沥青混凝土路面常见病害的成因与对策分析

李文成

[摘要]就沥青混凝土路面常见病害进行分析,并针对产生病害的原因进行探讨,提出处治这些病害的方法,从而延长沥青混凝土路面的寿命。

[关键词]道路 沥青 病害

中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0810081-01

沥青作为路用结合料,在世界各国得到了广泛的应用,成为公路建设长久使用不衰的一种材料。但由于沥青材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、拥包、推移、坑槽等常见病害,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,缩短了沥青路面使用寿命,增加了道路的维修成本,降低了道路投资效益。

一、沥青混凝土路面病害原因

(一)裂缝。裂缝有横向裂缝和纵向裂缝:横向裂缝表现为裂缝与道路中线近于垂直,有时伴随有少量支缝。这主要是由于沥青面层的低温收缩或者半刚性基层收缩裂缝的反射面产生横向裂缝。纵向裂缝:纵向裂缝表现为裂缝与道路中线大致平行,有时伴有少量支缝。一种原因是沥青面层分幅摊铺时,两幅接搓处未处理好,在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂;另一种原因是:路基压实度不均匀、软基处理不彻底、半填半挖路基处出现的不均匀沉降。

(二)水破坏。所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面病害中最常见的也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间推移,将会造成路面大面积破损。当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,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浆、灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路面表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。

(三)松散。松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。导致松散的情况还有:集料颗粒被足够存的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的;表面离析处往往缺少在部分细集料,离析面上粗集料与细集料相接触,但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随着时间增长,沥青会老化,沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱,孔隙中的水冻结会破坏粘结力,或足够大的摩擦力会破坏离析上面上的集料颗粒而产生松散;沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力,如果混合料密实度不够,集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。

(四)推移。推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工拉缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不整会愈加明显,形成波浪。

(五)泛油。沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节,特别在连续多天高温后,在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实,易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动,产生泛油现象,油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后,如沥青与矿料的粘结力不足,沥青很快会从集料表面剥落并向上移动,产生更严重的泛油现象,在绝大多数情况下,泛油仅产生在行车道上,而且是间断式的片状分布。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。而沥青用量过大的主要原因有:沥青混合料配合比设计的击实功不够;施工过程不严和管理不善;少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。

二、路面病害的处治

在选材方面应有严格的标准要求,路面结构层承载能力应适应当前和在设计年限内交通发展的需要,不能片面追求路面密度,而降低路面标准,在这方面应进行科学的比较。从综合效益来看,由于节省资金造成的路面破坏远比多修几千米路所产生的经济效益大得多。

由于目前我国正处于由计划经济过渡到市场经济,因此,本来属于企业行为的东西政府也进行干涉,部分政府领导将这些工程建设看成本届政府的业绩或者是为民办几件实事之一,施工工期一再缩短,到了严重违背科学规律办事的程度。

施工质量控制。优秀的设计,合理的工期是修筑高质量的基础,科学施工是高质量的保证。材料的选配,特别是集料场应固定,选择能保证施工进度的厂家供料,使材料级配始终处于受控状态。

沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度、延度指标必须严格把关。

沥青混凝土施工期间,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。交付使用的道路,交通运输管理部门应加强运营管理,减小超大型车辆、超限车辆对道路的危害。

三、结束语

形成沥青路面的病害原因有很多,不能够单独归结为某个方面,与设计的科学合理性,施工的规范化,以及超载、超限车辆的控制等都有很密切的关系。当然,随着施工技术水平的不断提高,诸多新方法、新工艺的应用,会大大地延长了沥青混凝土路面的使用寿命,保证车辆行驶的安全性、舒适性、经济性。

参考文献:

[1]崔亚林,沥青混凝土路面常见病害的防治[J].山西建筑,2009.8.

[2]上官路东,浅谈沥青混凝土路面病害及其处治方法[J].山西建筑,2009.9.

[3]许建强,沥青混凝土路面早期病害成因与对策分析[J].中国高新技术企业,2009.7.