第三講瀝青路面質量問題分析

當前第1頁\共有36頁\編于星期五\22點另一類是功能性破壞，即由于路面的不平整，使其不再具有預期的功能。這兩類破壞不一定同時發(fā)生，但都是逐漸積累起來的。瀝青路面應能為行車提供安全舒適的行駛表面，具有一定的服務功能。路面功能性損壞主要表現在路面表面上，只影響路面的服務性能，對整體結構強度不會帶來嚴重影響，其產生的原因往往可以從其表現形式判斷出來。由于功能性損壞主要影響行駛質量和安全特性，一般用平整度、抗滑阻力、紋理深度、反光、噪聲等指標評價。路面的多種損壞形式又影響到路面表面性能，如局部沉陷、車轍、波浪、修補、橋頭跳車等。

當前第2頁\共有36頁\編于星期五\22點推擠皺褶當前第3頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第4頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第5頁\共有36頁\編于星期五\22點路面破壞、破損具體分以下幾類：(l）縫類：龜裂、不規(guī)則裂、縱裂、橫裂；(2）松散類：坑槽、松散、麻面、脫皮；(3）變形類：沉陷、車轍、波浪、擁包；(4）其他類：泛油、修補損壞。從外觀表現形式上，瀝青路面的損壞可分為裂縫、變形、表面損壞和修補等四大類。當前第6頁\共有36頁\編于星期五\22點路面常見病害及原因分析確定路面破壞的原因是制定路面養(yǎng)護維修對策的基礎。瀝青路面的任何一種損壞可能是由多種原因及其綜合作用引起的，因此必須從損壞的機理分析，通過細致的觀測和必要的室內外試驗分析確定。(1）裂縫瀝青路面開裂的主要原因，可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產生的結構破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時，產生的開裂稱之為荷載裂縫。在車輪荷載作用下，半剛性基層底部產生拉應力，當拉應力大于基層材料的抗拉強度，底部就會很快開裂，在行車荷載反復作用下，底部裂縫會逐漸擴展到上部，并使瀝青面層產生開裂破壞。

當前第7頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第8頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第9頁\共有36頁\編于星期五\22點另一種主要是瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫：包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之為非荷載裂縫。瀝青面層的非荷載裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫主要是橫向裂縫，也有縱向裂縫。在寒冷地區(qū)，一旦氣溫大幅度下降，在瀝青面層中產生較大溫度梯度，直接與大氣接觸的瀝青面層表面溫度迅速下降，而溫度向瀝青面層底部傳遞需要一定的時間，瀝青面層內部和底部與表面始終有溫差。瀝青層愈厚，表面與底面溫度差愈大。同時表面溫度變化率大于瀝青面層的溫度變化率，更大于瀝青層底部溫度變化率。瀝青面層表面產生的溫度收縮應力一旦超過瀝青面層某一薄弱部位的抗拉強度，面層表面首先要開裂。這種反復作用下的溫度應力使瀝青面層從表面開始產生溫度疲勞裂縫。當前第10頁\共有36頁\編于星期五\22點溫度疲勞開裂當前第11頁\共有36頁\編于星期五\22點盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式多種多樣，但行車荷載作用、瀝青面層溫度變化，是產生裂縫的主要原因。國內外的調查研究表明，半剛性基層瀝青路面的反射裂縫是非荷載型，但有些情況下可能有溫度和荷載共同作用產生的?；旌狭蠑備仌r間過長，或接逢處理不當，接縫處壓實未達到要求，在行車作用下形成縱向裂縫；冬季氣溫下降，瀝青路面或基層收縮而成的裂縫，一般為與道路中線垂直的橫縫，土基干縮或凍縮產生的裂縫，亦以橫縫居多；路面整體強度不足，瀝青面層老化，形成閉合型的龜裂、網裂。影響裂縫破損的主要因素：瀝青及瀝青混合料的性質、基層材料的性質、氣候條件，特別是冬季氣溫及其變化、交通量和車輛的類型及施工因素等。當前第12頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第13頁\共有36頁\編于星期五\22點(2）坑槽瀝青路面的坑槽往往都有一個形成的過程，開始時是局部龜裂松散，在行車荷載和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。①路面厚度不夠性坑槽路面下基層局部標高控制不嚴，導致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，該處首先破損，形成坑槽。②粘結層不牢坑槽混合料拌和攤鋪時，下層表面含有泥、灰等雜物，使上下層不能有效粘結，而形成坑槽，如橋面上形成的坑。當前第14頁\共有36頁\編于星期五\22點水損害當前第15頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第16頁\共有36頁\編于星期五\22點③水損害性坑槽這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中最常見的坑槽，水損害破壞往往是從瀝青面層的中面層開始的。水分進人瀝青路面，滯留在中面層，當集料與瀝青膜剝離后，瀝青混合料不再是一個整體，集料在荷載的作用下，對基層產生了力的作用，使基層的局部松落形成灰漿，從路面的縫隙向上擠出來，在瀝青路面上形成白色的卿漿。如此循環(huán)不斷，形成了水損害性坑槽。④運營期間車輛運輸重物刮撞形成的坑槽一種情況為柴油、機油滴漏在路表面上，瀝青被稀釋后，粘結力降低，集料散失形成坑槽；鋼圈或車輛運輸的重物，刮撞形成的坑槽；千斤頂頂出的坑槽；火燒形成的坑槽。⑤基層、底基層損壞產生翻漿形成的坑槽。當前第17頁\共有36頁\編于星期五\22點松散當前第18頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第19頁\共有36頁\編于星期五\22點(3）松散瀝青路面松散產生的原因主要有：①常溫季節(jié)由于瀝青混合料在運輸途中時間過長，未加保溫，或到工地后堆放時間過長油溫低于攤鋪和碾壓溫度，或找補過晚，找補的瀝青混合料粘結不牢。②瀝青混合料炒制過火，瀝青結合料失去粘結力。③瀝青混合料的集料潮濕，或含泥量大，使礦料與瀝青粘結不牢；或冒雨攤鋪，瀝青粘結力下降，造成松散。④瀝青混合料油石比偏低，細料少，人工攤鋪摟平時粗料集中，表面不均勻，呈“睜眼”狀態(tài)；或跟碾刷油滴灑路面，破壞瀝青粘聚礦料作用，而掉渣、脫落。⑤低溫季節(jié)施工，路面成型較慢或成型不好，在行車作用下，嵌縫料脫落，輕則掉渣，重則松散、脫落。當前第20頁\共有36頁\編于星期五\22點車轍當前第21頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第22頁\共有36頁\編于星期五\22點(4）車轍瀝青路面的車轍，被定義為在道路延長方向車輪集中通過位置上所生成的連續(xù)的縱向變形。即在行車荷載重復作用下，路面產生累積永久性的帶狀凹槽。在高速公路路面損害中，車轍已成為一種較為普遍的病害。瀝青路面出現車轍主要原因如下：①瀝青混合料熱穩(wěn)定性不足。礦料級配不好，細集料偏多，集料未形成嵌鎖結構；瀝青用量偏高；瀝青針入度偏大或瀝青質量不好。

