城市道路瀝青路面常見(jiàn)病害分析及防治

王　祥　李冰凌

摘要:本文介紹了城市道路瀝青路面的常見(jiàn)病害,對(duì)瀝青路面病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和維修對(duì)策。

關(guān)鍵詞:瀝青路面;橫裂;坑槽;泛油

1 概述

城市道路一般指連接城鎮(zhèn)、工礦內(nèi)各地區(qū)、各部分,供車輛及行人通行使用,便于居民生活、工作及文化娛樂(lè)活動(dòng)的道路,它是城市經(jīng)濟(jì)生活的動(dòng)脈。道路工程結(jié)構(gòu)通常包括路基、路床、路面及附屬設(shè)施,路面是由堅(jiān)實(shí)、耐磨的筑路材料鋪筑在路床上,供車輛直接在其表面行駛的一層或多層的道路結(jié)構(gòu),通常由面層(聯(lián)結(jié)層)、基層(底基層)和墊層組成。路面按材料不同可分為砂石路面、瀝青混合料路面(以下簡(jiǎn)稱瀝青路面)和水泥混凝土路面三種類型。瀝青路面由于具有養(yǎng)護(hù)時(shí)間較短、行車舒適性較高、適應(yīng)性較強(qiáng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于道路工程中,是當(dāng)前道路路面的主要型式。但是瀝青路面常常因種種原因而產(chǎn)生各類病害,使道路遭到破損,如不及時(shí)處理將會(huì)影響道路的使用性能。

2 瀝青路面常見(jiàn)病害

路面病害指的是路面的各種損壞、變形及其它缺陷的統(tǒng)稱,城市道路瀝青路面最常見(jiàn)的病害主要有裂縫、坑槽、車轍(推移)和泛油等四種形式。

2.1 裂縫

不論路面基層是柔性的還是半剛性的,瀝青路面在使用期間都會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫,它是瀝青路面最常見(jiàn)的損壞現(xiàn)象之一,也是目前國(guó)內(nèi)外道路中普遍存在的問(wèn)題。按外觀通常表現(xiàn)為縱向裂縫、橫向裂縫和網(wǎng)狀裂縫等幾種。

2.1.1 縱向裂縫

現(xiàn)象。沿道路的縱向開(kāi)裂,一般與行車方向基本平行,但長(zhǎng)寬不等。

產(chǎn)生的主要原因?；旌狭蠑備仌r(shí)縱向施工搭接不好,冷接縫結(jié)合不緊密;縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)量差而發(fā)生沉陷;拓寬路段的新老路面交界處不均勻沉降;局部地基天然含水量較高,出現(xiàn)不均勻沉降;或中央分隔帶、綠化帶等滲水使局部路基含水量增加,承載力降低,在動(dòng)靜荷載的作用下,路基產(chǎn)生滑動(dòng)。

縱向裂縫的預(yù)防。宜全幅一次攤鋪,如分幅攤鋪應(yīng)確保前后幅緊跟,上、下層的縱縫須錯(cuò)開(kāi)一定距離;溝槽回填應(yīng)分層填筑、壓實(shí),壓實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求;拓寬路段的基層厚度、材料必須與舊路一致,攤鋪面層前,舊路面?zhèn)缺趹?yīng)涂刷粘層瀝青,新舊路面接縫宜用熱烙鐵燙密;地基分層填筑和壓實(shí),使路基盡可能均勻,并預(yù)先采取措施防止地表面水滲入地基。

縱向裂縫的治理。對(duì)于微小裂縫可不作處理,稍大裂縫可用改性乳化瀝青灌縫,嚴(yán)重裂縫可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫;對(duì)于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法⑴治理外,還應(yīng)根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因,采取排水、防滲及加固等措施,使裂縫穩(wěn)定不再繼續(xù)發(fā)展。

2.1.2 橫向裂縫

現(xiàn)象。沿道路的橫向開(kāi)裂,與道路中心線基本垂直,長(zhǎng)度有貫穿整個(gè)路幅的,也有橫穿部分路幅的,貫穿縫沿路面一般分布均勻。

產(chǎn)生的主要原因。 瀝青是一種對(duì)溫度變化比較敏感的材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料變硬變脆,收縮變形,當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會(huì)被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫;基層在成型過(guò)程中因混合料水分蒸發(fā)干燥引起收縮,或者在寒冷季節(jié)發(fā)生低溫收縮。基層產(chǎn)生裂縫后,隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層底面裂縫,裂縫將逐漸反射到瀝青層表面;在軟基與非軟基交界處、軟基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開(kāi)裂,并反射到瀝青面層。

