瀝青混凝土路面病害分析與處治措施

吳太芬

(貴州省白云公路管理段)

1 瀝青混凝土路面中常見的病害分析

1.1 裂縫的產(chǎn)生

橫向裂縫與縱向裂縫是瀝青混凝土路面中裂縫常見的兩種形式，導(dǎo)致縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因是:地基與填土在橫向不可避免的不均勻性所導(dǎo)致的，尤其是在一些舊路基的拓寬地帶，在實(shí)際的施工過程中，如果存在土質(zhì)臺(tái)階壓實(shí)度控制不嚴(yán)、分層填筑厚度難以滿足相關(guān)規(guī)范、土質(zhì)臺(tái)階處理不規(guī)范等問題，特別是遇到表面水下滲的情況時(shí)，很容易導(dǎo)致縱向裂縫的產(chǎn)生。

而在瀝青混凝土路面中最為常見的一種裂縫形式是橫向裂縫，這是在其運(yùn)行過程中難以完全避免的一種病害，導(dǎo)致橫向裂縫產(chǎn)生的原因是多種多樣的，剛性、半剛性路基層裂縫折射、地基縱向的不均勻性、溫度的影響等都容易導(dǎo)致瀝青混凝土路面中產(chǎn)生橫向裂縫，但是大多數(shù)情況下，導(dǎo)致瀝青混凝土路面中橫向裂縫產(chǎn)生的主要原因是溫度的影響，也就是通常所指的溫度裂縫，主要表現(xiàn)為溫度疲勞裂縫與熱脹冷縮形成的折收縮裂縫，溫度疲勞裂縫主要是由于溫度應(yīng)力的反復(fù)作用導(dǎo)致瀝青面層上出現(xiàn)疲勞裂變。作為一種熱脹冷縮材料，瀝青混凝土的收縮系數(shù)通常在20 ×10－6～40 ×10－6之間，而在其運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)一次大幅度的降溫，很有可能產(chǎn)生300 ×10－6～500 ×10－6之間的拉應(yīng)變，并且在整個(gè)降溫過程中，瀝青面層的溫度值是最小的，其表面的溫度變化率最大，這就會(huì)導(dǎo)致其表面具有較大的拉應(yīng)力，一旦所產(chǎn)生的拉應(yīng)力的值超出了表面的瀝青混凝土的強(qiáng)度值，就會(huì)在其薄弱處形成裂縫，并會(huì)隨著拉應(yīng)力的作用逐漸延伸。

1.2 泛油

由于瀝青從混凝土層的內(nèi)部及下部向上移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致其表面瀝青較多，將這種現(xiàn)象稱作是泛油，這種現(xiàn)象在新建的瀝青混凝土路面通車后的第一個(gè)高溫季節(jié)非常的常見，尤其是在連續(xù)多天的高溫環(huán)境中，如果有大量的車輛通行，很容易導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)部具有過多自由的瀝青向上移動(dòng)，導(dǎo)致泛油現(xiàn)象的產(chǎn)生，在油石比偏大的地區(qū)尤其的明顯，通常情況下，泛油只出現(xiàn)在行車道上，并且是呈間斷式的片狀分布。導(dǎo)致瀝青混凝土路面上泛油出現(xiàn)的原因可以歸結(jié)為以下幾方面:(1)集料的含水量的變化，導(dǎo)致其含油率增加;(2)在生產(chǎn)管理過程中，沒有進(jìn)行嚴(yán)格的管理控制，導(dǎo)致出現(xiàn)集料變化、瀝青用量沒有變化的現(xiàn)象出現(xiàn)，另一方面，偏粗集料的用油量應(yīng)該小于偏細(xì)集料的用油量，如果在實(shí)際應(yīng)用中，集料變粗，而其用油量沒有減少，就會(huì)導(dǎo)致用油量偏多的現(xiàn)象出現(xiàn);(3)在瀝青混合料的設(shè)計(jì)過程中，雖然其設(shè)計(jì)的配合比滿足相關(guān)規(guī)范及馬歇爾試驗(yàn)，但是與實(shí)際的工程施工需求不相符;(4)由于受到水破壞的影響，導(dǎo)致中下部的瀝青上浮;(5)施工中應(yīng)用到的瀝青混合料不均勻，導(dǎo)致出現(xiàn)混合料的離析現(xiàn)象，由于細(xì)集料中的含油量較高，容易導(dǎo)致產(chǎn)生泛油。

