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高速公路路面病害与处治技术摘要沥青混凝土面层由于具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，越来越受到公路部门的重视。但由于种种原因，沥青路面的破坏现象仍是十分普遍和严重的。沥青路面的各种病害成因比较复杂,由于环境、地理气候条件的不同，病害情况不一，大体上分为两类：一类是结构性破坏；另一类是功能性破坏。因此，针对高速公路沥青路面的特点，在分析各种病害产生原因的基础上，提出防治病害产生的建议，并对已产生病害路段进行合理维修，就显得十分必要了。关键词土木建筑工程施工路面病害日常养护施工组织1沥青路面养护维修的特点及结构类型1.1特点维修时间集中，施工季节性强。施工时间一般为5月初至9月末；位置零散、分散；效率低；影响因素多；装备要求配套；技术要求高。京沪高速公路临沂管理处K172+000—K256+000路面结构设计三层式大修后改为上面层4cm5cm中面层5cm6cm下面层6cm7cm半刚性基层18cm18cm半刚性低基层（两层）36cm36cm1.2结构类型我国高速公路路面，绝大部分为刚性基层路面，基本结构形式有两种：两层式沥青面层和三层式沥青面层。2沥青路面常见病害及产生原因2.1裂缝（图1）沥青路面开裂的主要原因，可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构破坏裂缝；另一种主要是沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之为非荷载裂缝。2.2坑槽（图2）沥青路面的坑槽往往都有一个形成的过程，开始是局部龟裂、松散，在行车荷载和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。坑槽可分为以下几种：路面厚度不够性坑槽；粘结层不牢坑槽；水损害性坑槽；运营期间车辆运输重物刮撞形成的坑槽；基层、低基层损坏产生翻浆形成的坑槽。2.3车辙（图3）沥青路面的车辙，被定义为在道路延长方向车轮集中通过位置上所生成的连续的纵向变形。1）沥青混合料热稳定性不足。2）由于雨水渗透侵蚀基层表面的材料，使其软化而形成车辙。3）沥青面层、基层施工时未充分压实，在车辆反复荷载的作用下，轮迹处被进一步压密而出现下陷，是车辙形成的主要原因，车辙主要出现在行车道上，超车道无明显车辙。2.4网裂（图4）网裂形成的主要原因：路面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，基层的灰浆被吸出，导致基层破碎松散、沥青层破坏而下陷；基层局部形成不好、强度不够，在行车荷载反复作用下，发生路面网裂，雨水下渗后因浆被吸出或挤出而下降，这种形式的病害主要发生在行车道，严重之处基层完全破坏。2.5唧浆（图5）在行车作用下路面发生弹簧、裂纹、松散、鼓包、冒泥浆等程度不同的破坏。唧浆是多种因素综合作用的结果。1）基层用料不当，或拌和不匀，细料过多。2）低温季节施工的半刚性基层，强度增长缓慢，而路面开放交通过早，在行车与雨水作用下使基层表面粉化，形成浆水。3）冰冻地区的基层，冬季水分积聚成冰，春天解冻时翻浆。2.6沉陷路面沉陷一般是由于基层局部成形不足，强度不够，在行车荷载和自然因素等作用下形成的。大面积沉陷则往往是由于填方路基的不均匀沉降或局部滑移引起的。图1图3图2图4图53沥青路面坑槽的维修沥青路面坑槽的维修一般分为两个时期：春、夏、秋(4月初至10月末)，为常规修补期；冬季(1月初至3月末，11月至12月末)、雨天，为应急修补期。通常，坑槽有四种修补方法：热拌材料修补法、临时应急修补法、冷补材料修补法、热辐射墙修补法（现在已用，开通公司有一台）。3.1热拌材料修补法3.1.1施工组织和施工前的准备工作(1)施工人员的准备。施工技术人员要在养护中心抽出2名有技术、有经验的施工人员。机工要3—4名懂技术的业务能手；驾驶员5名，民工及看交通标志的人员要根据工程的实际逐步增加至满足要求为止（年龄18—50岁）。