路面损坏

路面损坏（精选10篇）

路面损坏 篇1

摘要：沥青路面受设计、材料、施工、天气、行车、天气、温度等诸多因素的影响, 以及其他意外事件的破坏, 不可避免的会出现各种各样的病害, 对行车速度、通行能力、乘客舒适性、交通安全以及运营成本带来严重影响, 这是不可避免的, 然而让业内人士头痛的是公路沥青路面的早期损坏, 不得不让人对其深思。

关键词：沥青路面,早期损坏,路面病害

由于我国国民经济快速发展, 公路交通量日益增加, 车辆超载愈演愈烈, 公路路面质量面临着严峻的考验。许多新建公路 (尤其是高等级公路) , 沥青路面 (普通沥青路面、改性沥青路面) 普遍产生了一定程度的早期损坏现象, 主要为裂缝、沉陷、松散、剥落、坑槽、车辙、波浪、拥抱、水损害、桥头伸缩缝破坏等病害, 甚至运行不到一年时间就发生了早期损坏, 直接影响了交通运输, 迫使我们及早进行路面维修, 给国家带来了不可估量的经济损失, 对我们交通系统造成了极坏的社会影响。

公路 (特别是高等级公路) 重交通沥青路面质量已成为一项非常复杂的技术问题, 对路面出现的早期损坏, 不能简单归结为车辆超载或施工质量, 需要我们各级公路建设项目管理、参建以及养护人员认真反省和深深的思考。

1 损坏原因

沥青路面发生早期损坏, 严重影响通行能力、行车速度、行车安全和行车舒适度, 造成服务性能降低, 造成的原因是多种因素综合作用的结果, 原因可分为外因和内因两种。

1.1 外因

(1) 交通量大、超载和超载运输:一直以来, 我国经济高速发展带来了车流量急剧增大, 而偏低的运费, 迫使车辆进行超载、重载运输, 造成沥青路面的早期损坏, 从而缩短了沥青路面的使用年限, 不得不过早地进行维修, 增加维修费用。

(2) 道路交通化:道路的交通化发展、高等级公路的渠化交通等, 使得沥青路面出现车辙损坏的概率大幅度增加。目前, 高等级公路沥青路面车辙病害已成为继水损坏后的主要病害。

(3) 气候因素:夏季沥青路面地表温度高达35℃~60℃, 并且高温天气连续持续数日, 冬季沥青路面地表温度低达-18℃~-30℃, 对沥青材料的抗老化性能、高低温稳定性能、粘结力要求很高。

近年来, 我国各地持续高温天气, 并且这一状况呈现逐年恶化的趋势。2013 年夏天, 在河南省郑州市还出现了高温晒化沥青路面粘住公交车轮胎的严重情况。

1.2 内因

(1) 沥青路面结构设计缺陷:近年来, 我国交通处于快速发展时期, 公路建设的速度明显滞后于交通车辆的快速增长, 且已建公路结构当初的设计对未来交通车辆发展普遍估计不足, 甚至一些规范和标准的修改赶不上快速发展的公路建设, 使得沥青路面结构设计至少在现在看来有缺陷。

(2) 材料:矿料和沥青的质量对保证沥青路面的使用性能和使用品质尤为重要。

①矿料:我国公路建设中矿料一般是就地取材, 部分地区部分路段由于受地理位置和经济因素的限制, 矿料的质量不能使路面面层、基层的质量得到有效保证。主要表现为矿料的表面特性、磨光值、压碎值、级配不能满足设计要求, 既导致沥青混合料的内聚力、内摩阻力、粘结力下降, 致使沥青路面易发生早期损坏。

②沥青:沥青是沥青混合料的粘结剂, 所选用的沥青是否具有良好的高低温稳定性、粘结力和抗老化能力。沥青材料的性能不佳是沥青路面早期损坏的重要原因之一。现在, 我国公路沥青路面特别是高等级沥青路面的沥青多采用改性沥青, 毋庸置疑, 在交通量增大, 车辆超载、重载运输的今天, 改善路面使用性能, 减少维修养护费用, 延长道路使用寿命等方面, 改性沥青的使用起到了非常积极的作用, 随着SBS改性沥青利润的减少, 实体工程使用的改性沥青添加的SBS剂量是否足够也受到质疑。频繁发生的沥青路面早期损坏, 引起了行业内各方面人员的高度重视, 到底沥青路面早期损坏的原因为何?与沥青材料有什么关系?如何正确使用改性沥青来建好并保持好路面?这些问题都值得我们探讨和深思。

(3) 施工质量:施工工艺、施工组织、施工技术、具体的施工环节等问题的叠加造成施工质量问题。

①对透层油和粘层油的作用认识不够, 在施工过程中漏洒、少洒、甚至不洒粘层和透层油, 造成路面各结构层之间粘结能力不强。

②路面施工中没有按照试铺路段确定的级配、松铺系数、摊铺速度、热料温度、碾压温度、碾压工艺等指标来进行施工, 造成沥青路面的诸多问题。

③路面基层施工过程中未采取有效措施保障基层的强度, 从而未能避免半刚性基层收缩裂缝的发生。

④施工中桥头伸缩缝材料选择不当或施工不当, 桥头伸缩缝易于损坏。

(4) 公路养护管理:在沥青路面的使用过程中, 时常会出现松散、裂缝、坑槽等损坏, 未有效、及时的进行处治修复, 从而造成病害扩散和加重, 并且引发路面渗水, 加速沥青路面面层的损坏。

2 防治沥青路面早期病害的建议

(1) 提高认识:各工程项目管理者要充分认识公路沥青路面早期病害的危害, 树立高度的责任感, 增强质量意识, 强化细节管理, 采取切实技术措施, 完善综合设计, 严格施工控制, 高度重视养护管理, 完善建养管理体系。

(2) 提高质量意识:为了确保沥青路面建养质量, 所有参建人员必须改变传统观念, 提高质量意识, 优化施工组织和工艺, 积极采用新技术、新工艺、性材料、新设备, 强化施工细节管理, 完善质量保证体系。

(3) 优化路面结构设计方案, 比选施工工艺, 严格落实施工技术措施和指标控制, 认真落实试验检测、验收评定方法。

(4) 严把原材料入口关, 不合格的沥青、矿料坚决不让进场使用。

(5) 严格控制沥青混合料的级配, 沥青混合料的级配越细, 路面产生车辙的可能性越大。骨架密实级配具有良好的抗车辙性能, 而悬浮密实和骨架空隙结构的级配抗车辙性能相对较差。

(6) 重视预防性养护:为了更好的发挥公路路面使用性能, 延长路面使用寿命, 根据路况检测的结果和养护标准的要求, 选在适当的时机, 在适宜的路段, 采用实用的技术措施和施工方法进行预防性养护, 把路面病害处置在萌芽状态。

(7) 高度重视治超工作:超载超重车辆已成为公路路面早期损坏主要因素, 要加强对超载超重车辆的管理力度, 不让超载超重车辆上路。

3 结束语

根据不同的地域情况和当地的经济发展前景确定沥青路面结构设计及施工的各项指标, 将项目管理、科研同施工相互结合起来, 建立和健全质量保证体系, 树立“全寿命周期成本”理念, 采用相对有效的预防和改善措施, 预防沥青路面早期损毁现象的发生。公路路政执法部门要加大打击超载、超限运输, 降低超载、超限对路面的损坏, 确保公路运输正常的使用, 并且加强公路养护管理, 尤其是公路预防性养护。提高公路养护管理水平, 对路面早期损坏进行有效的措施及时进行修复, 从而保证路面的良好状态和通行能力。

水泥路面早期损坏原因分析及修复 篇2

【关键词】水泥路面；损坏机理；修复

【Abstract】Cement road is one of the main highway pavement structure type. Use the cement pavement， due to various reasons will have various forms of damage fracture， crack， wear， etc.， seriously affecting the road transport effects， economic and social benefits. Therefore， the need for timely maintenance or repair. Mechanism for cement pavement damage reasons， introduces modern cement pavement state detection technology and repair machinery.