橫向裂縫的預(yù)防。按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型,宜采用優(yōu)質(zhì)瀝青;基層混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,經(jīng)常灑水,防止水分過(guò)快損失,并及早鋪筑上層或進(jìn)行封層,減少基層干縮;加強(qiáng)軟基處理,避免不均勻沉降,對(duì)構(gòu)筑物兩側(cè)回填應(yīng)充分壓實(shí)或采取加固處理。

橫向裂縫的治理。因?yàn)r青混凝土溫縮及基層開(kāi)裂引起的橫向裂縫,如縫寬較小可采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫封堵,如縫寬較大可采用中料式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí),并用烙鐵封口;由差異沉降引起的橫向裂縫,如縫寬較大,則沿橫縫開(kāi)槽,挖除上面層,按照方法⑴先將裂縫填實(shí),然后沿橫縫加鋪玻璃格柵,重新攤鋪上面層。

2.1.3 網(wǎng)狀裂縫

現(xiàn)象。由一系列多邊形小塊組成網(wǎng)狀開(kāi)裂,裂縫縱橫交錯(cuò),它的初始形態(tài)一般是單條或多條平行的縱縫,而后在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。

產(chǎn)生的主要原因。瀝青及瀝青混合料質(zhì)量差,或路面材料配合不當(dāng),拌和不均,瀝青與石料粘結(jié)差;路面結(jié)構(gòu)中夾有軟弱層或泥灰層,粒料層松動(dòng),水穩(wěn)性差;路面出現(xiàn)橫裂或縱裂后未及時(shí)封填,致使水分下滲,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復(fù)作用下,粉漿通過(guò)面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂;瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載,使基層產(chǎn)生疲勞破壞。

網(wǎng)裂的預(yù)防。原材料和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按規(guī)范要求選定、拌制和施工;瀝青面層攤鋪前,認(rèn)真檢查下臥層,對(duì)軟弱層進(jìn)行處理,同時(shí)保證瀝青面層各層的最小施工厚度,并采取有效措施排除結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水;在路面出現(xiàn)縱裂及橫裂后要及時(shí)處理,修補(bǔ)完善;路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮使用期限內(nèi)的交通荷載要求,上基層選用水穩(wěn)定性能良好的材料,另外須對(duì)車輛的載重進(jìn)行有效控制及管理。

網(wǎng)裂的治理。輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面,對(duì)大面積的網(wǎng)裂,可加鋪乳化瀝青封層,或在補(bǔ)強(qiáng)基層后重新罩面,修復(fù)路面;如夾有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時(shí),應(yīng)將其鏟除;如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂,須鏟除面層,然后加設(shè)排除路面滲透水的設(shè)施,再鋪筑新混合料;由于路基不穩(wěn)定導(dǎo)致網(wǎng)裂時(shí),可采用石灰或水泥處理路基,或注漿加固處理;由于基層軟弱引起網(wǎng)裂時(shí),可采取加厚、調(diào)換或綜合穩(wěn)定的措施進(jìn)行加強(qiáng)。

2.2 坑槽

現(xiàn)象。路面表層局部松散,形成凹槽,在水浸和車輛作用下進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展為坑槽,嚴(yán)重影響著行車的安全性和舒適性。

產(chǎn)生的主要原因。面層厚度不夠,瀝青混合料粘結(jié)不好,瀝青加熱溫度過(guò)高,碾壓不密實(shí);攤鋪時(shí),下層表面泥灰、垃圾末徹底清除,使上下層不能有效粘結(jié);路面罩面前,原有的坑槽、松散等病害未完全修復(fù);當(dāng)路面出現(xiàn)松散、脫皮、網(wǎng)裂等病害或被機(jī)械行駛刮鏟損壞后,末及時(shí)養(yǎng)護(hù)修復(fù)。

坑槽的預(yù)防。選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,合理確定瀝青面層厚度和混合料級(jí)配;嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實(shí)度和平整度;攤鋪前,下層必須清掃干凈,并均勻噴灑粘層瀝青;確保路面排水暢通,當(dāng)?shù)辣沓霈F(xiàn)松散、脫皮、輕微網(wǎng)裂或路面被機(jī)械刮鏟損壞后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),避免雨水下滲使病害繼續(xù)發(fā)展。

