沥青混凝土路面早期破坏的原因及修补方法.pdf

Ma i n t e n a n c eMa c h i n e 养 r y C 机 on械s t r u c ti o n 施 Te 工 c h n 技 o l o 术 g y RM CM & 一 一 沥青混凝土路面早期破坏的原 因及修补方法 C a u s e s a n d R e p a i r Me t h o d s o f E a r l y Da ma g e o f As p h a l t C o n c r e t e P a v e me n t 王 国 锋 W ANG Guo f eng 新 疆 北 新 路 桥 建 设 股 份 有 限 公 司 ， 新 疆 乌 鲁 木 齐 8 3 0 0 1 8 Xi n j i a n g Bei x i n Ro a d& B r i d ge Co ns t r u c t i o n CoL t d，U r u m q i 8 30 01 8 ， Xi n j ia n g， Chi n a 【 摘要 】 基 于塔 乌 公 路 建设 的 实践 ， 分析 了 山区改 建 公路 沥 青路 面 各种 早 期病 害 的成 因 ， 并从 施工 技 术及 原 材料 等 方 面 提 出 了 相 应 的 预 防 措 施 及 修 补 方 法 ， 可 为 公 路 养 护 工 程 提 供 参 考 。 【 Ab s t r a c t】 B a s e d o n t h e c o n s t r u c t i o n p r a c t ic e o f T a wu H i g h wa y ， t h e c a u s e s o f a l l k i n d s o f e a r ly d i s e a s e s we r e anal yz ed The pr event ive m easu r es and r epai r m et hods w er e put f or w ar d i n aspect s of cons t r uct i on t echnology a n d r a w ma t er i a l s ， wh i c h c ou l d pr ov i d e r e f er en c e f or h i g h wa y ma i n t en an c e pr o j e c t s 【 关键词 】 沥青路面 ； 早期破坏 ； 成 因； 修补方法 【 K e y wo r d s】 a s p h a lt p a v e me n t ； e a r ly d a ma g e ； c a u s e ； r e p a i r me t h o d 中 图 分 类 号 ： U4 1 8 6 文 献 标 志 码 ： B 文 章 编 号 ： 1 0 0 0 0 3 3 X( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 5 9 0 3 0 引 言 沥青 混凝 土 面 层具 有 坚 实 、 耐 久 、 抗 滑 、 防渗 、 耐疲 劳 的性 能和 高 温稳 定 性 ， 适 用 于 各种 车辆 通 行 但 由于 多种 原 因 ， 沥 青 路面 早 期破 坏 的现 象时 有 发生 ， 沥青 路 面病 害 的成 因 比较 复 杂 ， 由于环 境 、 地 点 、 气候 条 件 的不 同 ， 病 害 情 况 不一 ， 本 文将 主 要探 讨 几种 病 害 形式 的 产生 原 因、 预 防 措 施 和 修 补 方 法 【 一 。 1 裂 缝 1 1 产 生 原 因 裂 缝 是 沥 青 路 面 最 主 要 的 病 害 有 横 向 、 纵 向 和 网 状 裂 缝 三 种 类 型 。 