【Key words】Cement pavement；Damage mechanism；Repair

水泥混凝土路面（简称水泥路面，俗称白色路面）是公路，特别是高等级公路的主要结构型式之一。它是以水泥与水拌和成水泥浆为结合料，以碎（砾）石、砂为集料，加入适量的添加剂，搅 拌成水泥混凝土来铺筑的路面。

1. 水泥路面的优点：

（1）强度高、刚度大，具有较高的承载能力和扩散载荷的能力。

（2）稳定性好，受气候条件等自然因素影响小，不易出现沥青路面的某些因稳定性不足而产生的损坏如变软、痈包、车辙、波浪等，也不存在沥青路面的老 化、龟裂等损坏现象。

（3）耐久性好，抗磨耗能力强，而且能通行包括履带式车辆在内的各种运行机械。

（4）水泥混凝土对油和大多数化学物质不敏感，有较强的抗侵蚀能力。

（5）表面较粗糙，抗滑性和附着性好，从而提高车辆行驶的稳定性和车辆行驶性能的发挥。

（6）水泥路面色泽鲜明，反光能力强，对夜间行车安全有利。

因此，在我国公路建设与发展中，水泥路面会占有越来越大的比例。

2. 水泥路面断裂损坏机理

（1）水泥道路从断面上来看，自上而下分为4个层次。其中最上面与车轮接触的是面层——水泥路面板块（简称水泥板块）， 它直接承受各种行车载荷。接下来是基层与垫层，其作用是 扩散面层传下来的集中载荷。最下面的是土基层，是整个公路的基础。

（2）理论上水泥板块与路基紧贴在一起，车轮载荷均匀地传递到土基层。水泥板块主要承受压应力，只要压应力不超过水泥混凝土抗压强度，水泥板块便不会损坏。但是，由于用材不当，或施工工艺不合理，或施工质量控制不严等原因会造成水泥板块与路 基之间出现先天性的或后天引起的贴合不良的现象，一旦两者之间出现空隙——水泥板块悬空，在车轮载荷的作用下，悬空处的水泥板块承受弯曲变形造成的拉应力，而且水泥板块承受的是脉动载荷、其抗拉强度仅是抗压强度的1/5～1/10，因此水泥板块很容易断裂。

3. 水泥路面状态检测工艺

水泥板块一旦断裂，其维修 作业量大、费用高，而且要长时间影响交通。因此，对已投入使用的水泥路面应加强日常监控，尽早发现面层与基层之间的空隙，并及早采取补救措施，以保证公路畅通，并延长其使用寿命。

基于不同的基础理论，水泥板块是否悬空可以用不同的方法 检测。最简单、最直接，也是目前我国常用的传统方法是钻孔取 样法，这是一种盲目的被动的方法。随着科学技术的发展，声波法、雷达法、振动分析法等无损检测方法已开始应用于水泥路面 状态检测中。

3.1 超声波检测技术。

（1）由于超声波具有激发容易、检测工艺简单、操作方便、价格 便宜等优点，因此在道路状态检测中，特别是高等级水泥路面路 基检测中的应用有着较广泛的前景。

（2）超声波是一种频率高于人耳能听到的频率（20Hz～20KHz）的 声波。实践证明，频率愈高，检测分辨率愈高，则检测精度愈高。因此实践中利用超声波检测水泥路面状态时，其上限频率为100KHz、下限频率为20KHz。

（3）超声波是一种波，因此它在传输过程中服从波的传输规律。 例如：超声波在材料中保持直线行进；在两种不同材料的界面处 发生反射；传播速度服从波的传输定理：ν=λf（ν为波速，λ 为波长，f为波的频率）。资料证明，波速对于水泥路面路基检测 十分有用，因此一般也称超声波检测法为波速法。

（4）波速法是超声波检测水泥路面路基状态的最基本的方法。研究证明，波在介质材料中行进的速度愈大，则介质材料的坚硬性 愈大；反之，则介质材料愈松软。而介质材料的坚硬性实质上也反 映了该种材料强度的高低，因此材料强度愈高，波速应愈大；材 料强度愈低，则波速应愈小。这样，知道了波速，亦即知道了材 料强度。

（5）在土工试块及某些岩体中利用波速法进行无损检测有比 较成熟的经验，用得也比较广泛。但水泥路面路基情况比较 特殊，作为无损检测的超声波探头无法生根或埋置，从而造 成检测工作的难度。因此，应该采用波速法与回弹法相组合的综合法。

3.2 雷达检测技术。

（1）由于雷达检测技术具有无损、快速、简易、精度高等突出优点，我国于20世纪90年代开始应用于公路工程施工和养护质量的监控以及水泥路面路基状态检测中。

（2）雷达检测技术实质上是一种高频电磁波发射与接收技术。 雷达波由自身激振产生，直接向路面路基发射射频电磁波，通过波的反射与接收获得路面路基的采样信号，再经过硬件、软件及图文显示系统得到检测结果。雷达所用的采样频率一般为数兆赫（MHz），而发射与接收的射频频率有的要达到吉赫（GHz）以上。

（3）频电磁波的产生是依靠一种特制的固体共振腔获得。雷达波虽然频率很高、波长很短，但同样遵守波的传播规律，即也有入射、反射、折射与衰变等传播特点，人们正是利用这些特点， 为公路工程质量监控和状态检测服务，满足无损、快速、高精度 的检测要求。

用于水泥路面路基状态检测的探地雷达主要由天线、发 射机、接收机、信号处理和终端设备（计算机）等组成。探地雷 达检测是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，其工作过程是由置于地面的发射天线发送入地下一高频电磁脉冲波，地层系统的结构层可以根据其电磁特性如介电常数来区分，当相邻的结构层材料的电磁特性不同时，就会在其界面间影响射频信号的传播，发生透射和反射。一部分电磁波能量被界面 反射回来，另一部分能量会继续穿透界面而进入下一层介质材料。电磁波在地层系统内传播过程中，每遇到不同的结构层就会在层间界面发生透射和反射。由于介质材料对电磁波信号有损耗作用。所以透射的雷达信号会越来越弱。各界面反射电磁波由天线中的接收器接收，并由主机记录，利用采样技术将其转化为数 字信号进行处理。从测试结果剖面图得到从发射经地下界面反射回到接收天线的双程走时t，当地下介质材料的波速已知时，可根据测到的精确t值求得目标体的位置和深度。这样，可对各测点进行快速连续地探测，并根据反射波组的波形与强度特征，通过数据处理得到探地雷达剖面图像。通过多条测线的探测，即可知道场地目标体平面分布情况。通过对电磁波反射信号（即回波 信号）的时频特征、振幅特征、相位特征等进行分析，便能得知地层的特征信息——介电常数、层厚、空洞等。

3.3 振动检测技术。

（1）与声波法、雷达法比较，振动检测技术有其自身特点，理论 较为成熟，对测试设备和测试环境要求不高；利用计算机技术可 实时检测、快速处理数据。

（2）振动检测技术是采用动力学方法，分析水泥板块在不同的支 撑条件下的固有振动特性及响应特性的变化，比较水泥板块在悬 空状态下振动响应特性的差异，从而找出水泥板块是否悬空的判 定依据。

（3）用于水泥板块振动检测系统的原理是：通过声卡记录水泥板 块的振动响应信号，首先把拾音器（麦克风）接到声卡的接口上， 然后打开Win9附件中的录音机应用程序，用鼠标单击红色的录 音按钮。使用基频为440Hz的激振器激振水泥板块，紧贴路面的 拾音器即记录需要的记录内容。录音结束后再用鼠标单击“停止”按钮，计算机中就形成一个以WAV作扩展名的声音文件， 录音过程到此结束。此时单击一下“回放”按钮，即可播放刚才 记录的文件，对采集的数据进行FFT处理，即可得出不同支撑条 件下水泥板块的振动信号的频率成分。

4. 水泥路面修复工艺及设备

水泥路面常见的损坏形式有：板块裂缝与折断，板块边缘 角隅破损，板块垂直错台与拱起，板块表面磨损与麻面等。水 泥路面维修常用的工艺有：扩缝、清缝、灌缝，凿孔、切槽、搅拌、 摊铺、振捣、拉毛、钻孔、顶升，破碎和翻修等。水泥路面常用的 维修机具有：破碎机、凿岩机、高压水清洗机、切缝机、封层机、水 泥搅拌机、振捣器等。限于篇幅，本文仅简单介绍3种具有现代技术水平的水泥路面破碎设备。

4.1 冲击压实机。断裂稳固是一种在修筑加铺层前处理原水泥路面的方法，在 国外尤其在美国是一种成熟的技术、有完善的工艺。

（1）冲击压实机的压实轮有3边、4边、5边和6边形，轮体有 实体和可填式空体。目前我国使用的多为3边轮和5边轮。

（2）冲击压实机的压实能来自两个方面：一是冲击轮的自重；二是 冲击轮滚动时所产生的冲击功能。同时由于多边碾压轮的蓄能 快速释放，也加大了对水泥板块的冲击。其巨大的冲击能以每秒 1.5～2.2次的低频率冲击水泥板块，所产生的强烈冲击波可向 水泥板块下面的底基层和土基层传播，从而使击碎板块得到压实 稳固，不仅保持击碎板块的强度，还能使其成为块状料嵌锁型 基层结构，紧密嵌压在原路面底基层中，形成高强度的底基层， 从而减少或缓解原路面板块反射裂缝，并减小面层的水平和垂直应力。

（3）冲击压实机实际施工效果显示：冲压一遍，在水泥板块边出 现数条裂缝；随着冲压遍数增加，纵向裂缝增大增多，横向裂缝也 开始出现；冲压5遍后水泥板块已破碎，裂缝呈网状并分布于整 幅板块，部分板块完全破碎，其尺寸为30～40cm；冲压15～20遍 后水泥板块尺寸变为20～30cm，且碎块处于极佳的嵌锁稳固状态，完全符合施工工艺设计的要求。

4.2 液压多锤头破碎机。

（1）在较长一段时间里，人们曾利用液压挖掘机的破碎器（俗称 液压破碎锤）和落锤式水泥路面破碎机对旧水泥路面板块进行破碎。但由于它们作业速度慢、效率低，业已被液压多锤头破碎机所代替。

（2）液压多锤头破碎机（MHB-Multiplt Head Breaher）由两部分组成：前半部分为动力装置柴油机和液压系统；后半部分工作 装置破碎系统——中间设有两排各3对锤头，两侧各有一对翼锤。 柴油机驱动液压泵，液压泵为液压缸提供压力油。液压缸的往复 运动带动各锤头交替地锤击水泥板块并使其破碎。每对锤头提升 高度可独立调节。液压多锤头破碎机的作业宽度可达4m/次，工 作速度可达62.5m/h。

