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1、沥青混凝土路面病害成因研究 【摘要】本文从材料、设计、施工工艺、环境因素以及超载几个方面对沥青混凝土路面病害成因进行分析,为沥青混凝土路面工程应用提供参考。【关键词】沥青混凝土路面,病害,成因中图分类号:TU528.42文献标识码:A文章编号:随着我国各级公路建设力度的不断强化及规模的不断扩大,沥青混凝土路面由于行车平稳、舒适、噪音小,以及可调节的强度能适应不同的交通量的需要,被广泛地应用到各级公路建设中。但在使用过程中,有些路面出现了车辙、拥抱、松散、搓板、网裂、龟裂、泛油等病害,甚至导致大面积的破坏并失去了
2、原有的使用能力,这些病害与原材料选择、路面设计、施工工艺,环境因素,以及养护等都有着密切联系。因此,寻找沥青混凝土路面病害的成因,针对沥青路面损害原因在设计、施工中加以克服,对保证沥青路面使用性能、延长沥青路面使用寿命有着指导意义。1内部因素1.1材料选择不当1.1.1沥青8沥青的选择依据不仅有气候因素,还同交通荷载、路面结构设计、混合料类型、水文地质条件及设计寿命密切相关。沥青质量不佳,如含腊高,或是沥青含量偏少,还有就是沥青标号过高不适宜当地气候条件,在天冷时沥青发脆,粘结力不足,在行车的作用下松散。而且单纯
3、的根据沥青某些技术指标来选择沥青存在片面性,会影响沥青混合料的性能。1.1.2矿料按技术规范要求,矿料必须干净,各种矿料必须达到规范要求,强度通过压碎值试验检测,尺寸规格通过筛分试验检测。在实际施工中难免出现砂料含泥量大、矿料超粒径多、部分路段水泥稳定级配差、缺少砾石等骨料、砂土等细粒料含量多等现象,这些都会加剧了路面破坏。1.1.3沥青混合料沥青混合料必须具有高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性、抗疲劳性能、耐久性和表面服务功能等。沥青混合料的高温性能首先取决于矿料的骨架,尤其集料的相互嵌挤作用,矿料级配对沥青
4、混合料高温稳定性起决定性作用;沥青混合料的低温抗裂性能则主要取决于沥青结合料的低温拉伸形能力;沥青混合料的水稳性取决于沥青与矿料界面的粘结力,尤其是矿料品种;抗疲劳性能取决于集料性质、矿料级配等因素;沥青混合料的耐久性与沥青的老化速率密切相关,为了减轻沥青的老化速率,混合料的空隙率应小些。8沥青混合料的性能要求往往相互矛盾首先,如高温性能和低温性能就是一对矛盾。为了提高高温抗车辙能力,尽量多采用粗集料,减少用油量,采用较稠沥青,但这种沥青混合料易产生低温开裂,而提高低温抗裂性能,则要求增加用油量,采用较密级配、标
5、号较高的沥青,但其易出现车辙、泛油、拥包;疲劳耐久性和耐久性要求混合料的低空隙与抗滑低噪声要求的高空隙又是一对主要矛盾。沥青混合料选择不当,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,将会使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。1.2设计不合理现阶段,设计工作相对滞后,具体表现在:1.2.1设计参数路面结构在行车荷载作用下主要表现为动态加载效应,国外在近几年有采用动态摸量反映沥青混合料设计参数的趋势,并研制了相应的仪器设备。而我国目前仍以静态回弹摸量作为设计参数。1.2.2设计方法8设计不合
6、理,一方面设计部门在进行路面设计时,普遍采用项目工程可行性研究时进行的交通量调查和远景交通量预测成果,以规范规定的BZZ-100进行轴载换算和路面结构厚度计算,而不是根据实际轴载进行设计,采用的累计轴载次数往往比实际轴载折算的低几倍。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求。但设计未考虑在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。另一方面,路面设计厚度存在问题。路面设计厚度的依据是设计年限内的当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计的交通量分为一定车型的标准交通量与另一类型的非标准
7、交通量,然后确定非标准车的轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的当量轴次,计算路面设计弯沉和结构厚度。但生活中车辆的实际轴载远大于设计轴载,设计路面实际承受的当量轴次永远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。1.2.3参数取值路面设计的另一个非常重要的内容是结构层混合料设计,设计单位真正通过室内外材料试验确定材料设计参数的很少,多数参数取值采用了规范推荐取值范围的中值进行设计。1.3施工工艺缺陷施工缺陷形成常见路面病害:1.3.1压实度早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基
8、不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。1.3.2养生不充分8我国公路建设的现状表明,公路分期修筑,沥青面层较薄,有相当比例的半刚性基层养生不充分,铺筑后不久便开裂了。也有不少半刚性基层铺完后来不及铺筑沥青表面层便过冬,无法保证冬天不裂。还有的半刚性基层施工不好,或者习惯于用较多的含水量,或者仍有过