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探析瀝青路面常見病害及維修方法

時間:2023-03-18 22:42:32 理工畢業(yè)論文 我要投稿
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探析瀝青路面常見病害及維修方法

摘要:隨著高速公路的迅速發(fā)展,瀝青路面目其養(yǎng)護(hù)維修方便,行車舒適等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。但因種種原因容易產(chǎn)生各種病害,如不及時處理將影響道路的使用性能。本文分析了瀝青路面的幾種常見病害,并進(jìn)一步總結(jié)其維修養(yǎng)護(hù)方法。
  
  一、裂縫
  
  裂縫病害有縱向裂縫,橫向裂縫和網(wǎng)裂三種形式,以下將分別介紹。
  縱向裂縫?v向裂縫一般有兩種:一種主要發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴(kuò)大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發(fā)生滑移,危險性很大,另一種是發(fā)生在行車道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。
  縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面:
  地基原因。有些路段處于丘陵低洼,河谷處,地基土天然含水量較高,在設(shè)計(jì)及施工時未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂。
  路基施工原因。如果士基施工時天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實(shí)不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實(shí)度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質(zhì)量不好,都會造成縱向裂縫。
  水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產(chǎn)生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
  對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種:
  對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。
  如縱縫進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm,則需刨上面層和中面層(刨寬度為裂縫兩側(cè)各1m),并對裂縫按方法(1)先行填實(shí),沿縱縫鋪設(shè)玻璃格柵,攤鋪中面層.然后在中面層上沿縱向每隔5m設(shè)寬為1.2m的玻璃格棚,最后再攤鋪上面層。
  對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應(yīng)根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展。
  橫向裂縫:
  橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。
  橫向裂縫其成因主要有以下三方面:
  材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層低面裂縫。
  瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因?yàn)r青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫.(3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺背與路段交接處,園地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
  對于橫向裂縫的處治方法:
  對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí),并用烙鐵封口。
  對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm~100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方結(jié)(1)先將裂縫填實(shí),然后沿橫縫加鋪玻璃格刪,重新攤鋪上面層。
  網(wǎng)裂:
  網(wǎng)裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)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)。
  網(wǎng)裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。另外,瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載,使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。
  網(wǎng)裂的處治方法如下:對于輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面,對于大面積的網(wǎng)裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補(bǔ)強(qiáng)基層后,再重新罩面,修復(fù)路面。
  二、坑槽
  
  路面上出現(xiàn)的坑槽,是龜裂、松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。
  坑槽的形成可歸結(jié)為水損害和油損害兩個主要方面:
  水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現(xiàn)象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復(fù)作用下動水沖刷半剛性基層的細(xì)料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產(chǎn)生唧漿的位置,瀝青面層產(chǎn)生網(wǎng)裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴(kuò)大,最后形成坑槽。
  車輛修理或機(jī)動車用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經(jīng)行車碾壓逐步形成坑槽。預(yù)防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計(jì)混合料級配; 其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠,攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度,再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。
  高速公路的路面坑槽應(yīng)在不中斷交通的情況下快速修補(bǔ)好。
  目前路面坑槽的修補(bǔ)方法根據(jù)使用的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備分為兩種,即冷補(bǔ)法和熱補(bǔ)法:
  冷補(bǔ)法。首先測定坑橫的深度,劃出切槽修補(bǔ)的范圍,用液壓風(fēng)鎬切槽,用高壓風(fēng)槍將槽底,槽壁廢料及粉塵清除干凈。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油。最后將準(zhǔn)備好的熱料填補(bǔ)至坑槽中,如厚度大干6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。
  熱補(bǔ)法。首先根據(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3min-5min,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,并從四周向中間碾壓。
  
  三、車轍和推移
  
  車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度,當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時,由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導(dǎo)致交通事故。
  車轍和推移形成的主要原因如下:
  行車荷載的影響。車輛按規(guī)定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出,隨著車輛荷載作用次數(shù)增加,行車道車輛輪跡處進(jìn)一步壓實(shí)并逐漸形成不同程度的車槽。
  基層施工質(zhì)量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足,由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
  瀝青面層

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