市政道路沥青混凝土路面病害的原因及处治措施

(整期优先)网络出版时间:2020-09-15
/ 2

市政道路沥青混凝土路面病害的原因及处治措施

蔡小菊

常州市建筑科学研究院集团股份有限公司 江苏常州 213000

摘要:为研究常见市政道路路面病害,本文分析了路面病害养护治理和预防性养护的重要性,结合实际情况介绍了市政道路路面病害发生的基本原因和罩面结构方案下稀浆封层养护技术的具体应用,对当前市政道路路面养护作业具有指导作用。

关键词:市政道路; 沥青路面病害; 成因分析; 预防处治;

  1. 市政道路路面病害成因

(一)路面裂缝渗水

1.横向裂缝主要是温度应力影响导致的裂缝,最先出现在温度变化最大的表面,之后持续深入蔓延。受到沥青混凝土老化的影响,路面的抗裂能力明显降低,再加上其他因素的影响,容易出现裂缝问题。

2.纵向裂缝与市政道路路面施工存在关联,如果施工中出现填土或者地基不均匀,则容易出现纵向裂缝。

(二)网裂

网裂即龟裂,在路面整体强度偏低时易出现基层软化、水损害等现象,这些现象加速了沥青路面老化速度,逐步延展成网状裂缝,主要集中在行车道轮迹处。

(三)车辙

在车辆载荷重复作用下,路面出现带状凹槽,不同的影响因素下出现的车辙类型不尽相同:结构性车载,主要因荷载持续作用而引发,经常集中在沥青面层下方,为典型的永久性变形形式,车辙宽度相对较大,横断面呈明显凹字形。流动性车辙,与车轮持续碾压有关,相比于沥青混合料的稳定极限而言,实际承受的荷载应力明显超过该值,出现车辙且不断加深,在车轮作用下,将出现下凹现象,同时在车轮作用相对较少的区域,会出现两侧向上隆起的现象,弯道处还容易向外堆挤。磨损性车辙,与车辆运行过程中对路面的持续磨损有关,主要受重载车辆影响。

(四)泛油

在沥青混凝土层中,沥青逐步上移,表面出现大量沥青。新建路面通车后,在第一个高温季节高温天气时,重载车辆通行向下压实地面,加剧了结构层沥青上移,出现泛油,且集中在油石比相对较大的区域。高温季节降雨后,雨水持续向结构内渗入,若沥青与矿料不具备有效黏结力,沥青将在集料表面大范围剥落,逐步向上移动最终出现极为明显的泛油现象。通常而言,泛油仅集中在行车道,在分布形态上呈现出间断式的特点。

(五)坑槽

1. 路面水浸泡。

降水对市政道路路面的影响非常普遍,尤其是随着使用年限的增加,雨水会沿着裂缝渗透到路面结构中,再加上车辆的长时间碾压,地基组成材料发生变化,久而久之,路面坑槽、下陷等病害就会大量出现。

2. 油渗入路面。

在市政道路上行驶的车辆非常多,一旦车辆出现漏油等情况,油污在路面上很难清理,路面的性能就会发生变化,加剧路面病害的出现。

(六)路基病害

1. 边坡部分塌方、滑坡

所谓塌方、滑坡是指路基斜坡部分因为前期设计或是施工不当, 或是因为地质条件受外部环境影响复杂多变, 边坡中的一部分土体或岩体丧失原来的稳定性在重力作用下发生位移。路基塌方、滑坡带来的危害程度因所处环境不同而不同。

2.路基下沉

塌陷软基路面修路中最容易出现的问题就是路基下沉塌陷, 这和软基路面的土质特点有关。软基土质大多含水量高、承载力低、稳定性差, 比如淤泥、水田等就是典型的软基土质。这种天然土质必须经过一定的处理达到地基承载力要求后才能作为建筑地基或是公路路基使用。

3.路基面层处理不当, 造成路面不平整

现在的公路大多是沥青混凝土面层, 如果在施工中存在不当就会造成路基面层不平整。沥青混凝土是人工筛选矿料, 碎石或砂、矿粉等, 与一定比例的路用沥青材料拌制而成的混合料。在选料时规格没有达到标准的石料或者在配比的过程中没有掌握好材料比例, 生产出来的沥青混凝土就会因为搅拌不均不能用在路基面层的铺设中。