4.3 共振式破碎机。上述冲击压实机和多锤头破碎机均存在振动噪声大，工人劳 动强度大，碎块尺寸大且不均匀，需要多次重复作业、效率低 等缺点。特别是不均匀的碎块作为基层使用，难以避免新路面反射裂缝的产生，使其实际使用受到很大限制，甚至有的国家如美 国已禁止使用重锤冲击式破碎工艺来修复水泥路面。

4.3.1 共振破碎原理。共振式破碎机是利用振动梁带动工作锤头振动，其频率约 44Hz、振幅为20mm。锤头与水泥板接触，通过调节锤头的振动频率使其与水泥板块的固有频率成整数倍时，激发其共振，将水泥板块破碎。

安装在工作锤头2上的专用传感器感应水泥板块的振动反馈，由控制器自动调节工作锤头的振动频率，并搜寻水泥板块的固有频率。当两者发生 共振时，水泥板块因内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩 溃——破碎。

共振式破碎机可同时控制水泥板块的碎块粒径和破碎深度。

4.3.2 共振式破碎机的特点 。由于共振式破碎机工艺合理、自动控制工作参数，因此具有如下的特点：

（1）碎块尺寸理想、均匀。由于共振破碎力发生在整个水泥板 块厚度范围内，能使工作锤头下方的水泥板块均匀破裂。通过微 调振动频率，可以使碎块粒径达到8～20cm的理想尺寸。此外， 破碎后的水泥面层，其上部粒径较小、下部的较大，不仅可有效 地阻止新铺筑的路面的反射裂缝的产生，而且提高了路基的承载 能力。

（2）由于破碎深度可以控制，可以保持路基结构及其内的管线 设施完好无损。

（3）振动噪声污染轻，施工适应范围大。由于共振式破碎机使用的高频低幅振动波衰减速度很快、传递范围小（2～3m），因 此不影响道路下方及周围的结构物和设施，可适用于水泥路面的 公路、机场、港口、城市道路等修复工程。

（4）破碎深度大，施工效率高。通过调节振动频率和振幅， 共振式破碎机作业深度可达66cm、每天可完成2000m或近6400m 2的破碎作业量，并且由于单车道作业，可以不中断交 通。

沥青路面损坏成因分析 篇3

根据沥青路面设计规范, 沥青面层除应满足车辆的使用要求外, 还应满足防止雨水下渗等要求, 宜选粒径较小、空隙也较小的密级配混合料, 尽量采用小颗粒径沥青混凝土, 以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粒式沥青混凝土或开级配或半开级配沥青混合科路面, 必须在沥青面层下设下封层, 防止雨水渗入。但在2001年以前, 宁夏自治区大多数二级公路路面面层都采用沥青上拌下贯式, 这种结构形式虽然在其上做了封层, 但是在阴雨季节表面水仍可渗入。由于沥青贯入式碎石层具有大量孔隙, 雨季渗入贯入式碎石层中的水, 如不能及时排除, 贯入式碎石层就会成为蓄水层, 使沥青与矿料的粘结力降低, 促使沥青从矿料上剥离。这样在行车荷载作用下产生了推移、网裂、松散、坑槽、翻浆等病害。这种现象在养护中更为严重, 由于在养护中施工面积小, 难以碾压密实, 用油量难以控制。沥青含量低的地方会使空隙更大, 雨水更容易渗入, 有时梅雨季节, 一场雨过后, 前功尽弃。沥青含量高就容易形成油包、车辙等病害。因此, 近几年养护单位杜绝采用贯入式提倡利用拌和法。但是, 在利用拌和法修补路面病害时大多数人员凭经验, 不注意混合料级配设计或采用开级配或断级配, 盲目修补, 压实又难以达到要求时, 前补后坏现象是必然的。

2 基层结构形式和基层材料选用不当

根据规范要求, 高等级公路基层虽然可采用高强、少裂、稳定性 (含水稳性) 好的白灰稳定粒料类半刚性基层, 但是由于这种材料的抗拉强度较低和抗冲刷能力较差, 收缩性也比较大, 属于气凝性材料。另外, 它的冰冻稳定性较差, 在过分潮湿情况下难于成型和发展高的强度, 所以不适宜做高级路面的基层 (可以用做底基层) , 尤其是潮湿地区更不能采用。实践证明, 在冰动地区的潮湿和过分潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段不宜采用石灰土做基层。在只能做基层时, 应采取措施防止水分侵入基层, 同时, 集料的级配、强度和塑性指数等选用不当都会影响沥青路面的使用质量。一些地方性材在干燥时强度符合规范要求, 实验时各项指标都满足要求, 但受水浸泡时强度立刻下降, 引起沥青路面破坏。

3 旧路补强时路面厚度设计不当

宁夏二级公路改建工程.都是充分利用老路的线形及结构层。在测量和设计时都是在原旧沥青路面进行的, 但是在施工时却将旧沥青路面面层挖除, 或原路弯沉测设不在最不利季节, 导致许多补强路段补强后实际弯沉值远大于设计弯沉值, 造成新路强度不足, 导致沥青路面破坏。

4 沥青路面施工环节控制不严

路面施工过程是整体公路工程质量形成的关键环节, 而直接影响质量的施工环节主要是面层本身施工, 基层施工和相关联结层的施工。

4.1 沥青混合料面层施工

4.1.1 压实度不足, 沥青面层空隙率过大, 受水浸入而产生破坏。

由沥青面层本身的原因引起的路面破坏有沥青面层松散、坑洞、泛油、麻面等。实践表明, 沥青面层破坏的一个很重要的原因是水引起的。沥青面层中水的来源有地表水和地下水, 但主要是地表水渗到沥青面层中去时, 在汽车荷载及温度变化作用下, 沥青面层产生破坏。因此, 为了减少水对沥青路面面层的早期破坏, 应提高沥青面层压实标准。在沥青混合料中加入抗剥落剂, 以防沥青与石料的剥离。

4.1.2 沥青面层颗粒离析。

沥青面层集料大小颗粒离析致使局部粗集料偏多, 细集料偏少不易压实。导致矿料与沥青的粘结力偏小, 抗剪强度降低容易使沥青路面出现松散。局部细集料偏多, 粗集料偏少, 使沥青路面热稳定性差, 在高温季节容易出现车辙、拥包等病害。其主要原因有以下几个方面: (1) 集料颗粒组成不均匀。目前, 宁夏境内养护用的沥青混合料所用集料多取自一些个体小料场, 生产的集科规格不稳定, 往往一家供不应求, 需要几家供料, 各家生产规格又有差异, 造成了集料颗粒组成均匀性太差。 (2) 矿粉的细度对沥青混合料质量至关重要, 矿粉粒度小, 比表面积大, 其比表面积在沥青混合料中约占矿料比表面积的80%。在沥青混合料中沥青与矿粉的相互作用影响沥青混合料的抗剪强度。据相关资料表明当矿粉较目标配合比时的矿粉平均粒径增大1倍时, 则矿粉比表面积是原比表面积的1/4。这样就会有较多的沥青不能直接与矿粉表面相互作用形成结构沥青, 而是形成较多的自由沥青, 降低了沥青与矿料的粘结力, 高温季节在行车荷载的作用下会形成泛油。因此在沥青混台科拌制中控制矿粉的质量十分重要。 (3) 运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析, 沥青混合科从拌和机向运料汽车上放料时, 由于落差大会出现沥青混合料离析。沥青混合料从运料车上倒入摊铺机受料斗时, 将会再次出现离析。当运输气车倒完一车料开走后, 摊铺机受料斗两翼板上积料含粗集料较多, 细集科较少。所以受料斗两翼板应及早翻动, 使积存料与较多的混合料混合, 减少混合料离析。

4.2 基层施工

基层是承担面层传递荷载的主要承重层, 基层质量的好坏直接影响着沥青路面的使用质量。在施工各环节中, 稍有疏忽会给沥青路面的使用质量造成隐患。一是在拌和与摊铺过程中, 粗集料或细集料集中引起基层材料的不均匀性, 进而造成基层强度和稳定性的不均匀性。二是选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大, 由于水分的进入使基层含水量增加, 使路面基层处于潮湿或过分潮湿状态时, 基层强度大幅度降低, 从而导致沥青路面破坏, 在阴湿冰冻地区导致的危害更大。三是在施工中不注意控制细集料的含量 (小于0.075mm) 。四是水泥稳定料在拌和、摊铺、整型、碾压没有在水泥终凝时间之前完成, 导致了水泥失效而使基层的强度和刚度达不到规范要求。五是压实度不足。虽然在施工中, 严格按最大干密度控制施工压实度, 但是却忽视了基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特征, 特别是压实度与粗集料的比例特征密切相关, 当测定点的粗粒料含量偏大时, 即使压实度超过100%, 并不表示该基层已经密实, 致使沥青路面产生坑槽、松散等病害。

5 养护管理及其他原因

5.1 超限运输

引起沥青路面破坏的后天原因中最普遍、最主要的原因是超限运输。超限运输也被称为公路“杀手“。据有关资料表明:核定载重为8吨的车辆, 如果每超载1倍的话, 则该车辆对路面的作用次数相当于正常装载车辆的16倍。而且超限车辆的增加对公路路面的破坏程度以几何级数增长使沥青路面的使用年限缩短50~60%。

