瀝青路面早期病害的成因分析與防治措施

1、瀝青路面早期病害的成因分析與防治措施摘要：依據(jù)瀝青路面早期病害的特點(diǎn)，從瀝青路面設(shè)計(jì)、路用材料、路基路面施工及養(yǎng)護(hù)等方面對瀝青路面早期病害的成因進(jìn)行分析，提出瀝青路面早期病害的預(yù)防和處治措施，為瀝青路面病害處治和后期道路建設(shè)供應(yīng)依據(jù)。關(guān)鍵詞：瀝青路面；病害分析；防治措施一、前言瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑路面面與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青路面具有良好學(xué)性、耐久性、抗滑性和穩(wěn)定性，適用于各種車輛通行，一次性投資小，相對造價(jià)低、行車舒適、修復(fù)便利，能夠利用石化企業(yè)副產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)。隨著國民經(jīng)濟(jì)和道路建設(shè)的快速展，中國90的公路路面均接受瀝青路面。但由于種種緣由，瀝青路面早期破壞的

2、現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，主要表現(xiàn)為路面泛油浪、擁包、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍等，產(chǎn)生要因素涉及瀝青路面材料、路面設(shè)計(jì)、路基穩(wěn)定性、視械施工工藝及養(yǎng)護(hù)等方面，影響交通運(yùn)輸和行車平安，影響瀝青路面的使用功能。通過對瀝青路面早期病害的成因進(jìn)行分析，提出預(yù)防和處治措施，以解決瀝青路面早期通病。二、瀝青路面早期病害因素的分析1瀝青路面早期病害的表現(xiàn)形式(1)裂縫類：如龜裂、網(wǎng)裂、縱橫肉裂縫。(2)變形類：如車轍、沉陷、擁包、波浪、搓板等。(3)松散類：如松散、剝落、脫皮、坑槽、啃邊等。(4)其它病害：如富油、泛油、磨光等。(5)特別類：如凍脹、翻漿等。2路面設(shè)計(jì)不規(guī)范(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理瀝青路面結(jié)構(gòu)選用不

3、當(dāng)、混合料類型不合理。依據(jù)瀝青面設(shè)計(jì)規(guī)范，瀝青面層除應(yīng)滿足車輛的使用要求外，還應(yīng)足f村水不滲等要求，宜選用粒徑和空隙較小的級配混合料，量接受小粒徑瀝青混凝土，以提高瀝青路面面層的防滲性。于選甩中粗料混凝土或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青面，必須在瀝青面層下設(shè)下封層、防止雨水滲入。這些因在設(shè)計(jì)時(shí)易被忽視，造成瀝青路面破壞隱患o(jì)(2)舊路補(bǔ)強(qiáng)段的路面厚度考慮不足一些設(shè)計(jì)單位沒有專心細(xì)致的調(diào)查路況，大致給出一個(gè)強(qiáng)厚度及路段樁號就草草了事，結(jié)果導(dǎo)致很多補(bǔ)強(qiáng)路段補(bǔ)后彎沉值大于設(shè)計(jì)值，造成新路強(qiáng)度不足，早期破壞嚴(yán)峻。(3)路面厚度設(shè)計(jì)問題路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次(即路面設(shè)計(jì)彎沉值)。筆

4、者經(jīng)過多次上路觀察認(rèn)為，在非標(biāo)準(zhǔn)車向標(biāo)準(zhǔn)車軸載換算過程中，實(shí)際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，尤其是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，車輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載(貨運(yùn)車輛大多數(shù)為超載運(yùn)輸)，由此得出設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量軸次，即現(xiàn)階段新建路面早期破壞情況較多功能的癥結(jié)之一所在公路在短期內(nèi)(1-2年)已達(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。3瀝青路面材料 (1)瀝青瀝青質(zhì)量的優(yōu)劣與瀝青路面的好壞有親密的關(guān)系，直接影響到瀝青路面的使用性能。從大量路面結(jié)構(gòu)損壞緣由的調(diào)查分祈來看。路用瀝青品質(zhì)不良是其主要緣由之一。由于國內(nèi)石油品質(zhì)及瀝青煉制工藝流程的特點(diǎn)，致便路用瀝青大多數(shù)含蠟高，延