(2)机械的准备。压路机、切割机、破碎机、吹风机、平板夯等小型机械应提前做好保养。(3)交通牌的准备。所有路上要放的标志牌应提前养护准备好，标志要整齐、清洁。(4)摊铺时所用小型工具的准备。刮杆、三角尺、石笔、水舀、油桶、钢丝刷、手套及各种油料等。3.1.2标志的摆放(1)合理确定封闭路段、现场布置标志设施。多数情况下高速公路的维修是在不完全封闭的情况下进行的。若封闭的路段过多致使车辆频繁减速、并道影响通行质量并易引发交通事故。因此现场施工时要合理确定封闭路段，使之对交通的影响达到最小，为用户提供安全、舒适的通车环境。(2)控制维修时间、减少交通影响。由于高速公路的维修不中断交通作业，对交通影响较大，因此长时间的维修作业，占用整幅或一幅车道时，要控制作业时间。同时努力开发新的施工方法，实现高速公路的快速度施工。(3)合理设计行驶路线，做到工序衔接，流水作业。高速公路的封闭使材料运输车和设备调头困难，要保证材料的供给，就要设计安排好运输车辆的行车路线。运输车辆不能太快，不得随意停车、调头、逆行。交通标志现场摆放要求。要先开启活动护栏，第一辆车要先摆放上行区，把交通标志放在硬路肩上，要整齐，同时，另一辆车放下行标志、锥形标，待放到上行入口时，再放封缓冲区的标志，然后改道放行。上行区包括警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区。警告区：至绕行入口1公里处设置前方施工1公里标志，300米至1公里处设置限速60标志，300米处设置前方施工300米标志，150米至300米处设置禁止超车标志，150米处设置右道封闭（车道变窄）标志。上游过渡区：至绕行入口150米范围内设置限速40标志，车辆慢行标志。缓冲区：用锥形标设置不少于50米的缓冲区，并设置向左改道箭头标志、向左改道标志、禁止驶入标志、施工警告灯（至少2盏）。作业区:设置红白相间的锥形路标，间距为6—8米（虚线两段各放一个），每公里缺损数量不能多于10个。绕行出口处应设置向右通行箭头标志、施工警告灯（至少2盏）。下游过渡区：在借道绕行出口处靠施工作业区一侧用锥形路标进行隔离。下行区包括警告区和过渡缓冲区。警告区：至左道封闭区1公里处设置左道封闭1公里标志，300米至1公里处设置限速60标志，300米处设置左道封闭300米标志，150米至300米处设置禁止超车标志，150米处设置左道封闭（车道变窄）标志。过渡缓冲区：至左道封闭150米范围内设置限速40标志，并用锥形标在上行区借道绕行出口处前方设置不少于50米的缓冲区。在缓冲区前端设置向右通行箭头标志。作业区人员值守与设施看护：作业区值守人员值守时，要注意现场封闭设施的完好性，发现问题要及时纠正。非临时性封闭，现场要安排好设施看护员，要保证设施、标志清洁易于辨认并始终处于正确位置或工作状态；注意因通行车辆刮、碰标志可能导致指向错误或无法正确辨认，应避免非施工作业车辆误入作业区。设备的停放：在封闭区的作业区内，常因驾驶员疲劳或操作失误，导致车辆驶入作业区域与停放在养护作业区的设备发生碰撞，给养护单位造成经济和时间上的损失，影响养护区作业的正常进行。夜间只封闭部分车道时，作业区应尽量不停放设备，若必须停放设备时，应尽量靠右侧停放。(4)路面维修的现场管理，高速公路一般以路面养护为中心，养护专项工程为重点。路面维修的现场管理主要包括混合料的生产拌和、路面施工作业管理、路面交通控制、质量控制等四个主要环节。进料时，要严格检查其质量，玄武岩要掌握规格，强度，细集料要掌握杂技情况。拌和厂要求沥青计量必须准确，对沥青溢缸造成计量器不灵敏的，应进行检查较秤；混合料拌和时间一般为30-50S，早上出料时由于气温低混合料要多拌一些时间，要求拌和料色泽均匀一致，无花石、无结固为准；出料后抽样做油石比检查。出料的温度不应过高，一般在140—1600C为宜，若运输距离不超过20公里，温度一般在1400C为佳。摊铺温度110—1500C，碾压温度110—1400C，碾压终了温度应大于70℃，路面冷却后，开放交通。(5)施工工艺。