1.3 轍槽與松散

這是一種由于瀝青混凝土的強(qiáng)度不足所導(dǎo)致產(chǎn)生的一種病害，這種病害常發(fā)生于車輛經(jīng)常碾壓的輪跡帶中，這主要是因?yàn)樵谲囕v載荷的長(zhǎng)期作用之下，輪跡帶產(chǎn)生了下洼變形，從而導(dǎo)致形成縱向的條槽，嚴(yán)重時(shí)其兩側(cè)還會(huì)形成鼓起變形，形成較深的槽。

松散是瀝青混凝土路面中另一種常見的病害，這主要是由于瀝青混凝土的粘結(jié)力下降所導(dǎo)致的，而導(dǎo)致其粘結(jié)力下降的主要原因有:(1)瀝青性質(zhì)的改變;(2)瀝青粘度及針入度的變化;(3)瀝青的感溫性較高，導(dǎo)致其混合料的粘結(jié)力減弱;(3)瀝青與碎石之間的粘結(jié)力較低，通常情況下，瀝青與中、酸性的碎石之間的粘結(jié)力比較弱，相對(duì)來說，與堿性碎石之間的粘結(jié)力是比較好的;(4)如果瀝青的用量比較大，其粘結(jié)力就會(huì)比較差。

1.4 坑洞、網(wǎng)裂

瀝青混凝土路面在遭到水破壞之后，依據(jù)其破壞程度，首先會(huì)形成網(wǎng)裂，然后會(huì)發(fā)展成為松散與坑洞，對(duì)瀝青混凝土路面上的坑洞進(jìn)行觀察，其坑洞中的碎石通常沒有被瀝青包裹，并且靠近坑洞邊沿的碎石的瀝青常出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，并且往往在坑洞壁周圍而具有滲水現(xiàn)象。導(dǎo)致該種病害發(fā)生的主要原因表現(xiàn)為:(1)礦料的不均勻，由于缺乏專業(yè)的、大型的瀝青碎石加工廠，一些小型的石料加工廠在實(shí)際的加工工作中，不同廠的生產(chǎn)質(zhì)量難以保證，即使是同一廠家生產(chǎn)的碎石，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，導(dǎo)致礦料的不均勻現(xiàn)象難以有效的遏制;(2)瀝青混凝土路面的壓實(shí)度不均勻，如果其壓實(shí)度較小，很容易導(dǎo)致路面的孔率偏大;(3)瀝青混合料中出現(xiàn)了溫度離析現(xiàn)象，對(duì)于溫度較低的部位，是很難保證其壓實(shí)度與孔隙率滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的;(4)混合料在運(yùn)輸及攤鋪過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致產(chǎn)生較大的孔隙率。

1.5 平整度難以滿足要求

在瀝青混凝土路面的施工過程中，在完成施工的初期，瀝青混凝土路面的平整度通常是比較好的，但是在投入運(yùn)行之后，由于長(zhǎng)期受到車輛載荷的作用，其平整度會(huì)越來越差，而其實(shí)際平整度變差速度在不同的道路上具有一定的差別，同一條公路上的不同路段的平整度也會(huì)存在較大的差別，導(dǎo)致這中現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因表現(xiàn)為:(1)瀝青混合料本身具有較好的均勻性，但是由于礦料級(jí)配的變化，導(dǎo)致其孔隙率不均勻、壓實(shí)度不均勻、混合料離析等現(xiàn)象的出現(xiàn)，導(dǎo)致其壓實(shí)變形的不一致;(2)由于橫向接縫的施工不能滿足相關(guān)規(guī)范，導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)縱向臺(tái)階;(3)施工過程中頻繁的停機(jī)待料，在停機(jī)待料的過程中，料室中處于缺料狀態(tài)，一旦加料，熨平板前材料阻力就會(huì)加大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其原有的水平，并且會(huì)將熨平板上升至新的高度，直到達(dá)到力平衡，這就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)跳動(dòng)的臺(tái)階，接著形成一個(gè)降坡。

2 瀝青混凝土路面中常見病害的防治措施

2.1 保證路基的施工質(zhì)量

保證路基具有較高的施工質(zhì)量是保證瀝青混凝土路面施工質(zhì)量的基本保證，在路基施工的過程中，要對(duì)其穩(wěn)定性、強(qiáng)度及壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，采取有效的措施做好路基施工質(zhì)量的檢測(cè)與控制工作，使其能夠滿足相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的施工過程中，對(duì)于路基壓實(shí)度具有加大影響的一個(gè)重要因素就是填土層的厚度，其每層的松鋪厚度值應(yīng)該不小于30 cm，并要對(duì)路基的填筑工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證其具有較好的強(qiáng)度。