5.2 排水设施排水不畅

混合交通量的公路一般都是穿村过镇, 村镇街道大多排水不畅, 每次降雨都使大量地表水积聚在公路路面及路基范围内, 使公路成了排水沟, 导致大量水进入路面结构层和路基中, 使路面结构和路基处于潮湿或过分潮湿状态, 在行车荷载作用下, 致使沥青路面破坏。

避免沥青路面早期破坏的现象, 延长沥青路面使用年限, 提高投资效益, 需要设计、施工、养护管理各方主体共同努力。按照行业规范和标准, 结合工程所处的地理位置、环境和沿线的水文地质及沿线筑路材料情况严格履行各自职能。一是结构设计要综合考虑各方面的因素, 各面层技术指标要科学合理, 不宜差异过大。尤其是在进行沥青路面病害修补时要对修补结构层进行严密设计, 并要逐步加以改进, 从级配、厚度、配合比等方面进行优化设计;二是要完善防排水措施, 不仅要重视防路表水系统的设计, 还应加强路面结构排水措施的研究, 尽快排除渗水, 减小冻水压力的影响;三是加强施工质量管理, 精心组织, 严格控制原材料质量、试验检测质量、施工工艺等环节;四是加强管理, 加大路面执法力度, 控制超限超载运输车辆通行, 最大限度地减少超重车辆对路面的损坏。

摘要：造成沥青路面损坏的因素很多, 大多数损坏都是多种因素共同作用造成的。本文仅从设计、施工、养护管理等环节, 结合本人多年的养护和施工经验, 对沥青路面损坏的原因进行了初步的探讨, 并简单地提出了几点预防措施。

关键词：沥青路面,损坏,成因

参考文献

[1]公路工程质量通病防治指南[M].人民交通出版社.

路面损坏 篇4

4水损害的预防措施

①对于未罩面的路面，水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源主要有：自然降水、路表积水、挖方路段的.地下水等。对于罩过面的道路发生水损害，首先要解决结构层损坏问题，否则是难以根治这一病害。

②沥青路面的水损坏是路面破坏后进水造成的，如果能把水封住不进入路面，或将进入路面的水及时排走，不在路面结构内部滞留，就会减轻损坏程度。因此，做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法，一是封，二是排，三是对损坏的路面彻底挖除。从路表面封水使得水从表路面排走;基层表面封层，防止从沥青面层下来的水浸泡基层;若水进入基层，则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、松散等现象时，除对路面进行一般性修补外，将结构层重新修复，使路面具有良好的防排能力。

根据路面水损害的成因和路面水的来源，路面排水方案包括以下几部分内容：

①路面透水严重段采取稀浆封层。有些路面设计配合比时，由于石料粒径较大，用油量少，使路面的孔隙率大透水，对于这一病害，我们在上面铺设一层稀浆封层1.5M，铺好的稀浆封层待养生4个小时后开放交通。②在挖开的裂缝处,粘贴抗裂贴，本材料一是能够预防裂缝的扩展，另外一个重要功能是防水，一旦路面有水，其透不过抗裂贴，即可减轻这一病害的发展。

5结语

①对于罩面前的沥青路面水损害，一是病害原因找准，病害发展到哪，就要将这些部位挖除，重新铺筑路面层;二是做好防水处理，对裂缝处及时灌缝封水，对于路面大面积进水的路面整体透水，可以增设稀浆封层。稀浆封层处理一次一般可解决两年路的路面透水及可减轻两年的水损害发生。

②对于罩面后的水损坏(罩面前这些路段并没有发生大的病害，罩面后，不到两个月就出现问题，并且返复维修，还治不住，有的修过4―5次)，这种水损坏的真正原因是路面结构已发生问题，必须将结构层挖除，然后按设计逐层填补，才能治理有效。

参考文献：

[1]JTJ073.2-,公路沥青路面养护技术规范[S].

[2]JTGF40-,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]李福普,沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社,.

路面损坏 篇5

【关键词】高速公路;沥青路面;水损坏;防治

高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散、坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。

1.水损坏特点及原因

1.1高速公路水损坏具有以下特点

(1)损坏多发生在雨季。

(2)行车道比超车道破坏严重。

(3)发生水损害的地方一般透水较为严重，排水不畅通，挖开路面面层，可见下面有积水或浮浆。

(4)破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞。

1.2水损坏原因

1.2.1表面产生坑洞

由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表层时，产生的水损破坏更为严重。事实表明,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中，不管是传统纯沥青混凝土,还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA，在大量行车作用下，都会产生沥青剥落现象。

1.2.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和变形

当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时，降水过程中,自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时，在较长时间的降水过程中，自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层，并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。

1.2.3网裂、坑洞

水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面，可使路面产生网裂、变形或坑洞。

1.2.4桥面唧浆或坑洞

桥梁构造物水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆(白浆),接着形变、网裂和坑洞。

2.水损坏防治措施

2.1路面排水

2.1.1路面微表处处理

微表处即由改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等材料按设计配合比拌合并摊铺在原有沥青路面上形成的薄层罩面。由于该技术具有成本低、施工简单、路面性能恢复好、开放交通快、防水性和抗滑性好等明显优点，因而近年来在国内高速公路养护中得到了较多的应用。

2.1.2设置路面柔性基层

根据沥青路面病害发展情况，在大修时在路面面层和半刚性基层之间加铺沥青稳定碎石柔性基层。沥青稳定碎石柔性基层具有以下优点：A、具有很强的柔性和变形能力；B、可以作为应力消散层，有效减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；C、可以与沥青混凝土面层粘结牢固使得路面结构受力更均匀；D、维修工程不需要太长的养生时间，可以大大缩短工期。

2.1.3路面结构渗水

在高速公路中，面层为三层式沥青混凝土，基层及底基层为半刚性路面结构时，面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土，少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,浸湿路面基层及土基,将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层，并延伸至路肩排水相连接。

2.1.4路槽排水

在石灰岩挖方路段，为防止裂隙水浸湿路面基层及底基层，导致石灰岩本身裂隙加剧,应设置路槽排水。在路面结构设计时，底基层采用20cm级配碎石，兼作调平层与排水层。在路两侧土路肩部位设置40×50cm碎石盲沟,盲沟沿路肩布置，在填方路段合适的位置通过横向硬塑料排水管將水排出。

2.1.5路肩排水

路基附近的地面积水及高的地下水是形成翻浆的主要原因之一。为了及时排除春融期间路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟，接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中，按3～4ｍ的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管，排除路肩部分的碎石盲沟积水。

2.2中央分隔带排水

2.2.1设置中央分隔带防渗墙

为防止中央分隔带降雨或者浇灌水横向渗入路面层，可在中央分隔带两侧设置防渗墙。一般在中央分隔带路缘石内5cm左右开槽，成槽宽度约2.5-3.5cm，深度不小于60cm，居中插入塑料膜，沿膜两侧均匀灌注防裂水泥浆密封即可。

2.2.2设置纵向碎石盲沟

采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外，但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm，涂上沥青, 然后再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50～70ｍ设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。

2.3把好施工质量

沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。目前,高速公路的沥青路面多为三层摊铺。多雨地区,下两层应为Ⅰ型沥青混凝土,减少其空隙率；面层可为Ⅱ型沥青混凝土或抗滑表层，增大其透水性，改善雨天行车条件。

2.4做好下封层设计施工

下封层是多雨地区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施,下封层质量不好,引起路面水下渗。即使路面质量好,短期不出现水损害,但路面的耐久性将大大缩短。在有些设计中多雨地区沥青路面只设计了沥青透层,而没有设计下封层;而有的设计了下封层,施工时却为透层。由于我国高速公路大多采用二灰(水泥)稳定碎石基层,基层顶面往往存积粉尘，很难清扫干净至完全露出碎石,沥青透层可以渗入碎石的间隙,但在粉尘上无法牢固粘结,施工车辆行驶时会出现起皮和卷带，致使透层不完整，起不到防水作用。

多雨地区基层顶面必须设计下封层。下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况，确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工，使封层覆盖路基全断面，施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。

2.5提高沥青混合料的水稳定性

为了满足表面层抗滑性能对集料质量的要求，有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料，致使沥青混合料的抗水损能力严重不足。有的即使采用了抗剥落剂，但质量甚差，尤其是许多胺类抗剥落剂，一般在温度100℃以上就会遇热分解、挥发,在拌和、（下转第250页）（上接第228页）贮存、运输、铺筑过程中都在分解，使用效果不好，导致水损害破坏。为此建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时，首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂，必须使用确实长期有效的抗剥落剂。

2.6加强沥青层与沥青层之间的粘结

许多工程的施工顺序不当，各层之间施工间隔太长，甚至在沥青面层铺筑过程中或铺筑后，再开挖中央分隔带，埋设管道，挖出的土污染了沥青面层；有的甚至不洒粘层油，尘土影响了上下层的粘结力。施工规范对粘层油的规定要求不严格也是缺陷之一。为此建议强化施工计划安排,所有开挖埋设、绿化等工序应在基层施工过程中同步完成，最后铺筑沥青面层。

