沥青路面常见的病害及其预防措施

1、0前言 (11 沥青路面常见的病害1.1沥青路面的结构性破坏裂缝 (31.2沥青路面的裂缝 (41.3基层干缩开裂产生沥青路面裂缝 (41.4沥青路面的水侵害 (41.5沥青路面的松散 (41.6沥青路面的沉陷 (51.7道路表面泛油 (52 沥青路面出现裂缝的原因分析2.1原因分析 (53 沥青路面水侵害的原因分析3.1网裂 (63.2坑洞 (63.3唧浆 (63.4辙槽 (64 沥青路面泛油的原因分析4.1沥青混合料配合比设计的击实功不够 (74.2 施工控制不严和管理不善 (74.3 少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料 (75 预防措施5.1 裂缝 (75.2 水破坏 (75.3

2、 松散 (85.4 泛油 (85.5 推移、壅包、波浪 (85.6 施工材料、设计、施工、养护和交通管理方面 (86 结束语 (9沥青路面常见的病害及其预防措施摘要摘要:沥青混凝土路面因其平整度好,行车平稳舒适、噪音低、易维护而在城市道路建设中得到广泛应用。但是,在已建成的城市道路沥青路面中,过早出现裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等病害严重影响使用性能的路段也为数不少,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,也越来越引起业内人士的普遍关注。文章着重介绍了沥青路面中常见的一些病害,并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应措施,可供对沥青路面的设计和施工人员

3、参考。AbstractAsphalt Concrete Pavement for its flatness is good, smooth and comfortable ride, low noise, easy maintenance and road construction in the city has been widely used. However, in the city have been built asphalt roads, the premature cracks, water damage, loose, Fan You, goes on a serious di

4、sease affecting other sections of the performance and there are plenty of these diseases seriously affecting the speed, traffic security, increased vehicle wear and tear, shortening the service life of asphalt pavement, but also more and more people in the industry caused widespread concern. Paper f

5、ocuses on some of the asphalt pavement in the common diseases, and targeted prevention of cracks made the corresponding measures are available on the asphalt pavement design and construction of officers.Keywords:Asphalt pavement. Disease. Prevention and control measures 随着我国道路建设的迅速发展,沥青路面的施工得到了普遍推广应

6、用。沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短和养护简便等优点,使行车噪声低、平稳和舒适。但随着交通量的增长和重载超载车辆的增多,加上由于受到温度和湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,出现了多种沥青路面病害,如结构性破坏裂缝、沥青路面的裂缝、松散及水损害等等。根据长期对沥青路面的实际情况调查,谈谈沥青路面中常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。1沥青路面常见的病害1.1沥青路面的结构性破坏裂缝沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在沥青路面面层渗水、冰冻水及毛细水等的作用下,裂缝的修补由于不及时等原因,造成水分严重积聚在基层和面层之间、缝隙之中

7、,在车辆冲击荷载等作用下,造成基层界面软化,使该部位逐渐失去连续性。造成面层、基层裂缝处集中产生应力作用,在此种情况下,沥青路面会完全脱离原有的基础,造成面层底、裂缝边缘处应力集中,很快导致破坏。1.2沥青路面的裂缝沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上影响不大,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基、气候条件和温度等。在这里主

8、要说说温度裂缝:温度裂缝有两种,一种是低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。低温裂缝。沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩,面层中产生的收缩拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂。温度疲劳裂缝。这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。1.3基层干缩开裂产生沥青路面裂缝对于新铺的基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩和干缩应力;水分

9、减少得愈多愈快,产生的干缩应力和干缩应变就愈大。在半刚性基层上铺筑沥青面层,在较薄沥青面层的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层底部先开裂,并较快形成裂缝。在较厚沥青面层的情况下,由于温度在表面最大,基层的裂缝将促使面层先从表面开裂,然后逐渐向下传播形成裂缝。1.4沥青路面的水侵害沥青路面在存在水分的条件下,经常受到交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步入侵到沥青与混合料的界面上,在水动力的作用下,沥青表面的膜逐渐地从混合料表面剥离,进而导致混合料丧失粘结力而发生沥青路面破坏。沥青路面产生水侵害的原因主要有沥青及沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、设计和施工、土基和地基

10、层、超载的车辆等等原因。1.5沥青路面的松散沥青路面松散是直接影响行车安全的路面重要病害,松散可能出现在整个沥青路面表面,也可能在局部区域出现。其产生的主要原因有以下几种:局部路基和基层的不均匀沉降引起路面遭受破坏;碎石中含有部分化石颗粒,路面水分入侵后引起沥青分离;沥青使用时间长后,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与车轮接触部分的沥青磨损,造成沥青含量减少,细集料流失。1.6沥青路面的沉陷沉陷是沥青路面变形中最普遍的一种,特点是沉陷面积大,涉及的结构层次比较深,主要出现在挖方段和填挖交界处,其产生的主要原因是:路面排水不好,路基过度湿润产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;路面强度不能适应

11、日益增长的交通量,从而产生路面疲劳现象;路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷。1.7泛油沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于

12、使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。2沥青路面出现裂缝的原因分析及其预防措施2.1原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

13、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。荷载型裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的裂缝,其产生的原因有:随着交通运输的高速发展,原有的路面强度日趋不能满足现状,路面满足不了交通量的迅速增长和汽车载重逐渐增大的需求,沥青路面过早产生疲劳而遭受破坏,导致沥青路面很快产生开裂。结构设计不合理,未充分考虑到各种对沥青路面的不利因素,施工质量差,沥青路面的面层厚度不足,沥青路面的原材料品质严重不符合设计规范要求,路面强度明显不能满足行车的要求,特别是在超大吨位的车辆的频繁碾压下,沥青路面很快开裂。非荷