横 向 裂 缝 是 由 于 路 面 结 构 设 计 不 当 或 施 工质 量 低 劣 ，致 使沥 青 面层 或 半 刚性 基层 内产 生 的拉 应 力 超 过 其 疲 劳 强 度 而 断 裂 ；纵 向 裂 缝 是 由 路 基 压 实 度 不 均 匀 或 因边 缘 受 水侵 蚀 产 生不 均 匀沉 陷 引起 的 ：网状 裂 缝主 要 是 由于 路 面 的整体 强度 不 足 引起 的 ，在行 车 的反 复作 用 下 ， 基 层 出 现松 软 、 沉 陷 ， 使 面 层产 生 裂缝 1 2 修 补 方 法 ( 1 )由路 面 基 层 温 缩 、 干 缩 引起 的 纵 、 横 向裂 缝 缝 宽 在 5 mm以 内时 ，先 将缝 隙 中杂 物及 尘 土 清 除 干 净 ， 将 稠 度 较低 的热 沥青 灌入 缝 中，或 用乳 化 沥青 灌缝 撤 料 法 封堵 ， 热 沥青 灌 入 深 度 大 致 为 缝 深 的2 3 然后 填 入 干 净 的石 屑 、 砂 等 ， 清 理 干 净 ： 缝 宽 在 5 mm以上 的 把 裂 缝 内 处理 干 净 后 ， 用热 拌 沥 青 混 合 料填 充 、 捣 实 ， 缝 内潮 湿 时 应 采 用乳 化 沥青 混 合料 ( 2 )在 高 温 季节 ， 可 愈合 的轻微 裂缝 可 不加 处理 ： 对 于 不 能愈 合 的轻 微 裂缝 可采 用 下列 方法 处治 ： 将 有 裂缝 的路段 清 扫 干 净并 均 匀 喷洒 少 量 沥青 ， 再撤 一层 2 5 i n to 厚 的 干燥 、 洁净 的 石屑 或粗 砂 ， 最后 用 轻型 压 路机 将矿 料 碾压 ； 沿 裂缝 涂 刷 少量 稠度 较 低 的沥 青 。 ( 3 )因 路基 、 基层 强度 不 足 或 路 基 翻 浆 等 引起 的严 重 龟 裂 应 先 处 治 基 层 后 重 做 面 层 ( 4 )因沥 青 性 能 不 好 或 路 面 设 计 使 用 年 限 较 长 、 油 层 老 化 等 原 因 出 现 的 大 面 积 裂 缝 ， 在 基 层 强 度 尚 好 时 可 选 用下 列 方 法修 补 ：乳 化沥 青稀 浆 封层 封 层 厚 度 宜 为 3 - 6 11 1 1 1 1 ； 加 铺 沥 青 混合 料 上 封 层 ； 采 用 改 性 沥 青 薄 层 罩 面 ： 采 用单 层 沥 青表 面 处理 进 行 处治 2 松 散 、 坑 槽 、 拥 包 2 1 产 生 原 因 松散 是 由于 沥 青混 合 料采 用 的 沥青 用量 偏 少 ，铺撒 5 9 RM C ： M 蓑 。 。 。 n 。 h 不均 或所 用 的嵌 缝料 不合 规 格 ，未 能被 沥青 粘 牢而 发 生 破坏 ： 坑 槽 是 由于车 轮 荷载 和 水 分 的作 用 ， 使 路 面 混合 料 脱 落 而 逐 渐 形 成 的 破 坏 ：拥 包 是 由于 沿 交 通 方 向 的 路 表 材 料 出现 较 大 的竖 向位移 。这 类病 害大 多 数是 由于 路 表 材 料 稳定 度低 、 交 叉路 口车 辆 的频 繁 启动 与制 动 所致 ， 所 以要预 防 此 类病 害 就 要加 强 路表 稳定 度 ， 保 证 面层 基 本 厚 度 ， 不 能偷 工 减 料 。 2 2 修 补 方 法 2 2 1 松 散 ( 1 )由于 油 温 过 高 ， 沥 青 老 化 失 去 粘 结 性 而 造 成 松 散 的 地 方 ， 应 将 松 散 部 分 全 部 挖 除 后 重 做 面 层 。 ( 2 )由于 基 层 或 土 基 软 化 变 形 而 引 起 的 路 面 松 散 ， 先 处 理 基 层 或 土 基 的 病 害 ， 再 重 做 面 层 。 2 2 2 坑 槽 ( 1 )当路 面 的基 层完 好 ， 仅面 层 有 坑槽 时 ： 测定 破 坏 部 分 的范 围和 深 度 。