沥青路面常见病害及预防措施
来源:用户上传
作者:
摘 要：本文列出了沥青路面常见病害形式及对公路的影响，通过分析病害成因，提出了针对性的预防措施。通过对施工过程原材料、配合比、温度、压实度等关键环节进行管控，并针对路面早期轻微病害采取预防养护措施，能够有效消除病害或防止病害进一步扩大。
关键词：沥青路面病害;病害成因;预防措施
1 引言
沥青路面具有整体性好、连续平整无缝隙、行车舒适、噪声小，便于修复等特点。沥青路面在我国具有非常广泛的应用，目前，我国新建高速中几乎全都是沥青路面。因此对沥青路面常见病害进行分析识别，并制定相应的预防措施，对于我国公路事业的发展具有十分重要的意义。
2 沥青路面常见病害形式及影响
沥青路面常见病害主要有车辙、裂缝、沉陷、坑槽、麻面、抗滑性能降低等。车辙是沥青路面在车辆行驶过程中，出现在路表且多数平行于车道线方向的凸起的一种线状病害;车辙将影响车辆行驶舒适性，对行车安全无明显影响。
路面裂缝主要包括横向裂缝、纵向裂缝合和网裂，路面裂缝形成后，将严重影响路面防水性能;如不能及时处理，则雨水大量渗入基层、土基中，进而迅速引发路面沉陷甚至塌陷，对路面结构和行车安全均具有较大危害。
路面沉陷多是由于雨水渗入导致土基、基层沉降导致，部分路段因土基施工过程中未压实后期沉降导致，路面沉陷对行车安全有较大危害。
路面坑槽指的是在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼，是沥青路面易发多发的常见病害，影响行车安全性、舒适性和路容路貌。
沥青麻面是指沥青路面表层细集料脱落而形成的粗糙、蜂窝状孔隙。沥青麻面将严重破坏路表防渗水能力，雨水浸入路面将可能引起路面沉陷甚至坍塌，危害行车安全。
3 沥青路面常见病害成因
通过对大量路面病害调查分析，造成路面病害的原因，除了正常使用达到路面设计累计轴载当量，而发生的正常衰败外，还有路面设计问题、施工不规范不达标、原材料不合格、水损害、超载、沥青老化等因素。按照道路不同阶段划分病因，可大致分为两大类：由施工原因造成的病害，和由管养不及时导致的病害。
3.1 施工原因导致病害
在施工的全过程，因原材料把关不严，施工措施不到位等都将导致使用阶段出现路面病害。
3.1.1 原材料问题
原材料是保证路面质量的先决条件，施工过程中对原材料没有实施严格的准入制度，导致原材料品质、性能、规格达不到设计、规范要求都将导致路面出现严重病害。当粗集料压碎值不符合要求，将直接影响到路面结构强度;当细集料含泥量超标，将影响沥青胶凝效果，可能导致沥青剥落，出现路面麻面、坑槽等病害;当沥青性能指标不符合设计、规范要求，使用了劣质沥青，会导致沥青胶凝效果不佳、拌合过程出现花白料、离析，或者沥青易于老化、沥青路面易脆硬破损或开裂。工程中，最常采用矿粉作为填料，掺配适当比例合格矿粉能够对沥青混合料强度、耐久性、变形能力、路用性能起到非常重要的作用，但是个别施工单位大量采用回收粉尘替代矿粉，反而对沥青路面产生了不利影响。
3.1.2 施工措施不达标的问题
沥青路面施工过程中，温度、压实度是最主要的控制指标。压实度对沥青路面强度、抗车辙能力[1]、防渗水能力有直接影响。压实度过低将导致路面结构强度不足、孔隙率偏大，在道路运行过程中极易发生沉陷、坑槽、裂缝、麻面、车辙、水毁等病害。而温度对拌合效果、压实效果都有重要影响。在沥青拌合环节，如沥青温度过高易导致沥青老化，过低则无法拌合均匀。沥青混合料运至现场摊铺过程中，因保溫措施不到位或者运输时间过长温度偏低，将导致沥青路面很难压实，且碾压过程中，易出现压碎粗集料的现象。
3.2 管养不及时、不到位导致的病害
沥青路面在投入使用一段时间后，往往会因车光照、氧化作用，水损害，超载等导致路面出现早期的轻微病害。这些轻微病害对路面结构、行车安全、路用性能几乎没有影响。但是，如果未能对沥青路面产生的早期病害及时处理，将会导致轻微病害迅速向更深、更广范围扩大，进而破坏路面结构，出现大范围坑槽、沉陷、网裂等病害。
4 沥青路面预防措施
通过对沥青路面病害的成因分析，如能在施工过程的关键环节采取有效措施，并能够对早期轻微病害采取及时预防养护措施，则能够有效预防病害产生，进而延长路面实际使用寿命。
4.1 施工过程预防措施
4.1.1 实施严格的材料准入制度
对所有进场原材料实行严格的准入制度，从源头管控，加强检测，杜绝不合格材料进场。
沥青材料应建立全程跟踪监控制度和“沥青指纹识别”备案制。沥青供货前，应组织施工、监理、检测及业主单位到厂家见证取样并封存样品，并对沥青进行全套指标检测。沥青检验合格后，应采取基于红外光谱分析技术或基于超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱技术[2]对沥青进行指纹备案。沥青进场后，除了对常规指标进行检测外，还应按照一定频率抽查对沥青进行指纹识别鉴定，当抽查沥青图谱与标准样品相似度低于90%，则应认定该批沥青来源存在问题，应加大频率对沥青开展全套指标检测或者废弃。
