1、高速公路常见路面病害及其对策总第 236 期2009 年第 5 期交通科技TransportationScienceTechnologySerialNo.236No.5Oct.2009高速公路常见路面病害及其对策马亚平(甘肃省兰州公路总段兰州 730030)摘要对兰州地区高速公路的典型路面病害进行了归纳分类,并对病害产生的原因和影响因素进行了分析,同时提出了病害防治措施.关键词沥青路面病害对策我省第一条高速公路天水至北道高速公路建于 1994 年,道路全长 13.5km,经过近 1O 年的发展,截至 2008 年底我省已建成 16 条高速公路共1316km,为甘肃的经济建设发挥了重大的作用,沥
2、青路面在高速公路建设中也得到了长足的发型病害,为了能标本兼治,笔者结合多年的养护施工管理经验,就高速公路上常见的沥青路面病害进行分析与探讨.1 沥青砼路面的典型病害展.我总段管养兰州地区共 353km 的高速公兰州公路总段所属管养路段沥青砼路面的典路,通过近 2 年的养护管理与观察,发现了一些典型病害见表 1 所列.表 1 沥青砼路面的典型病害由表 1 可见,高速公路沥青路面典型病害主要有:沉陷,水损坏,裂缝,车辙 4 种.2 病害产生的原因及影响因素2.1 沉陷路面表面的局部不均匀凹陷主要是由于路基土压实度不够,导致路面在横向和纵向产生不均匀沉陷,同时由于路基压实度差导致路基强度显收稿日期:
3、20090613着降低,路面承载能力不足而产生路面早期损坏现象.在很多高填方或填挖结合部路段,碾压机械很难达到需要压实的位置而使填方路堤的下部无法压实,导致沉陷.另外桥头沉陷在路基路面变形中也较为常见,尤其是桥涵的台后填土压实不够,导致桥头涵顶跳车比较普遍,其原因是由于路基路面的沉降量与桥梁基础的沉降量差异过大引起.因为高速公路设计大中型桥梁通常采用桩基础,桥台的沉降量很小,而桥头填土往往较高,路基路面容易造成很大的沉降,从而产生错台高马亚平:高速公路常见路面病害及其对策 2009 年第 5 期差,引起跳车.2.2 水损坏水损坏是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见,也是破坏力最大的一种病害,其
4、主要破坏形式有网裂,坑槽,翻浆等.水损害易发生在排水不良的路段,施工中开挖路面往往可以看见有积水或泥浆.一般情况下,不会整个路面同时破坏,而是局部形成坑槽,车流量大的路段尤其严重,这主要是由于沥青混合料的离析造成粗集料集中,形成局部区域空隙率过大,使路面渗水发生破坏.2.3 裂缝沥青路面的裂缝主要是由于地基和填土不均匀沉降引起的,特别是在占用以前的旧路基拓宽地段,由于土质台阶未按规范严格施工,分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区.还有一种原因就是在冰冻地区的沥青路面上,由于路基冻胀引起的裂缝.龟裂是路面在车辆荷载的反复作用下,由于路面结构的强
5、度不足而产生的.另外,基层排水不良,低温时沥青混合料变硬或变脆,也可能造成龟裂.2.4 车辙车辙是路面的行车道,超车道在重车碾压下形成的超过 10mlTJ.不可恢复的纵向带状凹槽,这种病害在高速公路上非常普遍.产生的主要原因是:路面的结构层组合不合理导致路面各层受力不均匀;或者由于不能很好地传递荷载造成应力集中而发生变形;路面厚度太薄,不能承受荷载而发生变形;沥青混合料的高温性能不良,造成路面失稳;夏天高温超过了沥青和沥青混合料能承受的高温极限.3 病害防治对策3.1 沉陷防治(1)基本消除地基沉降.地基在其本身和路面的恒载长期作用下逐渐产生沉降,主要是地基内部各个不同土层在其上恒载长期作用逐
6、渐产生的固结变形,因此应从地基处理上采取措施基本消除地基沉降.(2)消除桥头填土的固结变形.桥头填土高度大,作业面小,压路机往往作业面不够,不能正常碾压,因此,桥头填土的压实度常小于正常路堤的压实度,从而产生了沉降.施工中桥梁涵洞台背填土应该采用石灰或水泥稳定类土,采用桥头搭板方法来控制桥头跳车.3.2 水损坏防治对策(1)防止或减少水分进入沥青混合料内部,不让其侵人到沥青与集料的界面中去,重点控制沥青混合料的级配,尤其是减小空隙率.(2)提高沥青与集料的粘附性,增强集料之间的粘结力.(3)提高压实标准,减小空隙率.为尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性,应高度重视沥青面层的压实度,上面层不小于
