沥青路面常见病害的类型及处置方法
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沥青路面常见病害的类型及处置方法
一、概述
1、公路养护是保证公路的正常使用而进行的经常性保养、维修、预防和修复灾害性损坏,以及为提高使用质量和服务水平而进行的加固、改善和增建。
沥青路面养护工作分为日常巡视和检查、小修保养、中修、大修、改建和专项养护工程等。
⑴日常巡视与检查:就是对公路及沿线设施经常进行维护保养和修补轻微损坏部分的作业。
包括整理路肩、疏通边沟、清除杂草、修补坑槽、修剪花草、绿化、清洗标志等。
⑵公路小修保养:包括修补路面、桥涵损坏部分,保持平整、完好,行车无阻;疏通排水系统,保持畅通;埋设和维护各类行车标志;清除路面积雪,预防和抢修水毁;栽植、管护公路行道树;进行路政管理,防止人畜对公路及其附属建筑物的损坏等。
⑶中修工程:是对公路及沿线设施的一般性损坏部分进行定期的修理加固,以恢复公路原有技术状况的工程,包括整段铺装、罩面或封面,局部严重病害处理,整段更换路缘石,整段维修路肩。
⑷大修工程:是对公路及沿线设施的较大损坏进行周期性的综合修理,以全面恢复到原技术标准的工程,包括路面翻修、补强等。
⑸改建工程:是对原公路及沿线设施进行全线或逐段提高技术等级,以提高其使用性能的工程,包括提高路面等级、补强、加宽和局部改线。
⑹专项养护工程:指沿线局部桥梁或隧道的养护,亦或是某一路段路基路面、交通工程或桥梁涵洞等专项部分的养护。
以往的养护工程均由公路养护部门会同设计院调查认定,一般不需要省厅、局的专家评审,但自2012年,省局规定了养护工程也施行新改建工程的审批程序,这就要求设计和检测部门更加规范和全面地进行现场基础资料的搜集和分析工作。
针对我市2015年普通国省道养护大中修计划和威海地区公路网的结构特点,下面主要讲述一下大中修工程沥青路面病害调查需要注意的内容。
2、沥青常见病害按破损类型可分为:裂缝类、松散类、变形类及其他等四类:
⑴、裂缝类有龟裂、块状裂缝、纵缝、横缝等;
⑵、松散类有坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散等;
⑶、变形类有沉陷、车辙、搓板、波浪、拥包等;
⑷、其他类有泛油、磨光、冻胀、翻浆及修补损害等。
以上病害实际发生的时候所表现出的形式和特征是多种多样的,而且常常都是多种病害伴生在一起。
二、沥青路面常见病害类型
按照《公路技术状况评定标准(JTG H20-2007)》,沥青路面损坏分11类21项。
(一)龟裂
1、病害描述:为一系列互相交叉连接的裂缝,将路面分为块度较小的裂块。
通常块度小于20mm,大的可以达到50mm。
与荷载有关,通常发生在轮迹带处。
2、病害程度:
轻:初期裂缝,裂区无变形、无散落,缝细,主要裂缝宽度在2mm以下,主要裂缝块度在0.2~0.5m之间,损坏区按面积计算。
中:龟裂的发展期,龟裂状态明显,裂缝区有轻度散落或轻度变形,主要裂缝宽度在2~5mm之间,部分裂缝块度小于0.2m,损坏按面积计算。
重:龟裂特征显著,裂块较小,裂缝区变形明显、散落严重,主要裂缝宽度大于5mm,大部分裂缝块度小于0.2m,损坏按面积计算。
3、计量方法
计量内容:(1)占多数的裂缝的宽度(mm);(2)占多数的裂块的块度(mm);(3)龟裂影响面积(m2);(4)龟裂严重程度。
计量时主要的困难在于几种不同程度的龟裂常常并存且不好区分。
如果几种不同程度的龟裂可以明显区分开,则分别计量。
如果不能明显区分开,则均按最高程度的龟裂计量。
