Science&Technology Vision 公路科技 ges1.技视界 2012年9月第26期 沥青路面常见病害及成因分析 乔衡 (甘肃恒达路桥工程集团有限公司 甘肃【摘兰州 730070) 要】本文介绍了沥青路面常见的病害,并对病害产生的成N ̄45-7分析,便于在以后的施工中加以解决,有效延长路 面的使用寿命。 【关键词】沥青路面;病害;成因分析 沥青路面因其行车舒适、平稳、噪音低、易维护而在公路 建设中得到广泛应用。但沥青路面早期病害影响了路面使用 性能,行车速度受限、增加了行车安全隐患,加大了汽车磨 损,缩短了沥青路面使用寿命,对此越来越引起业内人士的 普遍关注。 沥青路面常见的病害主要有裂缝、坑槽、松散、沉陷、车 辙和泛油六大类,以下就路面的病害状况及成因作简要分 析,在以后的施工中得以解决,延长路面的使用寿命。 1 裂缝 主要形式有纵向裂缝、横向裂缝以及龟裂、网裂等不规 则裂缝。 1)纵向裂缝:与行车方向基本平行的裂缝。轻微的纵向 裂缝缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,裂缝宽度在3ram以 内;严重的纵向裂缝缝宽、裂缝壁有散落、有支缝,主要裂缝宽 度大于3mm。纵向裂缝的产生主因有两:(1)土基饱水后变形 不同引起沉降,该种裂缝多发于灌溉耕地区、低洼河谷处,灌 溉水、雨水下渗,土颗粒吸水至饱和,在其表面裹腹一层水 膜。土基承载能力显著下降,在静载或动载的作用下发生的 沉降,导致路面出现裂缝。(2)新旧“介质”内部结构的不同, 路面出现裂缝。尤其在新旧路基结合部,旧路基经多年的行 车碾压和自然沉降.土颗粒之间形成一种空间网状结构,提 高了土基的承载能力。新土基颗粒之间结构尚未形成,加之 土基自然沉降,往往在此处多出现裂缝。 2)横向裂缝:与行车方向基本垂直的裂缝。轻微的横向 裂缝缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,裂缝宽度在3ram以 内;严重的横向裂缝缝宽、裂缝贯通整个路面、裂缝壁有散落 并伴有少量支缝,主要裂缝宽度大于3mm。横向裂缝的产生 一方面是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度 裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸.并 随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗剪能力逐年降 低,温度裂缝也随之增加。另一方面是由于基层产生裂缝,反 射到沥青面层,形成横向裂缝。不同“介质”结构交界处、构造 物台背与路基交接处,因其回弹模量导致基层开裂。 3)不规则裂缝:龟、网裂主要是由于路面的整体强度不 足而引起的。一是路面结构设计不合理,在重载车辆反复作 用下,路面累计变形量在短期内超过设计变形量,造成路面 龟网裂。另一方面可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未 及时处理,致使水分渗入基层,基层表面被泡软,在汽车荷载 反复作用下。灰浆通过面层裂缝和空隙被挤压到表面,基层 表面被逐步淘空,产生网裂。 2坑槽 水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的病害, 路面纵横向排水不畅、面层空隙率过大,导致路表水下渗,滞 留在基层表面上,在行车荷载反复作用下冲刷基层细料形成 灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载反复挤压,通 过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到路表面,唧浆分离沥 青矿料之间的粘结,破损沥青膜,初期矿料离散,接着发展成 碎裂的小块.面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞, 并不断的扩大,最后形成坑槽。 . 3松散 轻微松散是路表面细集料散失、脱皮、麻面等损坏;严重 的松散路面粗集料散失、脱皮、麻面、露骨,表面剥落、有小坑 洞。松散产生的主要原因如下: 1)沥青混合料中油石比偏低,有效沥青膜厚度不足,沥 青与矿料间的粘结性差: 2)沥青混合料摊铺、碾压温度偏低,压实不足,造成沥青 面层内部空隙率偏大,在行车荷载作用下造成沥青面层松散: 3)集料粘附性差或小于0.075mm含量超标,使得沥青膜 与集料的粘结力不足,形成沥青面层松散; 4)沥青混合料拌和温度过高,导致沥青老化,沥青与集 料的粘结力降低而产生松散; 5)基层强度不足引起面层龟裂松散; 6)水损害导致松散,在动水压力下,水分逐渐“注入”到 沥青混合料中,在混合料孔隙中不停游离,分离沥青膜与集 料之间的粘结,在车轮剥离下,沥青混合料出现掉粒、松散。 4沉陷 sc ENcE&TEcHN。L。GY VIs 。N科技视界i 471 Science&Technology Vision 2012年9月第26期 科技视界 公路科技 沉陷是大于10mm的路面局部下沉。较轻的沉陷深度在 10ram~25ram之间,正常行车无明显感觉;严重的沉陷深度大 于25mm,正常行车有明显感觉。沉陷主要是由于路基、路面 3)沥青面层高温稳定性差。由于沥青混合料是一种弹塑 性材料。