瀝青方面論文

1、瀝青、混凝土路面常見病害與處置對策楊兆輝 南京市市政公用工程檢測中心站摘要：隨著城市道路和公路建設(shè)工程的不斷發(fā)展，里程數(shù)不多增加，道路在使用過程中會出現(xiàn)各種各樣的病害，病害由小變大，修復(fù)不及時會影響道路的使用功能，也增大了養(yǎng)護成本，“對癥下藥”的修復(fù)方法優(yōu)勢越來越明顯，道路修復(fù)的方法也在不斷的更新與改進，下面將常見的病害及處置方法施工技術(shù)簡述如下，供同行參考。關(guān)鍵詞：道路工程；病害；處置對策 一、瀝青路面裂縫 1.1 裂縫的類型及成因分析 瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，

2、包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫。1.2瀝青路面裂縫的處置對策 瀝青路面在使用過程中，因荷載與環(huán)境因素而逐漸損壞，而瀝青路面裂縫是瀝青路面損壞最早和最常見的病害，應(yīng)重視對其處置。目前對瀝青路面裂縫的處置主要采用灌縫、貼縫和封縫等幾項處置措施，灌縫是最常使用的技術(shù)措施。灌縫處置后，為改善路面狀況指數(shù)，往往輔以罩面措施。裂縫維修的最佳時期為秋末深冬季節(jié)。 貼縫與封縫：貼縫適用于原路面基層和橫斷面良好，僅表面出現(xiàn)縱、橫向裂縫，伴隨裂縫處有較多細微的擴展裂縫；封縫適用于原路面僅僅表面出現(xiàn)瀝青老化而引起的開裂、透水嚴重等病害路段。這兩種處置措施的使用周期一般為2-3年，費用較高，施工較

3、為困難。2 龜裂與不規(guī)則裂縫2.1 路面龜裂與不規(guī)則裂縫的處置對策 路面龜裂和不規(guī)則裂縫的處置應(yīng)視其成因而定。處置前應(yīng)對路面取芯，分析成因與制訂處置方案。由路基或路面基層破損造成的龜裂和不規(guī)則裂縫，應(yīng)挖除路面。重做路基或基層補強后重做瀝青面層。 2.2大面積龜裂和不規(guī)則裂縫的處置： 裂縫較為發(fā)育路段，采用挖除（銑刨）龜裂部分后，重鋪瀝青混凝土面層。 裂縫不甚發(fā)育的路段，采用同步瀝青碎石封層、瀝青微表處、乳化瀝青稀漿封層或超薄罩面（罩面厚度25mm）等維修方法進行處置 土工合成材料處置：對于非路基與路面基層引起的龜裂和不規(guī)則裂縫的處置，可選用土工布或玻纖格柵，鋪筑于原路面之上，再鋪筑瀝青混凝土。

4、 2.2 路面龜裂與不規(guī)則裂縫的處置對策小面積龜裂和不規(guī)則裂縫的處置可采用單層瀝青表處、同步碎石封層或微表處、稀漿封層等維修方法處置。 龜裂與不規(guī)則裂縫處置的相關(guān)問題 處置龜裂與不規(guī)則裂縫需重鋪罩面時，重鋪不應(yīng)鋪在逐年加厚的軟瀝青層上，也不應(yīng)鋪在和原瀝青路面結(jié)合不好、即將脫皮的瀝青罩面薄層上。如存在上述情況，應(yīng)將其鏟除、整平后再進行鋪筑。2 當氣溫低于10或路面潮濕時，不得澆灑粘層瀝青，亦不得攤鋪瀝青面層。 3 路面坑槽 概念：坑槽是指在行車作用下，路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼。瀝青路面出現(xiàn)坑槽的主要原因有以下幾個方面： 瀝青路面透水； 路基強度不足或因輕微病害沒有得到及時處理； 車輛滴油漏油

5、（柴油是瀝青的溶劑）侵蝕瀝青路面； 瀝青混凝土層與基層之間局部出現(xiàn)隔離（ 干擾）層。 3.1 路面坑槽的處置對策 - 修補 坑槽修補的基本要求： 坑槽修補必須“圓洞方補”、“斜洞正補”。即坑槽應(yīng)修補成矩形。；修補面積必須大于病害實際面積，修補范圍應(yīng)在病害面積范圍以外各邊至少多出5cm； 修補范圍的輪廓線應(yīng)與路面中心線平行或垂直。 坑槽修補的方法：按照材料和修補環(huán)境溫度的要求不同，現(xiàn)代的坑槽修補的方法大體可分為三種，即冷料冷補、熱料熱補和熱料冷補。每種方法都有各自的特點，適應(yīng)的情況也不同，施工人員要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)適當?shù)姆椒?。施工工藝流程?橋面瀝青鋪裝層脫落的處置，橋面瀝青鋪裝層脫落屬于坑

