瀝青路面病害分析及預(yù)防措施
2015-07-27
1.瀝青路面病害類型
按照現(xiàn)行的《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.2—2001）的規(guī)定，根據(jù)瀝青路面破損的類型，瀝青路面的破損可分為四大類：裂縫類：包括龜裂、不規(guī)則裂縫、縱裂、橫裂等；變形類：包括沉陷、車轍、搓板、波浪、擁包等；松散類：包括坑槽、麻面、脫皮、啃邊、松散等；其他類：包括泛油、磨光、修補(bǔ)損壞、凍脹、翻漿等。
2.病害原因分析
2.1裂縫
瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。縱向裂縫的產(chǎn)生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的，特別是在舊路基拓寬地段，由于土質(zhì)臺(tái)階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實(shí)度控制不嚴(yán)，尤其在有表面水滲入的情況下，這些地段往往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)。橫向裂縫的產(chǎn)生往往是由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸，并隨著時(shí)間增長造成瀝青老化，瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低，溫度裂縫也隨之增加。面層裂縫一旦發(fā)生沖刷、唧漿就會(huì)產(chǎn)生以縫為中心的下陷形變，同時(shí)引起裂縫兩側(cè)產(chǎn)生新裂縫甚至碎裂破壞。
2.2變形
沉陷產(chǎn)生的原因：一是由于裂縫類病害沒有及時(shí)處理，地表水滲入基層及路基，造成基層強(qiáng)度破壞和路基穩(wěn)定性減弱，導(dǎo)致推移和沉降變形。二是由于施工時(shí)路基壓實(shí)度不夠、基層局部成型不足、強(qiáng)度較低造成變形。
車轍是在瀝青路面行車道的輪帶上產(chǎn)生的永久變形。此永久變形由兩部分組成，一部分是瀝青面層在行車荷載反復(fù)作用下進(jìn)一步碾壓密實(shí)產(chǎn)生的，可稱其為壓密形變；另一部分是因?yàn)闉r青混合料在高溫時(shí)的強(qiáng)度不足以抵抗行車荷載反復(fù)作用，車輪下的部分瀝青混合料產(chǎn)生剪切形變，逐漸產(chǎn)生側(cè)向流動(dòng)，被擠壓到輪跡兩側(cè)，使兩側(cè)的瀝青混合料發(fā)生鼓起變形。
2.3松散
松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發(fā)展的漸進(jìn)過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結(jié)力是顆粒脫落的主要原因?？赡軐?dǎo)致松散的情況還有：
2.3.1集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜粘結(jié)在粉塵上，而不是粘結(jié)在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。這種情況的產(chǎn)生主要是由于集料含泥量超標(biāo)所造成的。
2.3.2表面離析處往往缺少大部分細(xì)集料，離析面上粗集料與粗集料相接觸，但只有在少數(shù)接觸點(diǎn)瀝青膜與集料粘結(jié)。隨時(shí)間增長，瀝青會(huì)老化，瀝青膜剝落會(huì)使瀝青與集料的粘結(jié)力減弱，孔隙中的水凍結(jié)會(huì)破壞粘結(jié)力，或足夠大的摩擦力會(huì)破壞離析面上的集料顆粒而產(chǎn)生松散。
2.3.3瀝青混凝土面層要有高密實(shí)度才能保證瀝青混合料的粘聚力，如果混合料密實(shí)度不夠，集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。
2.4泛油
瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動(dòng)，使表面有過多瀝青的現(xiàn)象稱作泛油。在嚴(yán)重泛油路段，瀝青面層表面發(fā)光發(fā)亮，以摩擦系數(shù)和表面構(gòu)造深度表征的抗滑性能達(dá)不到行車要求時(shí)往往會(huì)造成交通事故。瀝青用量過大是產(chǎn)生瀝青面層泛油的最主要原因。
2.4.1瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的擊實(shí)功不夠。我國在設(shè)計(jì)瀝青混合料配合比時(shí)通常采用馬歇爾試驗(yàn)方法。當(dāng)初在開發(fā)和確定馬歇爾試驗(yàn)方法時(shí)，選定室內(nèi)試驗(yàn)的壓實(shí)功是要使室內(nèi)產(chǎn)生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達(dá)到的密度。如果室內(nèi)所用擊實(shí)功產(chǎn)生的密度小于使用過程中所達(dá)到的最終密度，所選定的瀝青用量就會(huì)偏多，但目前由于各種原因室內(nèi)試驗(yàn)所得到的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用過程中所達(dá)到的最終密度，這使現(xiàn)場施工中產(chǎn)生瀝青用量過大不足為奇。
