路面病害【The road noodles disease harm】:
無論是水泥還是瀝青路面,在通車使用一段時間之后,都會陸續(xù)出現(xiàn)各種損壞、變形及其它缺陷,這些我們統(tǒng)稱為路面病害。早期常見的病害有:裂縫、坑槽、車轍、松散、沉陷、橋頭涵頂跳車、表面破損等。具體情況如下:
病害分類
裂縫
一、瀝青路面裂縫。瀝青路面出現(xiàn)的裂縫
按其成因不同分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。裂縫是瀝青路面主要的一種破損形式。
橫向裂縫
載荷型裂縫:由于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)或施工質(zhì)量低劣或者由于車輛嚴(yán)重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而斷裂。
非載荷型裂縫:橫向裂縫主要形式,這種裂縫分為兩種情況:瀝青面層溫度縮裂和基層反射裂縫。
橫向裂縫產(chǎn)生的原因:路面橫向施工縫未處理好,接縫不緊密結(jié)合不良;溫度下降路面收縮引起橫向開裂。
縱向裂縫
一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時兩幅接茬處未處理好,車輛載荷與環(huán)境因素作用下逐漸開裂;
第二種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻(含半填半挖路段)或由于路基邊緣受水浸泡產(chǎn)生不均勻沉陷而引起。
二、龜裂、網(wǎng)裂:
瀝青路面產(chǎn)生網(wǎng)裂和龜裂的原因之一是路面結(jié)構(gòu)中夾有柔
軟和泥灰層,粒料層松動,水穩(wěn)定性差,在荷載作用和雨水浸入下發(fā)生唧漿,產(chǎn)生龜裂,從而引起路面損害。其二是瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差,即瀝青混合料的粘結(jié)性差,或?yàn)r青延度低,從而抗裂性差,加之水分的滲入,造成路面龜裂。進(jìn)而引起路面破壞。
三、混凝土面板的裂縫;炷撩姘宓牧芽p可分為表面裂縫和貫穿板全厚度的裂縫(貫穿裂縫)。
表面裂縫主要是由砼混合料的早期過快失水干縮和碳化收縮引起的,表面裂縫的出現(xiàn),一般只給砼路面的耐磨性帶來不利的影響。
貫穿裂縫分為橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、板角裂縫等。
裂縫按照尺寸分類:
微裂縫:此類裂縫縫寬小于5 mm,裂縫邊緣無碎裂或僅有輕微碎裂,沒有或有少量支縫,對車輛行駛的平穩(wěn)性影響不太大;
小裂縫:此類裂縫寬為 5~15mm,裂縫邊緣有輕微碎裂,并有少量支縫,裂縫兩側(cè)有微量錯臺,會引起車輛輕微跳動;
中裂縫:此類裂縫縫寬為15~25 mm,裂縫邊緣有中等碎裂,并有少量支縫,裂縫兩側(cè)有少量錯臺,會引起車輛明顯跳動;
大裂縫:此類裂縫縫寬大于25mm,裂縫邊緣有嚴(yán)重碎裂,并有較多支縫,裂縫兩側(cè)有較大錯臺,會引起車輛劇烈跳動。
裂縫危害:
瀝青路面出現(xiàn)裂縫后,路面水下滲浸泡路面結(jié)構(gòu)層,降低路面承載力。一方面水使瀝青粘附性減少,從而導(dǎo)致瀝青混合料強(qiáng)度、勁度減少,并使瀝青從集料表面剝落;另一方面在雨季,路面裂縫中的自由水,在行車載荷的作用下,會產(chǎn)生相當(dāng)大的動水壓力,壓力水不斷沖刷基層材料中的細(xì)料,細(xì)料漿被逐漸壓擠出裂縫,形成瀝青面層裂縫處的唧漿,細(xì)料漿一旦被唧出,瀝青面層就會沿著裂縫產(chǎn)生下陷現(xiàn)象,同時在裂縫的兩側(cè)引起新的裂縫,導(dǎo)致路面裂縫兩側(cè)破碎,并逐漸引發(fā)路面大面積損壞。
水泥路面出現(xiàn)裂縫以后,雨水就可透過裂縫進(jìn)入路面基層或土層,車輛通過路面裂縫所
