浅谈沥青混凝土路面病害的成因和防治措施

浅谈沥青混凝土路面病害的成因和防治措施摘要：本文对沥青混凝土路面运行中出现最常见的早期裂缝、水破坏、车辙等病害成因进行分析，并提出了相应的预防措施。关键词：沥青路面；病害成因分析；防治一、前言目前，随着道路交通量日益增大，沥青混凝土路面因其各方面的优越性成为今后道路发展的趋势之一，但很多沥青路面均表现出一定的早期破坏，沥青混凝土路面最常见的病害现象有：裂缝、水破坏、车辙等，这些病害严重影响道路的正常使用和使用寿命。现就以上几种常见病害的成因进行分析，针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理，提出防治病害产生的建议，并给出其整治方法。二、沥青混凝土路面病害出现原因及影响因素1、病害出现原因1.1裂缝裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏。其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。1.1.1、横向裂缝。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它分沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。道路出现横向裂缝要及时治理,否则灌进雨雪水,冬天冻融后,对道路的破坏将非常严重。1.1.2、纵向裂缝。纵向裂缝多发生在半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成。道路纵向裂缝如治理不及时,长时间雨雪水的灌入,2m以外部分滑动加快,行车道在重载车的作用下,在3m～4m部位出现第二道裂缝,这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块,这一板块开始下沉,出现顺行车道区一个U型路面带,严重时对路面发生条块形碎裂,对行车的舒适性和安全以及道路的使用寿命的影响非常大。1.2、水破坏所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏产生的原因可分为三种：路面排水系统不健全、路面压实度不足、路面离析。1.3、车辙车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生累计永久性的带状凹槽。它主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。其病害属变形类型,除了影响行车舒适外,车辙还对交通安全有直接影响。车辙形成的因素很多,主要有沥青混合料配比、沥青等级、级配和交通荷载、环境温度、施工中的压实等因素。车辙变形主要来源于沥青混合料的黏滞流动和一定程度的压实作用,沥青混合料层在高温下由于车轮反复碾压,产生横向剪切流动,容易造成车辙。另外施工中沥青含量偏多,沥青稠度偏低,矿料级配中细料过多,矿粉掺量过大也会产生车辙。2、影响因素2.1原材料的影响2.1.1沥青：它是沥青混合料中最重要的组成材料，沥青路面选用的沥青标号应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、路面类型、施工方法以及当地使用经验相适应的沥青种类及标号。2.1.2集料：应从集料的物理力学性质要求、与沥青的粘附性、集料的规格等方面严格要求。设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材，严格控制矿质原材料备料质量2.1.3填料：大多选用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。2.2路基施工缺陷的影响有些道路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。2.3施工因素的影响2.3.1沥青砼配合比设计存在的问题沥青混合料的配合比不合理，如：油石比较大，已铺筑的路面会产生拥包和泛油；油石比较小，路面会出现松散；矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合料的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。2.3.2沥青砼拌合的控制拌和设备出现意外情况：刚开炉，料温低、含水量大时，会出现料温不均匀现象；当筛分系统出现问题时，造成骨料级配发生较大变化；有时也会出现花白料，使路面难以摊铺成型；温度过高造成沥青老化，不能保证沥青混凝土摊铺质量；拌和能力过小，出现停工待料状况，使接头处温度降低，出现温度差，形成一个个坎，当运输设备不配套或司机技术较差时，会撞击摊铺机，使机身后移，形成台阶。2.3.3沥青砼的摊铺及压实摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备，其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响，选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。另外路面车辆超载的影响及早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。三、.路面病害的防治措施3.1原材料质量控制3.1.1沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。3.1.2集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。3.1.3混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和交通情况做具体分析，尽量互相兼顾。混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。3.2优化设计提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计，按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层，这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计，矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。3.3路基的强度首先压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制。3.4施工过程中质量的控制3.4.1沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行，合理安排工期，避开不利天气施工。试验人员应对出厂的混合料进行温度测定，对不符合的料应废弃。3.4.2摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手，并选择两台前后错开同时施工，而少采用伞断面摊铺机，在摊铺过程中，应尽量避免停机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。四、结束语路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生，提高道路的使用寿命。参考文献：[1]中国公路，2006.10，ISSN1006-3897.[2]李世华。道路桥梁维修手册，中国建筑工业出版社，2003.[3]张登良。沥青路面工程手册，人民交通出版社，2003.[4]沈金安。沥青及沥青混合料路用性能，人民交通出版社，2003.作者：杨同伟工作单位：郑州市公路工程公司联系方式地址：郑州市陇海南里9号院郑州市公路工程公司第三分公司工程科杨同伟（收）邮编：450000