二、路面病害预防处置

(一)工程概况

某市政道路试验段总长度2km,采取双向四车道设计,路基宽26.5m,为满足路面稳定性要求,结构设置方案为:4cmAC13厚沥青混合料+6cmAC16厚沥青混凝土+30cm厚水泥稳定碎石+20cm厚级配碎石底基层。根据现场情况,基层采取的是沥青施工的方法。结束各环节施工作业后,经检测得知各项指标都与设计要求相符,表明施工状况良好,技术方案可行性高。

正式施工前全面检测原路面质量,根据道路存在缺陷等病害,工程人员通过补强措施提升其完整性,其余路面均采取罩面处理方式。根据现场情况确定罩面结构方案,主要流程为:补强处理→喷洒粘层油→铺筑施工→施作AC13沥青混凝土结构层)→碾压→施作稀浆封层。

(二)材料选择及配合比设计

1. 挑选合适的乳化沥青材料,重点考虑各项性能指标。

2. 注重集料的选择,可通过岩浆岩破碎的方式制得,从实际应用的角度来看,主要用于沥青混凝土连接层。

3. 确定合适的配合比,主要考虑乳化沥青、石屑、水等。对此,经试验后确定合适的矿料配比。

(三)稀浆封层养护技术应用

1. 施工准备

正式施工前进行试验,为后续施工提供指导。经试验后,确定最适应于施工需求的稀浆混合料拌制工艺。挑选合适的材料,并确定各材料的具体用量,在各项指标都满足设计要求后,才具备正式稀浆封层作业的条件。

2. 装料及摊铺

将拌制完成的材料转移到混合料车箱内,要注重对材料湿度的控制,若超出合理范围易对施工效果造成不良影响。结束摊铺机装料后,运输至施工现场,摊铺时设备走向不可偏差,施工中要控制好摊铺厚度和拱度。

摊铺机行走时必须以控制线为准,若出现偏差需灵活调整,将完成拌制的稀浆转移到铺槽中,正式摊铺。施工中,需注重对流量的控制,若稀浆量达到槽容量的2/3,便要及时启动底盘,保持匀速行进的状态,根据摊铺要求,时速应稳定在1.5km〜3.0km,与此同时调节好出料速度与摊铺速度。为确保施工作业的持续性,摊铺槽内必须存有稀浆。摊铺过程中若某一材料耗尽,需马上停止摊铺,将设备匀速驶离路面。施工中设置接头区域,安排专员将多余的稀浆清理干净,无误后,展开下一路段的施工作业。

3. 碾压施工

压实作业采取先两侧后中间的方法,调整碾压设备与压实线路平行。首道碾压采取静压的方式,持续2遍至3遍,时速稳定在5km左右;随后采取振动碾压,施工人员要加强对压实度的检查,所用设备以冲击压路机为宜,碾压4遍至6遍。根据工程经验,碾压过程中易遇到坑洞,此时可使用推土机处理,以确保碾压效果,保证各处的密实性。

4. 接缝处理

纵向接缝处理过程中若出现凸出部分,需使用橡胶刮耙清理,不可残留任何杂物,满足纵向接缝平顺的要求。施工中采取防护措施,尽可能避免横向裂缝,若存在横向裂缝则要填充适量稀浆,再用小型压实设备碾压,提升密实性。

5. 开放交通

结束稀浆封层作业后,封闭交通,以免行人或车辆对路面质量造成影响。养护过程中做好路面的观测工作,若出现局部损坏,需分析具体成因,并第一时间处理。最后检验稀浆强度,与设计要求相符后便可开放交通。

(四) 沉降突出路段处理

针对沉降较为明显,不均匀沉降突出的路段,需要彻底消除沉降问题,改善行车舒适度以及安全性,尤其沉降深度较大的路段,务必对道路的纵坡、横坡重新进行校准。为保证道路快速通车,不便刨除路面、基层,重新对软土基进行处理,故采用加铺路面的方式来解决病害问题。行车道加铺的厚度最小为5cm,路肩加铺的厚度最小为4cm,在重新铺筑的过程中,要注意对道路路面的横坡、纵坡进行微调,若无法有效微调,则要对面层、基层进行刨除。

结语

本文仔细分析了市政道路路面病害基本形成原因,并详细介绍了罩面结构方案下稀浆封层养护技术的具体应用,对有效处理网裂、松散等病害的处置,延长市政道路路面使用寿命等具有重要作用。

参考文献:

[1] 李磊.城市道路沥青路面病害的成因及防治[J].装饰装修天地,2019(22):341.

[2] 杨慧清.沥青路面变形类病害的快速检测方法[J].砖瓦世界,2019(22):246.