如沥青、矿料的选材不当或路面结构组合不当会导 致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温 条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳 定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移; 产生竖向变形引起路面下沉的现象,通常有三种情况: 1)均匀沉陷:是由于路基、路面在自然因素及行车的反 复作用下,达到进一步稳定和密实,引起沉降,一般不会造成 路面破坏: 2)不均匀沉陷:是由于路基、路面不密实,碾压不到位, 6泛油 沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表 面.形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。泛油形成的主 要原因有以下几个方面: 压实度不足,特殊路基(如翻浆、湿陷性黄土、盐渍土、高填方 路段等)处理不彻底,经行车作用引起的变形; 3)局部沉陷:是由于路基局部填筑不密实,路基有洞穴、 树坑、沟槽、枯井等处治不合理,受到水的浸蚀和行车作用引 起的沉陷。 1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多,在车 辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油; 2)混合料矿料比例控制不严,细料含量过少,混合料比 表面积较小.则沥青用量相对较多。易出现泛油; 3)粘层油用量不当,洒布过多或洒布不均匀,局部出现 泛油: 5车辙 车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形, 轮迹处形成的深度大于10ram的纵向带状凹槽。轻微的车 辙,辙槽浅.深度在10mm~15mm之间,严重的车辙,辙槽深, 深度在15mm以上.影响行车舒适和安全。车辙形成的主要 原因如下: 4)摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油; 5)沥青混合料矿料质量把关不严,细集料小于0.075mm 含量和泥块含量过大,拌合结块,碾压后成为油包。 总之.沥青路面产生病害的原因有多方面的因素,有交 通条件、气候条件、材料的影响、设计及施工方面的原因。但 本人认为主要还是来自于施工方面,鉴于目前沥青混凝土路 1)行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶,使 得高速公路的交通渠化现象非常突出,随着车辆荷载作用次 数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度 的车槽: 2)基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、 施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过 面病害早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该 加强施工管理、提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥 青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。e [责任编辑:周娜] 路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移; (上接第475页)的回填压实应与管道与槽壁之间的回填压实 对称进行.不在同一高程时,应先回填基础较底的沟槽。 5总结经验 在桥涵台背及沟槽回填施工中,一定重视对基底进行处 理碾压,做到基底满足总体强度和稳定性后方可回填,其次 从材料选择方面把关,对非透水性材料采取改良等方法提高 承载力:再次压实机具选择和试验检测方面控制。总之我们 应积极借鉴和吸收先进技术经验,高度重视有关技术标准, 加强施工人员业务水平培训,最大限度的减少后台沉降,消 除桥涵两头跳车现象和路面沉陷影响行车舒适和安全。 柔性管道回填前,应检查管道有无损伤或变形,有损伤 的管道应修复或更换;管内径大于80em的柔性管道,回填施 工时应在管内设有竖向支撑;管道半径以下回填时应采取防 止管道上浮、位移措施;管道回填时间宜在一昼夜气温最低 时段,从管道两侧同时回填,同时夯实;回填作业的现场试验 长度应为一个井段或不少于50m.如因工程因素变化改变回 填方式时,应重新进行现场试验。 沟槽回填时应及时加强试验检测,检测压实度是否满足 要求;检测材料是否符合回填要求,在回填完毕后,通过闭水 和闭气试验检查管道是否破损,如发现漏水段应及时更换管 道。直至试验合格为止。 做为市政工程一项重点工序,沟槽回填一定要严格执行 技术标准.做到回填一段合格一段,为以后路面裂缝、沉陷扫 除隐患。 【参考文献】 [1]J 玎o41—2000公路桥涵施工技术规范[S】. [2]cjj1—2008城镇道路工程施工与质量验收规范【s】.  ̄3]GB50268—2008给水排水管道工程施工及验收规范[s】. [责任编辑:周娜] 472 f科技视界sc ENcE&TEcHN。L。GY V s 。N