沥青路面常见病害及产生原因

2012-08-30 16:54:00 科学时代·下半月 2012年6期

焦西宁

[摘 要] 随着交通量的快速增长,沥青路面早期破坏现象在我区时有发生,只有对沥青路面病害进行分类以及对病害产生的原因进行分析,才能制定出合理的处治措施,达到及时处治路面病害,确保公路通行安全和行车舒适的目的。

[关键词] 沥青路面病害原因

1.宁夏沥青路面破损种类

沥青混凝土面层具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,适合于各种车辆的通行,并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性。但由于种种原因,沥青路面早期破坏的现象在我区时有发生,短时期内还无法杜绝,开展对沥青路面破损的研究就显得尤为重要。宁夏是东西窄、南北长,面积不大。但沥青路面占干线公路的90%以上,南北环境、地理、气候也不相同,路面破损的表现形式也不一样。以下就宁夏国省干线公路沥青路面上常见的一些破损进行研究,通过这些年各分局对沥青路面状况的调查,路面破损大体可以分为两类,一是属于路面表层的破损(功能性破损);二是属于路面结构层的破损(结构性破损)。在宁夏常见的沥青路面破损归纳起来有裂缝类、松散类、变形类、其它类四种:

1.1裂缝类

裂缝类破损包括以下几种:不规则裂缝、网状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝。

1.2松散类

松散类破损包括以下几种:坑槽、松散、推移、啃边。

1.3变形类

变形类破损包括以下几种:沉陷、车辙、波浪、拥包、桥头跳车、翻浆。

1.4其它类

其它类破损包括以下几种:泛油、麻面、磨光、修补损坏。

2.沥青路面破损产生的原因

产生沥青路面破损的原因比较复杂,除受当地环境、地理、气候等条件的影响外,还将受到来自设计、施工质量方面的影响,特别是超载车辆的碾压对沥青路面的早期破损影响尤为严重。

2.1裂缝类

2.1.1横向裂缝

(1)沥青面层在施工时,施工缝未按规范要求进行处理或处理不当,致使接缝不紧密,结合不好。

(2)沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混合料的抗拉强度。

(3)半刚性基层收缩裂缝产生的反射裂缝。

(4)桥梁、涵洞两侧的台背填土产生固结或地基沉降。

(5)路面结构设计不当,施工质量差,车辆的严重超载。

2.1.2纵向裂缝

(1)沥青面层前后摊铺时,两幅之间的施工缝未按规范要求认真处理,结合不紧密在行车的作用下脱开。

(2)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷,路基压实度不均匀。

(3)加宽路段的新老路基未挖台阶,致使新老路基结合处沉降不一。

(4)路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷。

2.1.3网状裂缝

(1)路面结构层中夹有软弱层或基层材料中含有膨胀颗粒,基层表面有泥土,沥青面层与基层粘结不良,颗粒料松动,水稳性差。

(2)沥青老化、沥青延度底,沥青混合料拌和不均匀或离析,致使沥青面层抗裂性差.