2.4.2施工控制不嚴(yán)和管理不善。有些施工單位在生產(chǎn)過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌合不均都是造成瀝青混凝土路面局部瀝青用量偏大的主觀原因。
2.4.3少數(shù)施工單位習(xí)慣于使用瀝青用量過大的混合料。有些人認(rèn)為瀝青用量越大，裹覆礦料的瀝青膜越厚，瀝青混合料的粘結(jié)力就越大。但實(shí)際情況恰恰相反，包覆礦料的瀝青膜越薄，瀝青混合料的粘結(jié)力就越大。
2.5擁包、波浪
擁包、波浪的產(chǎn)生一般與基層施工質(zhì)量、透油層灑布質(zhì)量、超載車輛比重加大、瀝青混合料性能不良等因素有關(guān)。在瀝青混凝土路面鋪筑前，由于基層表面清掃不干凈、透層油灑布不均等都會(huì)容易造成瀝青面層和基層粘結(jié)不良。瀝青面層建成運(yùn)營后在大量行車荷載（超載車輛）作用下，由于與基層粘結(jié)不良特別在瀝青面層施工接縫處開始產(chǎn)生推移，隨著時(shí)間增長，輪跡帶兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生壅包，甚至?xí)霈F(xiàn)由于推移而造成的嚴(yán)重裂縫。在基層平整度較差、面層厚度較薄的地段往往由于施工質(zhì)量等原因，基層不平整會(huì)反映到瀝青路面上，車輛荷載作用下面層不平整會(huì)愈加明顯，形成波浪。
4.病害預(yù)防措施
瀝青混凝土路面早期病害不能徹底消除，但是可以通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量等措施去預(yù)防，將其危害降到最低，從而延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
4.1裂縫
在路基施工過程中特別在路基拓寬地段、路橋（涵）銜接處嚴(yán)格控制填土厚度及填料的均勻性，并保證達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度，可有效防止裂縫的形成。瀝青往往隨著時(shí)間增長而老化，瀝青面層的抗裂縫能力會(huì)逐年降低，所以采用優(yōu)質(zhì)瀝青會(huì)明顯減少溫度裂縫。試驗(yàn)證明，在其它條件相同的情況下，采用較?。ㄡ樔攵却螅┑臑r青有利于減少溫度裂縫。瀝青面層常有因基層施工質(zhì)量不高而引起的反射裂縫。因此，在基層施工中，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)、良好的接頭處理及整體強(qiáng)度是有效防治瀝青面層反射裂縫的有效方法之一。
4.2變形
車道表面因車輛行駛推移而產(chǎn)生的車轍，應(yīng)將出現(xiàn)車轍的面層切削或銑創(chuàng)清除，然后重鋪瀝青面層。在高速公路及一級(jí)公路上可采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）或SBS改性瀝青混合料，或聚乙烯改性瀝青混合料來修補(bǔ)車轍。
路面受橫向推擠形成的橫向波形車轍，如果已經(jīng)穩(wěn)定，可將凸出的部分消除，在波谷部分噴灑或涂刷粘結(jié)瀝青并填補(bǔ)瀝青混合料找平、壓實(shí)。因面層與基層之間有不穩(wěn)定的夾層而形成的車轍，應(yīng)將面層挖除，清除夾層后，重做面層。
4.3松散
選用合格的原材料，特別嚴(yán)格控制細(xì)集料含泥量及礦粉摻量以增強(qiáng)瀝青混合料的粘結(jié)力。嚴(yán)格控制施工溫度及壓實(shí)效果。瀝青混合料施工溫度過高會(huì)導(dǎo)致瀝青老化，降低與礦料的粘附性；溫度過低會(huì)導(dǎo)致混合料壓實(shí)困難，造成混合料內(nèi)部空隙率過大。嚴(yán)格控制瀝青混合料均勻性，防止混合料離析。
4.4泛油
由于泛油往往是瀝青用量過大造成的，所以在配合比設(shè)計(jì)階段必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行最佳油石比的選定；在施工過程中嚴(yán)格按照工程師批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行施工，任何人不得隨意改變生產(chǎn)配合比。
4.5擁包、波浪
對(duì)于路面產(chǎn)生的擁包、波浪可用銑創(chuàng)設(shè)備或人工創(chuàng)削峰頂，然后用拌合法和層鋪法填補(bǔ)低凹處。對(duì)于瀝青含量較大的擁包要徹底挖除，重鋪筑瀝青面層。對(duì)于由于施工時(shí)壓實(shí)度不足造成的不均勻沉陷，可以采用化學(xué)注漿法或重新回填壓實(shí)土基，重做基層和瀝青面層，若土基和基層已經(jīng)密實(shí)穩(wěn)定，不再繼續(xù)下沉，可只修補(bǔ)面層。為了快速修補(bǔ)局部沉陷，基層可以采用水泥砂礫加快凝劑或碾壓水泥混凝土（加快凝劑）、粗粒式瀝青混合料、級(jí)配碎石等結(jié)構(gòu)層快速恢復(fù)基層。
4.束語
瀝青路面在使用過程中出現(xiàn)各種病害，不是施工單位單一的質(zhì)量控制，還涉及到設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)、管理，甚至政府等各個(gè)部門和環(huán)節(jié)。為了建好、養(yǎng)好公路，減少、消除各種公路常見病害，需要大家齊心協(xié)力，在各個(gè)方面提高業(yè)務(wù)能力和水平，保障公路的完好暢通。