5、度小，溫度敏感性強(qiáng)，使得很多瀝青路面面層結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于使用壽命的年限內(nèi)消失損壞。(2)礦料礦料質(zhì)量的好壞直接影響到瀝青混合料的強(qiáng)度，是瀝青路面早期破壞的主要影響因素。碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求將造成瀝青混合料的穩(wěn)定度偏低，引起瀝青路面的早期剝落。瀝青混合料一般使用堿性礦料，若使用酸性礦料，通常添加肯定數(shù)量的抗剝落劑。另外，礦料的篩分問題也影響瀝青混合料的強(qiáng)度。4瀝青路面施工路基路面施工過程是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響面層質(zhì)量的施工主要是路基施工、路面基層和面層施工。(1)路基施工1)路基壓實(shí)度不夠，主要是由于含水量過大或過小，碾壓遍數(shù)不均勻造成路基不穩(wěn)定。2)路基排水不暢或地下水位高，

6、有的軟土地基沒有進(jìn)行有效處理，造成翻漿。3)邊坡不穩(wěn)定，雨水沖刷后坍塌，造成路面破壞。4)路基填挖接茬處沒有專心處理和壓實(shí)，導(dǎo)致不均勻沉陷。5)路堤填料不當(dāng)，如填筑凍土塊、過濕土、風(fēng)化頁巖等，又未做特別處理，致使路基松軟，破壞路面。(2)路面基層施工1)基層、底基層、路面表面清除不潔凈。2)基層松鋪系數(shù)(或標(biāo)高)掌握不嚴(yán)而導(dǎo)致二次補(bǔ)加層。3)部分基層壓實(shí)度不足。(3)面層施工1)對原材料檢驗(yàn)不嚴(yán)，對瀝青混合料的協(xié)作比掌握不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn)，使瀝青路面早期消失推擁、油包、露骨、坑槽等。2)施工機(jī)械設(shè)備陳舊、不配套，使混合料的協(xié)作比計(jì)拌合均勻性、壓實(shí)度、平整度等受到很大影響。3)瀝青混

7、合料加熱溫度過高，這種現(xiàn)象一般是礦料加溫度過高，當(dāng)瀝青和礦料拌和時(shí)，瀝青被礦料的高溫灼焦，瀝青老化，使路面強(qiáng)度不足，產(chǎn)生松散、坑槽等病害。4)碾壓溫度過高。5)瀝青混合料攤鋪較厚。6)碾壓時(shí)為防止粘輪而灑用柴油，使瀝青粘結(jié)力降低，消失松散等病害。(4)施工季節(jié)不合理1)雨季施工，又未實(shí)行有效的保證質(zhì)量的措施。2)低溫季節(jié)施工。5養(yǎng)護(hù)管理(1)養(yǎng)護(hù)不準(zhǔn)時(shí)瀝青路面在行車作用下消失小面積松散、個(gè)別坑槽后，來準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，特別是接受層鋪法施工的貫入式路面和表面處治，初期準(zhǔn)時(shí)養(yǎng)護(hù)更為重要。(2)養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)有些養(yǎng)護(hù)人員，在瀝青混凝土路面上實(shí)行人工噴油(或?yàn)⒉紮C(jī)噴油)、人工灑料方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，結(jié)果破壞了原路

