沥青路面病害成因和控制治理方法

2018-03-28 09:09廖斯汉
四川水泥 2018年7期
关键词:坑洼沥青路面裂纹

廖斯汉

(身份证号352623198012045114, 福建 龙岩 364100)

沥青材料具有耐高温、抗老化等众多优点,在道路建设中得到了普遍的应用,但是在道路运营期间,或是因为车辆载荷,或是因为环境因素,以及施工原因等,使得沥青路面出现了不少的病害,如何有效治理这些路面病害至关重要。

1 沥青路面上的常见病害及其成因

1.1 沉陷

沥青路面上有时会大面积地发生下沉,这就是沉陷,发生沉陷时其涉及到的范围以及面积往往十分大,远远高于路面上产生的裂纹所造成的影响。沉陷主要包括三种类型,即局部沉降、均匀沉降以及不均匀沉降。局部沉降的发生大多时候是因为沥青道路的基层厚度不一所导致的,另一种产生原因则是路基顶层的填料和沥青之间没有实现有效的粘结。沥青路面发生均匀沉降时整体路基都会有所下沉,发生均匀沉降时,可以根据具体的沉降量大致判断沉陷发生的原因,如果沉降量比较大,沉降的发生主要是因为内在道路路基的底部地质条件存在不良现象,例如湿陷性的土质或者软弱土层的存在都会引发较大沉降量。如果沉降量比较小的话,主要原因则是因为在对路基进行固结压实施工时,压实程度不够,存在一定的施工质量问题。路基土发生的固结沉降程度不一致以及路基没有进行均匀压实是发生不均匀沉降的主要原因,之所以会产生这种不一致,则主要是道路施工过程中的施工差异所导致的。

1.2 裂纹

在沥青路面上,典型的裂纹病害主要包括网状裂纹、横向裂纹、纵向裂纹三种。网状裂纹主要是指横纵互相交错分布的裂纹,其表现形态往往是多边形的裂缝,分布十分密集。网状裂纹的产生初始于多条纵向分布的裂纹,这些纵向裂纹往往是沿着路面上经过的车辆的轮迹方向而产生的,在纵向裂纹的基础上,斜向和横向的裂纹也逐渐发展,最终成为网状裂缝。形成网状裂缝的内在原因是沥青路面的结构强度在整体上不足,因为沥青面层的强度较低,使得重载车辆在经过的时候,其车轮就会使沥青路面产生开裂。导致沥青面层出现强度不足的原因是多方面的,例如路面厚度设计过薄,路基的填料和沥青的混合料之间的粘结性不足、对出现的纵向裂纹没有进行及时修补等都会成为影响沥青路面强度的重要因素。

横向裂纹是指沿着横向进行分布的裂缝,其分布往往呈现出比较均匀的状态,通常横向裂纹是由路肩开始扩展的,直到贯穿整个断面。横向裂纹的产生大多数情况下与车辆的通行没有关系,这主要是因为车辆行驶的方向是和横向裂缝互相垂直的。经过研究发现,横向裂缝的产生主要是由于温度收缩或者材料收缩以及纵向的差异沉降所引起的。因为沥青对于温度的变化十分敏感,所以一旦温度出现突变降低,就会使得沥青混合料硬度变大的同时发生收缩变形,沥青面层的顶部也会因此出现拉应力,一旦拉应力大于沥青的强度就会有横向裂缝产生。因为材料收缩而产生的裂纹,主要是在路面基层成型施工过程中,基层材料发生失水情况,最终导致横向裂缝的产生。由于沉降的差异性而导致的横向裂缝,主要是在对路基进行纵向的压实作业时,由于压实出现不均匀或者地层特性存在较大的差异性,就会有横向裂缝出现。

纵向裂纹是指沿着车辆行驶方向分布的裂缝,裂纹在整体上沿着纵向分布。形成纵向裂缝的原因比较复杂,主要包括自然环境与行驶车辆的影响、路面和路基本身的特性等。车辆的行驶特性是沥青路面产生纵向裂缝的重要原因之一,快慢车道中车辆的荷载往往不同,在快慢车道之间很容易产生纵向裂纹。在道路施工过程中,如果存在沥青层的压实度不足、顶层填料和沥青之间缺乏有效粘结的情况,会使车辆在运行过程中横向的手里不均匀,进而产生纵向裂缝。