2.2 保證石料級(jí)配的質(zhì)量

在瀝青混凝土路面的施工過程中，保證其石料級(jí)配質(zhì)量是防止病害發(fā)生的重要途徑，在開展瀝青混凝土路面施工之前，需要認(rèn)真做好各種不同石料級(jí)配的瀝青混凝土配合比實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析從中找出最佳石料級(jí)配，并從技術(shù)上保證其級(jí)配質(zhì)量。

在確定施工材料的參數(shù)之后，要認(rèn)真做好材料堆放場(chǎng)地的建設(shè)，并要依據(jù)監(jiān)理工程師及業(yè)主的要求對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化，在材料的堆放過程中，應(yīng)該依據(jù)材料粒徑的不同，建立其堆放隔倉(cāng)，并要設(shè)置相關(guān)的標(biāo)識(shí)牌，在材料堆放過程中，是嚴(yán)禁將不同粒徑的石料進(jìn)行混放的，并要在堆放材料的場(chǎng)地配備洗石機(jī)、石料篩分機(jī)等，對(duì)石料進(jìn)行二次的清洗與篩分，以便于保證石料的級(jí)配質(zhì)量。

在瀝青拌合站的料斗位置需要設(shè)置專職的裝載機(jī)，實(shí)際運(yùn)行過程中，每臺(tái)裝載機(jī)只能供應(yīng)制定粒徑的石料，嚴(yán)禁采用一臺(tái)裝載機(jī)供應(yīng)多種不同粒徑的石料，在石料運(yùn)輸?shù)倪^程中，要建立其嚴(yán)格的石料運(yùn)輸通知單制度，在瀝青拌和站的每次開機(jī)生產(chǎn)之前，需要由瀝青拌和站的材料供應(yīng)人員及混合料的質(zhì)檢工程師出具石料運(yùn)輸通知單，將通知單給運(yùn)輸車輛，運(yùn)輸車輛需要到指定的地點(diǎn)進(jìn)行指定粒徑石料的運(yùn)輸。

2.3 保證瀝青質(zhì)量

瀝青是瀝青混凝土路面施工過程中非常重要的材料，其質(zhì)量直接影響著總的瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量，做好其質(zhì)量控制工作非常的必要，每一批運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的瀝青都應(yīng)該具有制造廠的證明以及出廠檢驗(yàn)報(bào)告，并要對(duì)訂貨數(shù)量、日期、運(yùn)輸數(shù)量等予以詳細(xì)的說明，在進(jìn)場(chǎng)前，需要對(duì)其進(jìn)行取樣與試驗(yàn)，只有在其試驗(yàn)結(jié)果滿足相關(guān)的規(guī)范及設(shè)計(jì)要求的情況下，才能允許其進(jìn)場(chǎng)，并要在將其應(yīng)用于實(shí)際施工中之前，對(duì)其進(jìn)行路用性能試驗(yàn)。在瀝青的存放過程中，要依據(jù)廠家、標(biāo)號(hào)的不同進(jìn)行分類存放，并要做好大容量瀝青熱儲(chǔ)存罐的溫度控制工作，保證其在整個(gè)施工活動(dòng)中正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 對(duì)混合料的質(zhì)量進(jìn)行控制

在混合料的拌和過程中，要保證其拌和質(zhì)量，應(yīng)該選用大型的瀝青拌和站，并要在拌和站中設(shè)置二次除塵設(shè)備、保溫的成品儲(chǔ)料倉(cāng)及溫度檢測(cè)系統(tǒng)，所有設(shè)備安裝完成之后，要做好其調(diào)試工作，保證所有設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)之后才能開始施工，在拌和過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范，對(duì)其拌和時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證混合料的均勻性。拌合站場(chǎng)地設(shè)置過程中，要注意其與施工現(xiàn)場(chǎng)之間距離的合理性，保證其熱料運(yùn)輸距離的合理性，并要選用合理的運(yùn)輸設(shè)備，防止在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)粘車，并要保證混合料的溫度，必要時(shí)在運(yùn)輸過程中需要采取一定的保溫措施，保證達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)的混合料的質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

瀝青混凝土路面是目前的公路施工過程中常用的一種路面形式，在其運(yùn)行過程中，由于受到各種因素的影響，常會(huì)出現(xiàn)各種病害，就在對(duì)其常見病害進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了相關(guān)的防治措施，對(duì)于其運(yùn)行質(zhì)量及使用壽命的延長(zhǎng)具有積極的作用。

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［3］付鳳燕.瀝青路面常見病害原因分析與處治措施［J］.內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2012，(12).

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