淺談瀝青路面常見(jiàn)的病害及其預(yù)防措施

摘要:瀝青路面常見(jiàn)的病害問(wèn)題是道路工程的質(zhì)量通病之一，文章著重介紹了瀝青路面中常見(jiàn)的一些病害，重點(diǎn)闡述了瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因，并有針對(duì)性地提出了預(yù)防裂縫出現(xiàn)的相應(yīng)措施，可供對(duì)瀝青路面的設(shè)計(jì)和施工人員參考。

關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;裂縫;成因及預(yù)防

中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2009)12-0129-02

隨著我國(guó)道路建設(shè)的迅速發(fā)展，瀝青路面的施工得到了普遍推廣應(yīng)用。瀝青路面具有表面平整，堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、施工工期短和養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，使行車噪聲低、平穩(wěn)和舒適。但隨著交通量的增長(zhǎng)和重載超載車輛的增多，加上由于受到溫度和濕度的變化以及冰凍作用、設(shè)計(jì)、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響，出現(xiàn)了多種瀝青路面病害，如結(jié)構(gòu)性破壞裂縫、瀝青路面的裂縫、松散及水損害等等。根據(jù)長(zhǎng)期對(duì)我區(qū)瀝青路面的實(shí)際情況調(diào)查，談?wù)劄r青路面中常見(jiàn)的病害與裂縫出現(xiàn)的原因及其預(yù)防措施。

1瀝青路面常見(jiàn)的病害

1.1瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫

瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在瀝青路面面層滲水、冰凍水及毛細(xì)水等的作用下，裂縫的修補(bǔ)由于不及時(shí)等原因，造成水分嚴(yán)重積聚在基層和面層之間、縫隙之中，在車輛沖擊荷載等作用下，造成基層界面軟化，使該部位逐漸失去連續(xù)性。造成面層、基層裂縫處集中產(chǎn)生應(yīng)力作用，在此種情況下，瀝青路面會(huì)完全脫離原有的基礎(chǔ)，造成面層底、裂縫邊緣處應(yīng)力集中，很快導(dǎo)致破壞。

1.2瀝青路面的裂縫

瀝青路面建成后，都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能基本上影響不大，但隨著表面雨水的侵入，導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的，裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基、氣候條件和溫度等。在這里主要說(shuō)說(shuō)溫度裂縫:溫度裂縫有兩種，一種是低溫裂縫，另一種是溫度疲勞裂縫。

①低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí)，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力一旦超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會(huì)開(kāi)裂。②溫度疲勞裂縫。這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松弛性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。

1.3瀝青路面的松散

瀝青路面松散是直接影響行車安全的路面重要病害，松散可能出現(xiàn)在整個(gè)瀝青路面表面，也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)。其產(chǎn)生的主要原因有以下幾種:①局部路基和基層的不均勻沉降引起路面遭受破壞。②碎石中含有部分化石顆粒，路面水分入侵后引起瀝青分離。③瀝青使用時(shí)間長(zhǎng)后，瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低，促使面層與車輪接觸部分的瀝青磨損，造成瀝青含量減少，細(xì)集料流失。

1.4瀝青路面的水侵害

瀝青路面在存在水分的條件下，經(jīng)常受到交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用，一方面水分逐步入侵到瀝青與混合料的界面上，在水動(dòng)力的作用下，瀝青表面的膜逐漸地從混合料表面剝離，進(jìn)而導(dǎo)致混合料喪失粘結(jié)力而發(fā)生瀝青路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水侵害的原因主要有瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性質(zhì)、氣候條件、設(shè)計(jì)和施工、土基和地基層、超載的車輛等等原因。

1.5基層干縮開(kāi)裂產(chǎn)生瀝青路面裂縫

對(duì)于新鋪的基層，隨著混合料中水分的減少，要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力;水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大。在半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在較薄瀝青面層的情況下，半剛性基層的裂縫會(huì)由于溫度應(yīng)力而使面層底部先開(kāi)裂，并較快形成裂縫。在較厚瀝青面層的情況下，由于溫度在表面最大，基層的裂縫將促使面層先從表面開(kāi)裂，然后逐漸向下傳播形成裂縫。

1.6瀝青路面的沉陷

沉陷是瀝青路面變形中最普遍的一種，特點(diǎn)是沉陷面積大，涉及的結(jié)構(gòu)層次比較深，主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處，其產(chǎn)生的主要原因是:①路面排水不好，路基過(guò)度濕潤(rùn)產(chǎn)生不均勻沉降，引起路面局部下沉。②路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量，從而產(chǎn)生路面疲勞現(xiàn)象。③路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷。

2瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因分析及其預(yù)防措施

2.1原因分析

瀝青路面開(kāi)裂的主要原因可分為兩大類:一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫。

2.1.1荷載型裂縫

荷載型裂縫主要是由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫，其產(chǎn)生的原因有:

①隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展，原有的路面強(qiáng)度日趨不能滿足現(xiàn)狀，路面滿足不了交通量的迅速增長(zhǎng)和汽車載重逐漸增大的需求，瀝青路面過(guò)早產(chǎn)生疲勞而遭受破壞，導(dǎo)致瀝青路面很快產(chǎn)生開(kāi)裂。

②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，未充分考慮到各種對(duì)瀝青路面的不利因素，施工質(zhì)量差，瀝青路面的面層厚度不足，瀝青路面的原材料品質(zhì)嚴(yán)重不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車的要求，特別是在超大噸位的車輛的頻繁碾壓下，瀝青路面很快開(kāi)裂。

2.1.2非荷載型裂縫

非荷載型裂縫主要原因是由于溫度的變化產(chǎn)生的裂縫，同時(shí)也有因施工過(guò)程中的操作不當(dāng)、材料的選取不當(dāng)?shù)纫蛩匾鸬牧芽p。其產(chǎn)生的原因有:

①瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的作用不至于產(chǎn)生過(guò)高的溫度應(yīng)力。但在冬季氣溫急劇下降時(shí)，土基和路面的基層由于受溫度的變化，加上冬季冰凍產(chǎn)生的膨脹，導(dǎo)致路基和基層產(chǎn)生裂縫并影響到瀝青面層，瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長(zhǎng)，超過(guò)瀝青混合料的極限強(qiáng)度后便會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。

②瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開(kāi)裂的重要因素。在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，選用高粘度、低稠度的瀝青，其溫度敏感性較低，能延遲溫度裂縫的產(chǎn)生;瀝青的品種未達(dá)到適合本地區(qū)氣候的條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其低溫抗變形能力較差，致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開(kāi)裂。

③地基處理不是很恰當(dāng)，路基碾壓結(jié)構(gòu)不均勻，造成路基沉降不均勻;舊路拓寬的路基連接部位沒(méi)有嚴(yán)格按照技術(shù)分層壓實(shí)處理，下部基層和地基處理不徹底等等因素。

④鋪筑瀝青面層在接口地方處理不當(dāng)，結(jié)合不是很完好，對(duì)接縫處碾壓不夠密實(shí)，造成路面滲水或面層壓實(shí)未達(dá)到施工要求，在行車作用下產(chǎn)生開(kāi)裂。

2.2防止措施

根據(jù)規(guī)范，針對(duì)瀝青路面產(chǎn)生病害的原因，通過(guò)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力的要求，基本上可以解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問(wèn)題。但對(duì)于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產(chǎn)生，主要從施工材料、設(shè)計(jì)、路基、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等六個(gè)方面來(lái)采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.2.1材料方面

合理確定瀝青路面的結(jié)構(gòu)，瀝青面層的裂縫主要是由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青，精選礦料，準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料，控制瀝青用量，保證瀝青混合料性能優(yōu)良，均可有效的減少裂縫。

2.2.2設(shè)計(jì)方面

首先要對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。①要特別注意加固地基，防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降，使用合格填料填筑路基，或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基，確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ)。②在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層。③選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)采取改善瀝青性質(zhì)的措施。④在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。⑤瀝青面層采用密實(shí)型瀝青混凝土。⑥采用合適的瀝青面層厚度，確保半剛性基層在使用期間一般不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。⑦為進(jìn)一步提高表面層抗溫度裂縫性能，可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。

2.2.3施工方面

首先要選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精心施工。①制定完善的施工方案，確保瀝青路面的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理，提高軟基處理的施工質(zhì)量。②嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量，混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。③半剛性基層碾壓完成后，要及時(shí)養(yǎng)生，防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層，保護(hù)混合料的含水量不受損失。④)半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。⑤透層或粘層完成后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。

2.2.4養(yǎng)護(hù)方面

嚴(yán)格對(duì)瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，加強(qiáng)對(duì)瀝青路面的保潔工作，確保其排水性能良好，及時(shí)對(duì)產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行科學(xué)的處理，避免病害進(jìn)一步的擴(kuò)展。

2.2.5加強(qiáng)交通管理

必須加強(qiáng)交通管理。①限制大型超載車輛通行;②在夏季連續(xù)高溫時(shí)段，運(yùn)營(yíng)管理單位可將重型車安排在夜間、凌晨及路表氣溫較低時(shí)段通過(guò);③禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過(guò)度磨損，限制使用對(duì)路面產(chǎn)生危害的帶釘輪胎。

3結(jié) 語(yǔ)

瀝青路面中的病害給我們的道路交通帶來(lái)了各種各樣的隱患，這是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，但這些病害對(duì)我們來(lái)說(shuō)不是不可以克服的，只要我們認(rèn)真對(duì)待，把握好各個(gè)施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范、設(shè)計(jì)和操作規(guī)程進(jìn)行施工，做好道路的養(yǎng)護(hù)工作，加強(qiáng)道路交通管理，很多病害是可以避免或者可以降低其破壞力的，針對(duì)如何提高瀝青面層的防裂性能、改善瀝青及瀝青混合料的使用品質(zhì)應(yīng)是我們今后研究的主要方向。

參考文獻(xiàn):

[1] JTGF40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].