2.7提高压实标准,增加现场空隙率指数

摊铺沥青混凝土时，洒入改性沥青,同时提高压实度，使高温混合料进入碎石的空隙中，使沥青膜融化。碾压密实后，使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石，并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上，现场空隙率接近8%。

沥青路面早期损坏原因浅析 篇6

1 路面设计不合理

1.1 厚度设计不合理

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,计算路面的设计弯沉及结构厚度,而随着经济的快速发展,实际交通量增大,再有车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大数超载运输),因此设计路面设计年限内实际承受的当量轴次远大于其作为设计依据的累计当量轴次,致使新建路面短期内就达到设计年限内的累计当量轴次,路面早期损坏严重。

1.2 设计与实际情况相差大

旧路改造中,本着节约土地及投资,利用老路的线位及结构层,按照公路设计的一般要求和科学态度,宜对所利用的老路状况进行客观评估,根据老路的状况(特别是强度、弯沉指标)确定利用老路的方案及补强厚度。但是设计单位没有做认真细致的调查,大致给出一个补强厚度和路段,结果导致许多路段补强后实际弯沉值大于设计值,强度不够,路面出现早期损坏。

2 基层施工的影响

1)基层、底基层、路面表层清除不干净,在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水的作用下,浮层细料变软,被行车挤压造成高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。

2)基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。

3 原材料及混合料设计的影响

3.1 矿料

矿质原材料对路面的质量和使用寿命具有决定性作用。石料的强度、酸碱性、岩石类别是在矿料选材时应考虑的主要因素,矿料加工的级配、颗粒形状、表面纹理或粗糙度是保证合成矿料间相互嵌挤形成内摩擦力的主要物理指标,对提高设计沥青混合料高温抗变形能力的影响尤为明显。

3.2 沥青

沥青的稠度、感温性和含蜡量等指标直接影响沥青与矿料的粘结力,并因此影响沥青路面的强度和沥青混合料的路用性能。选择优质的沥青,对预防沥青路面早期出现的车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力有重要意义。高等级公路因重载、超载车辆多,一般宜选用稠度大、感温性小、软化点高、含蜡量低的重交石油沥青,以增大沥青混合料中沥青的粘聚力,对预防和提高沥青混合料抗变形能力很有效。

3.3 掺加料

沥青混合料的掺加料多指填料,使用比较多的如矿粉、消石灰、水泥等,此外还有用于沥青改性目的的熔融或分散在沥青中的掺加料。当沥青用量一定时,填料的比面积及掺量决定了沥青膜的厚度,矿料之间滑动变形随填料的增加而减小。合理利用掺加料对沥青混合料的性能具有不可忽视的作用。

3.4 混合料

矿质混合料的合成比例决定了矿质混合料合成级配,JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范要求,矿质混合料合成级配应使包括0.075 mm,2.36 mm,4.75 mm筛孔在内的较多筛孔的通过率接近技术规范级配范围的中值。但规范没有区分各地气候差异、道路交通条件和不同油面层位的功能要求进行合成矿料级配调整,设计时片面强调按密实级配原则设计矿质混合料,这类混合料结构强度受温度影响大,通常表现为低温抗裂性和泌水性较好,高温抗变形能力差,因此设计的沥青混合料通车后不久发生的早期损坏现象也很严重;沥青混合料的各项路用性能与沥青混合料最佳沥青用量的选定息息相关,而马歇尔试验技术标准的选定范围直接决定了沥青用量的选定,实践证明,设计沥青马歇尔试验的稳定度、流值比较容易满足规范要求,因此决定沥青用量选定的主要控制指标是目标空隙率、沥青饱和度范围、残留稳定度和动稳定度标准等,各地进行沥青混合料设计时首先应结合本地实际情况在规范范围内选定合适的马歇尔技术指标,以保证据此确定的最佳沥青用量能够满足不同层位油面的使用功能。

4 施工控制的影响

4.1 施工配合比的控制

沥青混合料配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段,为了保证设计沥青混合料各层的结构功能,优化矿质混合料组成设计时对目标配合比提出了较明确的要求,并通过目标配合比设计确定了各冷料仓材料比例和沥青用量。生产配合比设计阶段,为尽量提高拌和楼的产量,减少拌和过程中的待料、溢料现象,应使生产配合比各热料仓矿料合成级配与目标配合比合成矿料级配尽量吻合,以此保证拌和楼冷料仓与热料仓平衡供料,并使目标配合比的优化设计意图得到落实。

4.2拌合温度和拌合时间控制

沥青和骨料的加热温度和拌合时间控制将直接影响沥青混合料的均匀性和质量。当沥青或骨料加热温度过高,会使沥青产生老化,没有粘性,使沥青混合料松散,使路面强度不足,产生松散、坑槽等损坏;温度过低,造成沥青混合料拌和不匀或温度偏低,影响摊铺和压实质量。

4.3沥青混合料摊铺及碾压

沥青混合料应保持连续、均匀地摊铺,为保证混合料的均匀性,中、下油面层宜采用两台摊铺机成梯队平行摊铺,表层宜选用一台宽幅摊铺机整幅摊铺,以消除纵向接缝可能出现的不平整和结合部沥青混合料出现离析而引起松散。碾压的密实程度,将直接影响沥青路面使用耐久性和稳定性。碾压设备的配套和碾压工艺相结合,还要严格控制碾压温度,温度过高时,混合料就压不实,出现推移,发生微裂。

5养护管理及其他原因

5.1养护管理

沥青路面出现小面积松散,个别坑槽后,没有及时进行养护,而是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治,初期及时养护更为重要,再有就是养护方法不当,有些养护人员在沥青路面上采取人工喷油,人工洒料方法进行养护,结果破坏了路面的平整度,甚至由于喷油不够或洒布不匀,造成泛油、壅包、松散等损坏。

5.2其他原因

路面在行车荷载的作用下,特别是重载和超载车辆的反复作用下,路面会慢慢发展成网状裂缝,雨水渗入后,动力冲刷加速了破坏,同时沥青路面长期暴露在空气中,受光照、雨水、冰冻、温度等各种自然因素的影响,加速了沥青路面的损坏。

6结语

沥青路面的早期损坏产生的原因有多方面的因素,无论设计还是施工,投入使用后的养护管理等方面都存在着不足,本着“预防为主,标本兼治”的原则,应着手从优化设计,严格控制原材料质量,加强拌和楼生产管理、现场施工质量控制,加强营运期间的养护管理工作,有效预防沥青路面的早期损坏,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。

摘要：对沥青路面的早期损坏进行了分析,从路面设计、基层施工、原材料及混合料设计、施工控制、养护管理及其他方面进行了论述,进行了各种因素对路面早期损坏的研究,达到了预防路面早期损坏的效果。

关键词：公路工程,沥青路面,早期损坏,原因

参考文献

[1]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].

沥青路面早期损坏机理浅析 篇7

关键词：沥青路面,空隙率,强度

在高速公路的建设实践中, 普遍存在的技术和质量问题主要是公路工程的耐久性 (使用寿命) 和路面的早期损坏。我国高速公路沥青路面的设计使用期一般为15年, 水泥混凝土路面的设计使用期一般为30年, 但建成通车的高速公路开放交通2~3年, 有的甚至1年, 沥青路面就出现开裂、车辙和抗滑性能不足, 水泥混凝土路面就产生裂缝、变形、唧泥、错台、表面损坏等现象, 路面早期损坏严重。造成路面初期损坏的原因是十分复杂的, 不是某个因素单独作用的结果, 而是环境、荷载、材料、结构和施工方法综合作用的结果。本文主要从混合料因素来谈一下产生沥青路面早期损坏的机理。

1 早期损坏的类型

国外习惯上按照损坏现象将早期损坏分为裂缝、修补和坑洞、变形、表面损坏及其它损坏, 水损坏则作为早期损坏的主要现象单独讨论。国内的相关研究按照损坏的成因把早期损坏分为十余种, 即软土地基继续沉降产生的路面沉陷、路基压实不够导致的损坏、基层质量不好破坏、水损坏、车辙、泛油、横向裂缝、反射裂缝、平整度迅速衰变等。在早期损坏的各种现象中, 水损坏是最主要也是危害最大的一类, 经过最近十几年的调查, 目前认定了三种较为普遍的水损坏现象, 即松散、坑洞和唧浆。

2 早期损坏的机理分析

路面初期损坏是目前普遍关注的问题, 而造成路面初期损坏的原因是十分复杂的, 是环境、荷载、材料、结构和施工方法综合作用的结果, 任何一个单独的因素都难以成为主要因素。沥青混合料方面的因素是路面产生损坏的重要内因之一。现代路面的沥青混合料设计都是满足规范要求的, 但是由于各方面的原因, 路面中的混合料可能与设计结果有很大不同。另一方面, 目前在进行混合料设计时对指标的检验比较重视, 而对其它因素重视不够。沥青混合料设计应看作整个结构的一部分进行完整的、系统的设考虑, 不应把指标检验看作材料设计的全部内容。下面就从混合料方面来谈一下产生沥青路面早期损坏的机理。