(3)沥青面层厚度不足,养护不及时水分渗入。

(4)水泥用量不足使路面基层未形成板体,强度不足。

(5)在旧路面上加罩沥青面层时,对旧路面上的网状裂缝处置不当产生反射裂缝。

(6)路面结构设计不合理,使路面的抗疲劳性能下降,路基压实度不足。

2.1.4不规则裂缝

(1)路基填料不符合规范要求或不均匀,局部压实度不足,导致路面不均匀下沉。

(2)未按规范要求进行填前碾压,地表以下存在不良地层如软弱层、空洞、古墓等。

(3)高填方路段和半填半挖路段,路基压实度不足产生不均匀沉降。特殊地质地段(如湿陷性黄土)处治措施不当。

(4)路基常时间受水侵蚀,发生不均匀沉陷。

2.2松散类

2.2.1坑槽

(1)沥青面层产生网裂、龟裂后未及时养护,逐渐形成坑槽

(2)基层混合料配比不当,拌和不均匀致使基层局部强度不足,产生坑槽。

(3)沥青面层厚度不足,混合料中沥青粘结力不佳,如沥青混合料加热温度过高失去粘结力。

(4)沥青面层碾压不密实,在雨水和行车的作用下,面层材料性能日益恶化松散、开裂。逐步形成坑槽。

(5)摊铺时,基层表面有泥土、废料而未彻底清除,使上下层不能有效粘结。

2.2.2松散

(1)沥青质量差,沥青用量偏少,沥青混合料炒制过火,使沥青混合料失去粘结力。

(2)所用矿料含水量大,含泥量大,或冒雨摊铺,沥青粘结力下降。

(3)嵌缝料不合规格,未能被沥青粘牢,在车辆的作用下,嵌缝料脱落。铺撒不均匀,粗细料集中。

(4)施工气温低,碾压不密实,路面成型较慢或成型不好,沥青裹覆矿料能力差。

(5)施工机械或营运车辆漏油,破坏了沥青粘结矿料的能力。

(6)沥青混合料在运输过程中时间过长,保温措施不当,待摊铺时沥青混合料温度过低。

2.2.3推移

(1)沥青面层厚度不足,面层成型质量不高。

(2)摊铺时,下层表面潮湿或有松散颗粒或灰尘等,降低了上下层之间的粘结力。

(3)透层油喷洒不均匀或喷洒后被过往车辆轮胎粘走。透层油选择不当不能良好下渗到基层。

(4)基层中扁平状颗粒含量过多,造成基层表面光滑。

(5)超重车辆的集中作用。

2.2.4啃边

(1)路边积水,使集料与沥青剥离、松散。

(2)路面边缘碾压不足,沥青面层压实度差。

(3)路面边缘基层强度不足,承载能力差。

2.3变形类

2.3.1沉陷

(1)高填方路段路基压实度不足引起路基下沉,造成路面沉陷。

(2)桥涵两侧填土固结或桥涵基础下沉。

(3)路基长时间受水侵泡造成路基下沉。

(4)路线经过特殊地质地段如湿馅性黄土、山体滑坡、半填半挖路段等,路基产生不均匀沉降等。

(5)路基施工质量差,导致路基产生不均匀沉降。

2.3.2车辙

(1)沥青混合料热稳定性不足。矿料级配不好,集料之间未形成嵌锁结构。

(2)沥青用量偏高,针入度偏大或沥青质量不好。

(3)沥青面层压实度不足,在车辆荷载的反复作用下,轮迹处被进一步压实,出现车辙。

(4)基层或下卧层软弱或压实不足,行车后被继续压实或产生剪切破坏。

(5)沥青路面设计方法可能存在缺陷。

2.3.3波浪(搓板)

(1)沥青混合料的矿料级配偏细,沥青用量偏高,高温季节时,面层材料在车辆水平力作用下,发生位移变形。

(2)铺设沥青面层前,未将下层表面清扫干净或未喷洒粘层沥青,致使上层与下层粘结不良,产生滑移。

(3)旧路面上原有的搓板病害未认真处理即在其上铺设面层。

2.3.4拥包

(1)沥青混合料的沥青用量偏高或细料偏多,热稳定性不好,在夏季气温较高时,不足以抵抗行车引起的水平力。

(2)面层摊铺时,底层未清扫或未喷洒粘层沥青,致使路面上下层粘结不好,产生滑移。

(3)沥青混合料摊铺不均匀,局部细料集中。

(4)基层或下面层未经充分压实,基层局部未形成板体,强度不足,发生变形位移。

(5)在路面日常养护时,局部路段沥青用量过多,集料偏细或摊铺不均匀。

(6)弯道内侧、陡坡或平整度较差路段,面层沥青混合料容易在行车作用下向低处积聚而形成拥包。

2.3.5翻浆

(1)基层用料不当,拌和不均匀,细料含量过多。基层水稳性差,遇水后软化,在行车作用下造成翻浆。

(2)低温季节施工的半刚性基层,强度增长缓慢,而路面开放交通过早,在行车与雨(雪)水作用下使基层表面粉化,形成浆水。

(3)冬季水分积聚成冰,春融解冻时重车作用造成翻浆。

(4)沥青面层厚度较薄,空隙率较大,未设置下封层和没有采取结构层内排水措施,促使雨(雪)水下渗,加速翻浆的形成。

(5)表面处治和贯入式面层竣工初期,由于行车作用次数不多,结构层尚未达到应有密实度时遇到雨季,使渗水增多,造成基层翻浆。

2.3.6桥头跳车

(1桥涵两侧填土由于作业面狭小压实不到位,致使填土压实度不足,在行车的作用下易使路基压缩下沉,产生桥头跳车。

(2)桥涵两侧填土与台身刚度相差较大,造成沉降不均匀而造成桥头跳车。

(3)桥涵基础下沉,桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周或处理不当。

(4)在桥涵与路基结合处,容易产生细小裂缝,雨(雪)水渗入裂缝后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉降。

2.4其它类

2.4.1泛油

(1)表面处治,贯入式路面使用沥青标号不当,针入度过大。

(2)沥青用量过多或集料撒布量过少。

(3)施工气温过低,面层成型慢,在行车作用下集料散失过多。

2.4.2麻面

(1)原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,矿粉和沥青用量不准,在行车作用下细料散失,使路面出现麻面。

(2)沥青混合料在摊铺过程中,由于摊铺机布料器过长,导致混合料离析,摊铺后又没有及时处理,而造成麻面。

(3)沥青面层在碾压时为防止粘轮而使用柴油,使沥青粘结力降低,出现麻面。

2.4.3磨光

(1)上面层细集料或沥青用量过大。

(2)集料质地较软(如石灰岩),磨耗大,石料棱角容易被压路机压碎和汽车轮胎磨损。

2.4.4修补损坏

(1)造成路面修补损坏的原因是多方面的,可能是设计方面的,如修补方案的选择不合理,也可能是施工方面的,如原材料的选用不当、施工质量差等等。均可能导致修补路面的再次破损。

(2)对旧路面原有病害处治不彻底,导致修补后破损再次出现。

3.结束语

本文从设计、施工、养护三个阶段对沥青路面的破损种类和产生的原因进行了分析,但是还有一些病害没有提到,有不对之处在此还希望各位同人见凉。