粗集料应采用坚硬岩石加工，并在料场取样对粗集料进行检测，只有检测合格才能用于工程项目。粗集料进场后应对级配、压碎值、针片状、含泥量及软石含量等进行重点检测，一旦检测不合格必须及时采取措施处理或直接废弃。粗集料进场后，应分类分档存储避免混料，且应采取防雨措施。
细集料应选购买、具有生产许可证的采石场、采砂场生产，并在料场取样检测，只有检测合格才能用于工程项目。细集料进场后应重点检测含泥量、砂当量等指标。细集料进场后，应采取封闭储存。 矿粉必须采用石灰岩或者岩浆岩中强基性憎水性岩石经研磨制成，且研磨前应将原石料中泥土等杂质清除。进场矿粉应干燥、洁净，采取密封保存。进场后应重点检测矿粉粒径、塑性指数。
4.1.2 施工压实度控制
沥青路面压实度与碾压工艺、碾压温度有重要关系。因此，必须保证在沥青混合料温度较高时完成碾压，以提高压实度。沥青混合料出厂温度宜高于160℃，摊铺温度应高于130℃，宜高于140℃，沥青混合料运输过程中应采取恰当的保温措施。正式施工前，应组织100m～200m试验段施工，通过试验段验证混合料级配、配合比、矿粉掺量、改性剂掺量，并总结出最佳碾压工艺。
4.2 采取预防养护措施
加强对公路日常养护管理，对于沥青路面出现的早期轻型病害及时采取恰当的预防养护措施，不仅能够及时修复轻微病害，还能有效阻止病害向更深、更广范围发展，从而起到预防影响到行车安全及舒适的大型病害产生。常见的预防养护措施有上封层、微表处、灌缝、薄层罩面等。
4.2.1 上封层
上封层是指在路面实施的一层具有防水、改善平整度或者能够提高路表防滑耐磨性的薄层结构，常见的上封层有石屑封层、稀浆封层等。石屑封层是指在路面喷洒一层沥青胶凝材料，然后再撒布一层具有一定粒径的石屑的磨耗层，可显著提高路表的抗滑性和防水性能。石屑封层适用于处理低交通量、低道路等级，存在轻微表面损伤的沥青路面。稀浆封层是用适当级配的集料、填料（水泥、矿粉、粉煤灰、石粉等）与乳化沥青、外参剂和水，按照一定比例拌合而成的稀浆混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。目前路面养护中应用广泛的一种预防性养护措施，可用于修复各等级沥青路面早期轻微车辙和细微裂缝，还能够一定程度改善路面平整度、抗滑性和防渗水能力。
4.2.2 微表处
微表处是在稀浆封层技术上改善发展而来，目前在国内各高速公路沥青路面养护中应用最为广泛的一种预防性养护措施。施工时，采用慢裂快凝高分子聚合物改性乳化沥青、水、细集料、矿粉、添加剂等按照一定比例拌合而成的稀浆状混合料摊铺于路表形成的沥青封层。采用微表处修复的路表，能够快速恢复路表防水、抗滑性能。微表处技术适用于高速公路沥青路面车辙深度不大于40mm的压密型及磨耗型等稳定类车辙填补。
4.2.3 灌缝填隙
针对路面整体技术状况良好仅局部小范围出现裂缝的路面，可采取灌缝填隙措施及时处理。根据裂缝宽度的不同，施工时，分为直接灌缝和开槽灌缝。对于缝隙大于10mm，且裂缝边缘无变形、无脱落的裂缝，可将缝隙清理干净后，采用直接灌缝;对于裂缝宽度大于10mm，或者裂缝边缘有明显脱落、变形时，应采用开槽机开槽扩缝后，再使用专用灌缝机将灌缝胶灌入封闭裂缝。灌缝填隙适用于路面整体性能良好、仅出现局部小范围的路表裂缝修复。处理后，能夠防止雨水沿着裂缝渗入，进而破坏基层、土基或者扩大裂缝导致路面破碎。
4.2.4 薄层罩面
薄层罩面是在路面表面重新摊铺一层沥青混凝土的修复技术，作为预防性养护技术，多用于高等级沥青路面。当路面损坏状况指数、行驶质量指数在中、良等级，且路面仅有轻度网裂时，可采用薄层罩面，厚度10mm～30mm。薄层罩面可较好的消除表面破损，恢复原有路面平整度，增加路表抗滑性、防渗水性能。
4.2.5 就地热再生
就地热再生是先通过热再生机组对路表加热软化，再采用专业机械进行翻松并添加再生剂翻拌，然后加入适量新沥青混合料拌和，最后重新摊铺碾压成型的道路维修工艺。就地热再生工艺可用于高速公路、一级公路以及二级公路沥青路面表面层2～6cm厚度范围内的再生修复，适用于高等级沥青路面早期出现的轻微病害。就地热再生可一次性修复路面多种早期病害，如车辙、拥包推移、坑槽、抗滑不足、渗水、平整度差以及表层裂缝等。
5 结束语
沥青路面常见病害主要有车辙、裂缝、沉陷、坑槽、麻面、抗滑性能降低等。造成病害的主要原因有施工过程不规范、不达标，以及未及时采取预防养护措施导致。因此，通过加强施工过程原材料、温度、压实度控制，并对路面早期轻微病害及时采取预防养护措施，则能够有效消除路面病害，并防止病害迅速扩大进而影响路面结构安全。
参考文献：
[1] 张增科.沥青路面车辙形成原因的分析和试验研究[J].公路，1993.
[2] 夏磊.基于高分辨质谱法的沥青指纹识别技术研究及其工程应用[J].公路交通科技，2016.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15259391.htm
