沥青混凝土路面主要病害的防治.pdf

移城携建设 沥青混凝土路面主要病害的防治 l h v e n U o n M a i n Dofc t s 蠊 As p h a l t Co n c r l v c me m t 随着 道路 交通量 的 E l 益增 大， 道路路面经受着越来越严重 的考验 ， 很多沥青路面均不同程 度出现了早期破坏， 如路面波浪、 局部推移 、 松散 、 车辙 、 裂缝等。 这些病 害的发生， 既影响了车辆 的顺利运行， 又增加了道路养护 治理资金的投入 。由于沥青混凝 土路面的病害无法彻底消除， 因 此其防治就显得特别重要， 可通 过优化设计、 加强施工管理、 提高 施工质量等措施去防治， 从而延 长沥青混凝土路面的使用寿命。 1 路面波浪 路面 波浪主 要是 由施工 过程 容传询 Ro ng Chu a nx un 摘要 本文针对沥青混凝土路 面出现的主要病 害， 提 出相应的防治措 施， 并阐述 了如何做好道路病害的综合治理防范工作， 以供参考。 关键词 沥青混凝土； 路 面工程； 病害防治 文章编号 1 6 7 2 7 0 4 5 ( 2 0 O 9 ) 1 O 一 0 0 8 7 0 3 中图分类号 U 4 1 6 文献标识码 B Ab s t r a c t ：T h e p a p e r g i v e s p r e v e n t io n a n d c o u n t e r me a s u r e s a g a i n s t d e f e c t s o n t h e a s ph alt c o n c r e t e p a v e me n t f o r r e f e r e n c e Ke y wo r ds ：a s p h a l t c o n c r e t e ； p a v e me n t e n g i n e e r i n g ； d e f e c t p r e v e n t i o n 中摊铺机造成的， 沥青混合料设 计不合理 、 软弱或混合料温度组 成的变化导致混合料强度的不均 匀也是因素之一。 消除路面波浪的主要办法是 调整好摊铺机 的性能， 同时要求 沥青混合料要保持稳定的温度及 级配 。找平系统要 处于 良好状 态， 操作人员要随时检查， 发现问 题及 时处理 。 2 局部推移、 松散、 隆起 路面局部推移 、 松散、 隆起主 要原因是采用的沥青粘结力差、 沥青用量偏少、 所用的矿料过湿、 基层软弱 、 油石 比偏大 、 混合料级 配不稳定 、 压路机起停速度太快 等 。 消除方法： 一是对所用的沥 青 、 矿料等原材料要严格按照设 计和规范要求进行检查 ， 不合格 的不能使用； 二是优化沥青混合 料的配合比， 确定最佳沥青用量； 三是在面层施工前要对路面基层 进行严格 的检查， 不符合要求的 必须先进行处理； 四是在铺筑 、 碾 压过程中要严格按照施工操作规 范进行， 不留隐患。 3 车辙 对于高 等级公路， 车辙 问题 至关重要。车辙是高等级公路上 Ci t i es a nd T own s Co n st r u c t i on i n Gua ng xi 广痧槭携建彳 殳 的主要病害， 是路面使用性能降 低和导致损坏并要求进行路面维 修的最主要原因。车辙是在行车 荷载重复作用下， 路面产生累计 永久性的带状 凹槽。它主要是 由 于沥青混合料级配设计不合理 、 矿料级配 中细料过多、 矿粉掺量 过大、 沥青稳定性差、 沥青含量偏 多、 沥青稠度偏低 、 交通荷 载过 大、 环境温度过高和基层及面层 施工时压实度不足， 使轮迹带处 的面层和基层材料在车轮反复碾 压下产生横向剪切流动、 固结变 形和侧向剪切位移引起 。其病害 属变形类型， 除了影响行车舒适 度外， 车辙还直接影响交通安全。 在正常情况下， 车辙有 3 种类 型： 一是 由于荷载作用超过路面 各层 的强度 而产生的结构性车 辙； 二是沥青混凝土侧向变形造 成的流动性车辙 ； 三是由施工中 沥青面层本身的压密问题所造成 的车辙。 如何减小车辙 ， 具体的措施 如下 。 