8、的平整度，甚至由于噴油不夠，用油量掌握不當(dāng)，造成泛油、推擁、松散等病害。5其它緣由(1)建設(shè)程序不規(guī)范，前期工作滯后，路面設(shè)計(jì)方案商量、試驗(yàn)不夠。(2)未實(shí)行招投標(biāo)；一些無路面施工閱歷、無路面設(shè)備和技術(shù)力氣的施工隊(duì)伍擔(dān)當(dāng)路面施工；監(jiān)理有職無權(quán)、無法嚴(yán)格監(jiān)理。(3)施工技術(shù)管理、質(zhì)量管理不嚴(yán)。消失質(zhì)量問題，不專心總結(jié)，而是推諉扯皮，缺乏嚴(yán)格處理。三、瀝青路面早期病害的預(yù)防措施1瀝青路面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)(1)依據(jù)路面彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，合理確定路面設(shè)計(jì)厚度。(2)適應(yīng)行車荷載作用的要求作用在路面上的行車荷載，通常包括垂直力和水平力，在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合時(shí)，各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按強(qiáng)度和剛度自上而下遞減的規(guī)律支配，以使各

9、結(jié)構(gòu)層材料的效能得到充分發(fā)揮。適宜的結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)結(jié)合材料供應(yīng)、施工工藝確定，從強(qiáng)度要求和造價(jià)考慮，宜自上而下由薄到厚設(shè)計(jì)。(3)在各種自然因素作用下穩(wěn)定性好在潮濕和某些中濕路面上修筑瀝青路面時(shí)，由于瀝青層不透氣，使路基和基層中水分蒸發(fā)的通路被隔斷，因而向基層積聚，容易導(dǎo)致路面開裂破壞。所以瀝青路面的基層一般應(yīng)選擇水穩(wěn)性好的材料，在潮濕路段尤應(yīng)如此。在季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置防止凍脹和翻漿的墊層；在冰凍地區(qū)和氣候干燥地區(qū)，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土或粒料的基層常常產(chǎn)生收縮裂縫，應(yīng)在其間加設(shè)一層粒料或優(yōu)質(zhì)瀝青材料層，或者適當(dāng)加厚面層。(4)考慮瀝青路面結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)面層耐久、基

10、層堅(jiān)實(shí)、土基穩(wěn)定的要求，貫徹因地制宜、合理選材、便利施工、利于養(yǎng) 護(hù)的原則以及上述結(jié)構(gòu)組合原則，結(jié)合當(dāng)?shù)亻啔v擬定幾種路面結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行分析比較，并優(yōu)先選用便于機(jī)械化施工和質(zhì)量管理的方案，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。2合理選用瀝青材料(1)瀝青標(biāo)號的選用1)瀝青路面所用的瀝青材料有石油瀝青、煤瀝青、液油瀝青和瀝青乳液等。煤瀝青不宜作瀝青面層用，般僅作為透層瀝青使用。選用乳化瀝青時(shí)，對于酸性石料、潮濕的石料，以及低溫季節(jié)施工宜選用陽離子乳化瀝青，對于堿性石料或與的水泥、石灰、粉煤灰共同使用時(shí)，宜選用陰離子乳化瀝青。2)由于國產(chǎn)瀝青路用性能差、含蠟量高，在較高等級路使用時(shí)要摻入丁苯橡膠等高分了聚合物進(jìn)行

11、改性，提高瀝青的粘度和穩(wěn)定性。為防止瀝青老化，可加入樹脂改性。3)為了削減瀝青混合料的低溫開裂，在同等條件下，優(yōu)先選取延度大、稠度低的環(huán)烷基原油瀝青，最好不要用石蠟基原油瀝青o(2)粗集料的選用瀝青路面所用的粗集料有碎石、篩選礫石、裂開礫石、礦渣等。瀝青路面所用的碎石應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐磨眭能，據(jù)路面的類型和使用條件選定石料的等級。碎石應(yīng)勻質(zhì)、潔堅(jiān)硬、無風(fēng)化現(xiàn)象，路面抗滑表層粗集料應(yīng)選用堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石，不得使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料。(3)瀝青面層的細(xì)集料應(yīng)接受天然砂、機(jī)制砂和石屑，還要潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，含有適當(dāng)顆粒組成。(4)瀝青混合料的填料宜接受石灰?guī)r或巖漿巖中的

