大学课程《道路养护技术与管理》教学PPT课件：006公路养护与管理第三章

公路养护与管理公路养护与管理第三章第三章 公路沥青路面养护与维修沥青路面养护内容及养护质量标准沥青路面损坏的调查评定与养护对策的选择沥青路面日常养护及常见病害的维修沥青路面罩面维修沥青路面预防养护沥青路面再生利用第二章 路基的养护与维修教学要求教学要求1.1.描述路面养护的主要任务描述路面养护的主要任务2.2.熟悉路面养护的日常养护熟悉路面养护的日常养护3.3.熟悉路面预防性养护熟悉路面预防性养护路面病害的处理方法路面病害的处理方法第三节第三节 沥青路面日常养护及常见病害的维修沥青路面日常养护及常见病害的维修一、沥青路面日常养护1、一般公路沥青路面日常养护1）日常养护加强路况巡查，及时发现病害并分析病害产生原因，有针对性地及时对病害进行维修处理。巡查过程中，发现路面上有杂物，应采用机械或人工方法及时清扫。严禁履带车和铁轮车在沥青路面上直接行驶，如必须行驶，应采取相应的措施。除雪防滑。一、沥青路面日常养护1、一般公路沥青路面日常养护2）季节性预防养护春季气温较暖，路基内的水分开始转移，是各种病害及中暴露的季节。夏季气候炎热，地面水分蒸发快，是沥青路面各种病害全面发展的，尤其应做好预防性养护。秋季气温逐渐降低，雨水较多，应及时处理病害，为冬季沥青路面的正常使用打好基础。冬季气候寒冷，路基路面冻结，沥青路面比较稳定，但是也要注意沥青路面的养护。一、沥青路面日常养护2、高速公路沥青路面日常养护1）巡查与检测坚持巡视检查制度，注意采集、利用气象信息和交通信息各项巡视检查、专项调查和技术检测的结果，应及时整理分析2）清扫和排水尘土、落叶、杂物等路面污染，应进行日常清扫根据路面污染的特殊情况，及时进行特殊清扫作业保持排水畅通，路面无积水3）排障和清理建立完善的应急抢险机制，配置必要的通信指挥设施排障作业结束后，应尽快清理现场4）除雪和防冻路面除雪应以机械作业为主，人工作业为辅二、沥青路面常见病害维修1、沥青路面裂缝沥青路面在荷载和温度应力作用影响下产生线性开裂，被称作路面裂缝。路面基层开裂反射（影响）到沥青路面开裂，也叫做裂缝或反射裂缝。沥青路面裂缝有纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝和不规则裂缝。纵向裂缝是与行车方向基本平行的裂缝。横向裂缝是与行车方向基本垂直的裂缝。块状裂缝是裂缝分别为纵向与横向，将沥青路面分割成近似方块状。不规则裂缝是排列无序的裂缝，其严重时近似于龟裂病害。1、沥青路面裂缝1）裂缝的成因分析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性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于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疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。另包括半刚性基层的温缩裂缝或/和干缩裂缝引起沥青面层产生反射裂缝或对应裂缝。裂缝成因非荷载型裂缝低温收缩裂缝温度疲劳裂缝荷载型裂缝反射裂缝1、沥青路面裂缝2）沥青路面裂缝的处置对策沥青路面在使用过程中，因荷载与环境因素而逐渐损坏，而沥青路面裂缝是沥青路面损坏最早和最常见的病害，应重视对其处置。目前对沥青路面裂缝的处置主要采用灌缝、贴缝和封缝等几项处置措施，灌缝是最常使用的技术措施。灌缝处置后，为改善路面状况指数，往往辅以罩面措施。裂缝维修的最佳时期为秋末深冬季节。贴缝与封缝：贴缝适用于原路面基层和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝，伴随裂缝处有较多细微的扩展裂缝；封缝适用于原路面仅仅表面出现沥青老化而引起的开裂、透水严重等病害路段。这两种处置措施的使用周期一般为2-3年，费用较高，施工较为困难。1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青，再匀撤一层25的干燥洁净石屑或粗砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。路面的横向或纵向裂缝，宽度在6mm以内应清除缝重赃物及尘土，将粘度较低的热沥青或密封胶灌入缝深的2/3之后填入干净的石屑或粗砂捣实。