沥青混凝土路面维修养护技术

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1、沥青混凝土路面维修养护技术 沥青混凝土路面维修养护技术 l路面损坏与养护l路面病害的原因分析l路面病害的防治措施沥青混凝土路面的维修养护技术 l路面损坏与养护 n路面损坏路面损坏就是指路面结构受到破坏，致使路面耐 用性受到影响。目前，主要有泛油、拥包、裂缝 、坑槽、沉陷、松散、车辙等路面损坏形式，这 些病害的产生，如不及时治理及维修，在行车的 反复作用下，破坏现象逐渐加剧，从面对交通安 全产生严重威胁，严重的降低路面使用寿命。因 此针路面特点，分析各种病害产生的原因的基础 上，提出防治病害产生的措施，并对产生的病害 进行合理维修是非常重要的。 n路面养护“养护” 是指采取一定的措施以消除导致路

2、面破坏 的因素，并且修复那些严重影响公路行车 通畅和可靠的破损，以使公路的耐用性、 可靠性都保持在一定水平上。大多数沥青 混凝土路面的养护都包括因水渗透等原因 造成的路面过早损坏，养护措施应与当地 气候条件等环境因素相适应。n养护方法： 首先必须弄清破损的类型、严重程度以及破损 密度。严重程度和破损密度是必须仔细检查的两 个重要因素。严重程度可分为轻度、中度、严重 三级。破损密度可分为破损稀疏和破损较密两类 。 一般来说，恰当的路面养护方法应该是道路的 破损情况的调查、分析后，制定恰当养护方法。 主要的养护方法有: 不采取任何措施；填封裂缝(填补表层)； 挖除破损处，然后填充；填补坑洼；冷拌(

3、混 合料)修复路面；热拌(混合料)修复路面；热 冷混合循环法修复路面；重修路面；重新修 建公路。l路面病害的原因分析n我国高速公路沥青混凝土路面结构层类型我国高速公路沥青混凝土路面，绝大部分为半刚 性基层沥青路面，主要有两类结构型式：两层式 和三层式。其常用结构型层如下：双层式 三层式表面层4cm 表面层35cm底面层56cm 中面层46cm半刚性基层2040cm 底面层57cm半刚性底基层2040cm 半刚性基层2037cm半刚性底基层2040cm n路面病害的原因分析 沥青路面的裂缝 l沥青路面开裂可分为两大类：一是行車荷侢作用下产生结 构破坏裂缝。二是由于沥青路面层温度变化产生的温度裂

4、缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。这是产生裂缝的 主因，国内外调查研究表明半刚性基层沥青路面的反射裂 缝也是由温度变化引起，也可能是由温度和荷侢共同作用 引起。 l 半刚性路面的结构裂缝，主要是由于行车荷侢引起的。 在车轮荷侢作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当大 于半刚性材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会发生 开裂，在行车反复作用下，底部裂缝会逐渐渐扩展到上面 。并使沥青面层也产生开裂破坏。影响拉应力的主要因素 有面层的厚度、基层的厚度、基的回弹模量和下承层的回 弹模量。l非荷侢裂缝主要是温度裂缝，温度裂缝主要是产 生横向裂缝，也就是大块裂缝和纵向裂缝。在寒 冷和较寒冷地区，路面产生

5、较大温度梯度时，沥 青路面表面遇冷收缩产生收缩应力，旦超过沥 青面层某一薄弱点(或面)时抗拉强度时，就产生 裂缝，并且裂缝是从表面开始。温度变化在短时 间内急剧下降，使沥青面层表面产生较大的温度 收缩应力，这种温度应力在反复作用，也可以使 沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。 l路面表面的温度应力隨着面层的增厚而增加，面 层的应力随深度而很快的减小，同时面层表面的 温度应力随降温幅度变小而减小。沥青面层表面 一旦开裂，随着持续低温或另一次降温，在裂缝 尖端处会产较大的应力集中，使裂缝向下延伸并 逐渐穿透整个沥青面层。 l半刚性基层的沥青路面的反射裂缝和对应裂缝主要是非荷 侢型的，是由温度引起的

6、；在某些情况下，也可能是由温 度和荷侢共同作用引起的，但主要由半刚性基层的温缩裂 缝或干缩裂缝引起的。这种现象在冰冻地区，特别是在重 冰冻地区，在新铺未开裂的半刚性基层上所铺设的为薄沥 青面层时，冬季半刚性基层的干缩、温缩裂缝会引起沥青 面层产生反射裂缝，从而使沥青面层上的裂缝增多。较厚 的沥青面层对半刚性基层有好后隔温保护作用，可以减小 甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。 l新铺半刚性的基层，随着混合料中水分的减少而要产生干 缩和干缩应力，水分减少得愈多、愈快，产生的干缩应力 愈大。试验证明，干缩能在暴露的半刚性基层表面产生很 大的拉应力，在沥青封层养生下，应力会减少85%，而达 到最大应力的