②由于雨水滲透侵蝕基層表面的粉料，使其軟化進而形成車轍；③瀝青面層、基層施工時未充分壓實，在車輛反復荷載的作用下，輪跡處被進一步壓密而出現下陷，是車轍形成的主要原因，車轍主要出現在行車道上，超車道無明顯車轍。當前第23頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第24頁\共有36頁\編于星期五\22點(5）波浪、擁包波浪的產生，主要是由于瀝青灑布不均形成油壟；瀝青混合料級配偏細，高溫季節(jié)經過行車不斷撞擊而造成高低不平，交叉口、停車站、陡坡路段行車水平力作用較大的地方，最易產生波浪。在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強度不足，則易產生推擠擁包。大多數擁包是由于所使用的瀝青稠度偏低，用量偏多，熱穩(wěn)定性不好；瀝青混凝土面層過厚；因混合料中礦料級配不好，細料偏多而產生；基層或下面層未經充分壓實，強度不足，發(fā)生變形位移。

當前第25頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第26頁\共有36頁\編于星期五\22點(6）網裂網裂形成的主要原因：路面出現裂縫未及時封堵，雨水下滲后，在行車輪胎的強力泵吸作用下，基層的灰漿被吸出，導致基層破碎松散、瀝青層破壞而下陷；基層局部成形不好、強度不夠，在行車荷載反復作用下，發(fā)生路面網裂，雨水下滲后因漿被吸出或擠出而下降，這種形式病害主要發(fā)生在行車道，嚴重之處基層完全破壞。當前第27頁\共有36頁\編于星期五\22點泛油當前第28頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第29頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第30頁\共有36頁\編于星期五\22點(7）泛油大多是由于混合料中瀝青用量偏多，瀝青稠度太低等原因引起的，但有時也可能由于低溫季節(jié)施工，表面嵌縫料散失過多，待氣溫變暖之后，在行車作用下，礦料下擠，瀝青上泛，表面形成油層而引起泛油。當前第31頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第32頁\共有36頁\編于星期五\22點(8）翻漿在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂紋、松散、鼓包、冒泥漿等程度不同的破壞。翻漿是多種因素綜合作用的結果。①基層用料不當，或拌和不勻，細料過多。由于其水穩(wěn)性差，遇水后軟化，在行車作用下漿水上冒。②低溫季節(jié)施工的半剛性基層，強度增長緩慢，而路面開放交通過早，在行車與雨水作用下使基層表面粉化，形成漿水。③冰凍地區(qū)的基層，冬季水分積聚成冰，春天解凍時翻漿。④瀝青面層厚度較薄，空隙率較大，未設置下封層和沒有采取結構層內排水設施，促使雨水下滲，加速翻漿的形成。⑤表面處治和貫人式面層竣工初期，由于行車作用次數不多，結構層尚未達到應有密實度就遇到雨季使?jié)B水增多，基層翻漿。當前第33頁\共有36頁\編于星期五\22點當前第34頁\共有36頁\編于星期五\22點(9）沉陷路面沉陷一般是由于基層局部成形不足，強度不夠，在行車荷載和自然因素等作用下形成的。大面積沉陷則往往是由于填方路基的不均勻沉降或局部滑移引起的。橋頭沉陷產生和形成的原因很多，包括地基地質條件、填料、施工材料，以及設計、結構、施工方面的諸多因素。其產生的直接原因是剛性橋臺結構物與柔性路堤連接處在行車荷載的反復作用下，填土自身固結沉降過程中產生較大的差異沉降變形。影響橋頭差異沉降的因素很多，如路堤填土的次固結沉降、路堤填料的