横缝伴生龟裂
右侧车道出现沉陷并伴随龟裂
较为严重的龟裂
4、可能的成因
(1)龟裂通常与荷载相关,超载重载以及路面结构本身的不足都可能造成龟裂。
(3)土基、基层局部压实不好,或者渗入的水造成水损坏,使局部结构强度不足;
(4)路面厚度不足;
(5)沥青含量过低、空隙率过高、沥青层厚度不足、沥青老化等造成沥青层容易开裂;
(6)由块裂发展而成。
5、维修方法:
对于局部龟裂:
轻:可采用封层类处治,或表面复苏剂、部分深度修补。
中:部分深度修补、全深度修补。
重:部分深度修补、全深度修补。
对于大面积龟裂:
各种程度:结构性罩面、铣刨重铺、厂拌再生、重建。
(二)块状裂缝
1、病害描述:为一系列互相交叉连接的裂缝,将路面分为块度较大的裂块。
通常块度在50~200cm范围内,与荷载无关,通常发生在整个路面表面上。
2、病害程度:
轻:缝细、裂缝区无散落,裂缝宽度在3mm以内,大部分裂缝块度大于1.0m,损坏按面积计算。
重:缝宽、裂缝区有散落,裂缝宽度在3mm以上,主要裂缝块度在0.5~1.0m之间,损坏按面积计算。
3、计量方法:
计量内容:(1)占多数的裂缝的宽度(mm);(2)占多数的裂块的块度(mm);(3)块裂影响面积(m2);(4)严重程度。
通常在同一处只存在一种程度的块裂。
如果同时存在几种不同程度的块裂,则分别计量。
4、可能的成因:
块裂通常与温度和沥青老化有关。
通常发生在沥青老化、硬化的路面上,属于温度开裂。
5、维修方法:
轻:不处治;封层类处治;表面复苏剂;清缝灌缝或开槽灌缝;薄层罩面。
重:铣刨重铺;重建。
较轻的块裂
严重块裂
(三)纵向裂缝
1、病害描述:与行车方向几乎平行的单条裂缝。
可以是单条裂缝,或者是一系列平行的裂缝,有可能有支缝。
2、病害程度:
轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,无支缝或有少量支缝,裂缝宽度在3mm以内,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
重:缝宽、裂缝壁有散落、有支缝,主要裂缝宽度大于3mm,损坏按长度(m)计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
3、计量方法:
计量内容:(1)裂缝最宽处的宽度(mm);(2)裂缝长度(m);(3)严重程度。
如果沿单条横向裂缝的长度上,不同位置具有不同的损坏程度,则分开计量。
如果同时有沉陷或其他损坏,也应计量。
4、可能的成因:
(1)纵缝施工质量不好;
(2)土基不均匀沉降;
(3)受荷载作用产生的疲劳裂缝。
通常发生在沥青老化、沥青层较薄等情况下,这种裂缝长度较短。
(4)沥青层横向滑动;
5、维修方法:
轻:宽度小于2.5mm的裂缝可不处治;宽度大于2.5mm的可采用清缝灌缝或开槽灌缝;通过注浆等方法提高断面的稳定性。
重:部分深度修补、全深度修补;通过注浆等方法提高断面的稳定性。
纵向裂缝
重度的纵向裂缝
纵横裂缝伴生
(四)横向裂缝
1、病害描述:与行车方向几乎垂直的单条裂缝。
2、病害程度:
轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,裂缝宽度在3mm以内,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
重:缝宽、裂缝贯通整个路面、裂缝壁有散落并伴有少量支缝,主要裂缝宽度大于3mm,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
