沥青路面病害的研究与防治

沥青路面病害的研究与防治

1道路沥青路面的常见病虫害及原因分析1.1道路事故及原因(1)压实度不足产生的坑槽隧道主要是指沥青路面在使用一段时间后，由于基本或表面材料的掉落，导致道路事故的隧道。路面水损坏性的坑槽,这种类型的坑槽主要是由于水分进入了沥青混合料基层与面层之间,由于沥青路面下面层的空隙率相对较大,在交通荷载的泵吸作用下对沥青混合料反复冲刷,沥青与集料粘附性降低,导致集料逐步松散掉粒,最终形成坑槽;压实度不足产生的坑槽,这主要是由于沥青路面摊铺过程中,压实度不足导致沥青混合料粘结力不足,在交通荷载的作用下沥青混合料逐步脱落产生坑槽;厚度不均匀形成的坑槽,这主要是施工过程中高程控制不严格,导致路面厚度不均,部分沥青混合料在行车荷载作用下被挤走,形成坑槽。(2)沥青与集料粘结力的丧失造成了复覆体系的最佳条件是受沥青路面的松散是指集料从沥青混合料面层中脱落,沥青路面的松散有可能导致沥青路面的坑槽以及龟裂等破坏。沥青路面松散产生的根本原因是由于沥青与集料之间粘结力的丧失,造成松散的原因也比较多,例如,在沥青路面摊铺时存在离析,导致路面铺筑结束后粗集料内部空隙较大,粗集料之间接触点较少,沥青随着老化与集料的粘附力降低,进而造成了集料颗粒的脱落。沥青路面的松散也有可能是因为沥青路面的压实度不足,密实度不足就难以保证沥青混合料的粘聚力,从而造成路面松散的发生。1.2地板裂缝疾病裂缝是公路沥青路面常见的病害之一,沥青路面裂缝的种类比较多,根据裂缝的形式不同主要分为纵向裂缝、横向裂缝以及龟裂等形式。(1)中心路基压实度路面的纵向裂缝主要是沿着路面的行车方向,纵向裂缝的形成原因主要是由于路基的不均匀沉降以及路面施工时接缝处理不当造成的。在路基施工作业时如果路基压实度不足,路面通车后在交通荷载的作用下,路基产生不均匀沉降造成承载能力下降,路面面层的层底拉应力随之增加,超过面层的容许拉应力后即产生裂缝。此外,如果沥青路面摊铺作业时纵向接缝处理不当或者沥青混合料温度过低造成压实不足,同样会导致纵向裂缝的产生。(2)基层材料开裂,引起社会裂缝沥青路面的反射裂缝主要是由于基层由于干缩或者温缩发生断裂,进而导致裂缝反射至路面形成发射裂缝,造成沥青路面反射裂缝的主要原因一方面是由于路面基层施工质量或者养生不合格,进而导致基层材料的开裂,路面基层与面层因裂缝位置应力集中,层底拉应力超过沥青混合料的抗拉强度,导致裂缝的产生。温度裂缝主要包括低温收缩裂缝以及温度疲劳裂缝,造成温度裂缝的主要原因是由于沥青混合料是一种粘弹性材料,其应力松弛性能决定了沥青混合料在低温条件下的脆性较强,沥青路面在温度较低的情况下,沥青混合料由于低温产生的收缩应力超过沥青混合料应力松弛的增长,一旦收缩拉应力超过沥青混合料的极限抗拉强度,就会导致沥青路面的开裂。温度疲劳裂缝则主要是路面温度的反复变化,沥青混合料由于应力反复变化,应力松弛性能的下降导致出现疲劳开裂。(3)拉应力对沥青混合料的抗拉力作用路面出现龟裂的主要原因是由于沥青路面在长期交通荷载的作用下,应力应变一直处于交替变化中,如果交通荷载超过沥青混合料的结构强度,就会造成沥青混合料内部的拉应力超过了其容许拉应力,导致沥青路面出现龟裂,造成沥青路面的承载能力下降,甚至路面大面积损坏。1.3路面变形疾病沥青路面的变形类破坏主要包括沉陷、车辙、波浪以及拥包等病害。(1)路面沉降导致的沉陷沉陷主要是由于路基的竖向变形过大所造成的沥青路面的下陷,路面沉陷主要包括路基的塌陷以及由于不均匀沉降所造成的路面变形,或者是由于路面下部存在软基尚未处理,造成基层的不均匀沉降,进而导致路面的沉陷。路面沉陷后会在路表形成一些纵横交错的裂缝特别是对于高填方、半挖半填或者碾压困难的区域经常会发生路面沉陷的现象。(2)车女性认识的产生原因车辙是指沿着路面轮迹带的位置出现的相对较大的路面变形,车辙的变形深度一般在10~20mm左右。车辙的产生原因比较多,主要是由于路面行车荷载的长期累积作用以及沥青混合料的压缩以及剪切变形所导致的。沥青混合料级配设计存在缺陷,高温抗变形能力不足,路面施工压实度不足,路面车辆的超载以及渠化交通等都有可能造成车辙的产生。