沥青混凝土路面病害及成因分析

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沥青混凝土路面病害及成因分析(中国煤炭国际经济技术合作总公司，黑龙江，哈尔滨，150006)【摘要】随着轴载和交通量增大，对沥青混凝土路面提出更高要求，分析病害种类和成因，保证沥青混凝土路面的质量。【关键词】沥青混凝土路面；病害；成因分析。目前我国的公路大部分是沥青混凝土路面。随着轴载和交通量的增大，对沥青混凝土路面提出更高要求，要求路面平整、抗滑无车辙、热稳定性好、弯沉小。木文主要针对裂缝病害和水损坏病害进行阐述和原因分析。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。影响路面产牛.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，在较高温度下•有良好的应力吸收功能。但在冬季收缩变化已远远超出沥青混凝土的极限拉应力，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。(1)反射裂缝。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，在行车荷载的作用下，特别是超重车辆车辆较多的情况下，导致基层开裂，裂缝会逐渐扩展到沥青面层。(2)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。2、纵向裂缝沥青路面产生纵向裂缝主要冇路基填筑质量、通午.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，仍没冇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吋间处于饱和状态，造成地基承载力下降。(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，经过长吋间的重车行车碾压，再加上半刚性基层施工时施工接缝处理不当。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II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冇一定厚度的素土夹层。(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)沥青面层混凝土施工中，沥青混合料在间歇式拌合即拌的吋间过长。(4)基层施工质量不好。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。2、网裂：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。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：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；(二)水损害产生原因分析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人，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，雨水滲入的速度减慢，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混凝土孔隙中。2、表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变。由于沥青混凝土的不均匀性或者局部小面积的沥青混凝土的实际空隙率较大，自由水也能逐渐渗入到表面层和中面层，滞留于中面层和底面层之间或存在于表面层和中面层的空隙当中，在车辆真空吸力的作用下，使表面层和中面层中部分碎石上的沥青剥落，从而产生两层的坑洞或者表面层产生网裂、沉陷和向外拖移。3、路面出现唧浆、网裂、坑洞水透过沥青面层，滞留在面层与上基层之间或存在于整个沥青面层中，在大量高速行车作用下，自由水产生很大的动水压力并冲刷基层混合料表面，从而造成细料流失，在水的存在下，形成白色灰浆。灰浆又被车辆反复抽吸、压挤，从而通过沥青路面出现的各种形状不一、宽窄不同的裂缝处，或苏它细小薄弱处到达路的表面。结束语沥青路面出现病害的原因和形式多种多样，但使用良好的混合料和摊铺及压路设备，适宜的操作，克服不良人为因素可取的良好效果。参考文献：[1]《公路养护技术规范》(JTGH10-2009),人民交通出版社，2009。[2】市政公用工程管理与实务，中国建筑工业出版社。2007。[3】《公路沥青路面施工技术规范》[S]HGF40—2004。[4】《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)，人民交通出版社，2000o