6、槽的特殊情況。橋面鋪裝層等構(gòu)造物產(chǎn)生坑槽是由于水泥混凝土與瀝青鋪裝層的材料差異較大，層間粘結(jié)處的變形不一致，局部粘附性較差，并出現(xiàn)分層，使得瀝青鋪裝層在車輛荷載和水的共同作用下形成剝落和脫皮，最終產(chǎn)生坑槽。3.2路面坑槽處置的有關(guān)問題 如果坑槽較深，深度6cm時，宜采用兩層或兩層以上分層修補。采用兩層修補時，上層應(yīng)采用細粒式（AC-13）瀝青混凝土。下層厚度超過6cm時，可采用瀝青穩(wěn)定碎石（ATB）結(jié)構(gòu)。分兩層以上修補坑槽時，宜上一層比下一層多出1520cm的搭接寬度，避免上下層接縫通縫； 攤鋪瀝青混合料時，松鋪系數(shù)可取1.251.3； 在涂刷粘結(jié)瀝青前，應(yīng)采用噴燈等對槽壁進行加熱；若因基層結(jié)

7、構(gòu)組成不良，如含泥多、含水率過大或基層局部強度不足等使基層破壞而形成坑槽，應(yīng)先處治基層，再修復(fù)面層。可參照上述有關(guān)作法進行修補。4.1路面車轍 車轍是指渠化交通的道路上在行車荷載的作用下，路面發(fā)生的不可恢復(fù)的永久變形。 車轍的分類車轍的主要類型包括失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、 壓密型與磨耗型車轍。一般研究認為，車轍主要表現(xiàn)為前兩種車轍類型。也有研究人員認為，壓密型車轍在國內(nèi)多為呈現(xiàn)。 4.2路面車轍的處置對策 在了解車轍形成機理的基礎(chǔ)上，可根據(jù)車轍的病害嚴重程度決定不同的、行之有效的車轍處置對策。根據(jù)車轍的嚴重程度，可采用以下處置措施。 微車轍處置 對于深度1cm左右的微車轍，可采用以下兩種方法進

8、行處置： 熱再生； 銑刨拉毛后采用稀漿封層或薄層罩面處置微車轍路段 嚴重車轍路段的處置 對于深度大的嚴重車轍路段，宜采用銑刨重鋪的方法進行處置。處置時先銑刨舊路的上面層或上面層與下面層，然后重新鋪筑結(jié)構(gòu)層。 4.4路面車轍處置的有關(guān)問題 車轍處置宜在夏季高溫季節(jié)進行。此時易于車轍調(diào)查，處理比較徹底，而且夏季瀝青混凝土施工的環(huán)境溫度良好，易于控制； 應(yīng)重視車轍的預(yù)防。自打瀝青路面問世以來，防止水損壞與抗車轍的矛盾就始終存在。隨著新材料的不斷開發(fā)，特別是瀝青質(zhì)量的提高，建設(shè)者應(yīng)該重視協(xié)調(diào)這一矛盾的兩方面，不可顧此失彼。在采購優(yōu)良材料的同時，應(yīng)該注重配合比的控制。現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于瀝青混凝土的設(shè)計空隙率為

9、35%的要求，是完全可以防止降水浸入的。在這樣的空隙率條件下，即使降水浸入瀝青路面表層，因為水的張力僅能在瀝青混凝土形成水膜，阻止水的繼續(xù)下滲，因而沒必要加大油石比而給車轍的產(chǎn)生創(chuàng)造條件；3 應(yīng)注重舊路瀝青混合料的再生利用。舊路瀝青混合料是品質(zhì)優(yōu)良的可用材料，要注重回收銑刨混合料，在鋪筑新的瀝青混合料時予以利用。 二、水泥混凝土路面的病害類型 水泥混凝土路面的缺陷主要有：斷板、表面裂縫、起皮、坑洞、板底脫空（唧泥）和平整度差等。其中平整度差是施工過程控制不嚴造成的，主要影響行車舒適性，一般不予處置。 水泥混凝土路面屬剛性路面，除養(yǎng)護進行灌縫外，其它病害處置基本上都采用修復(fù)方法進行處置；應(yīng)特別注

