合肥某新改建省道瀝青路面病害原因及治理

林　超

(山西省交通科學(xué)研究院，山西太原　030006)

合肥某新改建省道瀝青路面病害原因及治理

林超

(山西省交通科學(xué)研究院，山西太原030006)

摘要:以合肥某新改建工程為例，通過調(diào)研瀝青路面病害狀況，分析了引起瀝青路面縱向裂縫和凍脹的原因，闡述了具體的處理方法，并提出了預(yù)防瀝青路面早期病害的措施，為類似氣候地區(qū)公路施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:瀝青路面，水泥穩(wěn)定碎石，縱向裂縫，凍脹病害

合肥某省道新改建工程路線全長62 km，路面結(jié)構(gòu)為20 cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石+18 cm水泥穩(wěn)定碎石下基層+18 cm水泥穩(wěn)定上基層+8 cm AC-25下面層+6 cm改性AC-20中面層+4 cm改性AC-13上面層。本文以此工程為依托，通過調(diào)研瀝青路面病害狀況，對引起瀝青路面縱向裂縫和凍脹的原因進(jìn)行分析研究［1，2］，并提出有效地處治病害和預(yù)防病害措施［3，4］。

1　典型病害分析

1.1裂縫

合肥某省道改擴(kuò)建工程2014年冬季施工水穩(wěn)穩(wěn)定碎石上基層和瀝青混凝土下面層，最低氣溫在－4℃～－7℃之間，雨天頻繁。2015年春季在對水泥穩(wěn)定碎石基層鉆芯后發(fā)現(xiàn)裂縫貫通上基層，下基層未見開裂。水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生縱向裂縫，位于2臺(tái)攤鋪機(jī)接縫或1臺(tái)攤鋪機(jī)中間的離析帶區(qū)域，導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫。因氣溫惡劣，10月底至11月初鋪筑的水穩(wěn)上基層強(qiáng)度偏低、空隙大，且施工時(shí)攤鋪機(jī)接縫離析嚴(yán)重，在行車荷載及晝夜氣溫、水分凍融循環(huán)作用下(夜晚氣溫在0℃以下)，產(chǎn)生縱向裂縫和局部低溫收縮、溫度疲勞裂縫，裂縫反射到瀝青路面上造成瀝青混凝土路面早期病害，影響行車安全和路面使用壽命。水穩(wěn)鉆芯后坑壁見圖1。

圖1　水穩(wěn)鉆芯后坑壁

1.2凍脹

在病害排查過程中，發(fā)現(xiàn)局部瀝青混凝土路面有凍脹病害。挖開凍脹路段瀝青混凝土后，發(fā)現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石上基層松散，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，細(xì)料含量高。2015年1月突降大雪，在晝夜氣溫、水分凍融循環(huán)作用下(夜晚氣溫在0℃以下)，融化后的雪水經(jīng)下面層局部或硬路肩碾壓不密實(shí)的邊部滲入水穩(wěn)基層，導(dǎo)致水穩(wěn)基層晝夜經(jīng)歷凍融循環(huán)，產(chǎn)生凍脹病害(見圖2)。

2　處治建議

2.1水穩(wěn)基層開裂引發(fā)的縱向裂縫處理

因現(xiàn)有縱向裂縫是由水穩(wěn)上基層開裂所致，并非路基石灰土不均勻變形引發(fā)，建議對現(xiàn)有瀝青下面層縱向裂縫作開槽處理(瀝青槽寬40 cm，長度與裂縫等長)。開槽后水穩(wěn)上基層裂縫用水泥漿灌縫，鋪筑瀝青層前瀝青槽底部灑布熱改性瀝青和5 mm～10 mm碎石(改性瀝青用量不少于1.6 kg/mm2，5 mm～10 mm碎石滿鋪) ;開槽的瀝青層四壁涂刷乳化瀝青，用改性AC-20補(bǔ)平?？紤]減緩反射裂縫影響，現(xiàn)有基層頂面增設(shè)下封層，與透層合并為一層施工。下封層采用層鋪法瀝青表面處治施工，封層油可采用乳化瀝青或改性乳化瀝青，灑布量不小于1.1 kg/m2(瀝青含量大于40%)，具體工藝和材料用量如下: 1)層鋪法瀝青表面處治宜采用瀝青灑布車及集料撒布機(jī)聯(lián)合作業(yè)。2)下封層宜在瀝青下面層鋪筑前1天徹底清除松散表面后施工;若基層表面細(xì)密，下封層用乳化瀝青或改性乳化瀝青分2次噴灑。注意局部多余的乳化瀝青或改性乳化瀝青應(yīng)清除，花白遺漏處應(yīng)人工補(bǔ)灑。3)灑布下封層乳化瀝青后應(yīng)立即均勻撒布3 mm～5 mm碎石，碎石撒布量不少于5 m3/1 000 m2，并用小型壓路機(jī)碾壓1遍～2遍。