14、载型裂缝主要原因是由于温度的变化产生的裂缝,同时也有因施工过程中的操作不当、材料的选取不当等因素引起的裂缝。其产生的原因有:沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的作用不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温急剧下降时,土基和路面的基层由于受温度的变化,加上冬季冰冻产生的膨胀,导致路基和基层产生裂缝并影响到沥青面层,沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长,超过沥青混合料的极限强度后便会产生开裂。沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,能延迟温度裂缝的产生;沥青的品种未达到适合本地区气候的条件和使用要

15、求的质量标准,其低温抗变形能力较差,致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。地基处理不是很恰当,路基碾压结构不均匀,造成路基沉降不均匀;旧路拓宽的路基连接部位没有严格按照技术分层压实处理,下部基层和地基处理不彻底等等因素。铺筑沥青面层在接口地方处理不当,结合不是很完好,对接缝处碾压不够密实,造成路面渗水或面层压实未达到施工要求,在行车作用下产生开裂。3 沥青路面水侵害的原因分析水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。网裂:由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去

16、了强度从而产生网裂和形变。坑洞:在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间推移,将会造成路面大面积破损。唧浆:当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易

17、透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。辙槽:自由水进入面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度逐渐降低,直至完全松散。在行车轮迹下向两侧(特别向外侧挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓6 起，形成严重辙槽。形成辙槽后，降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽，致使水有更长的时 间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。 4 沥青路面泛油的原因分析 沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动， 使表面有过多沥青的现象称作泛油。 在严重泛 油路段， 沥青面层表面发光发亮， 以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车

18、要 求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。 4.1 沥青混合料配合比设计的击实功不够。 我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔 试验方法。 当初在开发和确定马歇尔试验方法时， 选定室内试验的压实功是要使室内产生的 密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。 如果室内所用击实功产生的密度小于使用 过程中所达到的最终密度， 所选定的沥青用量就会偏多， 但目前由于各种原因室内试验所得 到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度， 这使现场施工中产生沥青用量过大不足为 奇。 4.2 施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌 合不均

19、都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。 4.3 少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大，裹覆矿料 的沥青膜越厚， 沥青混合料的粘结力就越大。 但实际情况恰恰相反， 包覆矿料的沥青膜越薄， 沥青混合料的粘结力就越大。 5 预防措施 沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高 现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。 5.1 裂缝 1在路基施工过程中特别在路基拓宽地段、路桥（涵）衔接处严格控制填土厚度及填料的均 匀性，并保证达到规范要求的压实度，可有效防止裂缝的形成。 2沥青往往随着时间

20、增长而老化， 沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低， 所以采用优质沥青会 明显减少温度裂缝。试验证明，在其它条件相同的情况下，采用较稀（针入度大）的沥青有 利于减少温度裂缝。 3沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。 因此， 在基层施工中， 及时的养护、 良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。 5.2 水破坏 1）选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空隙率5%的密实型沥青混凝土。从 当前的技术水平看， 密实式粗集料断级配沥青混凝土既具有良好的不透水性， 又具有明显优 于连续级配沥青混凝土（如 AC16、AC20、AC25）的高温抗永久形变能力，用 前者作

21、为表面层时，还具有良好的抗滑性能。 2）使用优质沥青及抗剥落剂以增强沥青与碎石的粘附性。一般情况下，酸性石料（花岗岩、 7 玄武岩等）与沥青的粘附性较差，所以在高等级公路中，宜使用针入度较小的沥青并采用抗 剥落剂。严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的有力措施。 3）提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。在 施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性， 防止粗细集料离析。 严格控制沥青混合料拌 合温度、出场温度及碾压温度，混合料拌合温度过高会容易造成沥青老化，与集料的粘附性 也会明显降低，严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。 4）严格控制超载车辆。

22、公路管理部门应该按照公路法及交通部超限运输车辆行驶公 路规定的要求对超载车辆进行强制卸载，并在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路。 5）优化设计。沥青面层层间应使用防水材料，无论是何种沥青混合料，必然有一定的空隙 率存在，就会遭受一定的水破坏。在沥青面层表面涂上防水材料，形成一种不透水的薄膜封 层，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少。 5.3 松散 1） 选用合格的原材料， 特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。 2）严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化，降低与矿料 的粘附性；温度过低会导致混合料压实困难，造成混合料内部空隙率过大。 3）

23、严格控制沥青混合料均匀性，防止混合料离析。 5.4 泛油 由于泛油往往是沥青用量过大造成的， 所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最 佳油石比的选定； 在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工， 任何人不得随意改 变生产配合比。 5.5 推移、壅包、波浪 1）加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。同时，沥青面层 铺筑前透层油的洒布尤为重要， 透层油洒布前首先必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保 证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。 2）有效阻止超载车辆。随着油价上涨等原因，近年来超载车辆越来越多，与设计荷载相比 超载十分严重。 在重荷载重复作用下， 特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路 面很快产生破坏，推移、裂缝尤为常见。 5.6 施工材料、设计、施工、养护和交通管理方面 (1材料方面 合理确定沥青路面结构， 沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。 选用 低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青，精选矿料，准确级配沥青面层 的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料，控制沥青用量，保证