淺談瀝青路面病害產(chǎn)生的原因及防治措施
2015-07-06
1.概述
瀝青路面病害產(chǎn)生原因主要集中在兩個(gè)方面：一方面由于路基或基層不良影響而產(chǎn)生病害；另一方面是瀝青路面地面層由于材料、施工方法不當(dāng)和受氣候等自然環(huán)境影響而產(chǎn)生病害。
瀝青路面病害主要表現(xiàn)形式為：a.泛油、油包、波浪、推移；b.麻面、松散、坑槽、露骨；c.車(chē)轍；d.脫皮、肯邊；e.裂縫（縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂、龜裂、塊裂）；f.唧漿；g.搓板。
2.瀝青路面產(chǎn)生病害的原因
2.1路基或基層的不良影響
2.1.1路基
路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是保證路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的先決條件，因此，消除或減輕路基存在的病害，解決由于不良工程質(zhì)量與水文地質(zhì)造成的病害，是確保路基安全與穩(wěn)定和減少瀝青路面病害的關(guān)鍵因素之一。
2.1.2基層
基層是路面結(jié)構(gòu)層中的承重部分，它必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)還應(yīng)具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力性能，并且還應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性。
目前等級(jí)公路基層可分為無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定類(lèi)（又稱(chēng)半剛性）和粒料類(lèi)。
?。?）半剛性基層對(duì)路面的影響
雖然半剛性基層材料整體性強(qiáng)、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好，但也存在一些缺點(diǎn)，如：抗變形能力低，在溫度或濕度變化時(shí)易產(chǎn)生開(kāi)裂，當(dāng)瀝青面層較薄時(shí)，易形成反射裂縫，影響路面的使用性能。半剛性基層的收縮開(kāi)裂，對(duì)于含土較多的材料以干縮為主，對(duì)于含集料較多的材料以溫縮為主。而它的抗裂性能以溫縮抗裂系數(shù)與干縮抗裂系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)?？沽严禂?shù)越大，材料的抗裂性能越強(qiáng)。根據(jù)上述分析，為將裂縫減少到最低程度，就需根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件與基層所處的環(huán)境來(lái)確定半剛性基層的類(lèi)型與配合比。另外，在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用二灰穩(wěn)定類(lèi)基層，二灰砂礫類(lèi)集料含量約75%時(shí)[1]，抗干縮能力均強(qiáng)，它適用于不同地區(qū)。
?。?）粒料類(lèi)基層對(duì)路面的影響
粒料類(lèi)基層可分為嵌鎖型和級(jí)配型兩種，在設(shè)計(jì)、施工中以級(jí)配型粒料基層為主。級(jí)配型粒料基層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性直接影響到路面的使用，而其強(qiáng)度與穩(wěn)定性在很大程度上取決于集料的類(lèi)型（碎石、礫石和碎礫石）、集料的最大粒徑和級(jí)配以及混合料中0.5mm以下細(xì)料的含量及塑性指數(shù)[2]。同時(shí)，還與其密實(shí)度有關(guān)。
當(dāng)雨水進(jìn)入瀝青面層或基層的孔隙和裂縫時(shí)，如果排泄不暢就會(huì)使孔隙和裂縫中充滿(mǎn)自由水，在行車(chē)荷載的壓力下，向四周沖擊并攜帶基層的細(xì)料，而行車(chē)荷載瞬時(shí)消失后，沖擊作用馬上消失，則細(xì)料沖出一段距離后沉淀，這樣水已對(duì)基層產(chǎn)生了沖刷過(guò)程，通過(guò)不斷地沖刷形成唧漿現(xiàn)象。如果施工不當(dāng)，造成基層材料不均勻，局部孔隙過(guò)大，以及基層表面的浮灰沒(méi)有消除或清理不干凈，另外，基層的碾壓和養(yǎng)生質(zhì)量都是影響其抗沖刷能力的重要因素。
2.2瀝青路面面層的原因引起的破壞
2.2.1瀝青混合料及進(jìn)場(chǎng)材料的影響
?。?）采用優(yōu)質(zhì)瀝青，并且瀝青標(biāo)號(hào)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工季節(jié)及氣溫、路面類(lèi)型、礦料性質(zhì)和施工方法等予以選用。
?。?）采用潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)、有足夠強(qiáng)度和耐磨性能以及良好顆粒形狀的碎石，硬度大、棱角尖銳的砂、石屑及高質(zhì)量礦粉。
（3）瀝青混合料的空隙率影響。孔隙率太大，不僅會(huì)滲水，影響基層及路基的強(qiáng)度和承載能力，影響使用壽命，還直接影響瀝青混合料的疲勞壽命，加速瀝青老化，在壓實(shí)過(guò)程中容易產(chǎn)生變形，形成車(chē)轍?？紫堵侍?，在荷載作用下，集料和瀝青都沒(méi)有稍微松動(dòng)的余地，便只能向側(cè)邊擠出，也將會(huì)產(chǎn)生車(chē)轍。沙慶林《多碎石瀝青混凝土》一文中闡述到怎樣解決孔隙率太大、太小的問(wèn)題：Ⅱ型瀝青混合料中5mm以上碎石含量多，具有較好的構(gòu)造深度（也稱(chēng)紋理深度，是指路面粗糙度而言）；Ⅰ型瀝青混合料中細(xì)料顆粒含量多，具有較小的孔隙率。若將兩者顆粒組成的特點(diǎn)結(jié)合在一起形成一種礦料級(jí)配，就有可能使瀝青路面面層的構(gòu)造深度較深，而孔隙率較小[3]。實(shí)踐證明，多碎石混凝土的使用性能達(dá)到了預(yù)定的目的，它既能提供要求的表面構(gòu)造深度和較小的孔隙率，同時(shí)又具有較好的抗變形能力。