坑槽的治理。按修補(bǔ)設(shè)備不同,坑槽的修補(bǔ)方法可分為冷補(bǔ)法和熱補(bǔ)法兩種。

冷補(bǔ)法:先確定坑槽的修補(bǔ)深度,劃出切槽修補(bǔ)范圍,用液壓風(fēng)鎬切槽,用高壓風(fēng)槍將廢料及粉塵清除干凈,接下來(lái)用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油,然后將準(zhǔn)備好的熱料填補(bǔ)入坑槽中,從四周向中間碾壓。

熱補(bǔ)法:先根據(jù)坑槽修補(bǔ)范圍確定熱輻射加熱板區(qū)域,將加熱板調(diào)到合適位置加熱,使被修補(bǔ)區(qū)域路面軟化,然后將準(zhǔn)備好的熱料放到被修補(bǔ)處,攪拌攤平后從四周向中間碾壓。

2.3 車轍和推移

現(xiàn)象。是車輛輪跡帶下形成的縱向連續(xù)下沉,在路面上呈現(xiàn)帶狀凹槽,并伴隨出現(xiàn)路面縱向裂縫及輪跡帶兩側(cè)路面程度不同的隆起。

產(chǎn)生的主要原因。渠化交通及停剎車頻繁等路段,車輛荷載的反復(fù)作用形成轍槽;道路基層的厚度或基層整體強(qiáng)度不足,因荷載作用造成變形過(guò)大而形成轍槽和推移;面層強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性差,車輪碾壓的反復(fù)作用使變形不斷積累形成車轍和推移。

車轍和推移的預(yù)防。選取合適的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成;施工中必須按標(biāo)準(zhǔn)碾壓,嚴(yán)格控制壓實(shí)度;高溫季節(jié),要嚴(yán)格控制大型超載車通行。

車轍和推移的治理。輕度車轍可通過(guò)對(duì)路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)即可; 因基層強(qiáng)度不足等原因引起的車轍,可進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或挖除損壞的基層后重新鋪筑;當(dāng)瀝青面層磨損、橫向推移時(shí),應(yīng)清除不穩(wěn)定層,用銑刨機(jī)拉毛,重鋪面層。

2.4 泛油

現(xiàn)象。瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)軟化上泛,遷移到路表。產(chǎn)生的主要原因?；旌狭现袨r青用量過(guò)多或空隙率過(guò)小;細(xì)料含量過(guò)少,混合料比表面積較小;施工不當(dāng),粘層油噴灑過(guò)多或?yàn)⒉疾痪鶆?或者攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過(guò)分集中;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。

泛油的預(yù)防。必須合理設(shè)計(jì)混合料組成比例,避免瀝青用量過(guò)多;必須精細(xì)施工,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量;道路投入使用后必須注意養(yǎng)護(hù)和管理,盡量防止雨水大量滲入。

泛油的治理。輕微泛油,可撒布石屑或粗黃砂,撒布量以不粘瀝青為度;嚴(yán)重泛油,可采用碎石壓入法處治,或銑刨原路面后重新攤鋪面層。

3 結(jié)論

城市道路瀝青路面的損壞現(xiàn)象多種多樣,有時(shí)一種形式單獨(dú)出現(xiàn),有時(shí)多種同時(shí)出現(xiàn),錯(cuò)綜復(fù)雜,但各種病害多數(shù)是由于行車和各種自然因素同路面相互作用造成的結(jié)果,它是路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性不足的具體表現(xiàn)。路面病害維修起來(lái)既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又影響道路交通,所以對(duì)路面病害應(yīng)以預(yù)防為主,并從設(shè)計(jì)、施工、管理和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制,同時(shí)對(duì)路面病害必須不斷深入研究,從而為以上各環(huán)節(jié)的有效控制提供持續(xù)充分的理論依據(jù),并力求消除各種病害隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]黃興安.公路與城市道路設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

[2]楊文淵,錢(qián)紹武.道路施工工程師手冊(cè)(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2003.

[3]任福田,肖秋生,薛宗蕙.城市道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)(第三版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.

[4]JTG D50-2006公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[5]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2005.

[6]金榮莊,尹相忠.市政工程質(zhì)量通病及預(yù)防(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.

[7]岑樂(lè)陶.城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

作者簡(jiǎn)介:王祥(1968-),男,遼寧盤(pán)錦人,工程師,主要從事市政工程施工及項(xiàng)目管理工作。