浅析沥青路面病害形成原因及防治对策.doc

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1、摘要沥青混凝土路面作为高等级公路来说是必不可少的面层,沥青混凝土路面施工是公路工程施工中的一道重要工序,沥青路面施工中,前场和后场的工艺控制及质量控制的各个环节对现场施工具有一定的指导作用。这篇论文结合具体工程项目,阐述了所在实习工程的施工工艺、质量控制和沥青路面常出现的病害,并分析了出现病害的原因和提出了防治措施。沥青混凝土作为一种路用结合料,在道路工程得到了广泛的应用,从乡村道路到城市道路,从三级路到高速公路,再到路面面层,均普遍采用,成为了道路建设长久使用的一种材料,但由于沥青混凝土材质本身的差异,以及受设计和施工水平的影响,沥青路面常常出现松散、冻胀翻浆、水损害、沉陷、开裂泛油、松散、

2、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命使得行车不顺畅,造成路面使用年限的缩短。 关键词:高等级公路;沥青路面;病害成因及预防;石家庄铁道大学毕业论文目录第一章 绪论.51. 课题背景.52. 沥青混凝土路面介绍.5第二章 工程项目概况.51. 项目建设背景.52. 沥青路面的施工工艺.52.1洒透层的施工工艺.62.2铺筑施工工艺.63. 沥青混凝土现场施工工艺控制.73.1准备阶段的质量控制.73.2运输过程的质量控制.73.3摊铺时的质量控制.8第三章 沥青路面常见病害.81. 沥青路面的松散.82. 沥青路面的水损害.93. 沥青路

3、面的冻胀和翻浆.104. 沥青路面的沉陷.105. 裂缝.105.1裂缝的分类.105.1.1纵向裂缝.115.1.2横向裂缝.125.1.3网裂.145.2防治措施.156. 脱皮.157. 油包.158. 泛油.169. 啃边.1710. 坑槽.1711. 车辙和推移.18第四章 沥青路面出现病害的原因分析及其防治预防措施.201. 沥青路面出现病害的原因分析.202. 沥青路面出现病害的防治和预防措施.232.1常见的病害防治.232.2病害的预防措施.26第五章 沥青路面预防性养护的规律特点及工艺技术.271. 规律和特点.272. 工艺技术.28第六章 严格控制施工现场质量.29致谢

4、.30参考文献.31 第一章 绪论1.课题背景 近年来,我国道路工程发展迅速。尤其是从经济危机之后我国为了缓解经济危机大兴土木,来加快国内的经济和路桥人才的培养。道路的建设与国民经济是不可分割的,道路四通八达,国内经济的联系网络也就开始变得密不透风,从而加快了国内生产总值的提高。从公路发展的速度来看,我国公路客运已成为主要的客运方式,公路货运量远远超过其他运输方式,这充分说明公路运输方式在国民经济及社会发展过程中发挥着愈来愈重要的作用。随着人们越来越越富裕的生活,交通量也不断的增加。城市交通的交通量日益增大,使城市道路路面面临严峻的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如开裂、泛油

5、、剥落、车辙等现象,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。文章根据我国的城市道路越来越多地采用沥青混凝土或改性沥青混凝土路面的实际情况,论述了沥青路面早期病害的原因,介绍了沥青路面病害因素的分析及预防措施的问题。和实习实际情况出发结合路面的实际情况来分析路面的病害,介绍了实习时接触的是工艺和流程。2.沥青混凝土路面的介绍从实习开始到现在,高等级公路大多数都采用沥青混凝土路面。沥青混凝土施工逐步引起了大家广泛的关注。根据现代交通的要求,沥青混凝土路面必须具有足够的强度、足够的稳定性(包括干稳定性、水稳定性、温度稳定性)、足够的