2.2..2瀝青路面施工中遇到的問(wèn)題
?。?）瀝青混合料的拌合
瀝青混合料在拌合與運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冒黃煙、不均勻、沉淀及無(wú)法保證均勻溫度等，而這些問(wèn)題就需要我們?cè)跒r青混合料拌合時(shí)解決好。首先所用的礦料符合質(zhì)量要求，礦料堆放場(chǎng)應(yīng)加蓋，以防雨水，減少礦料的含水量；其次，在拌合過(guò)程中，注意拌合溫度的控制以及瀝青用量的控制[4]。
?。?）瀝青混合料的攤鋪
（Ⅰ）波浪形基層的攤鋪，不必考慮攤鋪厚度的均一性。在波浪地段，即使攤鋪很平整，碾壓后仍會(huì)出現(xiàn)與基層相似的波形。因此對(duì)有波浪的基層應(yīng)在凹陷處預(yù)先鋪一層混合料并壓實(shí)。
?。á颍備仚C(jī)攤鋪的速度影響瀝青面層的厚度，這就需要合理調(diào)整攤鋪機(jī)的厚度調(diào)節(jié)器。
?。á螅r青混合料的性質(zhì)不穩(wěn)定，易使攤鋪層厚度發(fā)生變化，這就需要不斷改變熨平的工作迎角。另外還應(yīng)嚴(yán)格控制礦料的粒徑，使最大粒徑小于攤鋪厚度的一半，這樣就可以有效地控制生產(chǎn)裂紋、拉溝等病害。
（3）瀝青混合料的壓實(shí)。如果壓實(shí)不足，導(dǎo)致孔隙率增大，會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍；過(guò)壓將會(huì)使礦料破碎反而使壓實(shí)度降低或孔隙率過(guò)小，出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)。因此，必須控制碾壓的溫度，速度與遍數(shù)、壓實(shí)作業(yè)程序。
2.2.3潮濕季節(jié)對(duì)路面的影響
實(shí)踐證明：瀝青面層的破損，大多由于降落在路面表面的水，通過(guò)路面裂縫、接縫或面層孔隙滲透到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部而產(chǎn)生。此外，道路兩側(cè)有臨時(shí)滯水時(shí)，水分也有可能進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。若對(duì)滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分缺乏有效的控制和處理，就會(huì)導(dǎo)致路面面層的破壞。
2.2.4氣溫
?。?）當(dāng)瀝青面層在高溫下的抗壓強(qiáng)度和抗彎剛度不足時(shí)，就會(huì)在經(jīng)常變車(chē)檔變速行車(chē)的路段上出現(xiàn)推移和車(chē)轍、擁包等破壞現(xiàn)象。
?。?）瀝青路面在低溫時(shí)，它的強(qiáng)度和剛度都提高了，但抵抗變形的能力卻降低了。在氣溫降低時(shí)，面層材料因受基層和周?chē)牧系募s束，不能自由伸縮，于是產(chǎn)生很大的張拉應(yīng)力，這一應(yīng)力超過(guò)面層材料的容許值時(shí)面層就發(fā)生開(kāi)裂。
?。?）在高溫情況下，應(yīng)在混合料中增加粗集料的含量，保護(hù)良好的級(jí)配以形成穩(wěn)定而密實(shí)的骨架結(jié)構(gòu)。在低溫情況下，應(yīng)選用稠度較低的瀝青，在混合料中瀝青含量不易偏少，礦粉與瀝青用量比例不宜偏大，或者采用改性瀝青。
2.2.5成型期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)
若路面出現(xiàn)裂縫、麻面、松散、坑槽、漏骨等這些小病害，而不及時(shí)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)，則必將隨著雨水的下滲和行車(chē)載荷的反復(fù)作用，演化成更為嚴(yán)重的網(wǎng)烈、龜裂，以至于路面出現(xiàn)沉陷和變形等大病害。因此經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù)和定期維修，是消除病害、保證行車(chē)暢通、減少瀝青路面破壞的必要手段。
3防治措施
3.1排水措施
3.1.1保證路基地面排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量和需要，使地面水不滲入路基內(nèi)部；另外，地下排水結(jié)構(gòu)物應(yīng)根據(jù)地形、地下水的需要設(shè)置。
3.1.2為了攔截地下水、臨時(shí)滯水或泉水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，可直接在路基頂面設(shè)置由級(jí)配料組成的全寬透水性排水墊層。
3.2處理方法
采取撒鋪不同粒徑和數(shù)量的礦料或重鋪面層或者封層；采用挖基坑修補(bǔ)的方法，也可采取先清除縫中的塵土和雜物，然后用拌和好的瀝青混合料填塞后加以搗實(shí)燙平；或采取挖鋪法進(jìn)行處理?？傊?，根據(jù)不同的病害采取相應(yīng)措施進(jìn)行維修和處理。
4.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，消除瀝青路面病害的產(chǎn)生應(yīng)貫穿于整個(gè)施工過(guò)程（定料源及進(jìn)場(chǎng)材料、混合料的配合比、拌合、攤鋪、壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)）。為了保證瀝青路面的使用品質(zhì)和壽命，應(yīng)加強(qiáng)路基、基層和面層施工的質(zhì)量控制。
