瀝青路面常見病害成因分析及預防措施

程立強?潘勐

摘 要：就瀝青路面常見的幾種病害類型進行簡要的分析，并提出相應的預防措施。

關鍵詞：瀝青路面；病害分析；預防措施

1 引言

瀝青混凝土作為一種路用結合料，在世界各國得到了廣泛的應用。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通物流業(yè)的成長壯大，大型超載車輛與日俱增，瀝青路面過早地出現(xiàn)現(xiàn)裂縫、車轍、泛油、松散、坑槽等病害，正常維修期大大提前，直接影響了車輛的安全運行，影響了道路投資效益的正常發(fā)揮。

瀝青路面的破壞類型大體可分為兩類：結構性破壞和功能性破壞。前者是指路面結構的整體或其某一個或幾個組成部分的破壞，嚴重時可能達到不能支撐車輛的荷載，一般需進行徹底翻修；后者是由于路面不平整，使其不再具有預期的功能?？梢酝ㄟ^修整、養(yǎng)護來恢復路面的平整性，以滿足行車需要。

本文將分別介紹裂縫、車轍、泛油、松散、坑槽這五類病害的成因并總結相應的預防措施。

2 病害及成因分析

2.1 裂縫

瀝青混凝土路面開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)生的結構性破壞裂縫，即荷載型裂縫。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，即非荷載型裂縫。瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要形式為：縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)裂、龜裂等不規(guī)則裂縫。

（1）縱向裂縫走向與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。

產(chǎn)生縱向裂縫的原因：

①路基填筑質量、通車后地基的整體穩(wěn)定性、路基填料本身等原因。

②地基承載力下降，路基整體強度降低，重車荷載的反復作用。

③當瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫或其它原因引起瀝青表面的自由水進入路面基層，特別是半剛性基層材料，水份不能夠及時排出，經(jīng)過長時間的重車行車碾壓，再加上半剛性基層施工接縫處理不當產(chǎn)生的縱向裂縫。

④重型車輛經(jīng)常沿一個車道行使，容易造成縱向裂縫。

（2）橫向裂縫與路中心線基本垂直，貫穿整個路幅或部分路幅，縫的寬度大小不同。

其產(chǎn)生的原因：

①瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料，其在溫度變化超出瀝青混凝土的極限拉應力時，容易產(chǎn)生低溫裂縫和溫度疲勞裂縫、反射裂縫等。

②地基的施工質量差、填土高度過厚、壓實度不足。

③無機結合料基層收縮裂縫的反射縫。

④橋梁、涵洞或通道兩側的填土產(chǎn)生固結。

⑤施工縫處理不當，接縫不緊密，造成不同部位結合不良。

（3）不規(guī)則裂縫其產(chǎn)生的主要原因：

①半剛性材料層之間或半剛性層下有夾層土。素土夾層遇水潮濕后，使路面承載能力下降，載重車輛通過時容易產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象，表面容易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

②半剛性基層厚度不足，而其下底基層又是半剛性材料的路面結構，特別是在路基壓實度不夠或承載能力降低的情況下，也會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

③在瀝青面層混凝土施工中，瀝青混合料的油石比、拌合溫度掌握不好，瀝青混凝土路面在行車荷載的作用下也會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫等。

2.2 車轍

車轍是在行車荷載重復作用下，路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍降低了路面平整度，當車轍達到一定深度時，由于轍槽內(nèi)積水，極易發(fā)生汽車飄滑而導致交通事故。車轍成因如下：

（1）瀝青混合料的高溫溫度性不足是產(chǎn)生車轍的主要原因。

（2）低溫時攤鋪混合料導致密實度過小，空隙率過大，雨水透入等都會是路面的高溫性能降低。

（3）瀝青混合料中瀝青含量過大，細集料過多，天然的少棱角的顆粒百分率過高。

（4）施工時控制不當，密實度小，行車荷載過大，荷載作用時間過長，渠化交通和路面溫度高。

2.3 泛油

路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部，在行車荷載的反復作用和動壓水沖刷下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移，從而導致面層上部泛油而底部松散的瀝青遷移現(xiàn)象。泛油使路面在行車時產(chǎn)生輪跡和黏輪現(xiàn)象，并使路面抗滑性能下降，嚴重影響行車安全和周圍環(huán)境。

泛油的成因如下：

（1）瀝青面層的瀝青用量過大、稠度太低或熱穩(wěn)性差。

（2）瀝青混合料空隙率低。

（3）低溫季節(jié)施工，層鋪法瀝青路面的嵌縫料散失過多，在氣溫轉暖后，在行車作用下多余瀝青溢至表面而形成。

（4）粘層油用量過大或灑布不均勻也會局部出現(xiàn)泛油。

（5）雨水滲入使瀝青膜剝落，上泛引起表層泛油。

2.4 松散

“松散”是瀝青路面常見病害。其癥狀為瀝青混凝土中瀝青與集料的粘結力作用逐漸下降并喪失，在車輛荷載作用下使瀝青混凝土表面層呈松散狀態(tài)，面層中的集料顆粒脫落，粗細集料散失起砂，路面磨損，路表（1）粗麻，多處微坑，表層剝落，路面外觀質量差，行車不適。如不及時治理，它會從路表面向下不斷發(fā)展，以致形成坑槽。松散產(chǎn)生的因素有很多，具體可以歸結為以下幾個方面：

（1）由于瀝青混合料中瀝青偏少，油石比偏低，使得瀝青與集料間粘結性差；

（2）因低氣溫施工，壓實度過小，造成瀝青面層內(nèi)部空隙率過大，在車輛的載荷作用下造成的瀝青面層松散；

（3）集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜粘結在粉塵上，而不是粘結在集料顆粒上，在表面的摩擦力作用下磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫離，這種情況主要是由于集料含泥量超標所造成的；