6、平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性。针对这些要求,我们在沥青混凝土路面施工中,从选材到工艺控制、现场施工都加以严格的控制。通过对实习路面的施工学习和沥青路面的规范质量控制等书籍的研究,从中总结出如何控制沥青混凝土施工质量和沥青路面病害因素的分析及预防措施。第二章 工程项目概况1.项目建设背景我实习的项目位于资阳市的遂资高速公路,本标段位于资阳至乐至段,共计78公里,由重庆建工集团承建。2.沥青路面的施工工艺洒布法沥青路面面层施工用洒布法施工的沥青路面面层有沥青表面处治和沥青贯入式两种,沥青表面处治是用沥青和细料矿料分层铺筑成厚度不超过3cm的薄层路面面层,通常采用层铺法施工,按照洒布沥青及

7、铺撒矿料的层次的多少,可分为单层式、双层式和三层式三种,单层式和双层式为三层式的一部分,我标段采用的是单层式洒铺。 2.1洒透层的施工工艺 清理基层,在洒铺沥青混凝土前,应将路面基层清扫干净,使基层的矿料大部分外露,并保持干燥,若基层整体强度不足时,则应先予以补强。 洒透层(或粘层)沥青,洒布一层沥青沥青要洒布均匀,当发现洒布沥青后有空白、缺边时,应立即用入工补洒,有积聚时应立即刮除。施工时应采用沥青洒布车喷洒沥青,其洒布长度应与矿料撒布能力相协调。沥青洒布温度应根据施工气温以及沥青标号确定,一般情况下,石油沥青宜为130170,煤沥青宜为80120,乳化沥青宜在常温下散布。 洒布主层沥青后,

8、应立即用矿料撒布机或人工撒布第一层矿料。矿料要撒布均匀,达到全面覆盖一层、厚度一致、矿料不重叠、不露沥青,当局部有缺料或过多处,应适当找补或扫除。 撒布一段矿料后,用6080kN双轮压路机碾压。碾压时,应从一侧路缘压向路中,碾压34遍,其速度开始不宜超过2km/h。 沥青表面处治后,应进行初期养护。当发现有泛油时,应在泛油部位补撒与最后一层矿料规格相同的嵌缝料并均匀;当有过多的浮动矿料,应扫出路外;当有其它损坏现象时,应及时修补。 施工工艺流程为:清扫基层洒透层撒主层矿料碾压洒布沥青撒布嵌缝料碾压初期养护。 2.2铺筑施工工艺基层准备和放样,铺筑沥青混合料前,应检查确认下层的质量,当下层质量不

9、符合要求,或未按规定洒布透层、粘层沥青或铺热下封层时,不得铺筑沥青面层。为了控制混合料的摊铺厚度,在准备好基层之后,应进行测量放样,即沿路面中心线和四分之一路面宽度处设置样桩,标出混合料松铺厚度。当采用自动调平摊铺机时,应放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线。 摊铺,热拌沥青混合料应采用机械摊铺,对高速公路和一级公路宜采用两台以上摊铺机联合摊铺,以减少纵向次冷按缝,相邻两台摊铺机纵向相距1030m,横向应有5cm宽度摊铺重叠。沥青混合料摊铺机摊铺过程是由自卸汽车将混合料卸在料斗内,经传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机前进,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,随后捣实,并由

10、摊平板整平。 碾压,压实后的沥青混合料应符合平整度和压实度的要法语,因此,沥青混合料每层的碾压成型厚度不应大于10cm,否则应分层摊铺和压实,其碾压过程分为初压、复压和终压三个阶段。初压是在混合料摊铺后较高温度下进行,宜采用6080kN双轮压路机慢速度均匀碾压2遍,碾压温度应符合施工温度的要求,初压后应检查平整度、路拱必要时应予以适当调整;复压是在初压后,采用重型轮式压路式或振动压路机碾压46遍,要达到要求的压实度,并无显著轮迹,因此,复压是达到规定密实度的主要阶段;终压紧接着复压进行,终压选择6080kN的双轮压路机碾压不少于2遍,并应消除在碾压过程中产生的轮迹和确保路表面的良好平整度。 接

