沥青混凝土路面检测与病害原因分析

周 伟 孙 伟 左雨峰

(镇江市建科工程质量检测中心有限公司，江苏 镇江 212002)

沥青混凝土路面检测与病害原因分析

周 伟 孙 伟 左雨峰

(镇江市建科工程质量检测中心有限公司，江苏 镇江 212002)

运用路面现场弯沉检测、取芯与实验室取样检验等综合检测方法，得到了路面现状性能指标结果，并分析了路面病害的产生原因及分布规律，在此基础上提出了病害防治措施。

沥青路面，检测，公路，路面病害

0 引言

近年来，随着交通事业的蓬勃发展，沥青混凝土路面在市内公路与道路工程中的应用越来越普及，同时机动车辆的数量爆发性增长，使得路面负荷不断加重。沥青路面在带来良好的行车舒适性的同时，也出现了一些棘手的问题有待解决，疲劳破坏问题便是其中之一。对镇江地区某道路工程(丹徒段)高等级公路双向车道路面主要病害类型进行全面调查，发现该高速公路的损坏形态有多种，存在各式各样的裂缝，如横向、纵向裂缝和龟裂等；也有各种类型的变形，如坑槽、车辙等。这些损坏现象，有时单独出现，有时则几种形态同时出现，显得错综复杂。

该文通过道路综合检测分析造成这些损坏的原因，找出路面病害的分布规律。

1 工程概况

某道路工程(丹徒段)总长度5.021 km，按照城市主干道Ⅰ级技术标准设计，道路红线宽度70 m，路基宽度为50 m，其中快车道为21 m。道路结构形式为：4 cm AC-13C普通沥青混凝土上面层，5 cm AC-16C普通沥青混凝土中面层，6 cm AC-20C普通沥青混凝土下面层；32 cm二灰碎石基层，20 cm 10%石灰土，地质情况良好。该道路工程于2009年8月完成沥青混凝土面层施工。

2 路面综合检测与调查

2.1 路面整体状况

据调查，该路段交通量达6 000辆/d左右(混合双向交通)，其中重型车辆约占1/4。投入使用后，该路段陆续出现了车辙。通过现场调查，目前路面主要病害为龟裂、坑槽、车辙。龟裂主要分布在第一、二车道，且龟裂面积较大，覆盖整个车道。坑槽主要分布在第一车道，面积大小不一，最严重路段坑槽面积约1 m2。车辙主要发生在第二车道的轮迹带处，通过现场检测，车辙最深处为5.5 cm。

2.2 现场取芯与室内试验

2.2.1 现场取芯芯样状态检测分析

为了了解各结构层厚度分布情况、各面层之间的粘结情况以及初步判断各种病害对路面不同影响程度，分别在车辙、坑槽、龟裂、开裂松散处与表面完好处取面层芯样总计25个，编号1～25，其中2号、3号为坑槽处芯样，9号～11号为车辙处芯样，14号、15号为龟裂处芯样，19号、20号为裂缝处芯样，其余为表面基本完好处芯样。取基层芯样共计7个，编号1～4，其中1号为坑槽处芯样，2号为车辙处芯样，3号为龟裂处芯样，4号为裂缝处芯样，5号～7号为表面基本完好处芯样。

各部位芯样完整性分析：

面层状况分析如下：

1)从芯样的完整性来看，面层基本较为完整，除坑槽、龟裂、裂缝等危害位置处，其余基本能取出较为完整的芯样，完整芯样占到总数的71.43%；

2)芯样侧壁孔洞较多，沥青混合料空隙率较大，直接影响路面的使用品质；

3)芯样面层整体厚度小于设计厚度，沥青混凝土面层总厚度达不到设计要求，合格点率为0%，其中上面层厚度合格点率为27%、中面层厚度合格点率9%、下面层厚度合格点率55%。