路面的横向或纵向裂缝，缝宽在6mm以上开槽、清理和干燥、灌缝、缝边修整1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修因沥青性能不好、路面使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝，此时如基层强度尚好时，可选用下列维修方法：乳化沥青稀浆封层，封层厚度宜为3-6。加铺沥青混合料上封层。改性沥青薄层罩面。1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法（乳化），扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用，且可以和冷的和潮湿的石料一起使用。当乳化沥青破乳凝固时-还原为连续的沥青并且水分完全排除掉，道路材料的最终强度才能形成。在众多的道路建设应用中，乳化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的系统，因为这种工艺避免了高温操作、加热和有害排放。1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修稀浆封层采用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层。稀浆封层工艺原理是将乳化沥青、符合级配的骨料、水、填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料，均匀地摊铺在待处理的路面上，经裹复、破乳、析水、蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起，形成密实、坚固、耐磨和道路表面封层，大大提高路面使用性能。稀浆封层按乳化沥青性能不同，分为普通稀浆封层和改性稀浆封层；按厚度不同分为细封层（I层）、中封层（II型）、粗封层（III型）及加粗封层（IV型）等。1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修沥青混合料上封层沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按公称最大粒径的大小可分为特粗式（公称最大粒径大于31.5mm）、粗粒式（公称最大粒径等于或大于26.5mm）、中粒式（公称最大粒径16mm或19mm）、细粒式（公称最大粒径9.5mm或13.2mm）、砂粒式（公称最大粒径小于9.5mm）沥青混合料。路面封层是为封闭表面空隙、防止水分浸入面层而铺筑的沥青混合料薄层，铺筑在面层表面称为上封层，铺筑在面层下面的称为下封层。1、沥青路面裂缝3）裂缝的维修改性沥青改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。1、沥青路面裂缝4）路面裂缝处置的有关问题 注重沥青路注重沥青路面的裂缝预防面的裂缝预防路面设计应满足沥青路面强度和承载能力要求，基本解决荷载型裂缝产生的问题；从设计与施工质量控制上减少温度裂缝与反射裂缝的发生。施工环境选施工环境选择择处置沥青路面裂缝应选择裂缝开裂程度最大的季节进行。秋末至来年春初间裂缝开裂程度最大，最适宜灌缝施工。不可在夏季高温季节施工。注重施工的注重施工的环境保护环境保护施工时，宜在施工路段采用隔离措施，如在路面上铺彩条布、撒大白粉等隔离物，施工结束后予以清理，避免沥青污染路面。1、沥青路面裂缝5）龟裂与不规则裂缝概念：沥青路面出现象乌龟壳一样交织成网状的裂缝。它是沥青路面的主要病害之一。成因分析龟裂和不规则裂缝产生的首要原因是由于路面路面材料、施工等原因造成沥青路面空隙率大，空隙中的自由水冲刷沥青，导致沥青剥落；或因沥青材料粘附性差而沥青剥落，产生裂缝且成网状交织。路面尘埃等杂物混入裂缝，加剧了裂缝的发展，在荷载作用下，形成路面龟裂和不规则裂缝病害。路基或路面基层强度不足是龟裂和不规则裂缝产生的又一原因。路基翻浆、路面基层强度不足或半刚性路面基层反射裂缝都可能造成路面龟裂和不规则裂缝。1、沥青路面裂缝5）龟裂与不规则裂缝路面龟裂与不规则裂缝的处置对策路面龟裂和不规则裂缝的处置应视其成因而定。处置前应对路面取芯，分析成因与制订处置方案。由路基或路面基层破损造成的龟裂和不规则裂缝，应挖除路面。