11、缝施工,沥青路面的各种施工,包括纵缝、横缝和新旧路的接缝等处,往往由于压实不足,容易产生台阶、裂缝、松散等质量事故,影响路面的平整度和耐久性。接缝的内容、要求和注意事项如下: 摊铺时采用梯队作业的纵过采用热接缝。施工时应将先铺的已铺混合料留下l02Ocm宽度暂时时不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面。纵缝应在后铺部分摊铺后立即进行碾压,压路机应大部分压在已先铺碾压好的路面上,仅有1015cm的宽度压在新铺的车道上,然后逐渐移动跨缝碾压以消除缝迹。 半幅施工或与旧沥青路面连接的纵缝,不能采用热接缝时,宜加设挡板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并刷粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上51

12、0cm,摊铺后用入工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。碾压时先在已压实的路面上行驶,碾压新铺层1015cm,然后再逐渐移动跨过纵缝,将纵缝碾压紧密。上下层的纵缝应错开15cm以上。表层的纵缝应顺直,且位于车道的画线位置。 横缝应与路中线垂直。相邻两幅及上下层的横缝应错位lm以上。对高速公路和一级公路、中面层、下面层的横向接缝可斜接,但在上面层应做成垂直的平头缝即平接。其它等级公路的各层均可,铺筑接缝时,可在已压实的部分上面铺设一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。斜接缝的搭接长度与厚度有关,宜为0.40.8m。搭接处应清扫干净并洒粘层沥青,斜接缝

13、应充分压实并搭接平整。 平接缝应做到紧密粘结,充分压实,连接平顺。接缝处应清扫干净,切齐,边缘涂粘层沥青,并在其压实后用热烙铁烫平,再在缝口涂粘层沥青,撒石粉封口,以防渗水。3.沥青混凝土现场施工工艺控制3.1准备阶段的质量控制进场施工前,先进行上一道工序的验收,进行高程测量、沉降稳定检验等检查验收工作,检查下封层的完整性,清理基层表面污染、杂物,进行水冲洗。这里必须强调的是,在水冲洗的时间安排上要尽量提前,确保施工时基层干燥。3.2运输过程的质量控制在车辆的安排上必须满足运力要求,车辆载重量应大于15t,运料前打扫干净车槽,并涂13油水混合液,车槽侧面打温度检查孔,备覆盖成品混合料的油毡布。

14、在混合料装车时指挥驾驶人员前后移动车辆,分三堆装料以减少混合料离析,在沥青混凝土摊铺时,运输车辆要在离摊铺机30cm处停车,停车时不能撞击摊铺机。3.3摊铺时的质量控制先从摊铺机性能抓起,全套摊铺设备尽量用相同品牌,型号尽量相同,新旧差别要小,现场工程技术人员要懂得摊铺机的主要构造并能作相应的调整。在预压整平系统上,如振捣梁预先捣实、熨平装置整面熨平,则密实度低;在摊铺速度的选定上一般不得小于1.5m分,以保证碾压温度不致降至低于完成碾压充分的时间,但是如摊铺速度过快,则混合料疏度不均、预压密度不一、表面出现拉沟,直接造成预压效果差,所以上面层最好3mmin、中下4mmin。在摊铺时恒定连续好

15、,不能时停时开,防止混合料冷凝及产生台阶状不平。最后一道工序是碾压,常用的压实机械有静压、轮胎、振动三种。碾压则分三种,分别为初压、复压和终压,初压要求整平、稳定;复压要求密实、稳定、成型;终压则要求消除轮迹。初压、用双驱双钢轮710t静压;复压要求提高密实度并揉压以减少表面细裂纹和孔隙,根据其具体要求一般采用1113t振动和2025t轮胎,根据相关报告,25t轮胎施工能达到密实,振动设备施工则能达到9698;终压采用宽幅钢轮重16t的碾压设备。碾压要掌握好碾压时间,碾压有效时间是从开始摊铺到温度下降到80之间的时间,混合料开始摊铺后温度下降最快,所以在摊铺开始后要紧跟摊铺机作业,争取有足够的