画 出大 致 与路 中 心线平 行 或垂 直 的 坑 槽 修 补 轮廓 线 ( 正 方 形 或长 方形 ) ； 开槽 应 开 凿 到 稳 定 部 分 ， 槽 壁 要 垂 直 ， 并 将 槽 底 、 槽 壁 清 理 干 净 ； 在 干 净 的 槽 底 、 槽 壁 薄 刷一 层 粘 结 沥 青 ， 随 即填 销 沥青 混 合 料 ， 新 填 补 部 分要 略 高于 原路 面 ( 高 出量应 根据 坑 槽 深浅 、 用料 粗 细 及 压 实 度 而 定 ) ， 使 填 料 压 实 后 与 原 路 面 相 平 ， 烙 平 四 周 接 缝 ： 根 据条 件 采用 热拌 法 、 冷 拌 法 或乳 化沥 青拌 和 法 制 备填 补 用 混合 料 要 求 与原 路面 面层 用 料规 格 相 同 ， 视 坑 槽 深 度 采 用 单 层 或 双 层 填 补 ( 2 )路 面 基层 破 坏 ， 应 针 对破 坏 原 因 ， 先处 理基 层 病 害 ， 待 基 层 密 实 、 稳 定 后 再 修 复 面 层 。 ( 3 )用预 制块 修 补 坑 槽 ： 在 寒 冷地 区 ， 为 了使 出现 坑 槽 的 路段 不 受气 温 条件 限制 ， 及 时得 到修 补 可 采 用预 制 板修 补 的方 法 ； 预 制板 选用 几 个通 用尺 寸 制作 模 型 ， 用 沥 青 混合料 热拌 预制 沥青 混合料 预制块 ， 使用 平板振 捣器 压 实 ， 冷 却后待 用 ， 尽量 减 少搬运 中 的破 损 ( 如破 损用 热 沥青 修补 ) 。修补坑 槽 的方法 ： 将槽开 凿到稳 定部 分 ， 槽 壁垂直 ， 并 将 槽 底 、 槽 壁 清 除 干 净 ； 在 槽 底 、 槽 壁 薄刷 一 层 粘 结 沥 青 ， 随 即选 用尺 寸 、 形 状相 匹配 的沥青 混合 料预 制块 铺平 ， 并用 细粒 式沥青 混合料填 塞预 制块 周围 ， 接缝烙 平压 实。 2 2 3拥 包 ( 1 )由于 基 层 原 因 引起 的 较 为 严 重 拥 包 ， 先 用 挖 补 方 法 处 理 基 层 ， 待 基 层 稳 定 密 实 后 重 做 面 层 。 ( 2 )因施 工 时操 作 不 慎 ， 将 沥 青 漏 洒 在 路 面 上 形 成 的拥 包 ， 将 拥包 除去 即可 。 ( 3 )因面层 沥 青 用量 过 多 或细 料 集 中而 产 生较 严 重 拥 包 或路 面连 续 多次 出现拥 包且 面 积较 大 ， 但 路面 基 层 稳 定 则 可 用 机 械 或 人 工 将 拥 包 全 部 除 去 ， 并 低 于 路 表 面 约 1 0 l l l i ， 将 基 层 表面 的碎 屑 、 杂 物 及粉 尘 等 清 扫 干净 后 浇洒 粘层 油 ， 用 热 沥青 混合 料 重做 面层 。 ( 4 )对 已趋 稳定 的轻 微 拥 包 ， 将 拥 包 用 机 械 刨 削 平 齐 或 人 工 挖 除 。 3 沉 陷 3 1 产 生 原 因 因路 基 压 实 不 足 或 基 层 强 度 不 足 引 起 路 基 路 面 的 沉 陷变形 。 特 别是 有 些 改造 后 的沥青 路 面 ， 通 过一 段 时间 的 使 用 ， 在 雨 季 之 后 ， 常 常 在 车 轮 压 过 时 突 然 坍 塌 ， 造 成 车 毁 人 伤 。 出 现 突 然 沉 陷 或 坍 塌 的 地 方 ， 一 般 都 有 地 下 管 线 穿 过 地 面 雨 水 或 雨 水 沟 管 中 水 窜 入 各 种 管 线 四 周 松 疏 的填 土 ， 形成 暗 流 ， 经 过一 段 时 间 的冲 刷 形成 越 来越 大 的 空 洞 在 路 面 车 轮 压 力 下 ， 出 现 沉 陷 现 象 。 