关于国道G224线屯昌段沥青路面病害防治及养护的探讨

国道海榆中线屯昌段全长55公里, 其中:K56+000~K84+500路段于2000年进行路面改造, 主要是对局部路基补强后, 在原老化油面上摊铺8 c m沥青混凝土路面。K84+500~K111+000路段于2001年进行公路改建, 主要路面结构为12cm级配碎石底基层、15cm水泥稳定碎石基层和5+5cm沥青混凝土面层。沥青路面具有表面平整, 坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点, 使行车平稳、舒适而低噪声。但由于近年来交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化, 设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响, 路面病害最常见的表现特征是局部沉降、纵横向裂缝、车辙、坑槽、面层松散、功能性破坏。

1 常见沥青路面病害

沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。经总结分析, 主要有以下几种常见病害。

1.1 沥青路面的裂缝

沥青路面建成后, 不论基层是柔性的还是半刚性的, 都会产生各种形式的裂缝, 初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能一般无明显影响, 但是随着表面雨水的侵入, 可能将导致裂缝两侧的路面结构层及附近土基含水量增大, 致使路基、路面强度明显降低, 在大量行车荷载作用下产生冲刷和卿浆现象;使裂缝两侧的沥青面层碎裂, 加速了沥青路面的破坏。

1.2 沥青路面的车辙

车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实, 以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素, 以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有: (1) 沥青混合料油石比过大; (2) 表面磨损过度: (3) 雨水侵入沥青混凝土内部; (4) 由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

1.3 沥青路面的松散

松散是直接影响行车安全的路面病害, 松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现, 但由于行车作用, 一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有: (1) 局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏; (2) 碎石中含有风化颗粒, 水侵入后引起沥青剥离; (3) 随着使用时间的增多, 沥青结合料本身的粘结性能降低, 促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗, 造成沥青含量减少, 细集料散失; (4) 机械损害或油污染。

1.4 沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下, 经受交通荷载和温度涨缩的反复作用, 一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上, 同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离, 并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

1.5 沥青路面局部网裂沉陷

行车道轮迹下路面局部网裂严重、沉陷较深、对行车安全威协极大, 其形成的主要原因为:路面出现裂缝未及时封堵、雨水下渗后在行车轮胎的强力“泵吸”作用下, 半刚性基层的灰浆被吸出, 导致基层破碎松散、沥青层破坏而下陷。另外, 基层局部成型不好、强度不足, 在行车荷载反复作用下路面发生网裂、雨下渗后在灰浆被吸出或挤出而下陷, 这种形式病害主要发生在行车道, 严重之处基层完全破坏。

2 公路沥青路面病害防治措施

2.1 沥青路面裂缝的防治措施

解决沥青类路面的裂缝, 绝不是单一的路面结构组合设计问题, 也不仅是改善沥青质量与沥青混合料组成设计的问题, 而应从各方面同时去解决, 还应不断提高路面的施工质量和加强对路面的养护。

(1) 选择沥青材料应注意的问题, 包括沥青标号选择, 宜选择重交通道路石油沥青或是对普通沥青添加改性剂, 在沥青中掺入丁苯、氯丁等高分子聚合物, 以提高沥青低温时的柔性;在沥青中加入树脂, 可提高沥青抗氧化 (耐老化) 性;沥青混合料需要试验检验具有足够的低温抗拉和低温抗弯拉的能力, 以保证面层减少或不出现低温裂缝。

(2) 作为面层的沥青混合料应具有一定的防渗水性能。在路面结构中, 对上基层材料为半刚性材料情况, 要严防路面水渗入到基层, 降低路面的冻胀破坏。因此, 需要设置下封层, 沥青混凝土面层防渗水试验必须合格, 但注意解决面层的骨架结构、防滑问题。

(3) 沥青类路面各结构层如何选择和安排, 使路面整体既能承受行车荷载和自然因素的作用, 又能发挥各结构层的最大效能, 这是路面结构组合设计所应解决的实际问题。在行车荷载下, 面层应具有足够的强度和变形能力, 同时还要能承受车辆的磨耗作用;在自然因素作用下, 要求通过浸水马歇尔和冻融劈裂试验保证沥青路面的水稳性, 在潮湿路段及中湿路段尤应如此。

(4) 沥青路面的使用质量虽然决定于设计水平, 但更重要的是决定于施工质量。所以提高沥青路面的施工质量, 强调沥青面层的施工质量具有特殊意义。沥青面层施工应注意原材料的进厂质量、混合料的拌和质量、混合料现场的摊铺质量、混合料的碾压质量。