（4）瀝青混合料拌合時瀝青溫度過高，導致瀝青老化，瀝青膜剝落使瀝青與集料的粘結力減弱而產(chǎn)生松散；

（5）基層強度松軟而引起的面層龜裂松散；

（6）骨料選擇有誤，選擇了酸性骨料與瀝青粘附性差而造成的松散；

（7）水損害導致的松散，由于車輪動態(tài)載荷的作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低病逐漸喪失粘結力，瀝青膜從集料表面脫落，瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散。

2.5 坑槽

瀝青在鋪筑過程中，由于操作原因等造成的空隙率達不到設計要求，致使瀝青路面在投入使用后會出現(xiàn)透水現(xiàn)象，進而發(fā)展到出現(xiàn)坑槽，嚴重影響路面的平整度和行車的安全。成因分析：

（1）瀝青混合料溫度控制不好。施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結力降低，脆性增加，導致壓實不夠，粘結不牢?；旌狭蠝囟忍?，攤鋪不均勻，壓實不充分，導致壓實度不夠形成坑槽

（2）厚度不足。路面下面層局部標高控制不嚴，導致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車荷載作用下，部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。

（3）水毀壞。在降雨過程中，雨水進入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中。在大量快速行車的作用下，反復多次產(chǎn)生的孔隙水壓力使瀝青從碎石表面剝落下來，局部瀝青混凝土變得松散，碎石被車輪甩出，路面產(chǎn)生坑槽。

（4）土基或基層強度不足，路面產(chǎn)生裂縫、龜裂、松散等病害，未及時進行修復，導致病害擴大，形成坑槽。

3 預防瀝青路面病害的技術措施

3.1 合理選擇原材料及混合料的級配類型

瀝青混凝土在生產(chǎn)前對原材料特別是瀝青做試驗，根據(jù)瀝青路面施工及驗收規(guī)范要求，結合氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型。選用粘度高、針入度小、軟化點高、含蠟量較低的優(yōu)質石油瀝青；采用滿足規(guī)范級配要求的粒徑較大的碎石（尖銳棱角，粗糙表面和良好的級配）。碎石含量較多的瀝青混合料，應嚴格控制針片狀含量，將礦粉用量和瀝青用量的質量比控制在1.0～1.2，天然砂的含量小于15%或采用機制砂，嚴格控制瀝青用量，尤其不要過量，瀝青混合料施工壓實度必須滿足規(guī)范要求，盡量選擇粗顆粒含量稍高，細顆粒含量適宜的級配。

3.2 合理組織施工，盡量避免冷接縫。

對于冷接縫的處理，應先將接縫處沿邊緣切割整齊、清除碎料，然后預熱軟化接縫處，涂刷乳化瀝青，再鋪筑新混合料。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15-20cm，直到壓路機全部在新鋪層為止。對于縱向裂縫，如分幅攤鋪時，前后幅應緊跟，上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上，攤鋪時控制好松鋪系數(shù)，使壓實后的接縫結合緊密、平整。在路面出現(xiàn)微小裂縫時就必須及時處理整治。

3.3 優(yōu)化配合比設計

瀝青混合料的配合比設計結果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關系密切。合理的施工配合比不僅可以節(jié)約材料，降低造價，還能保證路面的使用性能，延長路面使用壽命。

3.4 下承層準備

瀝青路面攤鋪前，對下承層需認真檢查，及時清除泥灰，處理好軟弱層，保證下承層穩(wěn)定。在白改黑改造工程施工時，應先對原有混凝土板塊伸縮縫進行認真處理，先清除縫內(nèi)雜質，用填縫料填實，再在其上鋪設防水卷材，并加鋪玻纖格柵。

提高基層的強度和剛度。盡量采用無機結合料穩(wěn)定粒料作為半剛性基層材料。

3.5 施工工藝控制

瀝青混凝土路面施工，從目標配合比到生產(chǎn)配合比，到配合比驗證，工程技術人員應完成全部試驗，認真分析數(shù)據(jù)，保證級配好，油石比最佳。路面攤鋪碾壓時，應掌握熨平板的振級，從而保證松鋪系數(shù)可靠，壓實厚度足夠。碾壓施工，往輪碾上噴水時，要注意控制噴灑量，以防止降低混合料溫度，要采用霧狀噴灑器。

3.6 控制混合料質量

（1）選購經(jīng)調(diào)查試驗合格的材料進行備料，礦料應分類堆放，礦粉必須是石灰?guī)r磨細而成不得受潮，必要時做好礦料堆放場地的硬化處理和場地四周排水及搭設礦粉庫房或儲存罐。

（2）設置間歇式具有密封性能及除塵設備，并有檢測拌合溫度裝置的瀝青混凝土拌合站。

（3）拌合站設試驗室，對瀝青混凝土的原材料和瀝青混合料及時進行檢測。嚴格控制瀝青混合料拌合溫度、出場溫度及碾壓溫度。

3.5 提高瀝青路面的施工質量

提高施工質量是保證瀝青路面使用性能的最基本措施，在當前的瀝青路面施工中，要重點解決好三個最關鍵的問題。一是要保證平整度，二是要保證壓實度，三是要保證瀝青混合料的均勻性。

除此之外，要及時灑布透層油，提高基層與面層的粘結力。及時科學地對路面進行維修，避免路面病害擴大化。 。

4 結束語

瀝青混凝土路面病害的產(chǎn)生有多方面的因素。只要我們認真選材，精心設計，把握住各個施工環(huán)節(jié)，嚴格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進行施工，做好道路養(yǎng)護工作，加強交通管理，很多病害是可以避免或降低其破壞力的。

參考文獻

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