10、重施工期間的病害預(yù)防。1.1 斷板 斷板為水泥混凝土路面貫穿板全厚度的橫向裂縫，造成板塊斷裂影響行車。同時，也包括角隅斷裂類病害。這是水泥混凝土路面的最主要病害。斷板的成因分析 （1）因路基、路面基層不均勻沉降等原因造成斷板；（2）由于車輛荷載引起的斷板；（3）除上述原因引起的斷板應(yīng)進行針對性處置外，水泥混凝土路面斷板多因施 過程控制引起： 干縮裂縫、冷縮裂縫、切縫不及時、其它原因：這里所說是其他原因，不包括路基路面強度不足、沉降和荷載原因。 斷板病害的處置對策 1.1.3 斷板的成因分析與預(yù)防措施 嚴格控制混合料組成配合比，嚴格把住材料關(guān)； 水泥混凝土必須振搗均勻密實，并注重施工作業(yè)的連續(xù)性

11、； 施工中及時正確地切縫是預(yù)防斷裂病害的有力措施；4 在基層施工中，使基層表面平整，也是預(yù)防混凝土路面斷裂的有效措施； 5 在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)； 6 正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫，是預(yù)防斷板的有力措施； 7 正確安裝傳力桿可以防止斷板； 在混凝土面板底面與基層頂面間設(shè)置滑動層，減少面板與基層間的摩阻力； 加強養(yǎng)生和養(yǎng)護，嚴格控制開放交通時間； 混凝土面板在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫。 2 表面裂縫 主要是由混凝土混合料的早期過快失水干縮和炭化收縮引起混凝土板的表面裂縫。表面裂縫給混凝土路面的耐磨性帶來了不利影響。嚴重的表面裂縫，會使水泥混凝土

12、路面較快出現(xiàn)裸露砂石現(xiàn)象，如不及時處理，將降低水泥混凝土路面的表面功能和行車舒適性。 2.1 表面裂縫的成因分析及裂縫類型 失水干縮表面裂縫 這種塑性裂縫的發(fā)生時間，大致與泌水消失時間對應(yīng)，在混凝土澆注后數(shù)小時，混凝土表面可能普遍出現(xiàn)細微的龜裂； 碳化收縮表面裂縫 混凝土碳化收縮速度較失水收縮速度慢得多，因而由碳化帶來的表面裂縫對混凝土強度的危害并不大，有時碳化甚至能增加混凝土的強度。2.2 表面裂縫修復(fù) 表面裂縫俗稱“硬縫”，在行車無礙的情況下一般不予處置； 對發(fā)生的嚴重表面裂縫，可采取表層薄層修補法進行修復(fù)。即在施工時混凝土強度達到設(shè)計強度的40%以上、或混凝土路面達到設(shè)計后，將表層810

13、cm的混凝土鑿除，采用類超薄水泥混凝土路面技術(shù)加鋪恢復(fù)表面功能。2.3 表面裂縫的預(yù)防 加強混凝土拌和材料計量的控制，嚴格控制水灰比； 裝運混凝土接卸料高度落差不應(yīng)大于150cm，運輸過程中應(yīng)防止漏漿、漏料和減少顛簸，車輛起步和停車要平穩(wěn)，人工鋪筑混凝土時應(yīng)采用“扣锨”方式，防止拌合料產(chǎn)生離析； 振實混凝土必須使其達到均勻連續(xù)的混合物，振搗速度應(yīng)緩慢而均勻，連續(xù)不斷行進，使混凝土中的氣泡排除干凈。3 起皮（亦稱脫皮） 水泥混凝土路面表層上下脫開，板面淺層內(nèi)所發(fā)生的病害稱為起皮。 3.1起皮的成因 ： 施工時水灰比過大： 混凝土施工時對表面灑水提漿： 泌水過程未結(jié)束即完成收漿飾面，泌水析出的自由

