對國省干線瀝青混凝土路面病害的分析

時間：2024-10-26 06:00:30 理工畢業論文

對國省干線瀝青混凝土路面病害的分析

摘要：近幾年來，我國國省干線瀝青混凝土路面最常見的早期病害現象有：裂縫、松散、泛油、推移等，這些病害基本上也是公路工程質量的通病，對新建公路的正常使用形成了嚴重的威脅，對公路維護提出了更嚴峻的挑戰。現就以上幾種常見病害的成因進行分析并結合實際提出相應的預防措施。

關鍵詞：瀝青混凝土路面；病害；分析

前言
近年來，隨著國家對國省干線公路建設投資力度的加大，我國的公路工程建設十分迅速。但是，隨著一條條公路的建成并投入運營，瀝青路面早期病害現象也越來越引起業內人士的普遍關注。目前，瀝青混凝土路面最常見的早期病害現象有：裂縫、松散、泛油、推移等，這些病害基本上也是公路工程質量的通病，對新建公路的正常使用形成了嚴重的威脅。現就以上幾種常見病害的成因進行分析并結合實際提出相應的預防措施：
1 瀝青混凝土路面早期病害成因分析
造成瀝青混凝土路面早期病害的因素很多，但綜合起來主要有路面結構設計不合理、現場施工質量控制不嚴、投入運營后超載車輛管理不嚴、氣候條件影響等四個方面。下面就以上幾種最常見的瀝青混凝土路面早期病害成因逐一進行分析：
1.1裂縫：國省公路瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。縱向裂縫的產生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的，特別是在舊路基拓寬地段，由于土質臺階處理不規范、分層填筑厚度及壓實度控制不嚴，尤其在有表面水滲入的情況下，這些地段往往是縱向裂縫的高發區。
和縱向裂縫一樣，橫向裂縫也是不可避免的。橫向裂縫的產生往往是由于溫度應力的作用而產生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸，并隨著時間增長造成瀝青老化，瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低，溫度裂縫也隨之增加。面層裂縫一旦發生沖刷、唧漿就會產生以縫為中心的下陷形變，同時引起裂縫兩側產生新裂縫甚至碎裂破壞。
1.2松散：松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發展的漸進過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因。可能導致松散的情況還有：
1.2.1集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜粘結在粉塵上，而不是粘結在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。這種情況的產生主要是由于集料含泥量超標所造成的。
1.2.2表面離析處往往缺少大部分細集料,離析面上粗集料與粗集料相接觸，但只有在少數接觸點瀝青膜與集料粘結。隨時間增長，瀝青會老化，瀝青膜剝落會使瀝青與集料的粘結力減弱，孔隙中的水凍結會破壞粘結力，或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產生松散。
1.2.3瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力，如果混合料密實度不夠，集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。
1.3泛油：瀝青從瀝青混凝土層的內部和下部向上移動，使表面有過多瀝青的現象稱作泛油。新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節，特別在連續多天高溫后，在大量行車特別是在重載車輛作用下進一步壓實，易導致瀝青混凝土內部過多的自由瀝青向上移動，產生泛油現象，油石比偏大地段表現的尤為明顯。高溫季節雨水侵入瀝青混凝土內部后，如瀝青與礦料的粘結力不足，瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動，產生更嚴重的泛油現象。在絕大多數情況下，泛油僅產生在行車道上，而且是間斷式的片狀分布。
瀝青用量過大是產生瀝青面層泛油的最主要原因。而瀝青用量過大的主要原因有：
（1）瀝青混合料配合比設計的擊實功不夠。我國在設計瀝青混合料配合比時通常采用馬歇爾試驗方法。當初在開發和確定馬歇爾試驗方法時，選定室內試驗的壓實功是要使室內產生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達到的密度。如果室內所用擊實功產生的密度小于使用過程中所達到的最終密度，所選定的瀝青用量就會偏多，但目前由于各種原因室內試驗所得到的密度遠遠低于使用過程中所達到的最終密度，這使現場施工中產生瀝青用量過大不足為奇。（2）施工控制不嚴和管理不善。有些施工單位在生產過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌合不均都是造成瀝青混凝土路面局部瀝青用量偏大的主觀原因。（3）少數施工單位習慣于使用瀝青用量過大的混合料。有些人認為瀝青用量越大，裹覆礦料的瀝青膜越厚，瀝青混合料的粘結力就越大。但實際情況恰恰相反，包覆礦料的瀝青膜越薄，瀝青混合料的粘結力就越大。（4）在嚴重泛油路段，瀝青面層表面發光發亮，以摩擦系數和表面構造深度表征的抗滑性能達不到行車要求時往往會造成交通事故。
1.4推移：推移的產生一般與基層施工質量、透油層灑布質量、超載車輛比重加大、瀝青混合料性能不良等因素有關。在瀝青混凝土路面鋪筑前，由于基層表面清掃不干凈、透層油灑布不均等都會容易造成瀝青面層和基層粘結不良。瀝青面層建成運營后在大量行車荷載（超載車輛）作用下，由于與基層粘結不良特別在瀝青面層施工接縫處開始產生推移，隨著時間增長，輪跡帶兩側會產生壅包，甚至會出現由于推移而造成的嚴重裂縫。在基層平整度較差、面層厚度較薄的地段往往由于施工質量等原因，基層不平整會反映到瀝青路面上，車輛荷載作用下面層不平整會愈加明顯，形成波浪。
2 瀝青混凝土路面早期病害預防措施
瀝青混凝土路面早期病害不能徹底消除，但是可以通過優化設計、加強施工管理、提高現場施工質量等措施去預防，將其危害降到最低，從而延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
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