(5) 加强养护措施, 当路面出现早期裂缝破坏时, 应及时采取补救措施, 如用沥青灌缝, 避免裂缝继续蔓延, 防止水分渗入路面中。对严重破坏的应及时修补, 避免路面病害进一步恶化。另外, 由路面流到路肩上的雨水往往不能顺利流到坡脚下, 而停留在路肩上。这部分水通过路肩渗透到路面和土基中, 这是很不利的, 必须将水及时清除, 防止水分渗入侵害路面。

(6) 路面水的排除, 防止路面渗水有重要意义。渗入到基层中的水对基层有不良影响, 它将降低基层的强度和|稳定性。如果这部分水渗入到土基中还会软化路基, 降低土基强度。在路面设计中, 除了认真做好路面的排水设计外, 还可以半刚性基层下设置排水砂垫层。

2.2 车辙的防治措施

(1) 尽管车辙容易发生, 但是合理的路面结构层次及混合料配合比设计, 正确的施工方法以及合理的养护都会成为预防车辙产生的有效手段。如半刚性基层上的沥青路面, 既有抗裂问题, 又有抗车辙问题, 因此在进行沥青混合料配合比设计时, 应兼顾这两者的矛盾, 做好混合料的高温稳定性试验, 还可以在配合比设计中外掺PR等外加剂, 配合比设计应选用粗型密级配。所以, 设计时的综合考虑是非常重要的, 合理的施工方法使路基土及路面各层都达到规定的压实度等指标, 可把车辙产生的可能性减小到一定程度。养护方面也是很重要的, 例如搞好路基路面排水工程;对于车辙内的积水应及时清除有利于防止车辙进一步扩大。总之, 合理的设计、施工及养护可以把车辙的产生减小到很小程度。

(2) 为了防止路面出现车辙, 应该避免以下设计、施工和养护方法。为追求沥青路面表面细致、美观, 而使用级配偏细、孔隙率小、用油过多的沥青混合料;使用沥青软化点偏低;基层强度高而面层材料强度不足;新铺沥青混凝土分层摊铺过程中用来加强层间粘结的粘层油过量:施工中路基路面压实不:均, 压实度不够等等, 都必须要避免。

2.3 部网裂龟裂松散的防治措施

沥青路面龟裂是目前沥青路面普遍存在的病害, 也是养护中比较难以处理的病害之一。它严重地影响沥青路面的使用品质和使用寿命, 如不及时采取有效措施进行处理, 必然带来严重后果, 给养护工作造成很大的困难和经济损失。

3 沥青路面使用品质的评价和养护重要性

评价沥青路面应考虑3个条件: (1) 耐久性好; (2) 行驶性好; (3) 与周围环境较协调。反映沥青路面耐久性的项目主要是裂缝、车辙深度和弯沉值并认为裂缝是最直接反映出路面的破坏状态, 因此用“裂缝率”表示, 对于交通量大的道路, 当沥青路面的裂缝率超过30%~40%时, 则需要进行维修。

沥青路面长期不坏的秘方是没有的, 公路养护部门必须把养护工作的重点转移到提高路面维修技术上来, 相关机构曾对下述3种情况进行了研究: (1) 铺好的沥青路面不进行养护, 行车15年后重新修建; (2) 行车8年后作一次热拌沥青混合料罩面; (3) 按预定养护计划进行保养路面。所得结果表明, 有计划养护的.路面费用, 比不保养使用15年后重修的费用要低60%, 比8年罩面1次的费用要低51%。

由此可见, 要彻底纠正重建轻养的观念, 因养护不及时便道路状况进一步恶化将后患无穷。沥青路面随着时间不断发生变化, 适时地采取预防性的养护, 可以防止沥青路面加剧, 可以延长使用寿命。预防性的养护, 能提高路面的完好率起到事半功倍的积极效果。同时通过相互间开展养护评比, 大大促进路面养护水平。

4 结语

随着经济的不断发展, 人民生活水平日益提高, 汽车的发展和普及, 公路交通作为现代陆地运输的一种重要方式, 公路在运输能力、速度和安全等方面的突出特点将为实现地区间均衡发展, 提高现代物流效率发挥不可替代的作用。因此, 加强公路的养护和管理水平是实现公路优良性能的重要环节, 是值得每一个公路人研究和探索的内容, 应把公路养护与管理工作做得更好。

摘要：本文对沥青路面病害防治及养护进行了探讨, 可供大家参考。

关键词：沥青混凝土路面,病害分析,防治措施,养护