#沥青混凝土路面工程病害和防治措施(3)

2020-02-22 13:02

5、5、11 进一步强调、材料的分级堆放、场地硬化以及其他的防离析、防污染的措施。

5、5、12 进一步细化路面结构内部排水的内容,建议取消关于基层、底基层的级配要求。

5、5、13 增加路面结构层加铺时对路基沉降指标的要求以及过渡路面内结构的设计标准。

5、5、14 增加SUPERPAVE内容,和国际接轨,主引进美国SHRP技术成果,在新版规范中两种指标共存,逐步过渡。 6、 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和沥青混合料、路面设计施工、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,所以沥青路面病害防治技术应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。 6、1 合理设计路面结构

6、1、1 尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情减薄,控制在9-12cm之内。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。 6、1、2 加强沥青路面防水设计 6、1、3 选用合理的基层和底基层结构 6、2 严格控制沥青混合料的质量

6、2、1 沥青的选取选用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。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。

6、2、2 集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、和沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。 6、2、3 混合料级配的确定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是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还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。 6、3 严格控制施工质量

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:

6、3、1 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。 6、3、2 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。

6、3、3 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2?立方米/1000平方米的石屑或粗砂,用6?T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,实现层间结合和防水的双重作用且不需要封闭交通。

6、3、4 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℃?50℃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使用人工铲走。 7.沥青路面病害的具体处置 7.1拥包的维修

属于施工时操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包,应将拥包除去即可。已趋势于稳定的轻微拥包,应将拥包用机械刨削或人工挖除。因面层沥青用量过多或细料集中而产生较严重拥包,则使用机械或人工将拥包全部除去,用热沥青混合料重做面层。因基层局部含水量过大,使面层和基层结合不良而被推移变形造成的拥包,应把拥包连同面层挖除,将水分晾晒干,或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层,再重作面层。由于基层局部强度不足或水稳性不好,使基层松软而导致的拥包,应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥,还应将淤泥彻底挖除,换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段,应采取措施引出地下水并在基层下面加铺一层水稳性好的材料,最后重作面层。 7.2沉陷的维修

因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷,若土基和基层已经密实稳定,不再继续下沉,可只修补面层。并根据路面的破损状况分别采取下列处治措施。路面略有下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青,再用沥青混合料将沉陷部分填补,并压实平整。因路基沉陷导致路面破损严重,矿料已松动、脱落形成坑槽的,应按照坑槽的维修方法予以处治。因土基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,应处治好基层后再重作面层。桥涵台背因填土不实出现不均匀沉降的,可视情况选择以下处理方法:挖除沥青面层,在沉陷的部分加铺基层后重作面层。对于台背填土密实度不够的,应重新作压实处理,台背死角处的压实宜采用夯实机械。对含水量和孔隙比均较大的软基或含有有机物质的粘性土层,宜采取换土处理。换土深度应视软层厚度而定。换填材料首先应选择强度高、透水性好的材料,如碎石土、卵砾土、中粗砂及强度较高的工业废渣,且要求级配合理。采用注浆加固处理。路面沉陷见图1。

7.3车辙的维修

车道表面因车辆行驶推移而产生的车辙,应将出现车辙的面层切削或铣刨清除,然后重铺沥青面层。在高速公路及一级公路上可采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)或 SBS改性沥青混合料、或聚乙烯改性沥青混合料来修补车辙。路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。因面层和基层问有不稳定的夹层而形成的车辙,应将面层挖除,清除夹层后,重作面层。由于基层强度不足、水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层。 7.4裂缝维修方法 a灌缝修补法

凡有纵向裂缝处,一经发现,不论大小,立即应进行封缝处理,尽量防止雨水渗入路基,并加强观察,做好相关原始数据记录。

灌缝前,应将纵向裂缝清扫干净,用高压气体吹出缝中松动的石料和杂物、浮料。对于超车道、停*带的纵向裂缝,一般采用裂缝灌缝胶(橡胶沥青)封缝,一般采用裂缝灌缝胶(橡胶沥青)封缝,裂缝灌缝胶具有良好的弹性,流动性和粘结力。对于过细的裂缝,除了让胶体自然下渗外,可用刮刀沿纵裂方向刮出4-5cm宽的灌缝胶带。一般表干2小时后,即可开放交通,效果较理想。对于行车道,一般不采用灌缝胶处理,因为在开放交通后,溢出纵向裂缝外的胶体,在行车荷载反复作用和自然条件的影响下,在短时间内,就会发生橡胶体老化,不能和沥青层完全结合,甚至产生剥离脱落,在车轮作用下,连带起缝中的固化胶体。考虑到纵缝贯透基层,并反射到面层,在行车道灌缝中,弃用了乳化沥青,而选用了普通热沥青。对于宽度超过5mm的裂缝,在灌缝前,去除松动的沥青混凝土,在缝隙中应先适当填充细粒式沥青混凝土。对于过细小的裂缝,则要适当开凿,进行扩宽,然后再灌缝。在灌缝过程中,应注意尽量减少热沥青污染,以免造成路面泛油。原则上,灌缝后沥青面应低于路面1-2mm,必要时,可撒上一薄层适量的粗粒砂,以防止沥青粘轮。 b切割修补法