2.1 空隙率。

空隙率的大小与路面的初期损坏有着十分显著的关系, 对沥青混凝土面层的使用性能和使用寿命都有很大影响。2.1.1沥青混凝土的空隙率过大, 降水容易透入结构层中, 使沥青路面产生各种各样的水破坏, 还易使空气进入结构层中, 使沥青容易氧化变脆, 从而导致沥青混凝土容易产生裂缝和松散, 直接影响路面的使用寿命。2.1.2沥青混凝土的空隙率过小, 面层容易产生辙槽和推挤现象。Ford (福特) 在阿肯色州的研究表明, 热拌沥青混合料的设计和施工应使现场空隙率保持在2.5%以上。空隙率在2.5%以上时, 辙槽深度将小于7.9mm。Huber (休伯) 在加拿大的研究考虑一系列引起的辙槽的因素后, 指出产生辙槽的主要原因之一是沥青混凝土的空隙率小于3%。Don Brock的论文介绍:室内对不同温度下的9.5mm (最大粒径) 热拌沥青混合料用同样的方法制成试件, 时间将具有不同的空隙率。用沥青路面分析仪 (APA) 对这些试件进行轮辙试验的结果见表1。结果表明, 沥青混凝土的空气率对辙槽深度有很大影响。空隙率从6.7%增大到9.1% (试件的密实度显著减小) ;辙槽深度从6.38mm增加到14.84mm, 后者是前者的2.33倍。2.1.3空隙率对疲劳寿命也有很大的影响。Don Brock的论文还介绍:用不同温度的9.5mm热拌沥青混凝土制成的梁式试件, 具有不同的空隙率。用APA对这些不同空隙率的梁式试件进行疲劳试验直到破坏, 并以此时的荷载作用周次作为其疲劳寿命。摘引其试验结果于表2。试验结果表明, 试件的空隙率对疲劳寿命有很大的影响。例如, 空气率为6.8%时, 试件的疲劳寿命为荷载作用46718周次;空气率为8.0%时, 疲劳寿命降低到13198周次, 只有空气率6.8%时的28%;空气率为9.5%时, 疲劳寿命降到只有4250周次, 不到空气率6.8%时疲劳寿命的十分之一。因此, 为了避免路面破坏, 沥青混合料的空隙率不应过大也不应过小, 应该有一个适当的范围, 本文建议值为3%~6%。

2.2 均匀性。

在路面的设计施工中, 人们总是假定沥青混合料时均匀的, 假定其性质也象实验室设计的那样。实际沥青混合料的均匀性远不像人们默认的那么好。实际上, 路面材料的不均匀是一个严重的问题。沥青混合料的均匀性包括矿料级配的一致性、拌和的均匀性、有无粗细集料离析现象的轻重程度、沥青混凝土压实度或空隙率的一致性以及层厚的一致性。沥青混合料的均匀性越好, 其强度就越均匀, 面层表面的薄弱处就越少。因此, 在其它条件相同的情况下, 沥青混凝土面层的均匀性越好, 表面产生温度裂缝的时间可能越晚, 温度裂缝的数量也会越少。沥青混合料离析是造成沥青混凝土不均匀性大的一个重要原因。混合料的最大粒径越大, 离析越严重。因此, 减小沥青混合料的最大粒径是改善路面均匀性的重要措施之一。同时, 减小施工时路面一次摊铺宽度也是减少离析的重要手段。我国习惯上在摊铺机上增加延长杆以增加摊铺宽度的做法加剧了混合料的离析程度, 使路面的均匀性更差。

2.3 沥青-集料粘结力。

沥青-集料间的粘附性是个比较重要的问题。一旦水进入沥青混合料中, 在快速重载车辆作用下容易产生沥青剥落现象。因此, 为减轻沥青剥落现象, 改善沥青混凝土的水稳定性和耐久性, 需要增强沥青与矿料的粘结力。保证雨水不要滞留在路面内部是保证粘附性的手段之一。

2.4 强度。

沥青路面直接承受着车辆荷载和自然环境的双重作用, 所以沥青混合料的力学性能成为路面设计中最为关注的问题。沥青路面的抗剪、抗弯拉强度不足, 容易导致路面的早期损坏;尤其是产生内部松散后, 其抗剪强度进一步降低。根据路面结构层分工理论, 沥青路面面层结构中, 中面层以抗高温车辙和低温开裂为主, 因此中面层的沥青混合料要求有较高的抗剪强度;下面层主要以抗疲劳为主, 因此要求下面层的沥青混合料具有较高的抗弯拉能力。

3 结论

沥青路面的早期损坏是高速公路建设中的重要问题, 要解决这个问题, 就要找出其主要的影响因素。而在沥青混合料方面, 空隙率、均匀性、粘结力、强度是其主要的影响因素, 这些方面不满足要求均能导致路面出现早期损坏现象。因此在路面设计时应综合考虑各方面的因素, 全面分析, 确定采取适宜的对策, 才能达到避免早期损坏现象发生的目的。

参考文献

[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社, 2001.[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]孙立军等.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社, 2003.[2]孙立军等.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社, 2003.

[3]国外高等级公路路面论文集[C].交通部公路科学研究所, 1993.[3]国外高等级公路路面论文集[C].交通部公路科学研究所, 1993.

沥青路面水损坏的养护对策 篇8

关键词：沥青路面,水损坏,病害分析,养护对策

1建立完善的高速公路养护管理制度, 是搞好养护管理工作的基础

制度是规范各项工作和人们行为的准则, 一套好的规章制度, 能使各部门工作正常衔接, 避免互相扯皮、推诿和工作遗漏, 可收到事半功倍的效果。一个单位就像一部运转的机器, 每个人就是机器中的每个部件, 要想整部机器运转正常, 就必须保证每个部件运转正常。纵观国内外知名企业, 无不根据自己企业的特点, 制定了一系列切合实际, 操作可行的规章制度。俗话说“无规矩不成方圆”, 就充分说明了这一点。到底要建立哪些制度, 本人认为应从以下几个方面来考虑。其一, 涵盖工作范围的每项工作、每个步骤, 每一个岗位, 其二, 便于操作执行, 言简意骇。其三, 一切从实际出发。我认为目前应抓紧制定《高速公路维修工程定额及编制办法》, 《高速公路养护质量检查评定标准》, 《高速公路养护管理工作检查评比办法及标准》, 《高速公路养护管理手册》, 并制定详细的日常性原始记录, 如公路巡视日记、养护工作日记、异常天气记录、路产损坏记录、维修工程日记及技术调查记录。既路况调查记录、桥梁定期检查记录, 交通情况调查记录、桥涵淤积 (冲刷) 情况崐观测记录、路面纵横缝观测记录、桥梁伸缩缝观测记录等等。制定这些原始记录目的是将公路及与公路有关的情况及时准确记录下来, 进行分析、归纳、找出规律, 以便“对症下药”, 为做到“预防养护”打好基础, 最终达到早发现、早预防、少支出、效果好。把病害处理在萌牙状态。以较少的投入获得最大效益。

在我国高速公路已走过了十几年的历程, 建章立制, 规范管理工作, 应提到重要议事日程上来, 否则, 高速公路的效益不可能得到很好的发挥。

2罩面后沥青路面水损坏病害产生过程的分析

2.1过去对高速公路道路运营后发生的水损坏病害研究论证比较多, 也有了比较明确的说法, 现在就高速公路罩面后发生唧浆、拥包等病害的调查分析, 总结一些有规律性的资料, 以便对病害有一个正确的全面及时的了解及治理。

2.2近年挖补罩面后路面又发生拥包、唧浆, 现场取样后, 按照芯样周边的状况、芯样本身的破坏状况对芯样以及挖除后出水方向和损坏状况进行分类汇总, 并分析了路面水损病害产生和发展的过程, 从而对过去认为唧浆、拥包为路面进水后发生的问题, 通过大量的资料和数据, 对这一病害又有新的认识, 现场路面表现和挖开路面后损坏机理分析认为该病害的发展过程为先损坏再进水, 由于进水加速了损坏的发展程度。

3罩面前沥青路面水损害的病害分析

3.1根据罩面前全线芯样的破坏状况及路面破坏机理的分析, 认为沥青面层的层间粘结状况不好, 大多数破坏的芯样在层间都出现了松散和剥落, 产生唧浆。

3.2未罩面的路在裂缝产生后, 由于水在裂缝中是自由流动的, 行车的作用会产生很大的动水压力, 因此在沥青面层混合料较密实时, 裂缝对路面的水损坏会产生很大的影响, 如果能够及时灌缝, 其影响会小。但裂缝毕竟为水分进入沥青层内部提供了更为便捷的通道, 在沥青混合料不够密实甚至透水时, 水分在沥青面层内部储存, 同时由于裂缝的作用, 导致层间的断开, 造成水分在断开的沥青层间流动, 致使层间松散和剥落。

4高速公路沥青路面水损坏养护对策分析

4.1养护对策:以上罩面前的五种水损坏的情况说明沥青混凝土三层都必须致密防水, 同时必须设置层间的防排水措施, 尽量避免发生水破坏。对罩面前水损坏现象只需铣铇损坏的面层加铺罩面, 同时做好中上面层的层间防排水, 完善路面的平整度和横坡, 保证路表排水通畅即可;对罩面后水损坏现象必须铣铇到结构层, 同时彻底处理结构层的破坏, 做好路面结构层的防排水措施和路面外部的排水系统, 疏通路面结构内水的流出通道, 重新铺筑路面层。

