沥青混凝土路面病害防治措施

沥青混凝土路面病害防治措施第一节沥青路面病害定义及分类分级一、沥青混凝土路面破损定义沥青路面病害的类型主要有坑槽、松散、拥包、翻浆、沉陷、泛油、车辙、网裂、龟裂等，根据交通部《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2—2001）中规定，各种沥青路面病害定义如下：1坑槽：路面破坏成坑洼状，平均深度大于1cm，面积在30cm2以上。2松散：路面结合料失去粘结力，集料松动，面积在0.05m2以上。3拥包：路面局部隆起，平均高度在1.0cm以上。4翻浆：路面、路基湿软出现弹簧、破裂、冒浆现象。5沉陷：路面、路基有变形，路面下凹，平均深度在1.5cm以上。6泛油：高温季节路面沥青被挤出，表面形成薄油层，行车出现轮迹。7车辙：路面上沿行车轮迹产生，深度在1.0cm以上的纵向带状凹槽。8龟裂：缝宽3mm以上或缝距10cm以内，面积在1m2以上的块状不规则裂缝。9网裂：缝宽1mm以上或缝距40cm以内，面积在1m2以上的网状裂缝。二、沥青路面破损分类分级沥青路面破损受到路面类型、环境因素、地理位置、气象条件、交通荷载、材料条件、排水条件、施工条件、管理水平等因素的影响，病害产生的破坏机理和发生原因也不尽相同，有时是一种因素作用的结果，有时是多种因素共同作用的结果。从总体上讲路面破损分为二大类：结构性破损和功能性破损。三、高速公路沥青路面破损分析（一）、结构性破损结构性破损是由于路面各层或某一层的承载能力降低引起的，对于半刚性路面的结构破坏通常是由于整体性半刚性材料层底面拉应力超过容许值产生的，其结构层底面拉应力引起的疲劳破坏首先从底基层底面开始，并逐渐向上延伸，接着半刚性基层产生疲劳破坏，反映在沥青表面层上往往是裂缝的产生，特别是横向裂缝，最后导致整个路面结构层结构性破坏。1、局部裂缝：局部裂缝一般是路面使用3-5年后发生的，其表现多是细线状裂缝，引起局部裂缝的原因可归纳为基层或路基的压实度不均匀、施工质量控制不严格及局部材料质量等问题。严重的局部性裂缝将导致结构性的破坏。2、车辙：车辙是在道路横断面上由于车辆轮胎反复行使久而久之产生的一种路面沉陷现象。产生车辙的原因可归纳为重载交通的作用、渠化交通和路面材料质量低下等。3、桥头跳车：桥头跳车现象发生在桥和涵洞等构造物与路面交接的部位，是由于路面材料压实不均匀而产生的与构造物间的高差所致。4、剥落、松散和坑槽：由于沥青混合物骨料和沥青粘结性下降产生的骨料松散、脱落、严重的将形成坑洞。导致这一现象的原因是骨料质量差和混合物浸水分离。5、刨光：刨光是路表面材料光滑，轮胎走过时易于滑动的现象。导致这一现象的原因是混合物的质量不佳及碾压不足。6、波浪、拥包和泛油：波浪是沿道路纵向形成的一种波长较短振幅较大的凹凸现象。拥包是表面的局部隆起。泛油则是路面上发生沥青浸出的现象，由于沥青浸出表面层降低了路面的抗滑性能，导致这一现象的原因是沥青材料质量差和施工控制不良。7、修补：修补不良也是一种破损。修补后的路面由于与原路面存在结构材料差异而衔接不良。修补后往往会导致路面的不平整。8、路面透水雨水或雪水沿着路面孔隙、横向裂缝、纵向裂缝逐渐渗入路面内部，在车辆荷载及冻融作用下，再加上沥青老化，沥青与骨料间的裹附能力降低，造成路面松散、翻浆坑槽等病害，影响道路的正常运行。（二）、功能性破损功能性破损是由于路面提供给道路用户的服务功能下降引起的，反映在路面上则是平整度降低和车辙的加深，影响高速行车的安全性和舒适性。1、横向裂缝：横向裂缝常在温度变化大的地区发生，由于路面温度收缩产生纵向近似等间距的横向裂缝。横向裂缝一般贯通整个宽度，纵向间距受到路面结构物材料、地区温差不同的影响约为5m—50m不等。2、纵向裂缝：沿路面行车方向产生的长裂缝，纵向裂缝常以单条裂缝出现，温度和路基出现不均匀沉陷是产生纵向裂缝的重要原因。3、龟裂：路面由于压实不足，路基下沉等原因产生的小网格式的网状裂缝。由于其形状像乌龟背壳，故称为龟裂。4、块裂：路面上产生的不规则的大网格式网状裂缝。