一 是 改善沥青 混合料 的级 配， 增大集料的最大颗粒尺寸及 碎石含量， 以提高沥青混合料 的 抗永 久 形变 能力 。实践 证 明 ， 细 粒式沥青混凝土的车辙深度比中 粗粒式沥青混凝土要大两倍多。 就矿料的级配而言， 密级配 的沥 青混凝土抗车辙能力明显大于开 级配沥青混凝土 。 二 是要严格控 制沥青 混合料 中沥青的含量， 不能超过最佳沥 青用量， 同时要提高沥青的等级， 增加沥青的高温稳定性能。 三是压实度对沥青混合料的 抗形变能力有明显影响。压实度 愈大， 沥青混合料的抗形变能力 愈强 。在沥青混 凝土路面施工 时， 要尽量采用大吨位的压路机 进行充分碾压， 确保达 到或超过 规定的压实度标准。 四是采用S M A 结构提高抗高 温、 抗重交通车辙能力 的沥青路 面。S M A是一种断级配密实热拌 混合料， 粗集料含量高， 沥青和填 料较多， 并有少量稳定改性剂， 粗 集料互相嵌锁组成高稳定性的结 构框架， 沥青 、 细集料、 填料和纤 维稳定剂将结构框 架结合在一 起， 添加纤维可以增大沥青含量， 增厚沥青膜， 从而提高耐久性 。 在普通的密级配沥青混凝土( A C ) 的组成中， 细集料以下 的部分大 体上 占到一半， 从钻芯试件可 以 清楚地看到沥青砂浆已经把粗集 料撑开， 粗集料实际上是悬浮在 沥青砂浆中， 彼此未紧密接触， 由 于粗集料之间有相当大的空隙， 故而交通荷载主要是 由沥青砂浆 承受， A c 抵抗荷载变形 的能力很 大程度上受到矿料级配 、 矿料间 隙率 ( V M A ) 、 空隙率以及沥青砂浆 的比例的影响。在高温条件下， 沥青砂浆的粘度变小， 承受变形 的能力急剧降低， 很容易产生永 久变形， 造成车辙 、 推拥等 。而 S M A的组成 中， 粗集料骨架 占到 7 0 以上， 混合料 中粗集料相互之 间的接触面 ( 或支撑点 ) 很多， 细 集料很少， 玛蹄脂部分仅仅填充 了粗集料之间的孔隙， 交通荷载 主要由粗集料骨架承受。由于粗 集料颗粒之间互相 良好的嵌挤作 用， 沥青混合料产生非常好的抵 抗荷载变形的能力， 即使在高温 条件下， 沥青玛蹄脂的粘度下降， 对这种抵抗能力的影响减小， 因 而具有较强的高温抗车辙能力。 4 裂缝 沥青路面建成初期会产生各 种形式的裂缝， 这些裂缝对沥青 路面使用功能一般无明显影响， 但随着表面水分的侵人， 会使路 面结构层的强度、 承载力下降， 加 速沥青路面的破坏。裂缝是路面 早期破坏最常见的病害之一， 包 括横 向裂缝、 纵向裂缝和环状裂 缝三部分 。 4 1 横向裂缝 横向裂缝可分为荷载性裂缝 和非荷载性裂缝两大类。产生横 向裂缝的主要原因有： ( 1 ) 在路面 施工时， 由于施工缝未处理好， 导 致接缝不 紧密； ( 2 ) 路基分段填 筑， 未按技术规范要求进行处理； ( 3 ) 路基压实度不够 ， 路基强度 低； ( 4 ) 所使用的沥青未达到质量 标准。 针对横 向裂缝 ， 可以采取 的 防治措施有 ： ( 1 ) 尽 量减少冷接 缝， 这就需要合理组织施工， 路面 摊铺作业连续进行； ( 2 ) 充分压实 横 向接缝， 两段交界处同时填筑， 则应分层相互交叠衔接， 其搭接 长度不得小于 2 m ， 若两段交界处 不在 同一时间填筑， 则先填路段 按 1 ：1 坡度分层留台阶； ( 3 ) 施工 中必须严格检测控制压实度， 使 其达到规定值 ， 必须严格控制路 基的填筑工艺 ， 确保路基 强度 ； ( 4 ) 一定要选用较好的填筑材料， 留有一定 的性能裕度 ， 首选石 、 砾、 砂类土， 其次选用含砾、 砂低 液限黏土， 再次选用低液限黏土。 4 2 纵向裂缝 产生纵 向裂 缝 的主要原 因 有： ( 1 ) 路基压实度不均匀， 从而 导致路面不均匀沉陷， 产生纵向 ， 黟城糖建设 裂缝； ( 2 ) 未能采用全路幅一次摊 铺， 沥青面层分幅摊铺时， 前后幅 接缝处未处理好， 在行车荷载作 用下， 因结合不紧密， 容易形成纵 向裂缝。 针对纵向裂缝， 可以采取的 防治措施有： ( 1 ) 沟槽 回填土应分 层填筑、 压实， 压实度必须达到要 求； ( 2 ) 为确保热接缝， 尽量采用 全路幅一次摊铺， 如分幅摊铺 时， 后幅应紧跟前幅， 避免前摊铺幅 混合料冷却后才摊铺后半幅。 