(3)沥青混合料路面施工质量问题路面的波浪主要是沿路面纵向存在的一系列高低起伏的变形,造成路面呈现波浪变形的主要原因是沥青混合料的级配设计以及路面施工质量问题,沥青混合料强度不足或者级配设计偏细,导致沥青混合料没有形成一定的嵌挤结构,因而强度不足,路面承载能力较低,在行车荷载的作用下,沥青混合料表面的强度与劲度大幅下降,路面产生推移与变形。2沥青路面疾病防治处理技术(1)面后坑槽面局部挖补路面坑槽的修补主要有局部挖补以及机械铣刨两种方式。局部挖补主要针对坑槽范围内路面结构,通过人工或者机械开挖摊铺的方式,在施工过程中,首先将路面坑槽损坏部分扩大画线,进而通过切割机进行切割,再利用机械或者人工将面层的损坏部分凿除,深度直至达到路面坚实稳定的层面。如果沥青路面的坑槽面积较大时,局部挖补难以满足处理要求,应该通过机械铣刨面层重铺的方式进行修补。首先利用铣刨机将画线的病害部位铣刨处理后,将底面松动的沥青材料挖出,清除杂物以及积水后,重新填充沥青混合料。坑槽的修补材料主要有热板沥青混合料、乳化沥青混合料以及冷铺沥青混合料,在选择使用时,应该综合考虑路面的使用要求以及工程成本预算决定。(2)稀浆封层技术对于路面由于填缝料散失导致的比较轻微的麻面,可以通过在高温季节适当均匀撒布嵌缝料,使其填充到骨料之间的空隙中从而完成修补,对于相对轻微的麻面也可以通过稀浆封层技术进行处治。小面积的麻面可以通过涂刷较高稠度的沥青,进而再其上撒布矿料的方式进行修补。大面积的麻面则应通喷洒稠度相对较高的沥青,进而适当撒布嵌缝料,整形均匀后,碾压密实即可。对于路面由于沥青老化,粘结力不足所导致的松散,则应通过将旧路面的松散局部或者全部清除后,重新铺筑面层的方式处理。(3)沥青路面填缝、封缝处理对于高温季节自行愈合的轻微裂缝,不需要单独采取处理措施。如果高温季节裂缝仍不能自行愈合,为了避免水分的进入,应当采取适当的处理措施。首先应该将存在裂缝的沥青路面清扫干净,进而进行填缝或者封缝处理,其养护处理原理均是对沥青路面裂缝处切缝开槽清理干净后,将灌注材料灌入裂缝处,通过填缝材料的粘附性,封闭沥青路面裂缝,避免水分下渗对路基的损坏以及裂缝的进一步发展。对于大面积的裂缝,如果基层质量仍然满足使用要求,则可以通过乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料封层以及改性沥青薄层罩面等方式进行处理。对于由于路面基层的破坏而导致的沥青路面大面积裂缝,应首先将基层修补后再对沥青路面的裂缝进行处理。(4)路面抗沉陷修补对于由于路面基层的不均匀沉降所导致的公路路面局部小范围的沉陷,如果土基或者基层已经沉降趋于稳定,可以只对路面面层进行修补,可以通过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到与原路面齐平并压实的方式进行修补,情况稍微严重形成坑槽的,按照路面坑槽的修补处理技术进行。如果土基或者路面基层破坏严重,承载力已经丧失,则应先将损坏区域的土基或者基层修补处理之后进行面层的修补。(5)路面铣重和现场热再生技术沥青路面的种类较多,车辙的形成原因也各有不同,在制定养护处理技术时,应该结合路面的车辙类型以及严重程度综合确定。车辙的处理方式比较多,目前经常应用的主要有路面铣刨、微表处、罩面以及路面现场热再生等多种技术。路面的铣刨重铺可在车辙较为严重的情况下使用,路面的铣刨深度根据车辙深度以及路面结构层厚度确定,路面铣刨完成后,将工作面中的杂物以及铣刨废料清理干净,之后喷洒乳化沥青作为粘层,待乳化沥青破乳后,进行沥青混合料摊铺作业。路面现场热再生是一种利用旧路表材料处理车辙,施工方便灵活,施工速度较快的车辙处理工艺,首先将原有的旧沥青路面通过设备加热使之软化易于耙松铣刨,然后将铣刨出来的沥青混合料按照设计,添加再生剂或者新的沥青混合料拌合摊铺,最终碾压成型。罩面以及微表处则是一种对沥青路面车辙辙槽进行填充覆盖的处理工艺,罩面的厚度根据车辙深度以及沥青混合料级配决定,微表处的车辙处理深度则相对较浅,一般情况下不大于20mm。(6)平整度的改善对于由于面层原因所导致的波浪或者搓板的路面处理修复可以采用以下方式进行处理:利用重型压路机沿与路中心线成45°角的方向反复碾压,进而使得路面的平整度得以改善;将沥青路面的凸起部分削平处理,使其低于路面后,再填补沥青混合料后找平压实;在沥青路面的波谷均匀的撒布适当粒径的矿料,找平后压实