所 以在 路 基 施工 中一 定 要特 别注 意 各 种 管线 周 围 回填 土 的夯 实 ， 避 免 形 成 管 外 暗 流 3 2 修 补 方 法 因路 基 不 均 匀 沉 降 而 引 起 的 局 部 路 面 沉 陷 ，若 土 基 和基 层 已经 密 实 稳定 不 再 下 沉 ， 可 只 修 补面 层 并 根 据 路面 的破 损 状 况 分别采 取 下列 处 治措 施 。 (1 )路 面 略 有 下 沉 ， 无 破 损 或 仅 有 少 量 轻 微 裂 缝 ， 可 在沉 陷 处 喷洒 或涂 刷粘 层 沥青 ，再 用沥 青 混合 料将 沉 陷 部 分 填 补 并 压 实 平 整 。 ( 2 )因路 基沉 陷导 致 路面破 损严 重 ， 矿 料 已松动 、 脱 落形 成坑 槽 的 ， 应 按坑 槽 的修 补 方法 处治 。 4 泛 油 4 1 产 生 原 因 泛油 是 指 由于粘 结 料 或沥 青溢 出路 面 ，形 成局 部 黑 而 光 亮 的 斑 面 。 混 合 料 中 沥 青 用 量 偏 多 ， 沥 青 稠 度 太 低 ， 粘 结 料过 软 或 者高 温 时下 层粘 结 料上 溢 等都 易 引起 泛 油 因 此 施 工 过 程 中 要 加 强 材 料 配 合 比 的控 制 和 对 原 材 料 的检验 ， 不符 合 要 求 的不 能使用 。 4 2 修 补 方 法 对 于 泛 油 路 段 先 取 样 做 抽 提 试 验 ， 求 出 油 石 比 ， 然 后确 定 处治 措施 ( 1 )严 重 泛 油 路 段 ， 先 撒 一 层 l O 1 5 mm粒 径 或 更 大 的碎 石 ， 用 压 路机 强行 压 入 路面 ， 等 基 本 稳定 后 ， 再 分 次 撒 上 5 l 0 mm粒 径 的碎 石嵌 缝 ， 并碾 压 成 型 另外还 可将 含油 量过 高 的软 层 铣刨 清 除后 重做 面层 。 ( 2 )泛 油 较 重 路 段 ， 根 据 情 况 可 先 撒 5 l 0 m m粒 径 的 碎 石 ， 用 压 路 机 碾 压 ， 待 稳 定 后 撒 铺 一 层 3 5 F n n l 粒 径 的 石屑 或粗 砂 并 用压 路 机 或 引导行 车碾 压 ， 使粒 料嵌 入 油 层 ( 3 )轻 度 泛油 路段 可 撒 3 5 mr n 粒径 的石 屑 或 粗砂 用压 路 机 或控 制 行 车碾压 ， 使 粒 料嵌 入 油层 。 4 3 施 工 要 求 ( 1 )处 治 时 间 应 选 择 在 泛 油 路 段 已 出 现 全 面 泛 油 的 高 温 季 节 ( 2 )应 顺 着 行 车 方 向撒 料 ， 先 粗 后 细 ； 做 到 少撤 、 薄 撒 、 匀 撒 、 无 堆 积 、 无 空 白 。 ( 3 )禁 止使 用 含 有粉 粒 的细 料 。 ( 4 )采 用压 路 机 或 引 导 行车 碾 压 ， 使 所撒 石 料 均 匀 压 入 路 面 ， 再 撒 布 第 二 层 细 粒 料 ， 进 行 碾 压 。 ( 5 )如 采 用 行车 碾 压 ， 应 及 时 将 松散 的粒 料 扫 回 待 泛油 稳 定 后 ， 将 浮 动 的多 余 石料 清 扫并 回 收 。 5 结 语 材 料 的质 量是 沥 青 路面 质 量 的保 证 ，材 料 不合 格 是 沥青 路 面 发 生早 期破 坏 的原 因之 一 ，因此 采 购和 施 工 过 Ma i n t e n a nc e M a c h i n e 养 r y C 机 on 械 s t r uc & t i o n 施 T e 工 c h n 技 ol o 术 gy RM CM 1 I 程 中定 要 严 把材 料 关 ， 不合 格 的材 料 不得 使 用 ， 并 且要 严 格 控 制材 料 配合 比 施 工过 程 中施 工机 械 的选 择 、碾 压温 