缝宽远大于5mm,纵向裂缝周边还伴随着唧浆、局部沉陷、错台等严重病害,裂缝发展未稳定,短时间内又无法进行铣刨加铺的路段,常选择此法。沿纵向裂缝两侧各25cm进行切割,然后凿除沥青上面层,清理干净路床及裂缝中的浮粒、

松动的沥青混凝土,先用细粒式沥青混凝土预填,并初步敲实,再用热沥青灌缝,但热沥青不能溢出缝体,撒上一层石屑,最终用沥青混凝土回填修补,碾压成型。此种方法劳动强度大,效率低,速度慢,而且沿纵向裂缝方向易产生泛油现象。 c热再生维修法

利用修路王设备上的红外加热器,可对0-5mm纵向裂缝进行修补。通常情况下,加热墙能在5-8min内将沥青路面加热到150℃的软化温度,路面加热时间的长短一定要控制恰当,加热不够,则沥青面层软化不充分,影响修补效果,加热时间过长,又可能引起沥青老化。沥青面层融化松散后,用齿把从新楼匀,去除加热老化及浮于面上的粗骨料,添加一定数量的细粒式热沥青混凝土(一般用AC-13I玄武岩沥青混凝土),就地拌和成新的沥青混合料,整平后,用压路机碾压成型。为了保证良好的修补效果,弥补沥青料中轻质油部分氧化的缺陷,可在成型后的沥青表面除刷一层ERA-C型沥青再生剂。实践证明,这种方法可消除纵向裂缝,人工操作简单,易于掌握。 d乳化沥青稀浆封层法

稀浆封层由于厚度薄,主要起防水防滑、耐磨和改善路表外面的作用,只能作为表面保护层和磨耗层,而不起承重性的结构作用。路面上的坑槽,局部沉陷,网裂、泛油,5mm以上的裂缝,在稀浆封层施工前,都应该进行修补,3-5mm的纵向裂缝部都需参照前述方法进行封缝。稀浆封层一般层厚0.5-0.8cm,稀浆由集料、乳化沥青、水、水泥按比例混合而成。在稀浆封层和铺筑过程中,待乳化沥青破乳后,沥青和水泥将缝隙填充,达到修补裂缝的目的。 e铣刨摊铺维修法

随着时间的推移,经过封缝处理的纵向裂缝会逐渐趋向稳定或者延缓了发展。待气温适宜后,就需要对局部沉陷、错台、唧浆严重的纵向裂缝进行单车道路面铣刨,重新加铺沥青层,铣刨摊铺。

沥青层铣刨后,对路床,纵向裂缝进行清理,能够再次灌缝处理的段落需参照前述方法进行热沥青灌缝。同时,对于半刚性基层上出现的局部松散,网裂局部补强。然后按原设计厚度分三层恢复到沥青顶面,考虑到沥青结构层的承载能力,强度和闭水性,在实际维修中,我们对各层次的沥青作了调整。

根据产生裂缝机理可知,采用应力吸收层,对减缓反射裂缝的产生和扩展有明显效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大大减小,明显减弱裂缝尖端应力的变异性,降低应力强度因子。所以,提高半刚性基层材料的断韧性,

可预防裂缝的产生,采用低模量高变形材料作为应力吸收膜,可有效的防止产生反射裂缝。

在施工过程中,常选用的材料有玻纤格栅和玻纤土工布。布设玻纤格栅时,一般在基层和沥层间沿纵向裂缝方向铺设一层,在中下面层之间再铺设一层。考虑到养护施工和玻纤格栅变形量大的特点,格栅一般不铺设到中上面层之间。从而有效地改善路面结构应力分布。抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生,提高路面的使用寿命。

综上所述,沥青路面纵向裂缝采用综合方法防治,是一条行之有效的途径,需从设计、施工、改善混合料级配,增设应力吸收层等多渠道来尽量消除纵向裂缝的产生。纵向裂缝一旦出现后,应及时采取相应的维护补救措施,其中最关键的就是要及时封水,以防止缺陷的进一步发展。 8、结束语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级交通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。 参考文献

1 《城市道路设计规范》(CTT37-90).北京:中国建筑工业出版社.1991 2《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97. 北京:人民交通出版社.1997 3 《沥青路面施工及验收规范》JTJ014-97 北京:人民交通出版社1997 4 陆鼎中、程家驹编著《路基路面工程》(第二版)上海:同济大学出版社,1999年

5 方福森主编《路面工程》(第二版)北京:人民交通出版社,1996


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