16、压实时间。根据以上的具体的实践与施工,了解到沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点,使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化,冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,出现了多种沥青路面病害,如沥青路面的裂缝、车辙和水损害等。根据我看到的和施工现场老师傅的讲解及我对沥青路面的研究和调查,发现了沥青路面常见的病害出现的原因和预防措施。第三章 沥青路面常见病害沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点,使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载

17、车辆的增多、温度变化、湿度变化,冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,出现了多种沥青路面病害,如沥青路面的裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、网裂、松散麻面、坑槽、凹陷、车辙和水损害等。以下根据我们这几年来对沥青路面的实际损坏情况的调查,谈谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。 1.沥青路面的松散 松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有 (1)集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。这种情况的产

18、生主要是由于集料含泥量超标所造成的。 (2)表面离析处往往缺少大部分细集料,离析面上粗集料与粗集料相接触,但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长,沥青会老化,沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱,孔隙中的水冻结会破坏粘结力,或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。 (3)沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力,如果混合料密实度不够,集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。 松散即集料和沥青逐渐脱开并散失, 其主要理由是由于混合料中沥青含量偏低或因低气温施工造成。沥青与集料粘附性差, 或是由于沥青的老化, 水的渗入也是产生松散的主要理由。松散是直接影响行车安全的

19、路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;机械损害或油污染。2.沥青路面的水损害 所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。 网裂:由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车

20、荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。 坑洞:在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间推移,将会造成路面大面积破损。 唧浆:当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,

21、在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。 辙槽:自由水进入面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度逐渐降低,直至完全松散。在行车轮迹下向两侧(特别向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重辙槽。形成辙槽后,降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽,致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料

22、的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。 3.沥青路面的冻胀和翻浆 沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。翻浆可根据路面翻浆的严重程度,区分为重型翻浆和轻型翻浆两种类型。重型翻浆是路基土质不好,地下水位高,冬季路基土结冰

23、,春融季节化冻引起严重的路面变形。轻型翻浆是因为基层水稳定不良,或含水量过大造成的基层全部松软和浅层土基松软,引起的路面变形。4.沥青路面的沉陷 沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是:土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏:路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。 5.裂缝5.1裂缝的分类沥青路面出现裂缝的主要原因而可以分为两大类:一种主要是由于

24、沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,一般称之为非荷载型裂缝:另一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。(1)非荷载型裂缝非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。其产生的原因有: 1)沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温骤降时,土基和路面基层由于受温度变化,冬季冰冻产生的膨胀,导致路基和基层产生裂缝并反射到沥青面层,沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长,同时劲度急剧增大,超过混合料的极限强度或极限拉伸应变,便会产生开裂。此外,随着温度反复升降,温度应力使混合料的极限

25、拉伸应变变小,又加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,故可能在比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂,同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。 2)沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,能延迟温度裂缝的产生;沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准,低温抗变形能力较差,致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。 3)地基处理不当,路基碾压不均匀,造成路基沉降不均匀;旧路拓宽时,新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理,以及下部基层比较软弱,或地基处理不彻底等。 4)铺筑沥青面层采用分幅摊铺时,接缝处理不当,结合

26、不良,对接缝处碾压不密实,造成路面渗水或面层压实未达到要求,在行车作用下形成裂缝。(2)荷载型裂缝荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝,其产生的原因有: 1)随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足,路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,沥青路面很快开裂。 2)原结构设计不合理,未充分考虑到各种不利因素,施工质量不好,沥青路面面层厚度不足,沥青路面原材料的品质不符合设计规范要求,路面强度明显不能满足行车要求。在行车作用下,特别是超大吨位车辆的频繁碾压,沥青路面很快开裂。 裂缝是沥青路面常见的一种损坏现象,指开裂为35mm宽的路面缝隙,通常有

