論半剛性基層瀝青路面的病害特點及維修途徑工學論文

　　關鍵詞：半剛性基層瀝青路面 病害 對策

　　論文摘要：比較于傳統的柔性路面，半剛性基層瀝青路面有著成因和維修方面極其不同的特點。本論文探討了半剛性基層瀝青路面的具體成因及其典型的病害特征，論述了路面維修與處理的有效途徑。

　　半剛性基層瀝青路面具有與傳統柔性路面完全不同的結構特征，同時，由于瀝青材質本身的差異，以及受設計和施工水平的影響，瀝青路面常常出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。

　　一、典型病害特征分析

　　半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分為兩大類型：非結構性損壞和結構性損壞。前者指半剛性基層的板體性未受到破壞，而后者是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞，板體強度減弱或完全喪失。

　　1、非結構性損壞

　　該類病害主要有橋頭跳車、間距規則的橫向裂縫、路表局部網裂和正常車轍等，病害特征如下。

　　（1）橋頭跳車

　　橋頭跳車有兩種情況： （1） 臺背填土壓實不足，導致填土在臺背后數十米范圍內下沉。 （2） 由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產生的不均勻沉降，從而出現的跳臺。

　　（2）間距規則的橫向裂縫

　　這種裂縫一般為半剛性基層的結構性收縮而導致的反射裂縫。它橫向貫穿公路全幅路面，深度方向貫通全部結構層，并且縫隙寬隨季節變化。

　　（3）縱向裂縫

　　這種裂縫的數量較少，大多發生在高路堤地段路基外側。成因是路堤中央與外側壓實不均勻、舊路幫寬或地基受外部水源的長期侵蝕，導致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。

　　（4）路表局部網裂

　　路表局部網裂多發生在行車道輪跡下，成因為路面局部施工缺陷。

　　2、結構性損壞

　　該類損壞主要有路面局部凹陷龜裂和結構性轍槽。

　　（1）路面局部凹陷龜裂

　　這種損壞是路面局部網裂的延續。因局部網裂沒有得到及時的維修封堵，雨水滲入到基層，而高速行駛車輛輪胎的強大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結材料被吸出。長時間下去，導致基層材料散失，路面出現局部下陷和網裂，進而由局部網裂發展成為明顯的凹陷龜裂，對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為：起始于輪跡處，路面結構在該處完全破壞，在破壞過程中雨天有灰漿外瀉痕跡。

　　（2）結構性轍槽

　　結構性轍槽是由于路面承載能力不足，在車輛荷載和環境因素的綜合作用下而在輪跡處產生的路面變形。轍槽產生初期伴有微細裂縫，其發展規律類似于路面局部凹陷龜裂。

　　二、病害路面的維修對策分析

　　針對以上病害，在制定路面維修方案時需考慮四方面影響因素： （1） 病害的類型和平面位置。對行車的影響以及行車對病害發展的影響； （2） 病害的嚴重程度； （3） 經濟條件； （4） 維修目標。

　　1、非結構性損壞的維修

　　維修的基本目的有兩個，一是恢復行車平順，二是封閉裂縫，以避免引發結構性損壞。

　　（1）恢復行車平順

　　主要是對橋頭跳車和車轍的處理。它們的平面分布截然不同，橋頭跳車是橫向的，車轍是縱向的。對橋頭跳車應以整幅路作為維修寬度，維修長度應滿足三個要求： （1） 從橋梁伸縮裝置起，伸入正常路段一定長度； （2） 保證攤鋪機能正常施工； （3） 拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層為單位，一般只銑刨表層。

　　因此，維修寬度應滿足以下條件： （1） 包括車轍的整個影響范圍； （2） 與攤鋪機的攤鋪寬度及碾壓機的輪寬相適應； （3） 縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30 cm 以上。

　　（2）封閉裂縫

　　對于單條橫縫和縱縫建議采用常規的灌縫措施如果縫隙太寬灌縫難以實施，可沿裂縫兩側切割出10～15 cm寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后清潔槽壁，人工填實至表層底部。最后，涂刷粘油層，用細粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接，由于膠結材料充足，可以適應縫寬的季節性變化，宜在春融或秋冬交替季節實施。局部網裂發生于行車輪跡位置，對路面整體結構的危害最大。其維修原則是： （1） 及時處置，以免損壞范圍和程度擴大； （2） 維修范圍不宜定得太小，在橫向至少以一個單向車道為單位，在縱向以一輛重車長度的115 倍為單位。同時，保證路面維修的橫、縱向平整，減小顛簸； （3） 在平面上全部清除局部網裂的影響范圍； （4） 與攤鋪機和碾壓設備相適應；（5） 維修深度以瀝青面層的結構厚度為單位； （6） 縱向接縫位置與車轍處理方案相同。

　　2、結構性損壞的維修

　　（1）局部凹陷龜裂

　　雖然局部龜裂表現的是路面存在局部缺陷，但也可能是整個路段施工管理所存在的問題，只是該處路面裂縫出現得早、局部滲水嚴重而提前破壞。因此，局部凹陷龜裂分以下兩種情況進行維修。

　　①基層局部存在缺陷

　　有兩種備選方案：一是將損壞的基層挖出，用半剛性材料回填修補；二是將損壞的基層局部挖出，用瀝青混合料回填修補。

　　②整個路段基層均勻存在缺陷

　　有三種備選方案： ①如果整個路段達到大修期限，則對存在缺陷的半剛性基層進行翻新重鋪，同時對局部凹陷龜裂一并處置； ②雖然存在缺陷，但累計軸次遠未達到使用期限，則按① 方法進行處置； ③如對有缺陷的路段實施整體補強措施，施工前將局部凹陷龜裂仍按①的方案先行處置。

　　（2）結構性轍槽

　　這種轍槽的特點是路面承載力不足，基層損壞或板結完全喪失。它對路面結構和交通安全的威脅較大，需專門設計維修方案。

　　確定維修方案時要考慮以下因素： （1） 轍槽雖然只在輪跡處發生，但它反映了整幅路面均有缺陷；（2） 轍槽的產生表明了半剛性基層已受侵害或已破壞； （3） 兩側車道未出現轍槽，表明兩側車道與行車道實際上成為擁有不同承載能力的“兩種路面”，此時行車道的結構承載力已達到極限，而兩側車道的結構承載力有較多富余，尚有較長的使用壽命。

　　因此，擬定兩種維修方案： （1） 一次性整幅重鋪基層，徹底消除缺陷，使整個路段的路面完全恢復其正常的使用性能； （2） 兩側車道與行車道分期維修，先維修行車道。根據兩側車道的承載能力，結合已有的交通資料分析確定其剩余使用壽命，以此作為行車道轍槽損壞維修方案的設計使用壽命。待兩側車道與行車道同時達到使用壽命末期時再一并整幅處置。

　　參考文獻：

　　[1]公路瀝青路面養護技術規范 （JTJ 073.2-2001）人民交通出版社 2001年。

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