12、強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除凈。礦粉要求干燥、潔凈，當(dāng)接受水泥、石灰、粉煤灰作填料時(shí)，其用量不宜超過礦料總量的2。3合理選用瀝青混合料類型(1)依據(jù)理論和實(shí)踐，北方等冰凍地廈罐廉交通量、修建費(fèi)用、使用年限等情況下，特別要選取具有良好抗凍裂陛的混臺咽i類型，保(2)作為上封層的瀝青混合料應(yīng)接受密實(shí)性瀝青混凝土，以提高路面的防滲水能力，同時(shí)要解決防滑問題。(3)設(shè)計(jì)中路面層整體結(jié)構(gòu)應(yīng)按強(qiáng)度和剛度自上而下遞減的規(guī)律支配，以提高路面層的整體強(qiáng)度和抗變形能力。(4)為了保證瀝青面層的水穩(wěn)性，基層最好選擇水穩(wěn)性材料。(5)瀝青混凝土路面以下為半剛性基層時(shí)，為了削減反射裂縫

13、，最好在半剛性基層之上增加柔性基層作為過度層。(6)在陰濕地區(qū)瀝青面層不宜接受透水性很強(qiáng)的“貫入式”路面類型。宜接受封水性好、空隙率小的密實(shí)型瀝青混凝土路面類型。4細(xì)心組織施工，確保工程質(zhì)量瀝青路面施工應(yīng)依據(jù)全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，實(shí)行嚴(yán)格的目標(biāo)管理、工序管理與崗位責(zé)任制度，對施工各個(gè)階段的質(zhì)量進(jìn)行檢查、掌握、評定，以保證達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。四、瀝青路面早期病害的處治措施1裂縫類病害的處治(1)灌油修補(bǔ)法就是將縱橫裂縫處清掃潔凈，用液化氣或噴燈將裂縫壁加熱至粘性狀態(tài)，然后用油壺或?qū)ｉT“灌縫”設(shè)備直接向裂灌入加熱的瀝青，最后在裂縫口撒布熱砂或石屑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(2)乳化瀝青稀

14、漿封層法當(dāng)氣溫在零上5時(shí)，可以將級配骨料(50石屑、30砂、20細(xì)砂)與乳化瀝青混合成稀漿，用專門設(shè)備進(jìn)行封層。稀漿油石比最好掌握在8一1 20o；之間。此法適應(yīng)大面積裂縫處治。(3)瀝青混合料罩面法依據(jù)交通量大小，選取細(xì)粒式或中粒式瀝青混合拌和料，行封層。厚度一般掌握在1S-40cm之間。(4)用土工織物做加強(qiáng)層在乳化瀝青稀漿封層和罩面法中引入土工布或土工格柵為應(yīng)力吸取層，對抑制裂縫進(jìn)展起到了良好的效果。簡略法是在封層前，首先在原路面噴灑改性熱瀝青攤鋪土工織后，再進(jìn)行封層。2變形類病害的處治(1)車轍的處治用平地機(jī)或其它“剖削”設(shè)備將面層中油石比偏高、細(xì)過多的經(jīng)行車擠壓到輪跡外側(cè)的隆起部分刮

15、除，然后用小型壓路機(jī)碾平，最后用瀝青石屑或?yàn)r青砂填補(bǔ)空隙即可。對表面磨損過度而消失的車轍，可增補(bǔ)磨耗層找平。磨耗層可用乳化瀝青稀漿封層或用細(xì)、中粒式瀝青混凝土。(2)擁包、波浪、搓板、沉陷的處治對于路面產(chǎn)生的擁包、搓板、波浪可以用銑刨設(shè)備或人工刨削蜂頂，挖出高于原路面的峰頂，用拌和法和層鋪法填補(bǔ)低凹處。對于瀝青含量較大的擁包要徹底挖除，重新鋪筑瀝青面層。沉陷病害要依據(jù)成因區(qū)分處治。由于土基浸水造成的沉陷，要先進(jìn)行水害防治，然后重新修補(bǔ)基層和瀝青面層。對于施工時(shí)因壓實(shí)度不足造成的不均勻沉陷，可接受化學(xué)性漿法或重新回填、壓實(shí)土基，重新鋪筑基層和瀝青面層3松散類病害的處治(1)松散、脫皮、剝落等病害

