高速公路建成通车后,随着通车年限的增长以及交通量的不断增加,沥青路面各种病害也接踵而至。根据路面损害现象的原因、危害性及对使用性能的影响,可以把沥青路面的病害分为三类:裂缝类(纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、反射裂缝)、变形类(车辙、波浪、沉陷、隆起、推移)、表面损坏类(泛油、松散、坑槽、磨损、露骨、脱皮)。
沥青混凝土路面病害种类很多,常见的病害有:沉陷、松散和坑槽、车辙、桥面推移、裂缝、水损坏等。
沉陷:指路基压实度不够或地基土质不良,在地下水的浸入、路基不稳定因素和行车荷载等作用下产生的不均匀的竖向变形而导致路面局部下沉的现象。沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。
沉陷处治工艺流程:划定维修范围→沿范围四周锯缝→凿除病害层→清除废料→高压吹风机吹扫修补界面→重新添加级配料→整平压实→洒粘层油布满界面→分层填筑(厚度不大于6cm)→分层压实,压实度达到96%以上→冷却到50℃以下时开放交通。
坑槽:指在行车荷载等外力作用下使得路面骨料局部脱落而产生的深度大于2.5cm,面积大于0.1㎡(约0.3m×0.3m)的坑洼。松散是沥青路面常见病害,直接影响行车安全。一般表现为,面层中的集料颗粒脱落,粗细集料散失起砂,路面磨损,路表粗麻,表层剥落,如不及时治理,会从路表面向下形成坑槽。松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,一般在轮迹带比较严重。
坑槽预防措施:1、面层应有足够的设计厚度;2、沥青混合料配合比设计宜选用具有较高粘结力的较密实的级配;3、混合料拌制过程中,严格掌握拌制时间、沥青用量及拌和温度,保证混合料的均匀性;4、摊铺面层前,下层应清扫干净,并均匀喷洒粘层沥青;5、当路面出现松散、脱皮、轻微网裂等可能使雨水下渗的病害,或路面被机械刮铲受损,应及时修补以免病害扩展。
松散治理方法:1、将松散的面层清除,重铺沥青混凝土面层;2、如涉及基层,则应先对基层进行处理。
车辙:轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽(辙槽)。车辙是在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。
预防措施:1、粗集料应粗糙具有较多的破碎裂面;2、根据气候条件选择优质沥青,优化配合比设计;3、施工时按照规范碾压,保证压实度;4、对特殊路段,要采用改性沥青或高性能沥青。
桥面推移:由于桥面水泥混凝土铺装层与沥青混凝土面层之间摩擦力小,沥青混合料在行车荷载的作用下沿桥面的纵向发生位移,形成推移。
桥面推移治理措施:把桥面推移铲除,然后凿毛水泥混凝土桥面铺装,提高水泥混凝土与沥青混凝土之间的摩擦力,然后重新加铺沥青混凝土磨耗层。为了提高沥青混合料的稳定性,在拌和沥青混凝土时严格控制拌合质量,适当降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,摊铺时避免离析现象,严格按照沥青路面施工技术规范控制摊铺、碾压温度等。
裂缝:沥青路面建成初期,不可避免地会产生各种形式的裂缝。早期产生的裂缝基本上不会影响沥青路面的使用性能,但随着雨水的侵入和外力的作用,会逐渐对沥青路面产生结构性破坏。裂缝是沥青混凝土路面最常见的病害之一,按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种。
1、横向裂缝,往往由于温度应力的作用,路面发生疲劳裂缝。沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加;2、纵向裂缝,主要由于地基和填土不均匀性,特别是在旧路基拓宽地段,因土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严;3、网状裂缝,大多因早期路面裂缝经表层水渗透、冲刷、唧浆,从而产生以缝为中心的下陷形变,同时产生新裂缝甚至碎裂破坏。
水损坏现象:随着时间的推移,特别是长期下雨后,路面的颜色愈来愈黑,并出现轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。
防治水损主要从设计和施工两方面入手。1、设计方面:防止沥青路面因水而引发的早期破坏,除要求路基、路面必须具备足够的稳定性和强度外,路面必须具有良好的排水功能。2、施工方面:确保面层质量注重混合料、摊铺及碾压质量,切实提高沥青和矿粉的粘结力、路面压实度与平整度,努力降低不均匀性和渗水率。