瀝青混凝土路面檢測(cè)與病害原因分析

周 偉 孫 偉 左雨峰

(鎮(zhèn)江市建科工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212002)

瀝青混凝土路面檢測(cè)與病害原因分析

周 偉 孫 偉 左雨峰

(鎮(zhèn)江市建科工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212002)

運(yùn)用路面現(xiàn)場(chǎng)彎沉檢測(cè)、取芯與實(shí)驗(yàn)室取樣檢驗(yàn)等綜合檢測(cè)方法，得到了路面現(xiàn)狀性能指標(biāo)結(jié)果，并分析了路面病害的產(chǎn)生原因及分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上提出了病害防治措施。

瀝青路面，檢測(cè)，公路，路面病害

0 引言

近年來(lái)，隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，瀝青混凝土路面在市內(nèi)公路與道路工程中的應(yīng)用越來(lái)越普及，同時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的數(shù)量爆發(fā)性增長(zhǎng)，使得路面負(fù)荷不斷加重。瀝青路面在帶來(lái)良好的行車(chē)舒適性的同時(shí)，也出現(xiàn)了一些棘手的問(wèn)題有待解決，疲勞破壞問(wèn)題便是其中之一。對(duì)鎮(zhèn)江地區(qū)某道路工程(丹徒段)高等級(jí)公路雙向車(chē)道路面主要病害類(lèi)型進(jìn)行全面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該高速公路的損壞形態(tài)有多種，存在各式各樣的裂縫，如橫向、縱向裂縫和龜裂等；也有各種類(lèi)型的變形，如坑槽、車(chē)轍等。這些損壞現(xiàn)象，有時(shí)單獨(dú)出現(xiàn)，有時(shí)則幾種形態(tài)同時(shí)出現(xiàn)，顯得錯(cuò)綜復(fù)雜。

該文通過(guò)道路綜合檢測(cè)分析造成這些損壞的原因，找出路面病害的分布規(guī)律。

1 工程概況

某道路工程(丹徒段)總長(zhǎng)度5.021 km，按照城市主干道Ⅰ級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，道路紅線(xiàn)寬度70 m，路基寬度為50 m，其中快車(chē)道為21 m。道路結(jié)構(gòu)形式為：4 cm AC-13C普通瀝青混凝土上面層，5 cm AC-16C普通瀝青混凝土中面層，6 cm AC-20C普通瀝青混凝土下面層；32 cm二灰碎石基層，20 cm 10%石灰土，地質(zhì)情況良好。該道路工程于2009年8月完成瀝青混凝土面層施工。

2 路面綜合檢測(cè)與調(diào)查

2.1 路面整體狀況

據(jù)調(diào)查，該路段交通量達(dá)6 000輛/d左右(混合雙向交通)，其中重型車(chē)輛約占1/4。投入使用后，該路段陸續(xù)出現(xiàn)了車(chē)轍。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，目前路面主要病害為龜裂、坑槽、車(chē)轍。龜裂主要分布在第一、二車(chē)道，且龜裂面積較大，覆蓋整個(gè)車(chē)道?？硬壑饕植荚诘谝卉?chē)道，面積大小不一，最嚴(yán)重路段坑槽面積約1 m2。車(chē)轍主要發(fā)生在第二車(chē)道的輪跡帶處，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，車(chē)轍最深處為5.5 cm。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)取芯與室內(nèi)試驗(yàn)

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)取芯芯樣狀態(tài)檢測(cè)分析

為了了解各結(jié)構(gòu)層厚度分布情況、各面層之間的粘結(jié)情況以及初步判斷各種病害對(duì)路面不同影響程度，分別在車(chē)轍、坑槽、龜裂、開(kāi)裂松散處與表面完好處取面層芯樣總計(jì)25個(gè)，編號(hào)1～25，其中2號(hào)、3號(hào)為坑槽處芯樣，9號(hào)～11號(hào)為車(chē)轍處芯樣，14號(hào)、15號(hào)為龜裂處芯樣，19號(hào)、20號(hào)為裂縫處芯樣，其余為表面基本完好處芯樣。取基層芯樣共計(jì)7個(gè)，編號(hào)1～4，其中1號(hào)為坑槽處芯樣，2號(hào)為車(chē)轍處芯樣，3號(hào)為龜裂處芯樣，4號(hào)為裂縫處芯樣，5號(hào)～7號(hào)為表面基本完好處芯樣。

各部位芯樣完整性分析：

面層狀況分析如下：

1)從芯樣的完整性來(lái)看，面層基本較為完整，除坑槽、龜裂、裂縫等危害位置處，其余基本能取出較為完整的芯樣，完整芯樣占到總數(shù)的71.43%；

2)芯樣側(cè)壁孔洞較多，瀝青混合料空隙率較大，直接影響路面的使用品質(zhì)；

3)芯樣面層整體厚度小于設(shè)計(jì)厚度，瀝青混凝土面層總厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，合格點(diǎn)率為0%，其中上面層厚度合格點(diǎn)率為27%、中面層厚度合格點(diǎn)率9%、下面層厚度合格點(diǎn)率55%。