在區(qū)域,受車輛或輪胎后的真空抽吸作用,雨水連同經(jīng)雨水浸泡的基層漿液將會擠出路面,形成板下脫空,水泥砼路面逐漸形成大面積斷裂破碎。
裂縫是路面各類破損中常見、易發(fā)生和早期產(chǎn)生的病害之一,它伴隨著道路的整個使用期,并隨著路齡的增長而加重。路面出現(xiàn)裂縫不但影響路容美觀和行車的舒適性,而且容易擴(kuò)展造成路面的結(jié)構(gòu)性破壞,縮短路面的使用壽命。因此路面出現(xiàn)裂縫,應(yīng)及時進(jìn)行密封修補(bǔ),否則雨水及其他雜物就會沿裂縫進(jìn)入面層結(jié)構(gòu)及路基,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面局部或成片損壞。
建議:水泥路、瀝青路:微、小、中裂縫,可以開槽清縫和壓力灌注密封膠進(jìn)行灌縫。瀝青路面大裂縫,建議采用瀝青熱再生修補(bǔ)工藝進(jìn)行修補(bǔ)。
車轍
車轍是路面上行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽,
深度在1.5cm以上,數(shù)量按實(shí)有長度乘以變形部分的平均值計算。車轍在行車荷載重復(fù)作用下,有擴(kuò)展和累積的趨勢。
影響車轍產(chǎn)生的原因:
車轍產(chǎn)生受內(nèi)外因綜合影響,內(nèi)因包括瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計,外因包括施工、交通、氣候條件。
車轍的分類:
結(jié)構(gòu)性車轍:由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度,發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久變形。這種車轍寬度較大,兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象,橫斷面成凹字形。
流動性車轍:在高溫條件下,車輪碾壓反復(fù)作用,荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定度極限,使流動變形不斷累積形成車轍。這種車轍一方面車輪作用部位下凹,另一方面車輪作用甚少的車道兩側(cè)反而向上隆起,在彎道處還明顯往外推擠,車道線或者停車線因此可能成為變形的曲線。
磨損性車轍:由于車輛不斷磨損地面,特別是大量重型超載車輛渠道化的行駛在主車道上,磨損路面也會形成車轍。
壓實(shí)不足引起的車轍:這是屬于非正常情況車轍,是由于施工控制不嚴(yán)造成的。由于瀝青面層本身壓實(shí)不足,致使通車后的第一個高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓密,在交通車輛反復(fù)碾壓作用下,空隙率不斷減小,達(dá)到極限參與空隙率才趨于穩(wěn)定。它不僅產(chǎn)生壓實(shí)變形,而且平整度迅速下降,形成明顯的車轍。這種由于施工不良造成的非正常性車轍在我國是非常普遍的。
建議
微表處。使用微表處設(shè)備的車轍專用攤鋪箱,在原有路面攤鋪一層瀝青混合料,在路面上形成瀝青稀漿封層。微表處修復(fù)防水性能優(yōu)異,路面美觀度高、抗滑性能出色,目前我司代理銷售的美國CPM公司微表處設(shè)備是國際上的知名品牌。
熱再生修補(bǔ)。熱再生修補(bǔ)可以很好的解決車轍修補(bǔ)中舊料的就地再生重復(fù)利用的問題,大大降低施工修補(bǔ)成本,同時可以避免了舊料存放中的環(huán)境污染和大面積占地的問題。比較適用于車轍數(shù)量總面積不大的情況下使用。
重新銑刨攤鋪。如果車轍整體數(shù)量已經(jīng)很多,同時車轍的成因?yàn)閴簩?shí)不足并且道路通車時間已經(jīng)較長時間,原有路面已經(jīng)老化的情況的話,那么我們推薦采用銑刨攤鋪的方法進(jìn)行車轍修復(fù),這樣利用壓路機(jī)對攤鋪后的路面進(jìn)行壓實(shí),能更好的保證道路的通車效果。
坑槽