第二节高速公路沥青路面病害及病害原因分析一裂缝病害及裂缝产生原因分析沥青路面出现裂缝的原因和裂缝出现的形式多种多样。影响里路面产生裂缝的主要因素有：沥青质量、沥青混合料性质、基层材料性质、气候条件、交通量变化、通行车辆类型变化以及施工质量的影响等。沥青路面出现裂缝的主要形式为：纵向裂缝、横向裂缝以及网裂、龟裂等不规则裂缝。1、横向裂缝横向裂缝是沥青路面病害的常见病害之一。导致路面裂缝的原因多种多样，主要有温度变化、地基变形、半刚性基层材料自身原因造成的温度反射裂缝、行车荷载、疲劳裂缝等因素。从横向裂缝的表现形式主要分为以下几种。（1）低温横向裂缝。就沥青混凝土自身材料性质而言，沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料，其温度收缩系数为25×10–6~40×10–6，在较高温度下具有良好的应力吸收功能。但在冬季，一次较大的温度变化产生的拉应力可能达到300×10–6~500×10–6之间，此种收缩变化已远远超出沥青混凝土的极限拉应力，从而，在沥青面层薄弱处就会产生裂缝，薄弱处越多，产生的横向低温裂缝就越多。（2）温度疲劳裂缝。由于环境气温反复升降，特别是我国北方地区，冬夏温差变化较大，在**、**地区，在沥青面层中产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。（3）反射裂缝。高速公路路面基层如果采用半刚性基层材料，半刚性基层成型后明显或隐约存在裂缝，基层裂缝间距一般在15~30m。在行车荷载的作用下，特别是超重车辆车辆较多的情况下，半刚性基层底部产生过大的拉应力，导致基层开裂。随着荷载的反复作用，裂缝会逐渐扩展到沥青面层。反射裂缝一般会贯穿路面半幅全宽范围，在高速公路上此种横向裂缝有规律大致等距离分布，只是产生的距离有远有近，一般间距为150~200。（4）桥头路基不均匀沉陷出现的裂缝。由于桥头路基填土压实度不够以及对原地基未做适当处理，使邻接构造物的路面明显出现不均匀下沉，沉降引起的沿桥涵台背方向的横向裂缝。裂缝出现的早晚主要取决于地基的施工质量、填土高度、压实度及交通量等因素。（5）其它原因造成的裂缝主要有路面施工工作接缝开裂，桥面铺装水泥混凝土纵缝质量不好而引起的开裂等。2、纵向裂缝沥青路面产生纵向裂缝主要有路基填筑质量、通车后地基的整体稳定性、路基填料本身原因等原因。（1）路基填料采用开山出来的炮渣材料，填料颗粒粒径较大，压实度不易控制，虽然采取开台阶等一系列施工措施，仍没有能够保证足够的施工质量。此为典型的路基损坏造成的沥青路面开裂现象。（2）高填方路基段落，路基施工质量控制不严而造成路基失稳，从而引起路基的不均匀沉降，同样为路基损坏造成的沥青路面开裂。（3）由于路基填方材料的不均匀性，影响了路基的整体性能。雨季两侧边沟积水的情况下，对外侧路基浸泡使粘土地基和路基含水量相对长时间处于饱和状态，造成地基承载力下降，路基整体强度降低，在重车荷载的反复作用下，产生路面纵向开裂。此类裂缝的位置通常处于外侧行车带附近，在雨季后开始出现轻微裂缝，随着冬季温度的下降，在温度应力作用下裂缝继续发展，经过几年的行车碾压和温度变化，裂缝逐渐加宽并且贯通。（4）当沥青路面出现轻微裂缝或其它原因引起沥青表面的自由水进入路面基层，特别是半刚性基层材料，水份不能够及时派出，经过长时间的重车行车碾压，再加上半刚性基层施工时施工接缝处理不当，在基层的施工工作接缝薄弱环节上就容易产生纵向裂缝，从而反射到沥青路面的表面层上，出现连续有规则的纵向裂缝。此类裂缝的发生需要较长时间的发展，一般在通车后几年后才能反映出来。3、不规则裂缝高速公路沥青路面表面或早或迟都会出现局部小块的形变，形成网裂、龟裂、块裂等不规则裂缝，并且通常伴有盆状或槽状沉陷。产生不规则裂缝的主要原因有：（1）半刚性材料层之间或半刚性层下下部有一定厚度的素土夹层。素土夹层遇水潮湿后，使路面承载能力下降，载重车辆通过时容易产生“弹簧”现象，经过不断的拉伸变化，从而引起沥青面层混凝土产生疲劳破坏，在薄弱表面容易产生不规则裂缝。