1.3 坑洼与破损

坑洼与破损在沥青路面上的表现主要是局部道路面层的褶皱与破损,或者整体沥青路面都显示出凹凸不平或者坑坑洼洼的状况。沥青路面面层出现的麻面和坑洼现象主要是因为施工期间使用的沥青质量不符合施工标准,主要表现为沥青的稠度过低、各种原材料的配制比例不合理以及在进行铺料时,出现铺设不均匀的情形,这些都会导致沥青路面出现成型质量过差的情形,路面上也因此很容易出现麻面、坑洼以及蜂窝等。沥青路面之所以会出现褶皱以及破损现象,主要原因在于路面施工时铺设的沥青厚度偏小,或者道路基层和沥青之间没有足够的粘结性,导致在沥青路面的使用阶段,各种车辆经过对路面施加载荷之后,部分沥青面层就会因为负载过大而出现开裂和破损的现象,在车辆车辙的作用之下也会导致破损出现。

2 沥青路面病害治理流程

对沥青路面进行病害控制治理,首先必须以当前路面中的具体路面病害为基础,制定出合理有效的治理方案。在进行沥青路面病害治理时,首先必须在路面养护人员给出的养护检测结果对沥青路面的病害类型进行准确的界定,然后再对该路面病害的具体成因进行分析,成因分析需要从多方面综合进行考虑,例如道路范围内的地质条件、土质参数以及施工设计方案和材料使用等。在明确病害的具体类型之后,治理人员需要根据实际施工条件和治理成本等对路面加固工艺和具体材料进行规划,同时还要制定出合理可行的施工方案和具体施工流程,并对施工过程中质量把控构建完善的标准和制度,以此保证沥青路面病害治理控制的质量。

3 治理沥青路面病害的具体方法

对于不同类型的沥青路面病害而言,需要对其采取的治理方法也有所不同,要根据病害的具体特征和形成机理选择合适的治理方案。另一方面,在治理结束之后的道路运行阶段,也要定期对路面检测,监督控制治理的实际效果。

3.1 沉陷的治理

对于局部沉陷,常用的治理方法是加热墙法,即对产生局部沉陷的沥青路面周围进行加热,使沥青融化,再加入新的沥青材料,两者完成融合,最终修补路面。对于均匀沉降,因为其发生的主要原因是道路基层和路基发生变形,因此在进行治理的时候通常是对路面的基层进行加固,增大其厚度,进而保障沥青路面的性能。对于不均匀沉降,常用的治理方法有两种,分别是罩面法和加热墙法,对这两种方法的具体选用要根据沉陷面积的大小而定,如果沉陷面积较大,选用罩面技术,反之,加热墙法则比较合适。

3.2 坑洼与破损的治理

对于出现坑洼现象的沥青路面,如果麻面和坑洼的范围比较小,可以使用乳化沥青对其进行修补,如果坑洼面积较大,则需要对其喷洒适量的热沥青,然后在上面铺设沙砾,使用压路机将其碾压密实。治理沥青路面破损的方法主要有两种,一是热补,即将破损部位清理干净之后,对其加热,并在破损边界加入热填料,将其和边界进行混合并进行碾压。二是冷补,清理干净破损部位之后,对其喷洒一层粘层油,把填料铺设其中,并进行碾压。

3.3 路面裂纹的治理

对于网状裂纹,常用的治理方法有三种,分别是适合大面积网状裂纹治理的加热墙法和乳化沥青法,适合轻微网状裂纹治理的玻璃纤维布罩面法。对于纵向裂纹,如果裂缝的宽度低于3毫米,则可以对其不进行处理,对于宽度较大的裂缝,在清理干净之后,可以用热化或者乳化沥青对其进行封堵。横向裂纹的治理方法与纵向裂纹基本相同。

4 结语

全面了解沥青路面病害的成因,并根据实际情况对其进行有效控制治理,是关系到行车安全以及道路使用年限的重要事项。相关部门要对沥青路面病害的治理抱以足够的重视,积极采取有效措施。

猜你喜欢
坑洼沥青路面裂纹
沥青路面冷再生技术研究及其应用
基于扩展有限元的疲劳裂纹扩展分析
一种基于微带天线的金属表面裂纹的检测
Chinese women's volleyball:A team that transcends generations
基于卷积神经网络的多场景道路坑洼图像检测
沥青路面养护的新工艺新方法探讨
Epidermal growth factor receptor rs17337023 polymorphism in hypertensive gestational diabetic women: A pilot study
心生裂纹
沥青路面就地热再生加热机的研制
九行诗