基层状况分析如下：

1)基层芯样完整性为100%；

2)基层芯样表面密实平整、侧壁空隙较少；

3)基层芯样整体厚度达不到设计要求，合格点率为0%。

2.2.2 室内试验分析

1)混合料级配、沥青含量。

该路段路面上、中、下面层分别使用AC-13C型、AC-16C型、AC-20C型沥青混合料，经检验，各面层路面沥青混合料的级配实际生产情况均偏离目标配合比的设计，各层混合料中0.075 mm筛孔通过率偏高，且中、下面层混合料中存在超粒径的情况；经抽检，AC-13C型沥青混合料(上面层)含油量4.4%，低于4.8%设计配合比要求；AC-16C(中面层)含油量4.0%，低于4.4%设计配合比要求；AC-20C(下面层)含油量3.8%，低于4.3%设计配合比要求。

2)集料粘附性与基层抗压试验。

集料粘附性试验采用规范中的水煮法，测定其粘附性等级，结果显示该路段集料的粘附性均为4级，能够满足集料粘附性要求；同时对该路面基层芯样进行无侧限抗压强度试验，结果表明该路段基层抗压强度不满足5.0 MPa设计等级要求。

3 路面病害原因与防治措施

3.1 路面病害原因分析

该公路在使用仅三年时间内路面出现龟裂、坑槽、松散及车辙等病害，综合检测与现场调查结果分析该路段路面出现以上病害的原因如下：

1)该工程路面面层沥青混合料空隙率较大，面层矿料级配与目标配合比相差较大，0.075 mm筛孔通过率偏高，容易造成粉胶比偏高，沥青胶结料粘附性降低；同时沥青混合料存在超粒径的情况，易使混合料密实型的骨架遭到破坏。以上情况的出现，使沥青混合料在动水压力作用下极易发生坑槽、龟裂等早期病害。

2)该工程选用的是普通沥青，在粘性上不如改性沥青，另外沥青混凝土面层空隙率过大，再经过车辆荷载的作用，二次压密，极易造成沥青混凝土开裂。早期出现轻微裂缝，路面开裂后，雨水下渗，再经过车辆荷载的重复作用，最终造成大面积的龟裂、松散、坑槽等现象。

3)面层厚度偏薄，厚度不足将导致混合料难以压实，出现压实度不足的现象。通过对上、中、下面层与基层车辙盆面积百分率分析，该路段的基层未见明显变化，上、中、下三层厚度均有不同程度的变化，但下面层车辙盆面积所占比例较上、中面层高，表明该路段车辙主要产生在下面层。

3.2 路面病害防治措施

1)原材料质量和混合料质量严格按GB 50092沥青路面施工及验收规定的要求进行选定、拌制和施工。

2)合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，然后用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化；铲除敷贴料，对缝壁涂刷0.3 kg/m2～0.6 kg/m2改性粘结材料(XJB、克莱孚等)，再铺筑新混合料。

3)沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下层的良好连接；并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。

4)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作。使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求。上基层必须采用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料。

4 结语

通过合理的综合检测手段，并结合科学的研究分析，能准确地反映公路沥青路面病害类型及发展程度，路面各结构层的密实程度、混合料级配与集料粘附性，量化路面各层的厚度及抗压强度，能准确地分析路面病害的产生原因。同时根据路面现状与设计、施工资料，结合工程师的经验，提出了沥青路面病害防治的措施，为同类工程设计、施工提供了参考依据。

[1] JTG E60—2008，公路沥青路基路面现场测试规程[S].

[2] JTG F80/1—2004,公路工程质量检验判定标准[S].

[3] JTG H20—2007，公路技术状况判定标准[S].

[4] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

On analysis of asphalt concrete roadbed checking and reasons for diseases

Zhou Wei Sun Wei Zuo Yufeng

(ZhenjiangJiankeEngineeringQualityInspectionCenterCo.,Ltd,Zhenjiang212002,China)

The paper adopts the comprehensive checking methods including the deflection test on roadbed sites, core-taking and lab probe inspection on roadbed sites, concludes the roadbed performance indexes results, analyzes reasons for the diseases and distribution law, and points out the measures to prevent diseases based on the previous points.

asphalt roadbed, inspection, road, roadbed diseases

2015-05-22

周 伟(1982- )，男，工程师； 孙 伟(1987- )，男，助理工程师； 左雨峰(1983- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)22-0147-02

U416.217

A