3、计量方法:(1)裂缝最宽处的宽度(mm);(2)裂缝长度(m);(3)严重程度。
如果沿单条横向裂缝的长度上,不同位置具有不同的损坏程度,则分开计量。
如果同时有沉陷或其他损坏,也应计量。
4、可能的成因:
(1)半刚性基层反射裂缝。
(2)温度裂缝。
通常因为沥青老化、粘度过高或集料与沥青的粘附性不足,造成在冬季低温条件下产生的横向裂缝。
横向裂缝
横向裂缝
5、维修方法:
(1)对于单条裂缝:
轻:宽度小于2.5mm的裂缝可不处治;宽度大于2.5mm的可采用清缝灌缝或开槽灌缝。
重:部分深度修补、全深度修补。
(2)如果某个路段的裂缝很多,间距很小,则采用铣刨重铺、重建等措施更加经济有效。
轻度裂缝
重度裂缝
硬路肩重度裂缝
(五)坑槽
1、病害描述:为路面上不规则形状的坑洞,通常为碗形。
2、病害程度:
轻:坑浅,有效坑槽面积在0.1m2以内(约0.3m×0.3m),损坏按面积计算。
重:坑深,有效坑槽面积大于0.1m2(约0.3m×0.3m),损坏按面积计算。
3、计量方法:(1)坑槽深度(mm);(2)坑槽面积(m2);(3)严重程度。
坑槽深度按照最深的位置。
4、可能的成因:
(1)水分渗入路面,在荷载作用下的产生动水压力,造成沥青剥落和材料散失。
(2)由疲劳裂缝等其他病害发展而来。
5、维修方法:
(1)作为临时性的维修,可以清理坑槽并用热沥青混合料或者冷补料填补。
(2)作为永久性的维修,应采用部分深度或全深度修补。
(3)如果在某路段内坑槽很多,损坏程度较重,则铣刨重铺更为经济有效。
严重龟裂发展成坑槽
小面积多个坑槽
严重龟裂、松散等发展成坑槽
冻胀/翻浆:冻胀是指因冬季路基下部的水分向上聚集并结冰,使路面局部或大面积隆起并开裂。
而翻浆是指冬季路基中冻胀范围内化冻,使路基软化,路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。
由于威海市冬季气温不是太低,冻胀和春融引起的翻浆病害并不常见,但是在常有因软土地基处理不好引起的翻浆现象。
计量方法:计入坑槽类病害,计量内容:面积(m2)
维修方法:重点是处理软化的路基。
(1)换填砂粒;(2)打石灰梅花桩或水泥砂砾桩;(3)加深边沟,顺路面边缘设置纵向盲沟;
(4)铣刨重铺面层和基层全部松软的部分。
翻浆
(六)松散
1、病害描述:表面沥青和细集料散失,路面磨损,路表粗麻,出现微坑和剥落等。
一般麻面和脱皮都属于松散类病害。
脱皮是指局部沥青面层呈现层状脱落。
2、病害程度:
轻:路面细集料散失、脱皮、麻面等表面损坏,沥青和集料开始散失,路面表面纹理开始变得粗糙,有微坑。
损坏按面积计算。
重:路面粗集料散失、脱皮、麻面、露骨,表面剥落、有小坑洞;集料和沥青散失严重,路面表面纹理非常粗糙,有大量微坑,粗集料大量散失。
损坏按面积计算。
3、计量方法:计量内容:(1)面积(m2);(2)严重程度。
4、可能的成因:
(1)沥青拌合料配比有问题,沥青用量偏低;(2)低气温施工;(3)沥青老化;
(4)沥青与集料的粘附性不良;(5)当地有履带交通或者重载超载多。
脱皮可能的成因:
(1)沥青面层与上封层之间黏结不好,上封层初期养护不良(常见于中修罩面之后);
(2)面层与基层之间有水分或夹有泥层,黏结不良;
(3)沥青面层层间有水分或夹有泥层,黏结不良。
5、松散的维修方法:
轻:不处治;封层类处治;表面复苏剂。
重:(1)对于局部松散,可采用部分深度修补;(2)封层类处治;(3)薄层罩面
脱皮维修方法:
(1)对于沥青面层与上封层黏结不好造成的脱皮,清除脱落及松动部分,重做上封层和沥青面层;
(2)对于沥青面层层间黏结不良造成的脱皮,清除脱落及松动部分,在下层沥青面上涂刷黏结沥青,重做沥青面层;
(3)对于面层与基层之间有水分或夹有泥层造成的脱皮,清除脱落及松动部分,处理好基层表面,喷洒透层沥青,重做沥青面层。
严重松散
重度松散后集料被车辆等外力带走,产生脱皮
(七)沉陷
1、病害描述:大于10mm的路面局部下沉。
与车辙不同,不局限于轮迹带,可能横跨几个轮迹带。
2、病害程度:
轻:深度在10~25mm之间,正常行车无明显感觉,损坏按面积计算。
重:深度大于25mm,正常行车有明显感觉,损坏按面积计算。
3、计量方法:
计量内容:(1)平均深度(mm);(2)最大深度(mm);(3)面积(m2)。
4、可能的成因:
1、局部基层或土基软弱或压实不足;
2、路面下设管道沟渠;
3、路基不均匀沉降。
5、维修方法:
轻:不处治。
沥青混合料填补衬平。
重:部分深度修补;全深度修补。
修补时应充分处治造成沉陷的不稳定层位。
轻度沉陷
重度龟裂伴随沉陷
重度块裂伴随沉陷
(八)车辙
1、病害描述:轮迹处纵向表面变形凹陷,常常伴有轮迹带两侧的隆起。
一般指深度大于10mm的纵向带状凹槽(辙槽)。
雨后较深的车辙内可以积水,更容易看到。
2、病害程度:
轻:撤槽浅,深度在10~15mm之间,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.4m)换算成面积。
重:辙槽深,深度15mm以上,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.4m)换算成面积。
3、计量方法:
计量内容:(1)平均深度(mm);(2)最大深度(mm);(3)长度(m)。
4、可能的成因:
(1)沥青层或基层压实不足;(2)沥青混合料骨架嵌挤不良,高温抗车辙能力差;
(3)基层强度不足,局部沉陷;(4)沥青层与基层之间有不稳定夹层。
5、维修方法:
轻:不处治;车辙填补;微表处;部分深度修补。
重:部分深度修补;全深度修补;罩面;铣刨重铺。
车辙
(九)波浪、拥包
1、病害描述
波浪指路面产生纵向连续起伏、似搓板状的变形。
为一系列间距较小的表面横向波动,由间距较规则的交替的波峰和波谷组成。
间距通常小于3米。
拥包指为局部的、小范围的路面隆起。
大面积的隆起变形通常为冻胀,与拥包相区别。
2、病害程度:
轻:波峰波谷高差小,高差在10~25mm之间,损坏按面积计算。
重:波峰波谷高差大,高差大于25mm,损坏按面积计算。
3、计量方法:
计量内容:(1)平均深度(mm);(2)最大深度(mm);(3)面积(m2)。
4、波浪可能的成因:
(1)基层或土基软弱;
(2)面层与基层之间有不稳定夹层;
(3)沥青混合料高温性能不良。
拥包可能的成因:
(1)施工时局部沥青过多或细集料集中;
(2)基层局部含水量大,使面层与基层间结合不良;
(3)基层局部强度不足或水稳性不好,使基层松软。
5、波浪、拥包维修方法:
轻微拥包、波浪而且已经稳定,应予铲高补凹,保持平整。
将拥包挖除;部分深度修补。
拥包、推移严重,其高差达5cm以上时,部分深度修补;全深度修补;铣刨重铺。
修补时应充分处治不稳定的下基层,必要时还须处理路基土,或改善排水设施。
波浪拥包
拥包
(十)泛油
1、病害描述:路面沥青被挤出或表面被沥青膜覆盖形成发亮的薄油层,使路面发亮,高温时使路表发黏,可能产生轮印。
损坏按面积计算。
