論述瀝青混凝土路面早期破壞的成因與防治_工程管理

1、論述瀝青混凝土路面早期破壞的成因與防治目前我國(guó)道路路面的質(zhì)量問(wèn)題凸顯，早期破壞的現(xiàn)象如開(kāi)裂、泛油、剝落、車(chē)轍等均很常見(jiàn)，這不僅使得道路正常修理期大大提前，直接影響了交通，也增大了養(yǎng)護(hù)管理資金的投入。本文就對(duì)一些常見(jiàn)的早期病害做了簡(jiǎn)要分析。隨著我國(guó)瀝青道路建設(shè)的增多，交通量的日益增大，使目前我國(guó)道路路面的質(zhì)量問(wèn)題凸顯，早期破壞的現(xiàn)象如開(kāi)裂、泛油、剝落、車(chē)轍等均很常見(jiàn)，這不僅使得道路正常修理期大大提前，直接影響了交通，也增大了養(yǎng)護(hù)管理資金的投入。下面就對(duì)一些常見(jiàn)的早期病害做了簡(jiǎn)要論述。1. 消失瀝青路面早期病害的緣由依據(jù)相關(guān)瀝青規(guī)范的條文，我國(guó)城市道路瀝青路面的設(shè)計(jì)使用壽命一般為1020年，假如通

2、車(chē)13年內(nèi)就發(fā)生嚴(yán)峻病害和較大面積損壞，可視為早期破壞。早期破壞類(lèi)型歸納為：1.1水損壞，隨著時(shí)間的推移，特殊是長(zhǎng)期下雨后，輪跡處路面對(duì)兩邊推擠而隆起，輪跡處連續(xù)沉陷，再進(jìn)展，靠近輪跡的隆起部分破損，很快就消失面層松散、剝落、坑槽等。這是典型水損害現(xiàn)象。通常水損害產(chǎn)生的緣由有下列幾種： (1)路面排水系統(tǒng)不健全; (2)路面壓實(shí)度不足; (3)路面離析;1.2裂縫路面裂縫是路面早期破損最常見(jiàn)的病害之一，它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力量下降，加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。1.2.1橫向裂縫，橫裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類(lèi)。

3、荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣，或由于車(chē)輛嚴(yán)峻超載，致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲憊強(qiáng)度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式，它有兩種狀況：瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。1.2.2縱裂縫縱向裂縫可分為兩種狀況：一種狀況是由于路基壓實(shí)度不勻稱(chēng)，路面不勻稱(chēng)沉陷而引起的。另一種狀況是瀝青面層分幅攤鋪時(shí)，兩幅接茬未處理好，在行車(chē)載荷作用下，易形成縱縫?？v向裂縫，多發(fā)于半填半挖路基處，主要由路基的不勻稱(chēng)沉降造成;1.3龜裂龜裂又稱(chēng)網(wǎng)裂，通常是沿輪跡帶消失單條或多條平行縱縫，漸漸在縱縫間消失橫向或斜向連接縫，一般多發(fā)生在行車(chē)道輪跡形成龜裂。主要由路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足引

4、起。1.4車(chē)轍，車(chē)轍變形車(chē)轍是在行車(chē)載荷重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽。主要是由于瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理、穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度不足，使輪跡帶處的面層和基層材料在行車(chē)荷載反復(fù)作用下消失固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起。1.5波浪，主要緣由是路面組成材料設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差，導(dǎo)致路面材料不足以反抗車(chē)輪水平力的作用。1.6松散，緣由主要是采納的瀝青粘結(jié)力差，瀝青用量偏少，或所用的礦料過(guò)濕，鋪撒不勻，或所用的嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢。1.7坑槽，主要緣由是面層的網(wǎng)裂、龜裂后不準(zhǔn)時(shí)養(yǎng)護(hù)而漸漸形成的。另外基層局部強(qiáng)度不足，在行車(chē)作用下也易產(chǎn)生坑槽。是由龜裂和松散等其它損壞進(jìn)一

5、步進(jìn)展的結(jié)果。1.8沉陷，一般是由基層局部成形不足，強(qiáng)度不夠，在行車(chē)載荷和自然因素等作用下形成的。對(duì)于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不勻稱(chēng)沉降或局部滑移面引起的。主要緣由是路基壓實(shí)度不足引起。1.9剝落，假如瀝青混合料中使用了中性或酸性石料，將會(huì)造成集料與瀝青之間的粘附性不足，在行車(chē)荷載的作用下，集料從路面剝落，使路面形成麻面，進(jìn)而可能進(jìn)展成為坑槽、松散等病害。2. 瀝青路面發(fā)生早期損壞的緣由分析城市道路瀝青路面在運(yùn)營(yíng)期間消失早期損壞現(xiàn)象，影響正常運(yùn)營(yíng)?，F(xiàn)在總結(jié)分析的緣由可歸納為：2.1車(chē)輛超載的影響。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，城市道路上的貨車(chē)今日能夠量增長(zhǎng)特別快，某些部門(mén)從自身利益動(dòng)身