度 及摊 铺 厚度 都 会 对 路面 质量 造 成 重大 的影响 这 就 要求 现场 管 理人 员必 须 认 真检 查 混合 料 质 量 、 施 工 温 度 、 沥 青层 厚 度 、 压 实度 、 平 整度 ， 保 证 沥青 路面 的质量 参 考文 献 ： 1 吴 浩 ， 张久鹏 ， 王秉纲 多孔沥青混合料 空隙特征与路 用性能 关 系 J 交通运输工程学报 ， 2 0 1 0 ， 1 0 ( 1 ) ： 1 5 2 徐鸥 明， 韩森 ， 高世君 ， 等 沥青含 量对混合 料疲劳极限特性的 影响 J 交通运输工程学报 ， 2 0 0 9 ， 9 ( 6 ) ： 1 6 3 马新 ， 郭忠印 ， 李志强 ， 等 动 载作 用下沥青路 面的剪切破坏机 理_ J 中国公路学报， 2 0 0 9 ， 2 2 ( 6 ) ： 3 4 3 9 4 崔文社 ， 陶 晶 ， 张争奇 ， 等 高速公路 沥青路 面车辙 成 因试验 f -J 长安大学学报 ： 自然科 学版 ， 2 0 0 9 ， 2 9 ( 4 ) ： 8 - 1 2 收 稿 日期 ： 2 01 0 0 6 -2 2 责 任 编 辑 ： 王 玉 玲 ( 上 接 第 5 8页 ) 下半 部胶 结 料减 少而 使 强度 降低 ，导致 基 层上 半 部 与 下 半部 强度 不 均 匀 的不 足 ，说 明优 化 后 的碾 压组 合 取 得 了 良好 的 碾 压 效 果 。 ( 2)水 泥 稳 定 基 层 的压 实 度 随 着 不 同 碾 压 组 合 呈 直 线 增 长 ， 说 明 这 种 机 械 组 合 充 分 利 用 了 静 碾 压 实 和 振 动 压 实 两者 的优 点 ， 不 会使 压 实度 出现 波浪 形 变化 ， 经 实测 压 实 度 达 fJ 9 8 5 以 上 ， 完 全 可 以 达 到 施 工 要 求 。 4 结 语 ( 1 )优 化 的碾 压 机 械组 合 充 分 利 用 了静碾 压 实和 振 动压 实机 械 的优 点 ，不 但 可 以克服 传 统碾 压 机 械 组合 的 缺 点 ， 而 且压 实度 随压 实 遍数 呈 直线 增 长 ， 容 易 达到 规 范 要 求 。 ( 2 )采 用新 的优 化碾 压 组 合使 得 试 验 道 路水 泥 稳 定 基层 表 面平 整 ，成 型后 的基 层 表面 较粗 糙 且 粒 料均 匀 排 列 ， 消 除 了传 统 多 遍 强振碾 压 使 混合 料 上细 下粗 、 粗 料 下 沉 的 现 象 。 参 考文 献 ： 1 陈新 轩 轮胎 压路机压 实热拌 沥青 混合料 的机 理和作用 1 长安 大学学报 ： 自然科 学版 ， 2 0 0 3 ， 2 3 ( 5 ) ： 4 9 5 1 2 杨人凤 ， 张永新 ， 杨云岭 冲击振动联合 作用下土的压 实机 理试 验 J 长安大学学报 ： 自然科 学版 ， 2 0 0 3 ， 2 3 ( 3 ) ： 6 4 6 6 ， 9 3 3 杨人凤 ， 张永新 ， 赵新荣 土的冲击压 实试验研 究EJ 中国公路学 报 ， 2 0 0 3 ， 1 6 ( 3 ) ： 3 1 3 4 4 支喜 兰 ， 江晓霞， 沙爱 民 路 面基层振动压 实作用下的底基层 应 力 J 长安大学学报 ： 自然科 学版 ， 2 0 0 3 ， 2 3 ( 3 ) ： 3 3 3 6 5 关彦斌 ， 肖军华 ， 陈建 国循 环荷载下压 实粉土的动 态特性 U交 通运输 工程 学报 ， 2 0 0 9 ， 9 ( 2 ) ： 2 8 3 1 6 王艳 ， 倪 富健， 李再新 水泥稳定碎 石混合料疲 劳性能 1 交通 运输工程学报 ， 2 0 0 9 ， 9 ( 4 ) ： 1 0 1 4 收 稿 日期 ： 2 01 0 -0 7 -1 8 责 任 编 辑 ： 谭 忠 华