重做路基或基层补强后重做沥青面层。大面积龟裂和不规则裂缝的处置：裂缝较为发育路段，采用挖除（铣刨）龟裂部分后，重铺沥青混凝土面层。裂缝不甚发育的路段，采用同步沥青碎石封层、沥青微表处、乳化沥青稀浆封层或超薄罩面（罩面厚度25mm）等维修方法进行处置 土工合成材料处置：对于非路基与路面基层引起的龟裂和不规则裂缝的处置，可选用土工布或玻纤格栅，铺筑于原路面之上，再铺筑沥青混凝土。1、沥青路面裂缝5）龟裂与不规则裂缝小面积龟裂和不规则裂缝的处置可采用单层沥青表处、同步碎石封层或微表处、稀浆封层等维修方法处置。龟裂与不规则裂缝处置的相关问题处置龟裂与不规则裂缝需重铺罩面时，重铺不应铺在逐年加厚的软沥青层上，也不应铺在和原沥青路面结合不好、即将脱皮的沥青罩面薄层上。如存在上述情况，应将其铲除、整平后再进行铺筑。当气温低于10或路面潮湿时，不得浇洒粘层沥青，亦不得摊铺沥青面层。二、沥青路面常见病害维修2、坑槽坑槽是指在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼。沥青路面出现坑槽的主要原因有以下几个方面：沥青路面透水；路基强度不足或因轻微病害没有得到及时处理；车辆滴油漏油（柴油是沥青的溶剂）侵蚀沥青路面；沥青混凝土层与基层之间局部出现隔离（干扰）层。坑槽坑槽坑槽坑槽二、沥青路面常见病害维修2、坑槽1）坑槽修补的基本要求 坑槽修补必须“圆洞方补”、“斜洞正补”。即坑槽应修补成矩形。修补面积必须大于病害实际面积，修补范围应在病害面积范围以外各边至少多出5cm。修补范围的轮廓线应与路面中心线平行或垂直。二、沥青路面常见病害维修2、坑槽2）坑槽修补的方法按照材料和修补环境温度的要求不同，现代的坑槽修补的方法大体可分为三种，即冷料冷补、热料热补和热料冷补。每种方法都有各自的特点，适应的情况也不同，施工人员要根据实际情况选择相应适当的方法。二、沥青路面常见病害维修2、坑槽3）桥面沥青铺装层脱落的处置桥面沥青铺装层脱落属于坑槽的特殊情况。桥面铺装层等构造物产生坑槽是由于水泥混凝土与沥青铺装层的材料差异较大，层间粘结处的变形不一致，局部粘附性较差，并出现分层，使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和脱皮，最终产生坑槽。二、沥青路面常见病害维修2、坑槽4）坑槽的维修路面基层完好，仅面层有坑槽按以下方法进行维修目前常用的修补方法为热补法和冷补法两种，对于一般公路按照“圆洞方补”的原则，采用“冷补法”的程序进行修补。在雨雪连绵的季节，为控制坑槽扩展，可采用现有路面材料临时填补坑槽，待天气转好后再按规范要求修理。对于因路面基层损坏造成的坑槽，应针对损坏原因，先处理基层病害，再修复面层。二、沥青路面常见病害维修2、坑槽4）坑槽的维修挖补法按“圆洞方补，斜洞正补”的原则，划出所需修补坑槽的轮廓线。沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度。清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并涂刷粘层沥青。填入沥青混合料（在潮湿或低温季节采用乳化沥青拌制的混合料）整平(略高于原路面)。用小型压实机压实。如坑槽较深（7以上），应将沥青混合料分两次或三次摊铺和压实。用烙铁板将坑槽四周烙平。划线 切割机切出边缘线 液压镐（或汽油镐）破碎 平板夯压实基层 平板夯压实水泥稳定碎石层 涂粘结油（乳化沥青或热沥青）喷灯燃烧加速破乳 加入热沥青混合料 平板夯压实 补好的坑洞 二、沥青路面常见病害维修2、坑槽4）坑槽的维修热补法修补采用热修补养护车，将加热板加热坑槽处路面，翻松被加热软化铺装层，喷洒乳化沥青，加入新的沥青混合料，然后搅拌摊铺，压路机压实成型。如果坑槽较深，深度6cm时，宜采用两层或两层以上分层修补。采用两层修补时，上层应采用细粒式（AC-13）沥青混凝土。下层厚度超过6cm时，可采用沥青稳定碎石（ATB）结构。分两层以上修补坑槽时，宜上一层比下一层多出1520cm的搭接宽度，避免上下层接缝通缝。摊铺沥青混合料时，松铺系数可取1.251.3。在涂刷粘结沥青前，应采用喷灯等对槽壁进行加热。若因基层结构组成不良，如含泥多、含水率过大或基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽，应先处治基层，再修复面层。可参照上