沥青路面坑槽破损原因与修补方法
杨雁滨
(唐山市市政建设总公司,河北唐山063000)
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‘脯要】境槽是沥青路面局部破损中最常出现的—种,坟槽惨弄h是沥青路面日常养护维修工作中最为普遍,而且颇率最高,难度较大而叉!i
费工费时的工作。本文首先论述了沥青路面坑槽破损的形式。随后从水损害、冻融、交通荷载三个方面论述了坑槽破损的原因,随后,论述。;
r了坑槽常见的修补类型,具有一定参考价氲
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沥青路面破损从大的方面可分为两类:结构性破损和功能性破损。
常见的结构性破损有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等。功能性破损是由于路面提供给道路用户的服务能力下降引起的,反映在路面上则是
平整度降低和车辙加深。常见的功能性破损有局部裂缝、纵向不平整性、车辙、坑洞、拥包、泛油、波浪及修补不良等。坑槽是沥青路面各类破损中较常出现且危害性较大的一类道路病害。坑槽破损的形式多种多样,其产生的原因也各有不同。
1沥青路面坑槽破损的形式
1)表面层产生的坑槽。由于沥青路面局部表面层混合料空隙率较
大,沥青与石料问的粘附力不强,路表水(NTJ<或雪水)进入并滞留在
表面层沥青混合科中。在大量快速行车的作用下,反复产生的动水压力
(孔隙水压力)使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出
现局部松散破损,散落的石料被车轮甩出,路面自上而下逐渐会形成坑植这类坑槽在以半开级配(¨勤沥青混合料为表面层的沥青路面上出现
最多。2)表面层和中面层同时产生坑槽。当沥青路面表面层和中面层配沥青混合料时,路表的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内:
当表面层是半开级配、中面层为密级配沥青混合料,降水时间较长或路
中面层,并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两面层内的沥(局部沉陷)和向外侧推挤,并最终出现崩解(粒
般均较深。底面层和基层问产生坑槽。3)底面层和基层间产生路表水透过沥青面层(两层式或三层式)滞留在底面层和基层之间,在大量市政行车(特别是重载车辆)作用下,自由水产生很大的压
(横缝、纵缝、斜缝、网缝】涌到路表
最终导致坑槽等病害的出现。
2沥青路面坑槽破损原因分析
针对不同属性、不同形式的坑槽破损,分析并研究其产生的原因,1)水损害引起坑槽破损。沥青路面形成坑槽的原因较多,而水损渗入路面结构层内。若水不中,水分就会很容易浸润到沥青和集料的界面上,置换沥青与集科的粘结,使沥青从粘附的集料表面剥离,导致集料之间失去粘结力,造成沥青面层材料呈松散状态(即粒料分离状态),在车辆荷载的反复作用下形成沥青路面坑槽破坏。此类坑槽形成之初就较深,且破损面较大。2)冻融造成的路面破损。在季节性冰冻地区,雨季多在夏秋之交或春融季节,由于降水下渗,使地表潮湿,水分极易进入沥青混合料的空隙中。随着温度的下降,残留在沥青面层中的水分便由液态转化为固态,体积膨胀,破坏了沥青与骨料之间的粘结性能,造成松散表层沥青混疑土松
散、掉渣。温度升高时,固态的冰融化,在车辆荷载作用下,对沥青混
合料形成水力冲刷,进—步加剧了沥青面层的松散破坏。随着冻和融反复进行,沥青表层便形成路面坑槽。此破坏常发生在路面沥青混合料空隙率较大或施工时压实不足的局部区域。3)交通荷载造成坑槽破损扩
展。当车速和坑槽宽度一定时,车辆后轮行驶至坑槽底部附近时将产生
