摘要:这篇文章针对沥青路面出现的多种病害:裂缝、松散、沉陷、车辙、波浪拥包、泛油等现象产生的原因进行了分析,清楚了沥青混凝土路面病害产生原因,就为预防病害的产生打好了基础,在沥青混凝土路面施工过程中,可根据施工现场具体情况采取相应预防控制措施,避免病害的发生。
沥青路面经过一段时间的运营,会出现多种病害,主要表现为裂缝、松散、沉陷、车辙、波浪拥包、泛油等现象。其中裂缝类较为多见,分为龟裂、不规则裂缝、纵缝、横缝等;松散类分为坑槽和松散;下面就病害产生原因进行分析。
一、裂缝类
(一)龟裂。
龟裂可见轻、中、重三种程度,轻的缝细而无散落,无变形;中的裂块明显,缝较宽,轻度变形;重的裂块破碎,缝宽,变形明显。龟裂都是由轻到重变化的。
1、龟裂产生原因。龟裂产生的原因是多方面的,但主要有以下几点:(1)路基的强度不足,产生变形、下沉。
(2)基层局部强度不足,胶结料(细集料)偏少,集料离析,造成压实度不足等。
(3)面层强度不足,空隙率过大,造成渗水,使基层受损,进而影响面层沥青混合料的强度,造成损伤。
(4)矿料的离析也能使面层模量变小,在重车作用下面层拉断成裂缝,变形成为龟裂。
2、龟裂的危害。龟裂对路面产生很大危害,特别是渗水后在基层和面层形成滞留水,造成基层唧浆;面层产生动水压力,冲刷油石界面,久而久之使油石分离而松散;滞留水对基层和面层都产生冻融,加剧裂缝的发展,使基层和面层遭到严重破坏。
(二)不规则裂缝。
1、产生原因。
(1)路基较轻微的不均匀沉降、变形造成路面沥青面层不规则裂缝。
(2)基层含水量偏大,施工后干缩、季节温度变化引起基层的涨缩造成面层不规则裂缝。
(3)车辆超载产生不规则的裂缝。(4)基层的集料组成不佳,粗集料偏多,胶结料偏少时,形成强度不足,在荷载作用下变形,造成面层的不规则裂缝。(5)沥青老化和油石比不当,在冬季低温时引起裂缝。
2、施工控制措施。
(1)基层施工时严格控制施工质量,加强养生,不但要做到及时,还要全面、不留死角的进行,不论是下基层的二灰碎石,还是上基层的水稳碎石都要保证表面湿润。当上基层基本养生完成后,如不能及时铺筑面层,为防止水分大量流失,最好在水稳碎石碾压完成后尚未干燥时喷洒透层油,以保证基层有充足的水分起到养生作用,继续水化反应,并且达到均匀的缓慢的干缩,不会造成水分骤降而裂缝。
(2)控制基层粒料含水量。水泥稳定级配碎石施工时,为防止以上弊端发生,施工时最好控制在最佳含水量内,含水量最多不超过1%为好。当天气干燥时可在水分消失快的表面适量洒水,以保证表面湿润。
(3)基层材料选择要符合规范要求,适当提高粒料基层主骨料的粒径和数量,以此增加基层的抗拉强度,减小温缩和干缩变形。同时在摊铺中要跟机进行检查,对于粗、细料过于集中的部位要挖掉,更换标准的混合料。
(4)沥青的标号和品种要满足当地气候需要,沥青混凝土拌合过程中严格控制拌合温度,
(三)纵裂。
1、产生的原因。
(1)道路加宽时新老路基连接不密实。(2)基层和面层施工时纵向接缝没错开,接缝不密实。2、施工预防措施。
(1)路基加宽施工时,新旧路基之间可铺塑料格栅,加强新旧路基连接,防止产生纵向裂缝。
(2)基层、面层分幅摊铺时,上下层接缝要错开50～100cm,两幅的混合料压实时接缝边应留有15cm左右,待第二幅施工时一起碾压,碾压要从未压实部分逐渐以15cm的错动碾压到新铺层,使纵向接缝连接牢固。
(四)横缝。
横缝大都在竣工后二年或三年出现。相比二灰碎石横缝较轻些。
1、产生的原因。
(1)道路基层和面层施工时的横向接缝不佳引起横向裂缝是主要原因。(2)面层沥青收缩,特别是温缩引起面层裂缝。
2、横缝的预防。
(1)粒料基层要增加粗骨料数量,适量减少细料和粉料数量,当强度达不到要求时,要改变组成设计,尽量使水泥用量不大于5%。
(2)道路基层横向施工缝的混合料压实时接缝边应留有15cm左右不压实,施工时与新施工部位一起碾压,碾压要从未压实部分逐渐以15cm的重叠碾压到新铺层,使横向接缝连接牢固。