6、，超載嚴(yán)峻，甚至達(dá)到了令人無(wú)法想象的程度。超載嚴(yán)峻是造成早期破壞的主要緣由之一。2.2施工與養(yǎng)護(hù)因素的影響2.2.1材料選擇目前我國(guó)的城市道路大部分都選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口瀝青，上面層采納改性瀝青，但在調(diào)查中發(fā)覺(jué)，有些建設(shè)部門(mén)為了確保瀝青的質(zhì)量，在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)將指標(biāo)值定得過(guò)高，以至于有些瀝青供應(yīng)商為了迎合主管部門(mén)的需要，在瀝青中加入某種成分以提高指標(biāo)值，嚴(yán)峻影響了瀝青路面的壽命。2.2.2在實(shí)際生產(chǎn)中，施工人員一般都嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)室協(xié)作比中的骨料用量應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。 但這種方法生產(chǎn)的混合料往往不到設(shè)計(jì)要求，有的甚至消失較大偏差，消失了“目標(biāo)協(xié)作比設(shè)計(jì)”與“生產(chǎn)協(xié)作比設(shè)計(jì)”不相符的狀況，其緣由就在于骨料的吸水

7、性上。我國(guó)現(xiàn)行的瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)方法中，集料密度采納的是視密度，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于自然條件、環(huán)境因素的影響，使生產(chǎn)協(xié)作比與試驗(yàn)室協(xié)作比出入很大。2.2.3混合料的拌和、攤鋪和壓實(shí) 攤鋪和壓實(shí)兩項(xiàng)工作是路面施工的重要環(huán)節(jié)。攤鋪質(zhì)量不好往往伴隨著裂縫、車(chē)轍等病害的發(fā)生。攤鋪過(guò)程中除嚴(yán)格按規(guī)范要求施工外，還應(yīng)著重掌握攤鋪溫度、供料速度與前進(jìn)速度相協(xié)調(diào)、防止大料滾動(dòng)離析等環(huán)節(jié)。碾壓過(guò)程應(yīng)遵循少量噴水，保持高溫，梯形迭進(jìn)的原則。決不能片面追求平整度，進(jìn)行低溫碾壓，降低壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn);低溫碾壓易造成空隙率多大，壓實(shí)度不足，使路面滲水，導(dǎo)致早期破壞;過(guò)度碾壓易造成構(gòu)造深度偏小，甚至消失泛油病害，影響行車(chē)

8、平安。碾壓過(guò)程要準(zhǔn)時(shí)、快速，并要保持碾壓要求。肯定不允許壓路機(jī)中途急停、轉(zhuǎn)向，一面發(fā)生推擠、擁包現(xiàn)象，從而影響平整度。2.2.4路基施工缺陷的影響 有些城市道路早期破壞與路基施工質(zhì)量有關(guān)，特殊是軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實(shí)度不足、路基填料的液限偏高、路堤不勻稱(chēng)沉降等都會(huì)導(dǎo)致路面的早期破壞。2.2.5橋梁施工缺陷的影響 橋面瀝青路面早期破壞通常發(fā)生在那些預(yù)拱度設(shè)置不合理造成橋面瀝青面層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、簡(jiǎn)支梁橋伸縮縫施工質(zhì)量差的橋梁結(jié)構(gòu)上。由于橋面的變形條件和彈性狀態(tài)受橋梁的整體剛度和局部剛度掌握，與一般路基上路面變外形態(tài)不同，未達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的瀝青面層往

9、往受到剪切破壞。而且一旦有病害發(fā)生，便快速擴(kuò)展到全橋，很難局部修復(fù)。2.2.6養(yǎng)護(hù)與管理 路面早期養(yǎng)護(hù)措施不準(zhǔn)時(shí)、不完善等也是城市道路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的緣由。允許超載車(chē)輛進(jìn)入城市道路或?qū)Τd車(chē)輛掌握不嚴(yán)則更是早期破壞的直接緣由。3. 瀝青路面消失早期損壞的施工防治措施3.1依據(jù)實(shí)際狀況確定并嚴(yán)格掌握城市道路瀝青路面設(shè)計(jì)、施工各項(xiàng)指標(biāo)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，科學(xué)合理地支配工期，不搞獻(xiàn)禮工程;3.2將瀝青路面科研工作與城市道路建設(shè)結(jié)合起來(lái)，轉(zhuǎn)變科研與建設(shè)脫節(jié)的現(xiàn)狀，特殊是將科研結(jié)合在施工過(guò)程中，無(wú)疑將大大提高我國(guó)城市道路瀝青路面的建設(shè)水平，有效防止消失早期破壞。3.3強(qiáng)化施工管理，提高工序掌握的科學(xué)性。