坑槽:路面坑槽是在行車作用下,路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼。
坑槽深度一般大于2cm,面積在0.04㎡以上。如小面積坑槽較多,又相距很近(20cm以內(nèi)),應(yīng)合在一起計算。瀝青路面坑槽都有一個形成過程,起初局部龜裂松散,在行車荷載和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。
坑槽類型。坑槽分為:壓實(shí)不足性坑槽、厚度不足性坑槽、水損害性坑槽。
壓實(shí)不足性坑槽。施工時混合料溫度太高,使瀝青老化,粘結(jié)性降低、脆性增加,導(dǎo)致壓實(shí)不夠,粘結(jié)不牢,在行車荷載的作用下,形成坑槽;還有一種情況是混合料溫度太低,攤鋪不均勻,壓實(shí)不充分,導(dǎo)致壓實(shí)度不夠形成坑槽。
厚度不足性坑槽。路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán),導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠,在行車作用下,部分混合料易被帶走,形成坑槽。
水損害性坑槽。瀝青路面早期破壞中常見的坑槽,其形成過程如下:在開始階段,水份侵入瀝青和集料的界面,以水膜或水汽的形式存在,影響瀝青與集料的粘附性;在反復(fù)荷載的作用下,瀝青膜與集料開始剝離;漸漸的,路面開始麻面、松散、掉粒;后形成坑槽。
建議:
熱再生修補(bǔ)。采用熱再生修復(fù)可以避免老式修補(bǔ)方法:冷料填充法(冷料冷補(bǔ))、挖補(bǔ)法(熱料冷補(bǔ))修補(bǔ)過程中出現(xiàn)的弱接縫問題,而且熱再生修補(bǔ)可以將原有的舊瀝青路面進(jìn)行再生利用,避免了舊料報廢后出現(xiàn)的污染和占地的問題,同時大大降低了客戶使用成本
噴補(bǔ)式修補(bǔ)。我司引進(jìn)美國原裝進(jìn)口"噴補(bǔ)王"路面修補(bǔ)設(shè)備,該設(shè)備采用重力和空氣動力學(xué)原理,利用高壓空氣將分別獨(dú)立儲存的骨料和快裂快凝型乳化瀝青拌合后,噴射到病害中,具有修復(fù)速度快、維持時間長等特點(diǎn),可以脫離拌合場施工,滿足了坑槽多發(fā)并且分布范圍廣的施工要求。
冷銑刨熱攤鋪修補(bǔ)。如果坑槽面積過大的話那么冷銑刨加熱攤鋪的形式則更為適合,對于大面積的病害可以做到快速修復(fù),效率會更高。
表面功能下降
表面功能衰減、抗滑、噪聲、濺水和水霧等功能下降
路面功能迅速下降的主要原因。
瀝青標(biāo)號過大(針入度偏大),瀝青用量多,路面漸漸泛油,構(gòu)造深度下降,甚至變成光滑油面。
粗集料不耐磨,迅速磨光。石料磨光是表面功能衰減的主要原因,它取決于粗集料的品種。石灰?guī)r集料路面的摩擦系數(shù)在通車半年到一年便可能下降到底值,而堅硬耐磨的石料的磨光期則可以維持很長時間。
建議
彩色防滑路面。在不破壞現(xiàn)有的道路(瀝青、水泥)表層的情況下,利用進(jìn)口ENNIS公司的環(huán)氧型彩色防護(hù)路面,形成0.5-1CM的耐磨、彩色防滑層,這樣既可以提高路面的通車性能,又可以利用彩色路面對駕駛員進(jìn)行提示,形成抗滑、美觀、實(shí)用的道路通車效果,無論在高速、各等級公路還是市政道路上都可以使用。
微表處。在大面積路面因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)表面功能下降的情況下,推薦采用微表處工藝進(jìn)行路面的功能回復(fù)。
沉陷、錯臺、橋頭涵頂跳車。
淪陷
沉陷
由于路基產(chǎn)生豎向變形導(dǎo)致路面下沉,
有均勻
沉陷
沉陷、不均勻沉陷、
局部較大面積沉陷。
錯臺
接縫處或者裂縫相鄰面板出現(xiàn)垂直高差的現(xiàn)象。
橋頭涵頂跳車
由橋臺臺背填土壓實(shí)不夠而引起路基不均勻沉降,使路面產(chǎn)生沉陷,形成跳車。
橋頭跳車