4.2在罩面的路段施工时防水层做得必须可靠, 建议采用同步碎石撒布机作业, 由于这一工艺为撒油后在几秒钟内就撒石子, 石子进入热油内形成有效的粘结, 并不会因撒油后再上石子车使已撒的油层破坏, 起不到可靠防水作用, 提高了防水层的防水可靠性。

5水损害的预防措施

5.1对于未罩面的路面, 水的进入是沥青路面产生水损坏的本质原因。引起路面水损害的水源主要有:自然降水、路表积水、挖方路段的地下水等。对于罩过面的道路发生水损害, 首先要解决结构层损坏问题, 否则是难以根治这一病害。

5.2沥青路面的水损坏是路面破坏后进水造成的, 如果能把水封住不进入路面, 或将进入路面的水及时排走, 不在路面结构内部滞留, 就会减轻损坏程度。因此, 做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法, 一是封, 二是排, 三是对损坏的路面彻底挖除。从路表面封水使得水从表路面排走;基层表面封层, 防止从沥青面层下来的水浸泡基层;若水进入基层, 则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、松散等现象时, 除对路面进行一般性修补外, 将结构层重新修复, 使路面具有良好的防排能力。

根据路面水损害的成因和路面水的来源, 路面排水方案包括以下几部分内容:

5.2.1路面透水严重段采取稀浆封层。有些路面设计配合比时, 由于石料粒径较大, 用油量少, 使路面的孔隙率大透水, 对于这一病害, 我们在上面铺设一层稀浆封层1.5cm, 铺好的稀浆封层待养生4个小时后开放交通。

5.2.2在挖开的裂缝处, 粘贴抗裂贴, 本材料一是能够预防裂缝的扩展, 另外一个重要功能是防水, 一旦路面有水, 其透不过抗裂贴, 即可减轻这一病害的发展。

6结语

6.1对于罩面前的沥青路面水损害, 一是病害原因找准, 病害发展到哪, 就要将这些部位挖除, 重新铺筑路面层;二是做好防水处理, 对裂缝处及时灌缝封水, 对于路面大面积进水的路面整体透水, 可以增设稀浆封层。稀浆封层处理一次一般可解决两年路的路面透水及可减轻两年的水损害发生。

6.2对于罩面后的水损坏 (罩面前这些路段并没有发生大的病害, 罩面后, 不到两个月就出现问题, 并且返复维修, 还治不住, 有的修过4-5次) , 这种水损坏的真正原因是路面结构已发生问题, 必须将结构层挖除, 然后按设计逐层填补, 才能治理有效。

参考文献

[1]JTJ073.2-2001, 公路沥青路面养护技术规范[S].

[2]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]李福普, 沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[4]翟站立.路基路面施工及养护技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[5]王庆俊.公路养护工作改革的新思路, 内蒙古公路与运输, 2004.

公路沥青路面损坏分析与防治 篇9

关键词：沥青路面,抗剪强度,高温稳定性,混合料

道路工程施工中,沥青路面以其表面平整、坚实、无接缝、行车平稳、舒适、振动小、噪声低、施工期短、易于分期修建等优点在近年来的路面工程中得到广泛的应用。但由于交通量的日益增长,重载超载车辆的增多,温度湿度变化,雨雪冰冻作用,设计施工,原材料的选用和日常养护管理等因素的影响,不可避免地出现了车辙、裂缝和水损害等情况。一般高等级公路的设计年限为15年,然而有的山区道路局部路段路面使用两年左右即出现损坏情况。我省吕梁山区不少路段的沥青路面即有类似情况,存在较大的行车隐患,特别是冬季昼短夜长、雪雾天气多,路况差,更容易影响正常通行。因此防治沥青路面损害情况不容忽视。

1 沥青路面损坏表征

沥青路面损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。常见的情况主要有:波浪和壅包;裂缝;车辙;水损害;沉陷。

2 沥青路面损坏的原因分析

2.1 造成沥青路面波浪和壅包

由于沥青洒布不均,行车不断撞击而造成路面高低不平,车辆行驶作用较大的地方最易发生波浪变形,车轮荷载引起垂直力和水平力的综合作用,使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度,混合料中矿料级配不好,细料偏多,面层厚度不够,面层与基层的粘结较差,则是推挤、壅包产生的原因。

2.2 沥青路面裂缝

初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响。但随着表面雨水的浸入,导致路面基层承载能力下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏,主要形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂。

纵向裂缝是因路基施工时填土压实度不足,在使用过程中产生不均匀沉降或冻胀作用所造成的。另外沥青混合料施工时摊铺时间过长,接缝处理不当,压实未达要求也可产生纵向裂缝。

横向裂缝是沥青不适合施工地区地质条件的使用要求,使沥青疲劳应力大于沥青混合料的抗拉强度,在冬季气候干燥气温较低的情况下,路面或基层收缩,一般为与道路中线垂直的横缝。

路面整体强度不足,延度低、抗裂性差、沥青面层老化,形成龟裂、网裂。

2.3 沥青路面车辙

车辙是高等级公路沥青路面的主要破坏形式。

路面结构层及土基在行车重复荷载作用下,材料侧向位移所产生的累积永久变形造成沥青路面车辙。一般是在夏季温度较高的季节,伴随沥青面层压缩沉陷的同时,出现侧向隆起,二者组合起来构成,高等级公路渠化交通使得行车道被重载车辆重复碾压,行车轮迹处纵向带状凹陷。虽然每一次行车荷载作用产生的残余变形量很小,但多次重复作用累积起来的残余变形总和却会很大,主要原因有沥青混合料油石比过大,表面磨损过度,雨水浸入基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙

2.4 沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分逐步浸入到沥青与集料的界面上,形成隔离水膜,同时由于水动力的物理作用,沥青膜渐渐从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。另一方面,沥青混合料在运输和摊铺过程中易发生离析,导致局部空隙率偏大,如果压实控制标准不够,压实度指标受材料质量、矿料级配与生产配合比确定的影响,无法合理使用,更不能真实评价沥青路面压实质量。在路基及路肩排水不畅的情况下,滞留水浸入路面结构层,长期被重载车辆碾压引起路面损害破坏。

2.5 沥青路面沉陷

路面沉陷涉及的结构层次深,特点是面积大,主要出现在高路堤和填挖方交界处,是路面变形中最普遍的一种。当沉陷严重时,在结构层受拉区产生开裂,由于土质路堑排水不通畅,路基过于湿润而产生不均匀沉降,引起局部下沉,路基或路面基层强度不足或填挖路基强度不一致,路基土的承载力较低,不能承受从路面传至路基表面的车轮荷载,在日益增长的交通车辆碾压下易发生疲劳开裂,产生较大的垂直变形。

3 沥青路面损害的防治方法与措施

3.1 对波浪和壅包的防治

1)掌握路基土的特性,对软弱土基或翻浆路段预先加以处理,强度不足的路段预先补强。2)提高沥青混合料的抗剪强度和抗拉强度,控制沥青粘滞度。严格控制矿料级配和沥青用油量。3)沥青加热温度、矿料加热温度、拌合温度、出厂温度、摊铺温度、碾压温度应按照规范严格控制,以保证沥青路面的施工质量。

3.2 防治沥青路面裂缝

1)对于土基或路面基层强度不足引起的损坏,应先处理土基或路面基层,然后再修复路面。2)在寒冷地区路段设置防冻层。3)对较小的纵缝和横缝,若路基强度较好,通过技术经济比较,可选用乳化沥青稀浆封层,或用乳化沥青封层罩面。4)对于冷接缝的处理,应先将接缝处沿边缘切割整齐,清除碎料,然后预热软化接缝处,涂刷乳化沥青再铺筑新拌混合料。5)对于细裂缝可用改性乳化沥青灌缝,粗裂缝可用改性沥青灌缝,灌缝前清除碎粒、垃圾,灌缝后表面撒上粗砂或石屑。对裂缝很大的情况,必须挖开处理基层再摊铺新混合料,首选水稳定性好、收缩性小的半刚性材料。对软弱层或不稳定结构层应将其铲除,因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,加设排水设施。6)增加沥青面层的厚度,使用稠度较低,温度敏感性低的沥青也可减缓路面裂缝,在路面面层与基层之间铺设夹层也能有效防治反射开裂。

3.3 防治沥青路面车辙

1)提高沥青混合料的高温稳定性。采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效办法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能,粘度提高,感温性能稳定,沥青软化点提高,耐老化性能提高。2)提高沥青混合料的嵌锁能力。选用骨架密实型级配使整个矿料结构呈现密实状态形成高密实度的内部结构。3)控制路面压实质量。压实是沥青路面施工中的关键环节,压实不足会导致空隙率增大,加速沥青混合料的老化,过压会使矿料破碎而压实度反而降低,影响路面强度与稳定性,压实过程中应注意压实温度、速度、遍数、压实顺序等方面,碾压工艺与碾压操作,路线方向等都要合理。4)合理选择试验温度与轮压。对重载车多、特重交通、重要公路以及连续长、大纵坡路段、交叉口、停车场等根据气温冷热条件适当提高或降低试验温度与轮压。

