石河子市區(qū)瀝青路面病害調(diào)查及成因分析

王勇 高麗*

(石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，新疆 石河子 832003)

0 引言

相比于水利混凝土路面，瀝青路面具有表面平整無接縫、行車較舒適;結(jié)構(gòu)較柔，振動(dòng)小，行車穩(wěn)定性好;但是瀝青混凝土路面也具有強(qiáng)度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大，瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大的特點(diǎn)，因此瀝青混凝土路面在使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種病害，常見的病害類型有裂縫，車轍，松散，剝落和表面磨光等。本文石河子市區(qū)內(nèi)7 條瀝青路面道路共計(jì)18 段落進(jìn)行了病害調(diào)查，并按病害類型將調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了匯總，得出石河子市瀝青路面主要病害，在此基礎(chǔ)上分析了各種病害形成的原因并提出了相應(yīng)的防治措施。

1 瀝青混凝土路面損壞類型調(diào)查

1.1 瀝青混凝土路面損壞類型分類

根據(jù)城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范，本次項(xiàng)目調(diào)查市區(qū)瀝青混凝土路面分類、定義及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2 病害調(diào)查與計(jì)算

1.2.1 調(diào)查方法

1)本項(xiàng)目依據(jù)石河子市市區(qū)道路主骨架，選擇了7 條道路，作為本次項(xiàng)目的調(diào)查主體;每條道路依據(jù)全路各段的位置、道路破損程度、交通量等因素選擇具有代表性的段落作為調(diào)查對(duì)象，共計(jì)選擇了18 段。

2)按照瀝青路面損壞調(diào)查表的各項(xiàng)要求詳細(xì)調(diào)查各種病害的損壞類型、損壞面積等數(shù)據(jù)并做詳實(shí)記錄(見表2)。

1.2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害百分比計(jì)算見表3，由表3可知，石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害主要為線裂，當(dāng)量面積占47.7%，其次為網(wǎng)裂，當(dāng)量面積占12.8%，再次為剝落占8.4%，坑槽8.1%，碎裂5.9%。

2 市區(qū)主要道路路面損害成因分析和防治措施

2.1 市區(qū)主要道路路面損害成因分析

表1 瀝青混凝土路面損壞類型分類表

表2 瀝青路面損壞調(diào)查表

表3 石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害百分比計(jì)算一覽表 %

1)裂縫成因。

瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因。瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開裂的重要因素;基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少。瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，低溫抗變形能力較差，致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開裂。地基處理不當(dāng)，路基碾壓不均勻，造成路基沉降不均勻;隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展，原有的路面強(qiáng)度日趨不足，路面滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車載重明顯增大的需求，瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞，瀝青路面很快開裂;原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，未充分考慮到各種不利因素，施工質(zhì)量不好，瀝青路面面層厚度不足，瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下，特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓，瀝青路面很快開裂。施工因素主要指半剛性基層材料的碾壓含水量，半剛性基層完成后的暴曬時(shí)間等因素。

根據(jù)交通量調(diào)查結(jié)果，市區(qū)多數(shù)路交通量較小，因而裂縫多為非荷載裂縫，石河子地區(qū)一年四季溫差較大，冬季溫度多在－15 ℃以下，夏季溫度多在30 ℃以下，晝夜溫差較大;空氣干燥，降水稀少，路面基層多處于干燥狀態(tài)。瀝青路面在此自然氣候條件下，收縮與膨脹劇烈，因而非荷載作用下的線裂、網(wǎng)裂病害較為嚴(yán)重。

2)松散與坑槽成因。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，石河子市區(qū)瀝青路面出現(xiàn)松散與坑槽病害的主要原因?yàn)闉r青混合料中的礦料局地分布不均勻，瀝青包裹不完整，因而降低了礦料的粘附性，在車輛作用下易形成微小坑槽，如不及時(shí)修補(bǔ)，坑槽大面積發(fā)展。

3)沉陷成因。

沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點(diǎn)是面積大，涉及的結(jié)構(gòu)層次深，主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:土質(zhì)路塹排水不暢，路床下部路基過濕潤(rùn)而產(chǎn)生不均勻沉降，引起路面局部下沉;路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量，易發(fā)生疲勞破壞;路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯(cuò)位。石河子市區(qū)此類病害不大。

4)車轍成因。

車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，它是在行車荷載重復(fù)作用以及氣候(高溫)等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形，表現(xiàn)為沿行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車轍的兩側(cè)會(huì)有凸起形變，造成路面使用性能更加惡化。車轍產(chǎn)生的因素，包括瀝青材料、施工工藝、級(jí)配組成、施工控制、荷載作用、溫度影響等等。

石河子市區(qū)道路交通量小，同時(shí)信號(hào)燈分向控制下的渠化交通少，道路施工質(zhì)量普遍良好，所以此類病害也很少見。

5)壅包產(chǎn)生的原因。

在行車水平力作用下，瀝青面層材料因抗剪能力不足而產(chǎn)生壅包。這類病害多見于十字路口處，且轉(zhuǎn)向車道較直行車道嚴(yán)重，其余路段此類病害較少。

2.2 瀝青路面病害的防治對(duì)策

針對(duì)本次病害調(diào)查，對(duì)市區(qū)瀝青路面施工及養(yǎng)護(hù)提供以下建議:

1)石河子市區(qū)瀝青路面主要病害為非荷載裂縫類病害，因而在選用瀝青時(shí)應(yīng)使用稠度低、溫度敏感性低的瀝青可以減少或延緩路面的開裂，平時(shí)道路巡檢時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)裂縫類病害的巡檢力度，路面出現(xiàn)裂縫之后應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

2)對(duì)于裂縫類病害，夏季應(yīng)增加灑水養(yǎng)護(hù)的次數(shù)，冬季應(yīng)及時(shí)清掃路面積雪。

3)調(diào)查發(fā)現(xiàn)道路兩側(cè)行道樹茂密的路段，路面裂縫病害較少，主要原因?yàn)槭袇^(qū)瀝青道路多為東西走向，分隔帶中的行道樹能對(duì)瀝青路面起到很好的“遮陽傘”作用，因而可在道路兩側(cè)分隔帶多種植行道樹，減少裂縫類病害。

4)對(duì)于壅包類病害，因?yàn)槎喑霈F(xiàn)在十字交叉口路段，考慮到汽車在十字路口轉(zhuǎn)向、剎車的影響，建議養(yǎng)護(hù)處理時(shí)增大挖補(bǔ)面積，且使用高標(biāo)號(hào)瀝青與高強(qiáng)度集料，增強(qiáng)十字路口段瀝青路面的強(qiáng)度和耐磨性能。

5)做好十字路口的路面排水，此次調(diào)查十字路口是病害多發(fā)地區(qū)，一方面是剎車、轉(zhuǎn)向的影響，另外一方面就是十字路口排水不暢，雨水淤積，從而雨水下滲，誘發(fā)多種路面病害。

［1］鄧學(xué)鈞.路基路面工程［M］.第3 版.北京:人民交通出版社，2008:5.

［2］CJJ 36—2006，J 528—2006，城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］鐘勇強(qiáng)，顧陳燕.城市瀝青路面病害成因分析及防治對(duì)策［J］.城市道路與防洪，2008(8):67-69.