沉陷、橋頭跳車產(chǎn)生的原因。沉陷與橋頭跳車的產(chǎn)生除了上述的原因之外,很多時候都是施工質(zhì)量沒有嚴(yán)格控制造成的。
建議:
冷再生。冷再生設(shè)備利用原有道路材料,配合添加相應(yīng)的細(xì)料和水、再生劑等,按照一定比例拌合,在常溫下從新回填入沉陷面,整平后再使用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行處理,完成整體路面的從新恢復(fù)。原有路面再生利用不會出現(xiàn)拋棄和污染,節(jié)約成本。
冷銑刨熱攤鋪。首先利用冷銑刨方式將原有的沉陷路面表層進(jìn)行處理,然后攤鋪新的熱瀝青混合料,整平后進(jìn)行壓實(shí)。這種維修方法適合大面積、淺表性沉陷的使用,施工速度快,通車時間短,修復(fù)后的外觀效果好。
BJ200橋梁無縫伸縮縫。利用進(jìn)口BJ200橋梁無縫伸縮縫進(jìn)行橋頭跳車的處理,對橋臺臺背進(jìn)行開槽、填實(shí)處理壓實(shí)。利用無縫伸縮縫工藝,施工速度快,通車時間快,可以半幅施工不會影響橋梁的正常通車,完全防水后期免維護(hù),大大降低后期施工養(yǎng)護(hù)成本,采用無縫伸縮縫工藝對于上下、左右各方向有一定伸縮空間,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠,使用壽命長。提高通車舒適度,降低噪音,而且可以隨橋面維修,使用靈活。
總之,路面破損產(chǎn)生的原因可歸納為以下七個方面:交通條件、氣候條件、施工因素、材料因素、設(shè)計因素、排水條件、管理水平。
道路術(shù)語
路面結(jié)構(gòu):
根據(jù)設(shè)計要求和就地取材的原則,路面可用不同材料分層鋪筑。通常包括面層、基層、墊層等層次。
墊層:設(shè)于基層以下的結(jié)構(gòu)層。其主要作用是隔水、排水、防凍以改善基層和土基的工作條件。
路基(基層):用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。它承受本身巖土自重和路面重力,以及由路面?zhèn)鬟f而來行車荷載,是整個公路構(gòu)造重要組成部分。
面層:用筑路材料鋪在路基上供車輛行駛的層狀構(gòu)造物。具有承受車輛重量、抵抗車輪磨耗和保持道路表面平整的作用。按其力學(xué)特征分為剛性路面和柔性路面。剛性路面在行車荷載作用下能產(chǎn)生板體作用,具有較高的抗彎強(qiáng)度,如水泥混凝土路面。柔性路面抗彎強(qiáng)度較小,主要靠抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度抵抗行車荷載作用,在重復(fù)荷載作用下會產(chǎn)生殘余變形,如瀝青路面。
剛性路面:剛度較大、抗彎拉強(qiáng)度較高的路面。一般指水泥混凝土路面。
柔性路面:剛度較小、抗彎拉強(qiáng)度較低,主要靠抗壓、抗剪強(qiáng)度來承受車輛荷載作用的路面。各類瀝青面層、塊石面層,各種未經(jīng)處理的粒料基層(如天然砂礫)叫做柔性基層。
磨耗層:面層頂部用堅硬的細(xì)粒料和結(jié)合料鋪筑的薄結(jié)構(gòu)層。其作用是改善行車條件,防止行車對路面的磨損,延長路面的使用周期。
路肩:指的是位于車行道外緣至路基邊緣,具有一定寬度的帶狀部分(包括硬路肩與土路肩),為保持車行道的功能和臨時停車使用,并作為路面的橫向支承。
白改黑:把水泥混凝土路面(灰白色)改建為瀝青混凝土路面(黑色)。白改黑后的道路路面與輪胎之間附著力增強(qiáng),車輛行駛起來更加安全,更加平穩(wěn);車輛行駛產(chǎn)生的噪音將大幅度下降;黑色瀝青路面吸塵性能較好,能有效吸收車輛行駛過程中的揚(yáng)塵。
罩面:為改善瀝青路面的使用質(zhì)量,提高路面的防水、抗滑能力和平整度,在原有瀝青路面上加鋪的細(xì)石薄瀝青面層。罩面也指在混凝土表面做細(xì)砂漿保護(hù)層。