坑槽位置的确定，要有施工人员确定，要尽量做到适中，并加以记录，要把当天划线的坑槽作记录，填入挖补日志，以便给拉料的车提供依据。放样。用直尺测定破坏部分的范围和深度，按“圆坑方补”的原则，用三角尺划出纵横线，应与中心线平行或垂直坑槽修补轮廓线，挖出的坑槽要规整，应是长方形或正方形。切割：要用熟练机工，沿坑槽轮廓线进行切割。切割时应严格按照技术人员现场规定的深度进行。吹风：用吹风机把切割出来的泥浆全部吹出来，以便于清边。破碎及废渣清理：破碎时应由内向外，人工清理废料应及时装车运走。对于路面基层有破坏的还应按照实际破坏的大小进行破碎，然后用水泥稳定砂进行填补夯实。清边及坑槽清理：要用钢丝刷和刮刀清理边缘的泥土，然后用吹风机吹净槽内的杂物。如有渗水的坑槽，要用破碎机将稳定砂基层打一小坑将渗水用干布或海绵吸干净，并吹干。洒粘结油及填料：在干净的槽底、槽壁上薄刷一层粘结沥青，随即将拌和好的沥青混合料填入槽内，用耙子、铁锨将其摊铺均匀，坑槽边缘填入细料。压实：符合填料标准后，将坑槽边缘周围的废料清除干净并回收，用压路机静压，先压接缝处1—2遍，后压中心，最后用振动碾压3—5遍；先压横向，再压纵向，需保证修补后的密实度及平整度。在碾压的同时需注意边缘处是否多料或缺料，多料应及时清除，缺料应及时增加。清理施工现场：将所有废料都装入车内，回收到指定地点，不准乱扔，最后按面层、表层温度降到能放车要求时，收回交通安全标志，开放交通。4临时应急修补、冷补料修补方法此种方法一般在冬季或雨季使用。临时修补坑槽的紧急措施是为了控制坑槽扩大，防止车辆通过时发生交通意外。4.1临时应急修补(1)作好检查。当雨天坑槽直径20cm以上，深在5cm以上影响行车安全时，应采取应急修补，平时应做到坑槽不能过夜。(2)备用材料由养护科统一进料（冬季一定要备足）。(3)安全标志的摆放。前方施工300米，限速60公里，导向标志，锥形标不少于20个（摆放长度不低于200米），旗2面。施工车辆统一放施工标志牌。（4）备用材料。低温混合料，水泥（42.5以上）、砂、碎石。（5）施工过程。将坑槽内的松散料清除，填入干硬性水泥混凝土（标号为15C）。低温时搀入防冻剂，拌和时用玻璃水，可达到早强，进行填注整平振捣，白天封闭交通，晚上放行。也可用其他材料。4.2冷补料修补方法（1）冷补材料有两种：国产的冷补材料用沥青、航空煤油、食用豆油、碎石、砂等拌和而成，能储存3个月左右，随用随取，不受温度限制，碾压成型后，即可通车。但储存时间短，当气温高时，该材料易损坏；进口的冷补材料，大多是加拿大宁枫的产品，可在-26~490C的条件下使用，不受水的限制，粘附性高，温度高，掺入沥青量大。该产品可存放两年，也可用袋装，需用时在现场加热，填入修补处，但价格比较高。（2）封闭交通。（3）用破碎机将坑槽凿成方形，把废料清除，用吹风机吹干。（4）填冷补料。袋装冷补料要用人工捣碎，放入坑槽内，一定要掌握好松铺系数，一般应根据坑槽的深度掌握，然后找平压实，压实到成形为止。（5）收标志，开放交通。5热辐射墙的修补方法美国热力公司pm—400—TR48型路面修补车性能可靠，具有以下特点：5.1可进行现场热再生修补利用该设备的热辐射墙对路面进行加热，填加集料及沥青用人工铲平、拌和、摊铺找平，然后用自带小型压路机进行碾压。5.2利用热辐射墙加热冷路面使热补料和路面很好的连接，达到良好的修补效果，此方法适用于冬季修补。有料箱，可利用拌和站的成品料，接料即可修补；用冷成品料经保温桶预先加热8小时，即可修补。该设备油料仓底层混合料易老化，使用两个班次即需要清除老化的混合料。该设备的缺点是自身不能拌料，必须用成品料，且整机价格昂贵（300万）。6沥青路面裂缝的维修沥青路面产生裂缝后，应及时进行维修，控制裂缝的进一步发展，可以防止路面的早期破坏。选用适宜经济可行的维修方法，严格工艺操作是维修裂缝的关键。6.1开槽机开槽目前我国沥青灌缝法的施工工艺，主要利用进口设备，我们现在使用的是美国CRAFCO公司生产的suporsnot设备，整套设备为拖拉式。开槽机自带动力，可任意转向，沿裂缝轨迹并切割出曲线，槽宽12.5mm，深20mm，切出的效果很好，切割深