16、處治1)接受乳化瀝青稀漿封層進(jìn)行處理。一般接受中、粗粒式稀漿進(jìn)行封層。還可推舉用改性乳化瀝青稀漿封層。2)用細(xì)粒式、中粒式瀝青混凝土進(jìn)行封層處理。保證與原路面的粘結(jié)，應(yīng)先灑布快凝型液體瀝青作為粘層油然后再加鋪瀝青混凝土混合料碾壓密實(shí)。3)在等級低的公路上，可用瀝青灑布罩面的方法進(jìn)行處治。罩面厚度掌握在1525cm，用油量控齊般適于夏季施工，灑布完后要注意撒布礦料準(zhǔn)時(shí)養(yǎng)護(hù)。4)對于因溫度過高導(dǎo)致瀝青老化而產(chǎn)生的松散等病害，應(yīng)鏟除舊路面重作面層。5)由于基層軟化產(chǎn)生的松散可按基層翻漿處理。(2)坑槽、啃邊的處治坑槽大多消失在春融季節(jié)和雨季，主要是由于水滲入瀝青面層，使骨料與瀝青失去粘結(jié)散落所至。其

17、處治方法：1)垂直槽壁法。這是通常的做法，首先把坑槽的四周修成垂直面，然后用集中拌和的瀝青混凝土混合料填充、壓實(shí)、封水。這種做法的缺點(diǎn)往往是坑槽邊緣接縫處容易消失破損，坑槽的反修率較高。2)45度槽壁法。即將坑槽壁挖成45度角(開口向上)并將槽壁做成粗糙外形，然后用瀝青混凝土拌和料填充、壓實(shí)、封水。這種方法在日本常見，優(yōu)點(diǎn)是坑槽邊緣與舊路面結(jié)合密實(shí)破損較少，返修率低，但對作業(yè)機(jī)具要求較高。4泛油、磨光類病害處治泛油一般消失在高溫天氣，對于一般泛油可撒布石屑和細(xì)砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。對于嚴(yán)峻泛油，若路面發(fā)粘、發(fā)軟，造成路面摩擦系數(shù)低或路面嚴(yán)峻變形，可鏟除路面重鋪面層。對于磨光病害可加鋪粗粒式防滑層，一

18、般接受粗粒式乳化瀝青稀漿或中粒式瀝青混凝土進(jìn)行封層。5凍脹和翻漿的處治(1)對于冬季路面發(fā)生的凍脹隆起，要臨時(shí)刨平，待春融時(shí)按翻漿處理。(2)對于春融季節(jié)化凍產(chǎn)生的路基翻漿可用換填砂礫、打石灰梅花樁、水泥砂礫樁進(jìn)行改善和處治。(3)在翻漿路段加深邊溝進(jìn)行排水，可有效抑制翻漿發(fā)(4)對基層強(qiáng)度不夠產(chǎn)生的翻漿。挖去軟弱部分，重做基層和面層。五、結(jié)語瀝青路面早期病害的現(xiàn)象十分普遍，都是綜合管理不善所致。只要設(shè)計(jì)合理、施工規(guī)范、按章操作、狠抓質(zhì)量，消失病害，準(zhǔn)時(shí)分析和處治，堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合，并嚴(yán)恪掌握設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和(交)竣工驗(yàn)收的每個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就會從源頭上避開瀝青路面早期病害的產(chǎn)生，從而延長公路的使用壽命，提高通行能力，降低養(yǎng)護(hù)成本，為國家有效節(jié)省建設(shè)資金。參考文獻(xiàn)1 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF4_2004）.北京:民交通出版社2004.2瀝青鋪裝層病害防治與典型實(shí)例北京：人民交通出版