27、发裂和较规则的纵、横裂缝。发裂指逐层出现少数孤立或环状相连的纵向小裂纹。纵、横裂缝指发生在面层的纵、横向的规则裂缝。纵缝一般多在双坡道的中线附近区域,而横缝间距呈现一定规律。裂缝病害有纵向裂缝,横向裂缝和网裂三种形式,以下将分别介绍。 5.1.1纵向裂缝 纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的,特别是在旧路基拓宽地段,由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这种裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;

28、另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。(1)纵向裂缝的成因 地基原因:有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。 路基施工原因:如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。 中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理

29、,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生,预防纵向裂缝产生的主要措施是处理好地基,若路基分层填筑和压实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。 (2)纵向裂缝的防治对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。 如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.

30、2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。 对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。 5.1.2 横向裂缝 横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。(1)横向裂缝的成因横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

31、 材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝。 沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为35mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达

32、到20mm,而到春季则又缩回。 差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。 因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因,所以沥青含量越多裂缝越多,选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。(2)横向裂缝的防治对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压

33、缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。 对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(1)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删, 格栅网孔尺寸25.4mm25.4mm,抗拉强度要求不小于50kN/m,最大负荷延伸率不大于3%,对全线病害进行处理后,仍存在着纵横坡面的不平整,路表面弯沉不能满足原设计弯沉要求等,所以全线加铺最小厚度行车道为5cm,硬路肩为4cm的AC

34、-16I型混凝土罩面层,采用的沥青为国产SBS改性沥青,以改善路面表面的性能。5.1.3 网 裂 网裂:由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。 网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。(1)网裂的成因网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等

35、使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因,为预防网裂必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。(3)网裂的防治对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。5.2裂缝防治措施针对以上分析的沥青路面病害的原因,主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措

36、施。(1)材料方面合理确定沥青路面结构,沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。(2)设计方面 精心设计,对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一, 它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化, 导

37、致路面承载力下降, 加速路面破坏。裂缝主要有三种形式: 纵向裂缝、横向裂缝和网裂。裂缝的产生主要由于路基路面施工质量不高、路面渗水。气温与交通条件等方面造成的、横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类、荷载性裂缝是由于路面设计不合理和施工质量低劣, 或由于车辆超载, 致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而发生裂缝; 非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式, 它有两种情况 沥青面层温度收缩和基层反射性裂缝、纵向裂缝可分为两种情况, 一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的。另一种情况是沥青面层分幅摊铺时, 两幅接茬未处理好, 在行车荷载作用下易形成纵缝纵向裂缝多发于半

38、填半挖路基处, 主要由路基的不均匀沉降造成。6.脱皮 路面保护层或封层脱落,常表现为麻面(路面矿料局部散失、粗细不匀、呈麻点状)、磨耗(骨料棱角磨成圆滑或平滑状态),露骨(较粗的集料也散失,粗骨料外露)。7.油包 油包是指路面局部隆起,形成高于路面3cm的包块。油包分为硬油包和软油包,硬油包是底层稳定,由于面层细料多,油大所致。软油包是由于底层含水量大或底层浮土太厚,使表层同底层间形成两张皮。8.泛油 沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过

39、大是产生沥青面层泛油的最主要原因。 (1)沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。 (2)施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。 (3)少数施工单

40、位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。 泛油指沥青混合料中沥青含量过高, 空隙率较小、高温稳定性差是产生泛油的主要理由。泛油是指沥青路面沥青用量过大,高温季节被挤出表面形成油层。 沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。8.1 泛油的成因 (1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。(2)混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。(3)粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。 (4)施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。(5)水破坏。雨水渗入使

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