关键词沥青路面;病害;原因分析 1 沥青路面常见病害 沥青路面的病害形式可分为裂缝类、松散类、变形类及其他类,以下为几种常见的病害情况 1.1 沥青路面的裂缝 沥青路面的裂缝包括横向裂缝这种裂缝与路面中线近于垂直,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,贯通的裂缝沿路面大致呈均匀分布;纵向裂缝,大多在半填半挖路基或路面加宽处产生,产生的主要原因是路基压实度不足,出现不均匀沉降;龟裂,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。
1.2 沥青路面的车辙 沥青路面表面沿轮迹的纵向凹陷,是沥青路面特有的一种损坏现象,是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,轮迹带逐渐产生下洼形变并形成两条纵向的凹槽。车辙的深度常以轮迹带外侧凸起部分的峰顶到槽的谷底的距离表示。
1.3 沥青路面的松散 集料和沥青逐渐脱开并散失。松散可能出现在整个路面表面,也可能在局部区域出现。
1.4 沥青路面的水损害 指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,水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,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的路面破坏过程。
1.5 冻胀和翻浆 由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分引起路面胀起并开裂,春融时在行车的作用下产生翻浆。路基的翻浆必然会导致路面的破坏。
1.6 沥青路面的沉陷 路面出现沉陷主要是由于路基变形引起,路基压实度不足,路基强度和路面承载力差。
2 沥青路面常见病害原因分析及预防措施 2.1 沥青路面裂缝 沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。并且随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。就其开裂的主要原因而论,可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
非荷载型裂缝,即不是由行车荷载引起的裂缝,主要是温度裂缝。温度裂缝主要表现为横向裂缝,在冬季气温骤降时,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。
非荷载型裂缝的另一种类型是纵向裂缝,纵向裂缝主要是由于路基不均匀沉降引起的。还有一种原因就是在冰冻地区的沥青路面上,由于路基冻胀引起的裂缝。
荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝。龟裂、网裂均属这种类型。龟裂是由于路面结构的强度不足而产生的。另外,基层排水不良,低温时沥青混合料变硬或变脆,也可能造成龟裂。
2.2 沥青路面水损害 沥青路面的水损害是指沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,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的路面破坏过程。水损害一般发生在雨季,破坏之前一般先有小块的网裂等。
2.3 冻胀和翻浆 沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,道路翻浆是多种因素综合作用的结果。这些因素主要指水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素。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。
2.4 沥青路面的沉陷 在一些高填方和半填半挖路段,碾压机械很难达到需要压实的位置而使填方路堤的下部无法压实,导致沉陷,有些桥梁桥台的后部填土压实不够,导致桥头跳车现象。地基在其上路堤和路面恒载长期作用下逐渐产生沉降,主要是地基内部各个不同土层在其上恒载长期作用逐渐产生的固结变形。为了减少桥头填土沉降,在桥台台背填土采用石灰土或水泥土。
2.5 沥青路面的表面功能衰减 沥青路面的表面层直接承受车辆行走,它经受车轮对它的撞击、磨耗,所以,沥青面层应具有良好的抗滑性能和优良的平整度。使沥青路面抗滑性能迅速下降的原因主要有 沥青标号过大,沥青用量过多,路面渐渐泛油,构造深度下降,甚至变成光滑的油面;粗集料不耐磨,迅速磨光。
2.6 桥面铺装的破坏 桥面沥青混凝土与桥面水泥混凝土铺装逐渐脱开,路面材料在车轮的反复作用下松散脱落,产生脱落的主要原因是,水泥混凝土桥面的平整度不好,使局部沥青混凝土铺装层过薄难以抵抗车轮水平力的作用逐渐剥落形成坑洞。桥面沥青混凝土铺装损坏,其原因如下 桥面清理不干净,桥面沥青混凝土铺装层与水泥混凝土桥面间有泥土等杂物隔离层,粘结油撒布数量不足或被施工车辆带走,使沥青混凝土铺装层与桥面不能粘结成一个连续的整体结构,在行车荷载的作用下沥青混凝土产生剪切变形。
沥青混凝土铺装过薄,结构强度不足以承受重荷载的反复作用,在轮迹带处出现网状裂缝,水沿裂缝进入路面中,加剧了网裂的扩展破坏。
防水层抗渗能力、抗剪强度不足。
防止桥面沥青混凝土铺装层损坏的措施如下桥面应严格控制标高和纵、横向平整度,以保证沥青混凝土面层均匀的铺装厚度;提高桥面水泥混凝土铺装层的抗渗、抗腐蚀和抗冻融性能。应对水泥混凝土铺装层明确提出抗渗和抗冻融指标,并掺入适量的抗盐腐蚀剂;水泥铺装层上设防水层;采取措施解决原材料质量和颗粒组成变易性大的问题,提高沥青混凝土的均匀性。加强施工管理,消除拌和、运输和现场摊铺中的集料离析。
结论 本文结合本人的工作经历,总结了沥青路面常见的病害,即裂缝类、松散类、变形类等,并且针对具体类型的裂缝、水损害、冻胀和翻浆、沉陷、表面功能衰减,并且重点介绍了桥面铺装的破换与防治措施等,这些经验总结对以后的公路工程实践应比较有意义。
参考文献 [1]曹克平,王树行.沥青路面裂缝的机理及其防治对策,国外公路,19985. [2]张西农.路面裂缝的修补技术及其设备,筑路机械与施工机械化,19965. [3]吴赣昌著.半刚性路面的温度应力分析,北京科学出版社,1995.10. 作者简介郑教弄本科,毕业于北京交通大学土木工程专业公路与桥梁。