4 3 环状 裂缝 沥青混凝土路面 由于温度应 力 、 应力集 中、 弯拉应力等的联合 作用使检查井周围的沥青混凝土 路面更容易 、 更迅速地被破坏， 破 坏的形状随使用时间的长短呈宽 度、 深度不等的环状裂缝。 道路病害的综合治理防范 ( 1 ) 根据实 际情况确定并严 格控制道路沥青 路面设计、 各项 施工指标， 严把质量关 。把沥青 路面科研工作与道路建设结合起 来， 改变科研与建设脱节的现状， 保证现场试验数据的完整性和准 确性 。沥青材料、 砂石料的试验 数据， 必须做到抽样合理、 数据真 实， 保证沥青路面材料的路用性 能。对高路堤 、 软基处理、 填挖结 合处、 结构物两端填 土等重点部 位的施工重点监控， 防止不均匀 沉降影响沥青路面的使用性能。 重视道路沥青路面的压实度 、 平 整度和构造深度等指标， 处理 好 平整度与压实度的关系。要在保 证压实度的基础上追求平整度， 否则通车后路面极易发生水破坏 及松散、 车辙等早期病害。 ( 2 ) 加强养护治理， 提高养护 治理水平。经验表明， 科学有效 的养护不但保证了道路沥青路面 的服务性能， 也是防止早期病害 的进一步发展 ， 节省养护资金的 有效手段。 ( 3 ) 合理设计路面结构， 尽可 能 减薄 沥青 面层 厚 度 ， 控 制在 1 2 c m1 5 c m 之内。沥青路面结构 的承载 能力可 由半 刚性材料 层 ( 基层和底基层 ) 来承担， 无需用 增厚面层来提高承载能力， 沥青 面层过厚易导致车辙的产生。选 用具有 良好高低温性能、 抗老化 性能含蜡量低、 高粘度的优质 国 产或进 口沥青， 有条件的话， 可在 沥青 中掺加各种类型的改性剂， 以提高基性能指标 。骨料应选用 表面粗糙 、 石质坚硬 、 耐磨性强 、 嵌挤作用好 、 与沥青粘附性能好 的集料。假如骨料呈酸性则应添 加一 定数量 的抗 剥落剂 或石灰 粉， 确保混合料的抗剥落性能， 同 时应尽量降低骨料 的含水量 。根 据不同的具体情况选用不同结构 类型 的沥青混 合料 。 ( 4 ) 严格控 制施工质量 。沥 青路面施工必须按全面质量治理 的要求， 建立健全有效的质量保 证体系， 对施工全过程， 每道工序 的质量要进行严格的检查、 控制、 评定， 以保证其达到质量标准。 拌合过程 中发现“ 糊料” 或“ 离析” 等异常情况应立 即进行处理； 加 大马歇尔试验频率， 严格控制沥 青混合料的油石比、 稳定度 、 流值 等指标， 对混合料进行配合 比设 计 。合理洒布透层油、 粘层油 。 在进行各层铺筑前， 必须保持顶 面清洁。透层油应以慢裂型乳化 沥青为宜 。用沥青洒 布车 喷洒 时， 应保持稳定的车速和喷洒量， 不能流淌和形成油膜， 更不能有 空白， 并立即撒布 2 m l O 0 0 m 。 的石 屑或粗砂， 用 8 T 钢筒式压路机稳 压一遍 ， 将多余的浮料扫走 。在 摊铺混合料时， 运距不能过远， 摊 铺温度应控制在 1 3 0 C1 5 0 E为 宜， 摊铺厚度均匀， 压实设备数量 应配套， 速度控制在 2 m m i n 左右， 碾压遍数不能太少， 以免混合料 孔隙过大； 一般不能进行补料， 尤 其是下面层； 基层雨后潮湿未干， 不得摊铺 ， 更不得 冒雨摊铺 ； 纵 向、 横 向接缝应紧密、 平顺， 各幅 之 间重叠 的混 合料应 用人工铲 走 。 6 结语 沥青混凝土路面的病害严重 影响 了道路 的使用性 能， 给国家 造成 了极 大的经济损失， 应引起 足够的重视 ， 相信通过不断的经 验积累和深入的科学研究， 会逐 渐减少沥青路面病害现象的发生。 参考文献 1 】 孙 立 军 沥青路 面结构行 为理 论 M 上 海 ： 同济 大 学 出版 社 ， 2 0 0 3 2 杜 洁 沥青 混凝土路 面早 期 损坏 的探讨 J 西部探矿 工 程 ， 2 0 0 7 ， ( 1 2 ) 3 姚 祖 康 路 面 M 北 京 ： 人 民交通 出版 社 ， 1 9 9 9 00 容传询， 现任职 于广 西嘉宁 建 筑工程 有限公 司。 收稿 日期： 2 0 0 9 - 0 7 - 3 0