14、水使水泥漿“游離”漂浮在混凝土表面，混凝土硬化后浮漿脫落形成起皮。 3.2 起皮的處置 一般情況下，如果起皮不造成嚴重露骨，可不予修復(fù)。因為起皮只有13mm，難于修復(fù)，而且往往會弄巧成拙。如果露骨嚴重，可按整板鑿除浮漿，采用環(huán)氧修補砂漿或水性環(huán)氧薄層修補砂漿進行修補，也可以采用類超薄水泥混凝土路面技術(shù)加鋪恢復(fù)表面功能，即采用小石子混凝土施工。 3.3起皮的預(yù)防 起皮應(yīng)在水泥混凝土路面施工過程中予以控制。 嚴格控制水灰比。 嚴格禁止灑水提漿； 必須在泌水過程結(jié)束后完成收漿飾面。 4.坑洞 （概念）：水泥混凝土路面的坑洞是指路面表面出現(xiàn)面積很小、深度很淺的小坑。 4.1坑洞的成因分析： 坑洞主要是

15、在水泥混凝土路面施工時造成的。它是由于砂石材料含有大泥塊、煤塊等雜物，在混凝土拌制過程中這些雜物未能被“粉碎”而成塊狀的融入混凝土中（如果被“粉碎”融入混凝土中，混凝土的品質(zhì)也將受到影響），在混凝土硬化后這些雜物所在部位呈“軟弱”狀態(tài)，因行車等因素使泥塊、煤塊脫落而形成坑洞。水泥混凝土路面使用中局部受到強力破壞也可能產(chǎn)生坑洞。4.2 坑洞的修復(fù) 坑洞表面積50cm2時，因不影響行車和外觀，可不修復(fù)?？佣摧^大時，應(yīng)切成矩形，拌制膨脹混凝土修補。 4.3坑洞的預(yù)防 坑洞是在施工過程中形成的，所以應(yīng)在施工中預(yù)防。為預(yù)防坑洞，應(yīng)該控制原材料，特別是要嚴格控制粗細集料。 采購的集料質(zhì)量必須符合規(guī)范要求

16、； 運送集料的車輛車廂必須用水沖洗潔凈； 對細集料（特別是河沙）過篩，清除泥塊； 預(yù)防水泥混凝土路面遭受強力破壞。5 水泥混凝土路面的“白改黑”技術(shù) 隨著交通量增長和運營年限增加，本著提高路面承載力、舒適性、維修簡便的原則，對原有的水泥混凝土路面病害進行處理后或水泥混凝土路面“碎石化”后加鋪瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層的工程技術(shù)，簡稱“白改黑”。 “白改黑”技術(shù)充分利用了舊路資源和行車舒適性，大大提高了道路運輸能力。 5.1 水泥混凝土路面病害處置后加鋪瀝青混凝土路面的“白改黑”技術(shù)這項技術(shù)適用于路面病害破損率較低的路段。這種“白改黑”的程序為： 水泥混凝土路面的彎沉值檢測與病害處置 水泥混凝土路面病害處

17、置原則 一般認為，應(yīng)用“白改黑”技術(shù)時對水泥混凝土路面病害的處置應(yīng)采用舊水泥混凝土板塊的單點實測彎沉值和板間實測彎沉差雙重控制。 A 板塊單點實測彎沉(單位：001mm)控制指標： 、單點實測彎沉值Lr14，不予處理； 、單點實測彎沉值1440，整塊板破碎，處理基層，新澆水泥混凝土板塊。 B 板間實測彎沉差控制指標：壓漿后兩相鄰板間實測彎沉差控制在006 mm以內(nèi)。否則應(yīng)對彎沉值大的板塊進行壓漿補強。 水泥混凝土路面板脫空的壓漿處理 舊水泥混凝土路面面板板底壓漿施工工藝可劃分為： 水泥混凝土路面的病害處置 壓漿是“白改黑”中處理路面病害最基本的方法。對于斷板的換板和路基、路面基層的病害處置，應(yīng)

18、參照前述有關(guān)方法進行處置。灌縫和路面裂縫處理 水泥混凝土路面的縮縫、賬縫和施工縫會出現(xiàn)填縫料剝落、擠出、老化和出現(xiàn)間隙等現(xiàn)象，要進行必要的處理。應(yīng)先清除縫內(nèi)雜質(zhì)，清吹干凈，然后將橡膠瀝青等填縫材料加熱后灌縫。 當水泥混凝土板上裂縫程度較輕時，不作為斷板處理，但必須對其裂縫采取措施進行維修。對于較寬的裂縫(3 mm)，應(yīng)先清除縫內(nèi)雜物，并在上口適當擴展成倒梯形， 頂寬 1520 cm，底寬 515 cm，深度為板厚 1/3 左右，再灌縫粘結(jié)；對于較細的裂縫，進行灌縫處理，并適當把縫擴成 V 字形，頂寬 515 cm，深度為板厚 1/3 左右。對于輕微的裂縫且縫寬1 mm，可不作處理。這種處理方法