3.4 防治沥青路面水损害

1)采用改性沥青,掺入抗剥离剂、消石灰、水泥等,增强沥青与矿料的粘附性,提高粘结力。2)避免运输和摊铺过程中的混合料离析,宽幅摊铺混合料时,应使用两台同型号的摊铺机同时作业,呈阶梯状平行施工,尽量避免单机摊铺使用加长段熨平板的全幅施工。3)加强现场压实控制,减小混合料空隙率,使现场空隙率小于7%。4)做好防水层与排水措施,设置分散排水路段土路肩和集中排水路段泄水口、急流槽,根据分隔带宽度,绿化和交通安全设施的形式选择封闭式中央分隔带排水,雨水从分隔带表面流向两侧行车道排出。增设路面内部排水设施,填筑透水材料,布设反滤层等方法。

3.5 对沥青路面沉陷的防治

因土基或基层结构遭破坏而引起的沉陷,先处理土基或基层,再修复路面。因路基沉陷导致路面严重损坏,矿料已经松动,脱落形成坑槽的,应将坑槽范围控制成矩形,槽壁应垂直,在四周涂刷热沥青后,从基层到面层逐层用与原结构相同的材料填补,并予夯实。

3.6 加强施工管理,提高人员素质

在沥青路面施工中,现场技术人员、质检员、监理员应具有高度的责任心,保证规范施工,层层把关,强化工地生产人员的质量意识,把质量隐患排除在每一施工环节的最初阶段。施工期间交通管制必须有专人负责,禁止非施工车辆上路,防止上路机械漏油,保持路面干净整洁,努力提高工程质量。

实践证明,只要采取正确的预防措施,就会大大减少沥青路面各种不同的损害情况,同时结合当地地理气候、地质条件,选择适合的材料,采用先进的施工工艺设备,严格遵守施工设计规范要求,就可有效地保证路面工程质量,延长沥青路面的使用寿命,大大降低养护费用,保证交通安全、舒适、经济地运行,为社会提供优质的道路服务

参考文献

[1]路面工程[M].北京:人民交通出版社,1999.

[2]路基路面试验检测技术[M].北京:人民交通出版社,1999:12.

[3]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

[4]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

沥青砼路面早期病害损坏机理浅析 篇10

1 沥青路面损坏机理分析

高速公路沥青路面的技术实践大体上可以分为3个阶段。第一阶段大体在1996年以前, 这个阶段的实践总体上比较成功, 路面上的主要问题以及研究的重点是防止半刚性基层引起的反射裂缝。第二阶段大体是1997年至2001年, 这个阶段的主要问题是片面地追求路面平整度, 造成路面压实度不足, 空隙率过大, 产生了大量的“水损坏”, 研究的重点是治水。第三阶段大致是2002年至今, 这个阶段的特点是为了减少水损坏而采用了不同类型的密实型混合料, 同时大大提高了路面的整体强度, 而出现的路面问题则主要是车辙。

对路面损坏机理的认识, 是一切路面活动的基础。我们通过对沥青路面设计理论和工程实践的分析, 认为造成目前路面大量早期损坏的原因不能够简单地归结为施工质量问题或材料质量, 而是有其深远的理论原因和认识原因。沥青路面的龟裂、车辙、低温开裂等是长期以来存在的损坏现象, 也是路面设计时重点控制的损坏类型。而在调查中表明, 随着路面结构强度的提高和路面损坏期的提前, 路面出现了许多新的损坏类型, 如斑状泛油、压密泛油、内部松散、新型泛浆、新型沉陷、坑洞、车辙、新型龟裂以及离析等现象。这些损坏, 不论是其形态还是其形成的原因都与传统的损坏不同。传统的损坏出现得越来越少, 有些已经不再出现, 而这些新型的损坏却出现得非常频繁。所以, 按照传统的理论来加强路面结构不仅没有效果, 有时甚至是适得其反。

目前沥青路面实践中有三类损坏是尤其需要重视的:一个是车辙;一个是新型龟裂 (纵向平行裂缝) ;另一个则是混合料的均匀性, 即离析。

传统理论认为, 产生车辙的主要原因是沥青混合料的热稳定性不足, 为此人们花费了高昂的代价去提高沥青混合料的质量, 如采用改性沥青、提高集料质量、采用SMA或同时使用多种措施等。应该说这些措施对控制车辙的产生起到了一定的作用, 但车辙出现的速度和深度仍大大超出了传统理论的预期。据研究认为, 路面车辙的产生除了混合料本身的原因之外, 还有结构因素, 过于刚性的基础结构容易诱发车辙。这虽然是更为重要的因素, 却是被完全忽略了的因素。

为了保证路面结构的寿命, 相关部门通常将路面结构设计得非常强, 意在使路面弯沉非常小。这样的结构对于防止传统的弯拉疲劳开裂 (自下而上) 有效, 但是却增大了沥青层内的剪切应力, 而这个剪切应力恰恰就是产生车辙的主要外因。所以要解决车辙问题, 仅仅着眼于材料特性的改进是不够的, 还应该综合考虑结构设计因素, 进行综合治理。

另一个是损坏中的新型龟裂。一般认为, 路面龟裂源自弯拉疲劳效应, 产生于沥青层底面并自下而上扩展。而根据有关调查和研究证明, 在重交通作用下路面上的龟裂损坏是自上而下的, 一般产生于表面3厘米的深度范围内并向下发展。产生这类损坏的原因并不是弯拉疲劳作用, 而是路面表面的剪切疲劳。随着沥青层厚度的增加, 产生于沥青底面的弯拉疲劳开裂越来越少, 而产生于沥青层顶部的剪切疲劳开裂将越来越普遍。所以, 采用传统方法、措施去解决自下而上的损坏, 难以解决自上而下的损坏。

再一个值得强调的问题是沥青混合料的均匀性, 即大量存在的离析。传统上人们没有把混合料的均匀性当做一个严重问题来看待, 没有采取严格的措施予以控制, 只要求施工时认真就可以了。而随着交通量的增大, 均匀性已经成为决定路面质量的主要因素之一, 应该引起充分注意。

将路面早期水损坏的主要原因归结于路面空隙率过大, 又将空隙率过大的原因归结于压实不足, 这确实是早期路面空隙率过大的主要原因, 但却比较容易解决;实际上, 混合料的离析不仅是造成局部空隙率过大的另一个主要原因, 而且是比较难以解决的技术问题。可以说, 路面大部分早期损坏类型都是起源于混合料的不均匀, 这已经成为决定路面质量的重要因素:一旦混合料发生离析, 一切关于材料设计的努力都变得徒劳了。

路面压实度不足, 有时也是混合料离析引起的, 仅检测路面的平均压实度, 往往不能客观地反映问题, 还应该考虑其变异性。当混合料发生离析时, 仅仅依靠提高压实度难以达到减小空隙率的目的, 甚至会造成集料碎裂而适得其反。

另外, 随着我省经济的快速发展, 公路上的超载运输现象十分普遍和严重, 超载无疑也是造成路面损坏的重要原因。当荷载超过设计标准时, 对结构的破坏是必然的。我国高速公路的早期损坏, 与超载的大量存在具有直接的关系。目前, 对于超载的治理已经取得了显著效果。但是要彻底限制超载, 仅靠行政性的推动和临时性的检查是不够的, 还需要从两方面的工作进行改进, 一是建立长效的综合机制;一是准确地深化对超载的认识, 重新厘定关于超载的定义。以确实保护沥青路面的使用质量。

2 设计与施工对路面质量的影响

路面在使用实践中所暴露的大量问题, 促使我们对路面设计理论、设计方法、材料选择和施工过程进行反思。实际上, 目前大量出现的路面早期损坏是现行理论和规范所难以做出更深解释的。虽说设计方法基于力学, 但分析的范围和所考虑的主要受力方式, 相对于目前复杂的荷载状况而言却过于简单。对于不同的路面结构, 对其使用性能变化规律的认识不够清楚, 更缺少定量的研究;初步考虑了环境因素对路面力学参数的影响, 但忽视了环境因素对路面性能的影响, 而后者则是更为重要的。对材料的要求与对结构的要求还缺少“相容”性, 对材料性能的定量标准还处于经验阶段。在低等级道路的实践中, 上述问题没有暴露得很充分, 片面地认为已经基本掌握了路面设计的主要关键技术, 没有给予足够重视, 以致于常常把局部出现的问题归结为施工原因, 而当将上述方法用于高等级公路、尤其是高速公路的路面实践时, 这些问题就变得非常突出了:以前轻交通道路路面设计理论和方法的简单外延与重交通路面的要求尚有较大距离;路用材料只有技术标准而缺少严格的工业标准;许多试验参数不适用于重交通道路。在施工和材料供应领域, 虽然我们拥有现代化的生产工具, 但由于没有工业化、现代化的思想和措施, 难以在规模建设的条件下从根本上保证工程的质量。因此, 完整地掌握高等级重交通沥青路面技术, 仍是摆在科研、施工队伍面前的现实而紧迫的任务。

此外, 目前许多高速公路面临加宽的问题, 简单地加宽并不是一个明智的选择, 如果在加宽过程中将客运交通与货运交通分离, 建设平行线而不是直接加宽, 不论对于路面技术还是对于交通安全、交通效率都是更为有利的。

3 结束语

由上述可知, 设计和施工是影响沥青砼路面质量的两大环节。我们只有在真正了解沥青路面早期病害的损坏机理之后, 才能在设计与施工过程中采取有效措施, 制订有针对性、有预防性的技术保证措施, 为预防早期病害的发生找到有效合理的处治办法。

参考文献

[1]《沥青路面工程手册》 (2006.3) , 作者张登良, 人民交通出版社出版.