稀漿封層:采用機(jī)械設(shè)備將乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層。按照礦料級配的不同,稀漿封層可以分為細(xì)封層、中封層和粗封層,分別以ES-1、ES-2、ES-3表示;按照開放交通的快慢,稀漿封層可以分為快開放交通型稀漿封層和慢開放交通型稀漿封層;按照是否摻加聚合物改性劑,稀漿封層可以分為稀漿封層和改性稀漿封層。
微表處:稀漿封層高級形式,由聚合物改性乳化瀝青、100%軋碎石料、礦物填料、水和必要的添加劑組成,使用專門的施工設(shè)備邊拌和邊攤鋪。
小修保養(yǎng):對公路及其沿線設(shè)施經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和修補(bǔ)其輕微損壞部分的作業(yè)。
中修工程:對公路及其沿線設(shè)施的一般性損壞部分進(jìn)行定期的修理加固,以回復(fù)公路原有技術(shù)狀況的工程。
大修工程:對公路沿線設(shè)施較大損壞進(jìn)行周期性綜合修理,以全面恢復(fù)到原技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工程。
改建工程:對公路及其沿線設(shè)施因不適應(yīng)現(xiàn)有交通量增長和荷載需要而進(jìn)行全線或者逐段提高技術(shù)等級指標(biāo),顯著提高其通行能力的較大工程項(xiàng)目。
壓實(shí)度:路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一,表征現(xiàn)場壓實(shí)后的密度狀況,壓實(shí)度越高,密度越大,材料整體性能越好。
瀝青:由不同分子量碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的黑褐色復(fù)雜混合物,呈液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài),是一種防水防潮和防腐的有機(jī)膠凝材料。主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種。
改性瀝青:指添加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的膠粉等改性劑,或采用對瀝青進(jìn)行輕度氧化加工,從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。
乳化瀝青:將熔化的瀝青微粒分散在乳化劑水介質(zhì)中成乳狀液,毋需加熱可拌成瀝青膠、瀝青砂漿、瀝青混凝土等。
瀝青混合料:是由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù):根據(jù)美國科氏公司的研究表明:一條質(zhì)量合格的道路,在使用壽命75%的時間內(nèi)性能下降40%,這一階段稱之為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段;如不能及時養(yǎng)護(hù),在隨后12%的使用壽命時間內(nèi),性能再次下降40%,從而造成養(yǎng)護(hù)成本大幅度的增加,這一階段稱之為矯正性養(yǎng)護(hù)階段。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施,它并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞,而是通過采用先進(jìn)的檢測技術(shù)努力拓寬人們對于道路早期病害的認(rèn)識空間,提前發(fā)現(xiàn)道路隱藏的隱形病害的存在,并施以正確的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,其核心是要求采用佳成本效益的養(yǎng)護(hù)措施,強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)管理的計劃性。
挖補(bǔ):把機(jī)械設(shè)備把路面壞的部分去掉,用新的瀝青混合料填補(bǔ)上。