然後按原路麵的結構和材料進行修複。接縫處以熱烙鐵燙邊,以使解封緊密。


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