（2）半刚性基层厚度不足，而其下底基层又不是半刚性材料的路面结构，特别是在路基压实度不够或承载能力降低的情况下，也会产生不规则裂缝。（3）在沥青面层混凝土施工中，沥青混合料在间歇式拌合即拌的时间过长，拌合温度过高或贮存时间过长，都会使沥青混合料中的沥青氧化变硬，造成沥青对拉应变特别敏感，一但在行车荷载的作用下拉应变超过了沥青混凝土的抗拉能力，就会产生不规则裂缝。（4）基层施工质量不好，基层在施工时混合料拌和不够均匀，混合料级配、含水量、厚度和压实度不均匀，表面不平整，集料离析等因素造成基层整体不均匀性较大，在行车道上经过重车荷载的不断碾压，在基层的薄弱处逐渐反映到沥青面层上来，出现带有伴有盆状或槽状沉陷的不规则裂缝。二、水损坏病害及水损坏产生原因分析（一）、水损坏主要表现形式水损坏的范畴较宽，一般认为只要是路面结构层透入水后使路面产生的早期破坏现象，都可称为水损坏。从表现形式上水损坏有：自上而下的水损坏，通过动水压力作用，水使沥青膜从集料表面脱落，失去附着力的过程，表现为松散、脱落、掉粒、坑槽。自下而上的水损坏，水分通过各种途径进入路面结构层内部，对沥青层内部或半刚性基层造成冲刷，沥青混合料在水的作用下油石剥离，沥青路面结构层强度降低，半刚性基层受水侵蚀后水稳定性减少，半刚性基层承载能力降低。表现为唧浆、裂缝、网裂和坑洞等。1、松散：松散是沥青与集料粘附性差导致的混合料水稳定性不足，集料由于丧失相互间的粘结而逐渐酥软直至松垮并逐渐流失，表现为麻面或大小不一的坑洞。松散的发生往往是在某个水稳定性不足的沥青结构层整体性发生，尤其是表面层，长期暴露于自然环境中，并经受车辆荷载的反复作用，极易引发沥青剥落而松散。2、网裂：一般认为路面轮迹带产生的网裂是路面结构承载能力不足的标志，说明路面产生了荷载型的结构破坏。由于水损坏造成的网裂一般是由于水分在路面结构中从下向上作用，造成了沥青面层内部混合料的剥落、松散，或基层混合料的冲刷、脱空，在行车荷载的作用下导致沥青面层混合料产生龟裂，进一步发展的结果就是坑洞和沉陷。3、唧浆：外界水不断渗入并积存于基层顶面，基层结合料在水的浸泡下形成泥浆或灰浆，行车荷载的反复挤压和泵吸作用下，从裂隙中冒出来，这种现象称为唧浆。产生唧浆必须要有水进入和灰浆挤出的通道，唧浆现象中，水侵入路面结构内部的途径大多是路面上已经出现的裂缝，同时，强大的有压水通过沥青层的空隙也能穿透结构完整的沥青面层，松散严重而未产生裂缝的路面也有灰浆出现。4、坑槽：坑槽根据面积大小可以分为点状坑槽和块状坑槽，是沥青面层松散深度和面积不断加大，水损坏发展到后期产生的现象，是唧浆进一步发展的结果。5、沉陷：水损坏引起的沉陷一般与唧浆现象同步发生。随唧浆的发展，基层结合料不断地被溶蚀并挤压到路表，造成基层顶面的不断脱空，沥青面层也就随着这种基层材料的流失不断下陷；沉陷变形过大导致沥青面层开裂，水侵入路面的途径更加通畅，使唧浆现象更加恶化，形成恶性循环。在沉陷位置钻芯取样时，有些芯样面层已经碎裂，有些表面层比较完整，但中下面层已经全部松散和剥落了。6、伴随裂缝的水损坏现象：裂缝类病害加剧了路面的破坏。裂缝打通了水分进入路面结构的通道，在动水压力下一部分水分沿着路面的薄弱面进入路面体系中，反复的动水压力下导致路面唧泥从而产生内部更大的损坏。在调查中发现，由于温度造成的横向裂缝是不可避免的，该类裂缝如未得到及时的处理，往往在行车道轮迹带部位出现沉陷、网裂、唧浆现象。（二）、水损害产生原因分析无论是何种级配的路面结构层，降水进入沥青面层后，根据水滞留的位置不同，在大量高速行驶的车辆，特别是重型货车作用下，可以产生不同的水破坏现象。1、表面层产生坑洞表面层为半开级配沥青混凝土的空隙率较大或者由于密实性沥青混凝土的压实度不够和不均匀性较大，以及局部小面积的实际空隙率较大，在雨雪过程中，水渗入表面层，在中面层为Ⅰ型密实性且空隙率较小的情况下，雨水渗入的速度减慢，从而造成水分滞留于表面层于中面层之间和表面层的沥青