淺析瀝青混凝土路面的病害及防治
2013-01-16 來源：作者：劉建 來源：中國論文網(wǎng)
瀝青路面的裂縫會使車輛通過時產(chǎn)生局部和路段的跳車。造成行車不舒適，影響車速，破壞了路面的連續(xù)性、整體性及美觀性;同時會對司機和乘客心理造成壓力，影響路段的使用信譽。
裂縫會對路面性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。這些不利影響包括：
?。?）防水性降低。路表出現(xiàn)任何裂縫，都會使路表水有機會進入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，甚至進入對濕度敏感的路基土中;
?。?）引起路基過大壓應(yīng)力。由于存在裂縫，造成路面板體不連續(xù)，在行車荷載作用下將加大板體邊緣的變形，從而在裂縫處傳遞過大壓力至路基頂面;
（3）增大路面應(yīng)力和變形。上述的路面結(jié)構(gòu)板體邊緣變形，會在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)（尤其基層）產(chǎn)生很大的應(yīng)力和變形，在行車荷載作用下將縮短這些結(jié)構(gòu)層的壽命;
?。?）磨耗層沿裂縫的破壞。在車輛、水分、霜凍等因素的綜合作用下，磨耗層常會沿裂縫發(fā)生骨料或小塊瀝青的剝落。
1、路面裂縫的幾種表現(xiàn)形式
1.1橫向裂縫。橫向裂縫是指垂直于路線方向的有規(guī)則的裂縫，其產(chǎn)生的原因主要有水泥混凝土失水干縮、冷縮、切縫不及時等。失水干縮橫向裂縫是混凝土表層水分散失或體積收縮受到約束所產(chǎn)生的裂縫，一般發(fā)生在水泥混凝土水化、硬化的早期;冷縮裂縫是指由于水泥混凝土冷縮產(chǎn)生拉應(yīng)力而引起的路面板開裂。 1.2縱向裂縫?？v向裂縫是指跟路線走向平行或基本平行的裂縫。產(chǎn)生原因主要是路基體填料土質(zhì)不均勻、含水量不均勻、施工方法不當?shù)?，?dǎo)致路基不均勻沉降，從而使路面板在自重和行車壓力作用下產(chǎn)生縱向裂縫。
1.3交叉裂縫。兩條或兩條以上相互交叉的裂縫稱為交叉裂縫。產(chǎn)生交又裂縫的主要原因有：（1）水泥混凝土路面自身強度不足;（2）路基和路面基層的強度和水穩(wěn)定性差;（3）使用了性能不穩(wěn)定的水泥，澆筑的水泥混凝土路面板就會產(chǎn)生大面積的龜裂。1.4板角斷裂。板角斷裂是指與板角兩邊接縫相等的貫穿水泥混凝土路面板全厚度的裂縫，從板角到裂縫兩端點的距離分別小于或等于端點所在路面板邊長的一半。板角裂縫通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用、基礎(chǔ)支撐強度不足及翹曲應(yīng)力等因素綜合作用而產(chǎn)生。
2、裂縫產(chǎn)生的主要影響因素
2.1施工因素。底層平整度差、料底清除不凈, 使最終成型的路面平整度差。由于底層高低不平及冷料底的存在, 而導(dǎo)致虛鋪厚度不均, 碾壓后, 薄處沉降少, 則較高; 厚處沉降多, 則較低, 表面平整度差, 使車輛行駛時產(chǎn)生沖擊力, 破壞路面。
2.2瀝青及基層材料的性質(zhì)。感溫性大的瀝青更容易開裂, 這是由混合料的低溫勁度決定的。基層材料的收縮性越小含泥量越少, 出現(xiàn)面層裂縫的幾率越小。
2.3交通流量和車輛類型。主要是大噸位超載車輛對路面的破壞。
3、瀝青混凝土路面病害的處治方法
3.1在路面早期養(yǎng)護中, 采取每30 m～50 m 用鋸縫機預(yù)鋸橫縫（ 或在已發(fā)生橫向裂縫處預(yù)鋸） , 再灌填瀝青瑪脂的方法, 可減少橫向裂縫的發(fā)生。
3.2 承重層（ 即水泥穩(wěn)定土基層或三渣基層） 破壞不嚴重時, 可用SBS 改性瀝青進行表面處治形成應(yīng)力吸收膜, 既可減少反射裂縫產(chǎn)生又可防止水源透入下層。
3.3 在面層大面積破壞, 而基層破壞不嚴重時, 對瀝青路面表層20 mm～25 mm 加熱翻松, 添加再生劑后, 再增加覆蓋層。
3.4 對于承重層損壞嚴重處, 可先進行面層銑刨再翻修。先對基層縫寬大于6 mm 的裂縫進行填縫, 加鋪土工格柵, 再鋪筑面層。這樣可減輕瀝青面層底部的水平拉應(yīng)變和基層的壓應(yīng)變, 從而減緩路面的疲勞開裂。
3.5對于軟土地基造成的路面損害, 應(yīng)將路面全部挖除, 對軟土路基進行處理, 再重新鋪筑路面。
