公路瀝青路面常見病害及原因分析

摘要:瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的:有行車荷載因素，也有環(huán)境因素，如溫度變化、濕度變化和冰凍作用等。本文將探討一些常見的病害及其原因和防治措施。

關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;原因分析

1 瀝青路面常見病害

瀝青路面的病害形式可分為裂縫類、松散類、變形類及其他類，以下為幾種常見的病害情況:

1.1 瀝青路面的裂縫

瀝青路面的裂縫包括:橫向裂縫:這種裂縫與路面中線近于垂直，裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩，逐漸發(fā)展而貫通全路幅，貫通的裂縫沿路面大致呈均勻分布;縱向裂縫，大多在半填半挖路基或路面加寬處產(chǎn)生，產(chǎn)生的主要原因是路基壓實(shí)度不足，出現(xiàn)不均勻沉降;龜裂，相互交錯(cuò)的疲勞裂縫，形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂。

1.2 瀝青路面的車轍

瀝青路面表面沿輪跡的縱向凹陷，是瀝青路面特有的一種損壞現(xiàn)象，是在與時(shí)間有關(guān)的荷載因素和氣候因素共同作用下，輪跡帶逐漸產(chǎn)生下洼形變并形成兩條縱向的凹槽。車轍的深度常以輪跡帶外側(cè)凸起部分的峰頂?shù)讲鄣墓鹊椎木嚯x表示。

1.3 瀝青路面的松散

集料和瀝青逐漸脫開并散失。松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面，也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)。

1.4 瀝青路面的水損害

指瀝青路面在存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用，水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生的路面破壞過(guò)程。

1.5 凍脹和翻漿

由于冰凍的作用，路基上層積聚的水分引起路面脹起并開裂，春融時(shí)在行車的作用下產(chǎn)生翻漿。路基的翻漿必然會(huì)導(dǎo)致路面的破壞。

1.6 瀝青路面的沉陷

路面出現(xiàn)沉陷主要是由于路基變形引起，路基壓實(shí)度不足，路基強(qiáng)度和路面承載力差。

2 瀝青路面常見病害原因分析及預(yù)防措施

2.1 瀝青路面裂縫

瀝青路面建成后，都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。并且隨著表面雨水的侵入，導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。就其開裂的主要原因而論，可分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫。

非荷載型裂縫，即不是由行車荷載引起的裂縫，主要是溫度裂縫。溫度裂縫主要表現(xiàn)為橫向裂縫，在冬季氣溫驟降時(shí)，瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長(zhǎng)，同時(shí)勁度急劇增大，超過(guò)混合料的極限強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變，便會(huì)產(chǎn)生開裂。

非荷載型裂縫的另一種類型是縱向裂縫，縱向裂縫主要是由于路基不均勻沉降引起的。還有一種原因就是在冰凍地區(qū)的瀝青路面上，由于路基凍脹引起的裂縫。

荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫。龜裂、網(wǎng)裂均屬這種類型。龜裂是由于路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的。另外，基層排水不良，低溫時(shí)瀝青混合料變硬或變脆，也可能造成龜裂。

2.2 瀝青路面水損害

瀝青路面的水損害是指瀝青路面在存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時(shí)由于水動(dòng)力的作用瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生的路面破壞過(guò)程。水損害一般發(fā)生在雨季，破壞之前一般先有小塊的網(wǎng)裂等。

2.3 凍脹和翻漿

瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期，道路翻漿是多種因素綜合作用的結(jié)果。這些因素主要指水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個(gè)主要因素。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個(gè)自然因素，缺少任何一個(gè)因素都不可能形成翻漿。

2.4 瀝青路面的沉陷

在一些高填方和半填半挖路段，碾壓機(jī)械很難達(dá)到需要壓實(shí)的位置而使填方路堤的下部無(wú)法壓實(shí)，導(dǎo)致沉陷，有些橋梁橋臺(tái)的后部填土壓實(shí)不夠，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象。地基在其上路堤和路面恒載長(zhǎng)期作用下逐漸產(chǎn)生沉降，主要是地基內(nèi)部各個(gè)不同土層在其上恒載長(zhǎng)期作用逐漸產(chǎn)生的固結(jié)變形。為了減少橋頭填土沉降，在橋臺(tái)臺(tái)背填土采用石灰土或水泥土。

2.5 瀝青路面的表面功能衰減

瀝青路面的表面層直接承受車輛行走，它經(jīng)受車輪對(duì)它的撞擊、磨耗，所以，瀝青面層應(yīng)具有良好的抗滑性能和優(yōu)良的平整度。使瀝青路面抗滑性能迅速下降的原因主要有:

瀝青標(biāo)號(hào)過(guò)大，瀝青用量過(guò)多，路面漸漸泛油，構(gòu)造深度下降，甚至變成光滑的油面;粗集料不耐磨，迅速磨光。

2.6 橋面鋪裝的破壞

橋面瀝青混凝土與橋面水泥混凝土鋪裝逐漸脫開，路面材料在車輪的反復(fù)作用下松散脫落，產(chǎn)生脫落的主要原因是，水泥混凝土橋面的平整度不好，使局部瀝青混凝土鋪裝層過(guò)薄難以抵抗車輪水平力的作用逐漸剝落形成坑洞。橋面瀝青混凝土鋪裝損壞，其原因如下:

橋面清理不干凈，橋面瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面間有泥土等雜物隔離層，粘結(jié)油撒布數(shù)量不足或被施工車輛帶走，使瀝青混凝土鋪裝層與橋面不能粘結(jié)成一個(gè)連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)，在行車荷載的作用下瀝青混凝土產(chǎn)生剪切變形。

瀝青混凝土鋪裝過(guò)薄，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足以承受重荷載的反復(fù)作用，在輪跡帶處出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，水沿裂縫進(jìn)入路面中，加劇了網(wǎng)裂的擴(kuò)展破壞。

防水層抗?jié)B能力、抗剪強(qiáng)度不足。

防止橋面瀝青混凝土鋪裝層損壞的措施如下:橋面應(yīng)嚴(yán)格控制標(biāo)高和縱、橫向平整度，以保證瀝青混凝土面層均勻的鋪裝厚度;提高橋面水泥混凝土鋪裝層的抗?jié)B、抗腐蝕和抗凍融性能。應(yīng)對(duì)水泥混凝土鋪裝層明確提出抗?jié)B和抗凍融指標(biāo)，并摻入適量的抗鹽腐蝕劑;水泥鋪裝層上設(shè)防水層;采取措施解決原材料質(zhì)量和顆粒組成變易性大的問題，提高瀝青混凝土的均勻性。加強(qiáng)施工管理，消除拌和、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)攤鋪中的集料離析。

結(jié)論

本文結(jié)合本人的工作經(jīng)歷，總結(jié)了瀝青路面常見的病害，即裂縫類、松散類、變形類等，并且針對(duì)具體類型的裂縫、水損害、凍脹和翻漿、沉陷、表面功能衰減，并且重點(diǎn)介紹了橋面鋪裝的破換與防治措施等，這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對(duì)以后的公路工程實(shí)踐應(yīng)比較有意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]吳贛昌著.半剛性路面的溫度應(yīng)力分析，北京:科學(xué)出版社，1995.10.

作者簡(jiǎn)介:鄭教弄:本科，畢業(yè)于北京交通大學(xué)土木工程專業(yè)(公路與橋梁)。