(五)松散槽坑。
1、形成原因。
(1)由于严重龟裂发展成坑槽。
(2)面层空隙率局部偏大或沥青偏少而渗水,机动车行驶中的荷载损伤、造成路基受损。
2、施工预防。
(1)加强基层材料均匀性控制,防止集料级配不佳、压实度不足、胶结材料偏少、养生不到位等几种不良施工。
(2)加强面层施工质量控制,控制矿料级配、油石比、压实度,都应达到不渗水的标准。
(六)松散。
1、产生的原因。
(1)沥青混合料拌和时温度过高、拌合时间过长使沥青老化,失去了应有的粘结力,在行车作用下松散。
(2)沥青质量不佳,或是沥青含量偏少,还有就是沥青标号过高不适宜当地气候条件,在天冷时沥青发脆,粘结力不足,在行车的作用下松散。
(3)石料含泥量过高与沥青粘结力不足;再是酸性石料与沥青的粘结力差;还可能由于天然砂含量过多(超过20%)。
2、预防措施。
(1)严格控制沥青混合料的拌合温度和拌合时间,一般拌合温度是150～170℃,拌合时间30～45℃,改性沥青混合料拌和是170～185℃,拌合时间45～60℃。
(2)选择符合当地气候条件和规范要求的优质沥青,严格控制油石比。
(3)应尽量选择亲沥青的碱性石料,若石料含泥量过高,可清洗后使用。
(七)变形类。
1、产生的原因。路基强度不足,是主要原因。
2、预防措施。
(1)路基填料的选择和压实度的控制。
(2)基层(包括底基层)要选择强度高、变形小、不裂缝的粒料基层。
(八)车辙。
1、形成的原因。
(1)沥青面层的压实不足,在车轮的作用下,沥青混合料被压实,面层产生一定变形。
(2)沥青路面在高温天气时变软,抗剪强度降低,在车轮反复作用下,沥青混合料被挤向两边,使两边增高,车轮下部降低,形成车辙。
(3)矿料的强度不足,在车轮碾压下,矿料的棱角被互相磨光,失去嵌挤作用,也就是矿料达到疲劳阶段,在行车作用下产生车辙。
(4)基层的强度不足也是形成车辙的一个原因。
2、预防措施。
(1)提高面层沥青混合料的压实度,减小空隙率。在压实中要采用相匹配的压实机械,如大吨位的胶轮压路机和振动压路机,都能将压实度提高到98%以上。
(2)根据当地气候和交通量组成情况选择相适应的沥青标号,提高软化点,以保证路面的稳定性,提高高温时沥青路面的抗剪强度。
(3)在选择集料硬度和棱角上都要满足现行规范要求,以此提高粗集料之间的嵌挤力,加上高粘稠度沥青的物理吸附和化学吸附,则会大大提高抗车辙和抗疲劳能力。
(九)波浪和拥包。
1、形成的原因。
(1)面层和基层的连接不牢,在车辆行驶时轮胎对面层产生推挤作用,面层与基层分离形成面层的推动,从而形成波浪和拥包。
(2)沥青混合料的沥青标号偏低,软化点低,用油量偏大,当天热的时候路面发软在汽车轮的推动下产生波浪和拥包。
(3)集料偏细,形不成骨架,天热时在行车作用下也易形成波浪和拥包。
2、预防措施。
(1)控制沥青混合料的沥青用量,在交通量大,重型车多的路段,沥青用量可偏小些,不超过规范中值。
(2)加强面层与基层之间的层间结合,洒好粘层油,提高路面结构整体性,使各结构层之间不产生滑移。在喷洒粘层油时必须把基层上的污染物清除干净,否则影响层间结合。
(3)面层结构应设计成骨架密实结构,以提高抗剪切能力。
(十)其他类。
其他类即为泛油和修补损坏。泛油有局部的和大面积,说明油量太大所造成,它的危害主要是影响路面的构造深度,使磨擦系数严重下降,雨天时易引发交能事故,所以施工时要严格控制用油量,保证均匀性。修补后的损坏不属施工原因,为新老结构整体性差造成。
根据以上分析,清楚了沥青混凝土路面病害产生原因,也就为预防病害的产生打好了基础,在沥青混凝土路面施工过程中,可根据施工现场具体情况采取相应措施,避免病害的发生,进而提高施工质量,不断创出优质工程。
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