7、时间明显增长，因此合适的养生能减小干缩 应力和干缩裂缝。特别是干缩性的稳定细粒土半刚性基层 ，在压实完成后的头几天会产生很大的干缩应力，而这时 混合料的抗拉强度还不高，因此，也易产生干缩裂缝。l一般情况下铺筑沥青路面前没有产生干缩裂缝的半刚性基 层，在铺筑较厚的沥青面层后也不易产生干缩裂缝。但在 铺筑沥青面层前己有干缩裂缝的半刚性基层，在铺筑沥青 面层后继续产生干缩裂缝的情况下，厚有的裂缝继续拉开 和扩展，它会将沥青面层，特别是薄沥青面层拉裂，而产 生反射裂缝。如沥青面层较薄，应在半刚性基层的干缩裂 缝接近完成后，再铺筑沥青面层，可以减少由干缩裂缝引 起的反射裂缝。 l产生裂缝破坏的主要因素有

8、：沥青及沥青混合料的性质、 基层材料的性质，气候条件特别是冬季气温及其变化，交 通车辆类型和交通量及施工因素等。在行车作用下，路面 强度不足而产生的裂缝反映在面层上，往往不是单独稀疏 、较有规则的裂缝，而是稠密的、有时是互相联系的裂缝 ，或是网状的裂缝，严重时表面形变，产生车辙或沉陷， 或大面积的龟裂破坏，或轮迹带上沥青路面产生龟裂，并 伴随有纵向裂缝和变形；有的道路因基层表面软化，在行 车作用下，沥青面层产生了龟裂，甚至出现推移破坏；有 的道路因施工质量不好，在结构层中出现了素土夹层，导 致沥青面层产生块状裂缝。由于路基的不均匀沉陷或冻胀 作用，或接缝处理不当，接缝处压实未达到要求等原因，

9、在行车作用下形成纵横向裂缝。 沥青路面变形l车辙车辙是沥青路面在高温季节时由车荷侢反 复碾压形成。半刚性基层沥青面层出现车 辙的特奌：一是车辙的严重程度与沥青面 层的结构组成和配合比有密切的关系；二 是车辙形成的部分原因是由雨水渗透浸蚀 基层的粉料，使其软化而形成；三是沥青 面层在行车荷侢作用下产生的蠕变为主因 ，因渠化交通在行车道上车辙明显，超车 道上不明显。l沥青路面松散、坑洞沥青路面出现松散、坑洞较多。产生原因有：沥青混合料施工拌和不均匀，沥青含量相对较少 ，不能很好将集料粘结，在高速行车轮胎的泵吸 作用下，较细集料被吸出，导致松散，而形成坑 洞； 由于施工时混合料拌和温度过高，沥青过早

10、老化 粘结力降低； 施工温度太低，混合料温度下降快，碾压不充分 ，压实度不足；四、路面下面层施工标高控制不 好，使上面层太薄，没有达到形成结构的厚度。l局部网裂沉陷网裂沉陷的特点是在行车道轮迹下路面局 部网裂严重，沉陷较深，对行车安全不利 ，形成的主要原因为：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，导致基层碎(砾)石松散，沥青层破 坏而下陷；基层局部成型不好，强度不足，在行车荷 侢反复作用下路而发生网裂，雨水下渗在 被挤压出浆后下沉，主要发生在行车道。l波浪、拥包路面纵向、横向发生高低不平的起伏状的变形， 严重变形就形成拥包，其原因是沥青混凝土面层

11、过厚，或沥青混凝土面层稳定度不足、或沥青混 凝土面层与基层粘结强度不够，在刹车或车辆加 速对路面产生水平剪力下，造成路面呈波浪变形 ，形成拥包。l桥涵(结构物)头路基下沉路基的不均匀沉陷，桥头(结构物)台背填土压实不 足，导致下陷，高填方及地基不良处多有发生。l路面病害的防治措施n路面裂缝防治综合措施解决沥青路面裂缝，应从改进结构组合设、 改善沥青质量和沥青混合料组成设计、提 高施工质量、加强对路面的养护等方面综 合考虑，采取相对应的措施。选择沥青材料应考虑的问题l根据沥青路面类型，选用不同标号沥青材 料，同时还要考虑施工条件、气候环境、 施工季节、集料性质上尺寸等因素； l为了防止沥青路面低