基層狀況分析如下：

1)基層芯樣完整性為100%；

2)基層芯樣表面密實(shí)平整、側(cè)壁空隙較少；

3)基層芯樣整體厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，合格點(diǎn)率為0%。

2.2.2 室內(nèi)試驗(yàn)分析

1)混合料級(jí)配、瀝青含量。

該路段路面上、中、下面層分別使用AC-13C型、AC-16C型、AC-20C型瀝青混合料，經(jīng)檢驗(yàn)，各面層路面瀝青混合料的級(jí)配實(shí)際生產(chǎn)情況均偏離目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)，各層混合料中0.075 mm篩孔通過(guò)率偏高，且中、下面層混合料中存在超粒徑的情況；經(jīng)抽檢，AC-13C型瀝青混合料(上面層)含油量4.4%，低于4.8%設(shè)計(jì)配合比要求；AC-16C(中面層)含油量4.0%，低于4.4%設(shè)計(jì)配合比要求；AC-20C(下面層)含油量3.8%，低于4.3%設(shè)計(jì)配合比要求。

2)集料粘附性與基層抗壓試驗(yàn)。

集料粘附性試驗(yàn)采用規(guī)范中的水煮法，測(cè)定其粘附性等級(jí)，結(jié)果顯示該路段集料的粘附性均為4級(jí)，能夠滿(mǎn)足集料粘附性要求；同時(shí)對(duì)該路面基層芯樣進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果表明該路段基層抗壓強(qiáng)度不滿(mǎn)足5.0 MPa設(shè)計(jì)等級(jí)要求。

3 路面病害原因與防治措施

3.1 路面病害原因分析

該公路在使用僅三年時(shí)間內(nèi)路面出現(xiàn)龜裂、坑槽、松散及車(chē)轍等病害，綜合檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果分析該路段路面出現(xiàn)以上病害的原因如下：

1)該工程路面面層瀝青混合料空隙率較大，面層礦料級(jí)配與目標(biāo)配合比相差較大，0.075 mm篩孔通過(guò)率偏高，容易造成粉膠比偏高，瀝青膠結(jié)料粘附性降低；同時(shí)瀝青混合料存在超粒徑的情況，易使混合料密實(shí)型的骨架遭到破壞。以上情況的出現(xiàn)，使瀝青混合料在動(dòng)水壓力作用下極易發(fā)生坑槽、龜裂等早期病害。

2)該工程選用的是普通瀝青，在粘性上不如改性瀝青，另外瀝青混凝土面層空隙率過(guò)大，再經(jīng)過(guò)車(chē)輛荷載的作用，二次壓密，極易造成瀝青混凝土開(kāi)裂。早期出現(xiàn)輕微裂縫，路面開(kāi)裂后，雨水下滲，再經(jīng)過(guò)車(chē)輛荷載的重復(fù)作用，最終造成大面積的龜裂、松散、坑槽等現(xiàn)象。

3)面層厚度偏薄，厚度不足將導(dǎo)致混合料難以壓實(shí)，出現(xiàn)壓實(shí)度不足的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)上、中、下面層與基層車(chē)轍盆面積百分率分析，該路段的基層未見(jiàn)明顯變化，上、中、下三層厚度均有不同程度的變化，但下面層車(chē)轍盆面積所占比例較上、中面層高，表明該路段車(chē)轍主要產(chǎn)生在下面層。

3.2 路面病害防治措施

1)原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按GB 50092瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)定的要求進(jìn)行選定、拌制和施工。

2)合理組織施工，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應(yīng)先將已攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化；鏟除敷貼料，對(duì)縫壁涂刷0.3 kg/m2～0.6 kg/m2改性粘結(jié)材料(XJB、克萊孚等)，再鋪筑新混合料。

3)瀝青面層各層應(yīng)滿(mǎn)足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接；并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效地排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。

4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作。使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。上基層必須采用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類(lèi)材料。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)合理的綜合檢測(cè)手段，并結(jié)合科學(xué)的研究分析，能準(zhǔn)確地反映公路瀝青路面病害類(lèi)型及發(fā)展程度，路面各結(jié)構(gòu)層的密實(shí)程度、混合料級(jí)配與集料粘附性，量化路面各層的厚度及抗壓強(qiáng)度，能準(zhǔn)確地分析路面病害的產(chǎn)生原因。同時(shí)根據(jù)路面現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)、施工資料，結(jié)合工程師的經(jīng)驗(yàn)，提出了瀝青路面病害防治的措施，為同類(lèi)工程設(shè)計(jì)、施工提供了參考依據(jù)。

[1] JTG E60—2008，公路瀝青路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程[S].

[2] JTG F80/1—2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] JTG H20—2007，公路技術(shù)狀況判定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

On analysis of asphalt concrete roadbed checking and reasons for diseases

Zhou Wei Sun Wei Zuo Yufeng

(ZhenjiangJiankeEngineeringQualityInspectionCenterCo.,Ltd,Zhenjiang212002,China)

The paper adopts the comprehensive checking methods including the deflection test on roadbed sites, core-taking and lab probe inspection on roadbed sites, concludes the roadbed performance indexes results, analyzes reasons for the diseases and distribution law, and points out the measures to prevent diseases based on the previous points.

asphalt roadbed, inspection, road, roadbed diseases

2015-05-22

周 偉(1982- )，男，工程師； 孫 偉(1987- )，男，助理工程師； 左雨峰(1983- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)22-0147-02

U416.217

A