4、減輕瀝青混凝土路面裂縫的主動性措施
半剛性路面設(shè)計時選擇抗沖刷性能好而且干縮系數(shù)、溫縮系數(shù)和抗拉溫度高的半剛性材料做基層; 采用彈性能力較好的SBS改性瀝青做面層; 選擇針入度大一個等級的瀝青; 在面層與基層結(jié)合部加鋪土工格柵; 面層的厚度不能影響干縮和溫縮; 半剛性基層施工碾壓時的含水量不能超標; 半剛性基層碾壓完成后, 要及時采用潮濕養(yǎng)生; 養(yǎng)護結(jié)束后, 用乳化瀝青做透層或封層。
5、防治措施
瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因諸多, 故防治也就成為一個綜合治理的問題。只有在設(shè)計、施工等多方面充分考慮, 才能有效地防治瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生。
5.1設(shè)計
路面厚度的確定.新建柔性路面, 必須根據(jù)其道路等級、交通量、自然地基地質(zhì)情況, 道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素計算其設(shè)計厚度。舊水泥路改造, 瀝青混凝土罩面層厚度的確定主要考慮結(jié)構(gòu)強度因素; 而與非結(jié)構(gòu)強度因素有關(guān)的加罩層厚度確定, 主要考慮道路沿線高程的控制、瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、加罩層與板的結(jié)合問題以及工程費用控制等。
5.2 瀝青混凝土的級配設(shè)計方面
為了提高抗滑能力和抗車轍能力, 國內(nèi)高等級道路普遍采用較粗級配。這種級配一般用油量少, 但空隙率偏大, 傳荷能力較弱, 容易開裂, 耐疲勞能力也會降低。因此設(shè)計中應(yīng)考慮其綜合作用, 根據(jù)設(shè)計厚度選擇適當?shù)幕旌狭项愋汀?br />
5.3瀝青要選擇含蠟量低, 且具有良好的高、低溫性能和施工抗 老化性能的優(yōu)質(zhì)瀝青。在條件允許的情況, 可以采用間斷級配、大空隙、密實型的瀝青瑪蹄脂碎石（ SMA） 混合料和采用改性瀝青。SMA 混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性能, 抗車轍性能好, 使用壽命長, 是瀝青路面防裂設(shè)計時應(yīng)選用的一項新技術(shù)。混合料配合比設(shè)計要合理。在配合比設(shè)計中要嚴格控制集料品質(zhì)、用量和礦料級配組成; 對配合比中空隙率與穩(wěn)定度要進
±0. 5% 范圍內(nèi), 并在施工過程中經(jīng)常加以校驗。
5.4瀝青路面結(jié)構(gòu)方面
?。?1）反射裂縫明顯受瀝青面層厚度的影響。厚度超過150 mm 的瀝青面層可以有效防止受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力;
?。?2）加強瀝青路面的防水設(shè)計;
?。?3）要選用材料強度高、水穩(wěn)性好的基層和底基層結(jié)構(gòu),并保證一定厚度;
（ 4）采用強度和彈性模量較大的材料對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴展有明顯效果。
5.5瀝青混凝土面層施工方面
?。?1） 確保施工質(zhì)量, 保證攤鋪質(zhì)量、碾壓強度。
?。?2） 基層、底基層養(yǎng)護期要滿足要求, 切勿為趕工而提早鋪筑面層, 以防基層損壞而導(dǎo)致面層產(chǎn)生反射裂縫;
?。?3） 雙層及三層式瀝青混合料面層的上下兩層鋪筑宜在當天完成, 如間隔時間較長, 下層受到污染, 鋪筑上層前應(yīng)對下層進行清掃, 并應(yīng)澆灑適量粘層瀝青;
（ 4） 瀝青混合料的松鋪系數(shù)宜通過試鋪碾壓確定, 應(yīng)掌握好瀝青混合料的厚度;
?。?5） 宜采用全路寬多機全幅攤鋪, 以減少縱向分幅接茬, 做好縱橫向接縫;
（ 6） 鉆芯取樣時應(yīng)在易受交通車輛搓揉地方鉆孔, 回填應(yīng)仔細進行。
6、加強養(yǎng)護及時維修
完善路基路面排水設(shè)施,確保路面排水的順暢流通, 基層與面層之間不得形成蓄水槽。此外,瀝青路面一旦損壞應(yīng)及時處理, 避免基層破壞而加劇面層的破壞,增加維修的成本和難度。