12、温开裂，混合料中的 沥青含量应偏少些； l结构为密实沥青混合料时，应注意粉胶比 ，采用小的比例对防止低温开裂有利； l可针对沥青的性能，结合使用的要求，时 沥青改性； l为消除和减少沥青面层低温开裂，可选用 延度大、稠度较低沥青，即低温变形能力 大，不太脆硬的温度敏感性低的沥青； l对于产生沥青的原油基的选择，最好选用 环烷基原油，其次选中间基原油，不用石 蜡基原油。混合料类型选择l沥青混合料应在低温时有一定的抗弯拉能力，在 选择时，一方面要根据道路等级、交通量、使用 年限等具体要求等条件外，特别重要的是保证沥 青混合料满足力学强度要求。对寒冷地区还应注 意沥青混合料在低温下的力学特性，要求沥

13、青混 合料具有足够的低温抗弯拉的能力，以减少低温 裂缝；l面层沥青混合料应具有一定的防渗水性能，要防 止路面水渗入基层，降低路面的冻胀破坏。如釆 用细粒式沥青混凝土，设下封层，重视表面层的 防滑问题；结构组合设计沥青路面各结构如何选择和组合，使路面整体性 能现 既能承受行车荷侢、自然因素的作用，又能 发挥各结构层的最大效能，是路面结构组合设计 应该解决的实际问题。 l要满足行车的要求，路面各结构层的强度、刚度 应自上而下递减的规律设置，充分的发挥各结构 层材料效能，路面还应有足够的强度、变形能力 ，同时还应能承担车辆的磨耗、防滑作用； l在自然因素作用下，路面应具有稳定性。保证沥 青路面的水稳

14、定性，是路面结构层选择与组合需 要解决的重要问题。考虑路面可能有一定的透水 性，因此，在基层应选择水稳定性好的基层材料 ，尤其潮湿、中湿地区更是如此。 搞好沥青路面施工质量沥青路面的使用质量不但取决于设计水平，更重 要的是决定于施工质量。在寒冷地区，强调沥青 路面的施工质是更具有特殊意义。l沥青路面施工应注意的问题沥青路面结构层种类不同，施工方法也有一些差 到。不管釆用那类沥青混合料，施工中都应做到 以下几点：保证沥青质量；保证材料质量；混合料的配料准 确，拌和均；摊铺不离拆、厚度达到设计要求； 保证压实温度和压实度；认真作如接缝。l基层、底基层施工应注意的问题沥青路面的强度与稳定性，对路面的

15、整体 强度与减少面层的病害有着重要的作用。 施工中应强调以下问题： 拌和问题无机结合稳定土类应严格挖控制拌和，确 保拌和均匀，层间旡夾层，保征基层(底基 层)形成板体，并有足够的强度。压实问题基层(底基层)施工，压实工序是重要的环节 ，必须控制压实工序、工艺，保证充分压 实，达到规定压实度。 路面水的排水路面水的及时排除，防止下渗是非常重要的，在 冰冻地区就更意义重大。水下渗到路面，到基层 ，它将使路面受到破坏，基层强度降低而不稳定 ，还会引起路面冻胀翻浆发生。在设计、施工中 应认真做好路面排水外，还可以釆取修筑隔水层 措施，防止水从表面层渗入到基层中。如在基层 顶面修防水下封层；或者是在中面

16、层与表面层间 修筑SBS改性沥青防水隔离层；或者是在表面(裂 缝较多)防滑封水磨耗层。 加强养护措施当路面出现早期破坏时，应及时釆取补救措施， 如用沥青灌缝，避免裂缝继续蔓延，防止水分渗 入路面。对严重破坏的应及时补修，避免进一步 恶化，另外应及时排除路肩上的积水，防止水分 浸入路面。n车辙的预防措施 尽管车辙很容易发生，但是合理设计路面结构的层次和集 料配合比，釆取正确的施工方法，合理的进行养护，都是 预防车辙产生的有效手段。 在半刚性基层上的沥青路面，既有抗裂向题，又有抗车辙 的问题。因此在设计沥青路面时，应兼顾这两者的矛盾， 进行综合考虑。集料级配细的混合料抗裂性能好，但抗车 辙的性能差。因此面层宜釆用连续纵配的中粒式或粗粒式 沥青混凝土以承担抗疲劳、耐久、防渗的功能。釆用折断 式级配沥青混凝土作好防滑、耐磨功能的表面层。这样就 可以满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等功能的要求 。这就是设计时应进行的综合考虑。 合理的釆