泛油病害大多发生在夏季高温期较长的地区,重型车辆较多的路段。
威海市地区夏季高温天气较少,因此泛油病害不常见。
2、病害程度:不进行程度分级。
泛油较多会对行车有较大影响,影响舒适性和安全性,降低路表的抗滑性能。
夏季高温时会使路面发黏,并产生轮印。
3、计量方法:计量内容:面积(m2)。
4、可能的成因:
(1)沥青混合料中油石比不合理,沥青含量过高;或者密级配的混合料孔隙率过低,面层强度不足,后期压实,沥青上浮。
(2)随着夏季气候温度的不断上升,地表温度实际上还远高于空气温度,沥青材料的粘滞度不断降低,易于渗透,在车辆荷载的作用下极易引发路面泛油。
(3)面层底部水损坏造成沥青剥落。
高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后,如沥青与矿料的粘结力不足,沥青很快会从集料表面剥落并向上移动,产生更严重的泛油现象。
在绝大多数情况下,泛油仅产生在行车道上,而且是间断式的片状分布。
5、维修方法:
对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段,可不作处理。
对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的,可加铺开级配抗滑磨耗层(OGFC);或者铣刨原路面重新摊铺面层。
另外,微表处封层技术对于提高抗滑性能效果很好。
轮迹处有轻微车辙和泛油
严重的行车道泛油
(十一)修补
1、病害描述:龟裂、坑槽、松散、沉陷、车辙等的修补面积或修补影响面积(裂缝修补按长度计算,影响宽度为0.2m)。
因破损或病害而采取措施进行处治的区域,路表外观上已经修补的部分与其他部分明显不同。
2、病害程度:不进行程度分级。
3、计量方法:
计量内容:面积(m2)
在计量时,若修补范围内存在其他病害,则按照病害计量,修补良好的部分计量为修补。
4、维修方法:
修补处于良好状态,基本无病害时可以不予处治。
修补出现损坏则按照不同的病害处理方式处治;若修补严重损坏,则进行部分深度修补或全深度修补(替换现有修补)。
土基造成的修补损坏应在替换现有修补之前处治好。
良好状态的修补
出现病害的修补
完全损坏的修补
三、路面病害调查常用表格见《公路技术状况评定标准》附录A。
四、威海地区沥青路面常见病害处理措施
1、龟裂
对于重度龟裂处路面进行开挖,根据开挖后揭示的路面结构层破损情况,确定槽口的
开挖深度。
如果是面层破坏则开挖至原路面面层底部;如果基层也破坏则开挖至原路面基层底部。
①开挖槽口:对龟裂处路面进行开挖,开挖深度至已经松动的基层处,开挖形状必须规则,槽壁垂直,面层各层间应开挖成台阶式,台阶宽度不小于15cm。
②清除坑槽内浮尘、松散颗粒等杂物。
③槽内壁及槽底涂刷黏油层。
④面层采用粗粒式沥青混凝土AC-25C填筑,其余部分若槽口开挖面积小于6×2.5m2时采用C15微膨胀混凝土填筑,若面积大于等于6×2.5m2时采用水泥稳定碎石填筑。
2、裂缝
轻度裂缝进行清缝;中度裂缝清缝后用灌封胶进行灌缝处理;重度裂缝及新旧路衔接部分的纵缝采用开V型槽,灌注沥青砂处理。
3、沉陷
根据威海谐和路桥检测技术有限公司提供的检测报告,本段沉陷均在面层破坏,其处治措施如下:
a、确定标高和铣刨范围。
b、对深度在2.5cm以内的轻度沉陷,清除沉陷内的杂质;在2.5cm-4cm内的重度沉陷,铣刨沉陷范围内原沥青面层厚度,喷洒黏层后用细粒式沥青混凝土AC-13C找平至原路面标高;对深度大于4cm的重度沉陷,喷洒黏层后用粗粒式沥青混凝土AC-25C找平至原路面标高。