较大的附加力,且坑槽越深产生的附加力越大。说明坑槽破损一旦形成,会受到较大的附加冲击荷载作用,使坑槽扩展速度逐渐加快。沥青
路面除了松散、网裂、唧泥和翻浆等病害会逐渐发展成坑槽破损外,由于拥包、波浪、局部沉陷、修补不良或其它公用设施的开挖维修等未及
时进行正确养护,车辆事故等原因造成躺由的泄漏,溶解沥青,使沥青
与石科丧失粘结力:超载车辆紧急制动造成局部应力过大,破坏路面着
力点处的结构,沥青长时间老化作用;沥青路面一旦出现坑槽,将引起行车颠簸,产生的振动荷载更加速了坑槽的形成。对沥青路面坑槽破损原因进行深入分析,将有助于对坑槽破损形式进行分类,在养护维修时对不同类型的坑槽加以识别,有利于坑槽修补工作的开展,并根据不同形式、不同大小的坑槽采取相应不同的养护维修措施。
3坑槽修补要求和常见的修补类型
沥青路面坑槽修补的最终目的是恢复路面的表面功能和局部承载能力,弥补原有沥青路面强度和耐水性的不足,避免路面引发更严重的破损。常见修补类型。第一类:常规维修方法——热拌沥青混合料修补法坑槽修补主要是针对坑槽、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强,同时还可对局部沉陷、拥包以及滑移裂缝等病害进行修补。而具体的坑槽修补方法较多,常见有热补法、喷补法、热再生修补法等三种方式。第二类:特殊修补法——泠拌冷补沥青混合料修补法。冷补技术就是在寒冷和潮湿环境下修补路面的—种新技术,主要是采用合理的冷补沥青混合料。这种材料可以适合于修补各种不同类型的道路(水泥面层和沥青混合料面层)、停车场、机场跑道、桥面铺装层等。这种冷补材料在实际应用中,具有适用性强,操作简便、存放时间长、修补质量好、用途广泛、利于环保等特点,在全世界得到了广泛应用。
4结语
对常见坑槽病害的表现形式进行分析,根据坑槽产生在各种结构形式的路面不同层位,总结出坑槽的产生主要是由:r-i瓣-t-、施工等因素造成路面局部质量薄弱,路面局部发生粒料剥离、掉渣等水损害产生的根本原因。这些小病害得不到及时修补,在经历秋季或春季冻融交替作用,或夏季雨水和车轮的综合作用后,病害不断扩展并最终形成大坑槽。对常见坑槽修补的类型及修补原则进行分析。表明冷补沥青混合料具有修补适用性和可操作性强,修补质量高等特点,适合解决我国北冬季无法进行路面养护维修的。
都是空隙率较大的半开级配沥青混合料,而底面层为空隙率较小的密级表有积水时,使自由水渗入表面层后有较长时间从中面层的薄弱处渗入青混合料中部分石料七的沥青剥落,使沥青混合料失去粘结强度,导致
路表面产生网裂、形变科分离,大量大块破碎料被行车带离,形成坑槽。此类坑槽完全形成后
深度一坑槽:力并冲刷基层混合料表层细料,形成灰白色浆体。灰浆又被行车压唧,
通过各种形状和宽窄不一的裂缝面:行车驶过后,部分灰浆和自由水又流回底面层和基层之间,如此一
上一下,如唧筒的吸排水作用,反复冲刷裂缝,使裂缝两侧产生新裂缝
及碎裂破坏,裂缝宽度逐渐增大,并出现以缝为中心的局部下陷形变。
当唧出的灰浆数量大时,可能立即产生坑槽;在数量小时,可使路面形
成网裂或局部变形,这样路表水更容易渗入基层顶面,并形成恶性循
环,有利于对坑槽修补技术研究的深入进行,提出适宜的养护维修方法和措施。综合而言,沥青路面坑槽是由于沥青粘结力遭到破坏而产生的,沥青自身粘结力的丧失主要表现为沥青老化、水损害和交通荷载导致的粘
结力下降等。
害是引起坑槽破损最重要的原因。在沥青路面材料中,沥青作为结合科或胶粘剂将各种粗细集料粘结在一起,成为一个具有较高强度的整体。水的存在将降低沥青与集料之间的粘附性,甚至使沥青丧失粘结力。由
于连续降雨或路表有积水,会使沥青路面材料长时间被水浸泡,水通过
路表面的裂缝或表面材料空隙率较大的地能被及时、有效地排出,则路面结构层材料将会长时间处于水的包围之