10、3.4保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整和精確，杜絕弄虛作假。特殊是瀝青材料、砂石料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，必需做到抽樣合理，數(shù)據(jù)真實(shí)保證瀝青路面材料的路用性能。對(duì)高路堤、軟基處理、填挖結(jié)合處、結(jié)構(gòu)物兩端填土等重點(diǎn)部位的施工重點(diǎn)監(jiān)控，防止不勻稱(chēng)沉降影響瀝青路面的使用性能。3.5重視并協(xié)調(diào)城市道路瀝青路面的壓實(shí)度、勻稱(chēng)度、平整度和構(gòu)造深度等指標(biāo)，特殊處理好平整度與壓實(shí)度的關(guān)系。不能過(guò)分追求平整度而犧牲壓實(shí)度，而是要在保證壓實(shí)度的基礎(chǔ)上追求平整度，否則通車(chē)后的路面極易發(fā)生水破壞以及松散、車(chē)轍等早期病害。3.6優(yōu)化城市道路的排水設(shè)計(jì)，防止水損壞。3.7重視半剛性基層的養(yǎng)護(hù)，防止反射裂縫的消失。3.8交通執(zhí)法部門(mén)與其它行業(yè)主

11、管部門(mén)聯(lián)合執(zhí)法，大力打擊超載運(yùn)輸，保證城市道路的正常使用。3.9加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，提高養(yǎng)護(hù)管理水平。閱歷表明，科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)不但保證了城市道路瀝青路面的服務(wù)性能，也是防止早期病害的進(jìn)一步進(jìn)展、節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金的有效手段。4. 瀝青路面早期破損的技術(shù)防護(hù)通過(guò)以上分析，可看出瀝青混凝土路面早期破損與瀝青混合料、路面設(shè)計(jì)施工、交通氣候條件的全部或部分有聯(lián)系，而交通氣候條件是客觀存在的，所以瀝青路面病害防治技術(shù)應(yīng)以路面設(shè)計(jì)、瀝青混合料和施工三個(gè)方面考慮。4.1合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)4.1.1盡可能減薄瀝青面層厚度由于以下四方面緣由，城市道路路面厚度可酌情減薄，掌握在1215cm之內(nèi)。第一是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承

12、載力量可由半剛性材料層(基層和底基層)來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，無(wú)需用增厚面層來(lái)提高承載力量。其次是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層，而是用優(yōu)質(zhì)瀝青。第三是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫，在正常施工狀況下，大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四是一般來(lái)說(shuō)厚的瀝青面層易導(dǎo)致車(chē)轍的產(chǎn)生。4.1.2加強(qiáng)瀝青路面防水設(shè)計(jì)4.1.3選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu) 4.2嚴(yán)格掌握瀝青混合料的質(zhì)量4.2.1瀝青的選取選用具有良好的凹凸溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的狀況下，可在瀝青中摻加各種類(lèi)型的改性劑，以提高基性能指標(biāo)。4.2.2集料的選用骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用

13、好、與瀝青粘附性能好的集料。假如骨料呈酸性則應(yīng)添加一業(yè)數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確?；旌狭系目箘兟湫阅?，同時(shí)應(yīng)盡量降低骨料的含水量。4.2.3混合料級(jí)配的確定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲憊性能、低溫抗裂性，路面表面特性和耐久性是兩對(duì)沖突，相互制約，照看了某一方面性能，可能會(huì)降低另一方面性能?；旌狭蠀f(xié)作比設(shè)計(jì)，實(shí)際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計(jì)，依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和交通狀況做詳細(xì)分析，盡量相互兼顧。當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑：第一是改善礦料級(jí)配，采納瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。其次是改善瀝青結(jié)合料，采納改性瀝青。4.3嚴(yán)格掌握施工質(zhì)量。施工質(zhì)量掌握不嚴(yán)，早期破損必

14、定消失。瀝青路面施工必需按全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，對(duì)施工全過(guò)程，每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、掌握、評(píng)定，以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)要抓好以下幾方面：4.3.1嚴(yán)格掌握瀝青混合料的拌和質(zhì)量，拌合過(guò)程中發(fā)覺(jué)“糊料”或“離析”等特別狀況應(yīng)馬上進(jìn)行處理;加大馬歇爾試驗(yàn)頻率，嚴(yán)格掌握瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)，必要時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行特別協(xié)作比設(shè)計(jì)。4.3.2保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級(jí)配，增加粗骨料，提高大中粒徑集料含量;掌握最佳含水量，改進(jìn)碾壓方法，避開(kāi)過(guò)振過(guò)濕，不能使基層頂面形成灰漿硬殼，不能用細(xì)料進(jìn)行壓實(shí)后找平。4.3.3合理灑布透層油、粘層油。在進(jìn)行各層鋪筑前，必需保持頂面清潔。依據(jù)近年來(lái)的施工閱歷，透層油應(yīng)以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車(chē)噴灑時(shí)，應(yīng)保持穩(wěn)定的車(chē)速和噴灑量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并馬上撒布2立方米/1000平方米的石屑或粗砂，用8T鋼筒式壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，將多余的浮料掃走。4.3.4提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時(shí)，運(yùn)距不能過(guò)遠(yuǎn)，攤鋪溫度應(yīng)掌握在130、50為宜，攤鋪厚度勻稱(chēng)，壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套，速度掌握在2m/min左右，碾壓遍數(shù)不能太少，以免混合料孔隙過(guò)大;一般不能進(jìn)行補(bǔ)料，尤其是下面層;基層雨后潮濕未干，不得攤鋪，更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應(yīng)緊