19、與養(yǎng)護中的處置方法是有所區(qū)別的，它是以為瀝青混凝土路面提供整體性能優(yōu)越的下承層為準確定的。 鋪設(shè)土工合成材料 對于“白改黑”后瀝青路面（含AC與ATB結(jié)構(gòu)）小于10cm者，宜在縮縫、賬縫和施工縫上鋪設(shè)土工合成材料，預(yù)防反射裂縫。工合成材料宜采用玻纖格柵類較薄的材料類型。玻纖格柵在縫的兩邊各鋪設(shè)4050cm，用水泥釘牢固錨釘。-1 噴灑粘層油 不設(shè)應(yīng)力吸收層時，應(yīng)在瀝青路面鋪筑前噴灑乳化瀝青（改性乳化瀝青）粘層油，噴灑量按0.30.5L/m2控制。-2 鋪設(shè)SAMI或其它類型的應(yīng)力吸收層 SAMI 應(yīng)力吸收層，是一種預(yù)防瀝青路面反射裂縫的技術(shù)措施。SAMI 是由橡膠瀝青和一定級配的碎石材料分層撒

20、布而形成的一種柔性防裂層。SAMI 具有良好的抗變形性能，可以吸收水泥路面接縫處豎向或橫向位移，減少裂縫處瀝青面層的受力，從而減少或消除瀝青路面反射裂縫。應(yīng)力吸收層作為結(jié)構(gòu)層的一個中間層，其厚度很薄，僅為 1 cm，因此， 對其材料的性能有著很高的要求，其結(jié)合料必須具有高彈性及良好的高低溫性能。 鋪筑AC瀝青混凝土面層。瀝青混凝土面層鋪筑按現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定進行。5.2 水泥混凝土路面“碎石化”后加鋪瀝青混凝土路面的“白改黑”技術(shù) 水泥路面碎石化的相關(guān)介紹和特點 這是從美國引進、近幾年發(fā)展起來的一種“白改黑”技術(shù)，它適用于破損率高的舊水泥混凝土路面。實施碎石化的主要設(shè)備有MHB（

21、MultipleHead Breaker）類設(shè)備和共振式設(shè)備兩種。這兩種設(shè)備相比，共振式碎石化設(shè)備破碎程度較高，破碎后顆粒粒徑更小，因而板塊強度損失程度也較大，需要加鋪的路面要求更高，不夠經(jīng)濟，因此，目前MHB逐步發(fā)展成為碎石化的主要設(shè)備。其特點為：碎石化能使原水泥混凝土板塊在平面上強度分布均勻；碎石化后仍能保留水泥混凝土路面的一定強度；碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒徑合理，不會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。 水泥混凝土路面碎石化技術(shù) 碎石化技術(shù)是利用美國進口的多錘頭破碎機將舊水泥混凝土路面破碎成表層小于8cm 、板底小于38cm 的混凝土塊， 經(jīng)壓實后作為新建路面基層或底基層。破碎后的

22、水泥混凝土路面粒徑自上而下逐漸增大，內(nèi)部形成緊密的咬合嵌擠的結(jié)構(gòu)，可以比較充分地保留原路強度；表層破碎充分，作為應(yīng)力消散層，徹底消除應(yīng)力集中現(xiàn)象。 碎石化技術(shù)是目前解決水泥混凝土路面反射裂縫最徹底的方法，同時具有施工速度快、振動小、造價低的特點以及重要的環(huán)保意義。實測項目1、彎沉檢測：采用貝克曼梁檢測，每20米檢測1點計彎沉值（0.01mm）；2、破碎粒徑 頂面 7.5cm ；中部22.5cm；底部37.5cm 水泥混凝土路面碎石化技術(shù) 水泥混凝土舊路面多錘頭碎石壓穩(wěn)工藝 施工工藝流程： 、MHB破碎一遍；、Z型壓路機振動壓實2-3遍； 、鋼輪壓路機振動壓實3-4遍 、灑布乳化瀝青； 、撒布石屑、