7、 98,中,下面层不小于 97.(4)路面结构设置排水层或结构层.即使是很致密的级配,沥青面层本身是透水的,摊铺时沥青混合料离析而产生局部透水,尤其是雨季水不可避免地通过沥青面层进入内部.设计中应尽量少采用埋置式路缘石,防止水渗入路面内部.3.3 裂缝防治对策(1)对路面强度不足的裂缝在施工中应严把进场集料的质量关,控制路基与路面的压实度,严格按规范施工,减少不均匀沉降引起的裂缝.(2)加强基层施工质量,做好纵横向排水,保证基层不积水,防止混合料被水浸泡后强度降低和集料散失.同时要保证基层的养生质量,养生期间禁止车辆通行,达到设计强度才可开放交通.(3)垫层在排水,保温和路面的水稳定性方面起着
8、重要作用,设计施工中应充分地予以考虑,同时应保证施工质量.3.4 车辙防治(1)车辙的产生与沥青混合料的高温抗剪切强度有密切的关系,使用温度稳定性好的沥青是提高沥青混合料稳定度的重要措施,在规定沥青标号范围内使用较稠和粘度高的沥青,可以提高沥青混合料的抗变形能力.(2)采用聚合物(如 SBS,SBR)改性沥青,可以改善沥青混凝土的使用性能,使其满足设计使用期问交通条件的要求,可减少高温时的永久变形或增加低温时的抗疲劳能力.同时,还有改善结合料与矿料粘结强度的能力.聚合物加入沥青后使沥青变稠,粘度增加减小了温度敏感性,从而相应地减少永久变形并改善沥青混凝土层的荷载分布能力.弹性体聚合物的加入,增
9、加总变形中的弹性变形,可减少粘滞变形的量,并可改善沥青混凝土的柔性.(3)矿料级配组成对混合料高温稳定性起决定性作用,目前国内常用的面层沥青混凝土,主要以密实型为主.SMA 是一种粗集料间断级配沥总第 236 期 2009 年第 5 期交通科技TransportationScienceTechnologySeria1No.236NO.5()ct.2009高速公路中修养护工程常见病害治理措施刘书祥(河北路桥四分公司邢台 054000)摘要总结了河北省几条高速公路中修养护工程的施工经验,分析了高速公路沥青路面中修养护工程中常见病害的成因,并提出了相应的治理措施以及施工中应注意的事项.关键词高速公路
10、中修养护病害治理措施随着交通量的不断增长,尤其是重载超载现象严重,致使运营中的高速公路各种路面病害不断出现,影响了行车的快速,安全,舒适,畅通,因此,必须及时采取合理的措施处理道路出现的各种病害.河北省最近 2 年对京石,石安,京秦,石黄等几条高速公路进行了中修养护,以维持道路较高的服务能力.实践证明,养护工程质量的好坏直接制约着高速公路的运营质量.下面就中修养护病害治理施工经验加以总结.1 沥青路面病害类型及成因1.1 裂缝裂缝是沥青路面的主要损坏形式之一,包括纵向裂缝,横向裂缝,网裂,龟裂,弯曲裂缝等.沥青路面产生裂缝后,导致渗水,危害面层,基层.由于水分不断从裂缝进人基层,甚至路基,致使
11、结构层软化导致路面承载力下降,使路面损坏程度逐渐加大,因此,应及时进行修补,防止裂缝进一步发展 l_】J.收稿日期:200904151.2 松散,坑槽,沉陷(1)沥青路面的坑槽往往都是由轻微病害发展为较严重的坑槽病害.一般都是起初局部发生网裂,松散,并在交通载荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽.沥青与石料粘结性差,沥青混合料的粘附性和抗剥离性差,沥青路面孔隙率过大,以及沥青路面在施工过程中诸如混合料离析,压实度不均匀等,使路面沥青混合料存在许多薄弱点,这些薄弱部位很容易被路表水侵入,滞留在路面面层中.尤其是连续雨天时路面面层将长时间处于饱水状态,给路面造成严重水损坏.在低温时水易结冰,经多次
12、冻融循环作用后,沥青混合料酥松,使路面出现坑槽等破坏;在高温时,在高速行驶的车辆荷载反复作用下,渗水成为瞬间有压水,在有压水的长期浸泡和冲刷下,沥青与石料的粘附力逐渐下降,包裹在石料表面的沥青膜被剥落,使混合料松散,并逐步形成坑槽.(2)车辆滴漏油污侵蚀沥青路面,使被侵蚀处沥青混合料离析,沥青膜剥落,造成路面局部松散,进而出现坑槽.(3)路面沉陷的主要原因是路基及基层密实青混凝土,集料组成中,大小颗粒不是连续存在,有足够的粗集料形成空间骨架,又有必要数量的细集料填充于骨架间的空隙,使混合料有较高的密实度而形成一种骨架密实结构,内摩阻力和粘结力均较高,有很好的抗车辙能力.(4)通常情况下,沥青混合料的抗车辙能力,其级配矿料相互嵌挤的骨架作用的贡献占 60,而沥青胶结材料的性质提供 4O 的抗变形能力.因此,矿料级配是否合理,骨料间是否能有效嵌挤对沥青混合料的高温稳定性起主导作用.4 结语高速公路沥青路面病害的产生有多方面的因素,无论是设计还是施工方面都存在着一些不足.鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理,提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益.