圖2　凍脹病害

2.2凍脹病害處理

現(xiàn)有凍脹病害路段系冬季鋪筑水穩(wěn)路段，由于該病害屬局部存在且只發(fā)生于上基層，建議作局部切除重鋪處理。水穩(wěn)層開槽后四壁及底部涂刷熱瀝青，冷卻后用貧混凝土補(bǔ)平，鋪筑瀝青層前先做一層下封層;開槽的瀝青層四壁涂刷乳化瀝青，并用改性AC-20補(bǔ)平。

2.3減少離析

為避免水穩(wěn)混合料離析，水穩(wěn)攤鋪時(shí)兩機(jī)前后間距不宜超過20 m，為避免縱向接縫出現(xiàn)質(zhì)量問題，兩臺(tái)攤鋪機(jī)搭接不得小于30 cm，混合料料位恒定并高于螺旋輸送器2/3高度，適當(dāng)提高含水量;安排專人清除走在前面的攤鋪機(jī)攤鋪層內(nèi)側(cè)邊部碎石，防止形成縱向接縫離析帶;攤鋪過程中發(fā)現(xiàn)離析、骨料聚積時(shí)，應(yīng)在碾壓前及時(shí)挖除用新混合料填補(bǔ)，嚴(yán)禁在骨料聚積的地方篩撒細(xì)料?，F(xiàn)有瀝青層施工，采用2臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距10 m左右并機(jī)梯隊(duì)攤鋪，2臺(tái)攤鋪機(jī)間不可避免產(chǎn)生粗混合料聚集，形成接縫離析帶。若小功率攤鋪機(jī)改寬為全幅攤鋪時(shí)，由于功率不足，只能將螺旋位置調(diào)高，以混合料半埋螺旋省功率，而半埋螺旋會(huì)引發(fā)輸料能力下降，只有靠提高螺旋轉(zhuǎn)速來補(bǔ)償，高速旋轉(zhuǎn)的螺旋降低了二次攪拌作用，易導(dǎo)致離析;同樣由于功率不足，單加寬熨平板會(huì)使得振搗功率不足，只能用小振幅工作，降低攤鋪密實(shí)度。因此，在中、上面層瀝青層施工時(shí)，為避免接縫離析、避免滲水，改善平整度，建議采用大功率攤鋪機(jī)全幅攤鋪方式。

2.4加強(qiáng)瀝青層邊緣壓實(shí)

攤鋪機(jī)兩側(cè)由人工攤鋪的部分，由于人工攤鋪密度小，導(dǎo)致成型路面邊緣密實(shí)度小、空隙大，形成滲水帶，成為質(zhì)量隱患，因此人工攤鋪部分應(yīng)比攤鋪機(jī)攤鋪部分高1 cm左右，確保碾壓平整后邊緣部分達(dá)到密實(shí)、泌水;瀝青面層施工時(shí)外側(cè)宜設(shè)方木或路緣石支擋，配設(shè)小型壓路機(jī)及時(shí)碾壓密實(shí)。

與合肥惡劣氣候遙相對應(yīng)，現(xiàn)有瀝青路面病害均與瀝青層不泌水息息相關(guān)，建議下一步嚴(yán)格控制瀝青路面滲水系數(shù)滿足相關(guān)規(guī)范要求，治標(biāo)治本，消除質(zhì)量隱患。

3　結(jié)語

通過調(diào)研瀝青路面縱向裂縫及凍脹等早期病害，對引起病害的原因進(jìn)行分析研究，提出采用水泥漿灌縫處理水穩(wěn)裂縫，貧混凝土換填處理水穩(wěn)凍脹，并建議采用大功率攤鋪機(jī)全幅攤鋪、加強(qiáng)瀝青層邊緣壓實(shí)度、嚴(yán)控上、中面層滲水系數(shù)等措施解決瀝青路面早期病害，同時(shí)對類似氣候地區(qū)公路施工具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

參考文獻(xiàn):

［1］楊樹萍，鹿中山，程新春.半剛性基層瀝青路面病害的原因與防治［J］.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002( 5) : 748-752.

［2］胡力群，沙愛民.高等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層若干問題及對策［J］.山西交通科技，2001( 5) :10-12.

［3］李金平，章金釗，盛煜.凍土區(qū)水泥和瀝青路面病害分布規(guī)律探討［J］.公路交通科技，2010( 7) :18-24.

［4］師暉軍.銅黃高速公路瀝青路面病害分析及大修方案設(shè)計(jì)［J］.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2010( 9) :60-64，69.

The asphalt pavement disease causes and treatment recommendations based on Hefei new reconstruction project

Lin Chao
( Shanxi Provincial Research Institute of Communications，Taiyuan 030006，China)

Abstract:Based on Hefei new reconstruction project，the reason caused asphalt pavement longitudinal crack and frost-heave were analyzed through investigation research of asphalt pavement disease conditions.Illustrates the treatment，and effective early disease prevention measures of asphalt pavement were put forward，so as to accumulate the experience for the road construction with similar climate features.

Key words:asphalt pavement，cement stabilized macadam，longitudinal crack，frost-heave disease

作者簡介:林超(1989-)，男，碩士，助理工程師

收稿日期:2015-11-29

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0150-02

中圖分類號(hào):U416.217

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A