沥青混凝土路面常见病害及处治措施.doc

摘要 本论文阐述了从沥青混凝土配合比、沥青混凝土拌合温度的控制、施工过程中分析了道路病害产生的原因。并阐述沥青混凝土路面病害的类型、表现形式及产生原因，就如何减少沥青路面病害提出了防治措施。就沥青混凝土路面病害最常见的裂缝、路面推移、泛油产生的原因进行了分析，针对各种病害产生的原因，结合实际提出了相应的预防措施和治理措施，从而提高沥青路面的使用性能，并延长其使用寿命。 关键词：沥青路面，路面病害，质量控制，沥青混凝土路面病害成因分析预防措施 目录 摘要 2 目录 3 1. 沥青混凝土路面病害类型及成因 1 1.1 横向裂缝 1 1.2 纵向裂缝 1 1.3 龟裂 2 1.4 水破坏 3 1.5麻面和松散 3 1.6 泛油 3 1.7 沉陷 4 1.8 路面推移 4 1.9 冻胀翻浆 5 2. 沥青混凝土路面病害预防措施 7 2.1横向裂缝预防措施 7 2.2纵向裂缝预防措施 7 2.3防治水破坏发生的措施 8 2.4有效预防松散现象产生的措施 8 2.5泛油现象的防治 8 2.6有效防治推移、拥包、波浪等病害措施 9 3. 沥青混凝土路面常见病害的处治措施 11 3.1横向裂缝的处理措施 11 3.2纵向裂缝的处理措施 11 3.3麻面与松散的处治方法 11 3.4泛油的处治方法 12 3.5拥包的处治措施 12 3.6波浪与搓板的处治方法 13 3.7沉陷的处治措施 13 3.8冻胀翻浆的处治措施 14 4 结语 15 参考文献 16 致 谢 17 四川交通职业技术学院高管专业毕业论文 1. 沥青混凝土路面病害类型及成因 1.1 横向裂缝 横向裂缝走向与路线中线基本垂直，线宽不一，缝长有的贯穿整幅路面，有的路面部分开裂。具体原因如下： 1）沥青混凝土的低温抗裂性以及高温稳定性达不到设计或规范要求，不能满足本地区气候条件下对沥青混凝土质量的指标要求，沥青混凝土面层低温收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度，产生横向裂缝。 2）施工缝处理不当，接缝不紧密，接缝线位置沥青路面薄弱带，受季节性温度变化，路面缩胀过程中沿接缝位置产生横向裂缝。 3）桥梁、涵洞等结构物台背回填没有按照设计或规范要求进行施工，台背回填部位压实度达不到设计要求，台背下沉，导致台背回填和路基连接线部位路面产生横向裂缝，台背的不均匀沉降也可能导致台背范围内路面出现横向裂缝。 4） 半刚性基层由于水泥剂量、施工质量等综合因素产生的路面收缩裂缝，通过沥青面层的横向裂缝形式表现出来。 5） 由于车辆严重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产生裂缝。 1.2 纵向裂缝 纵向裂缝走向基本与路线走向基本平行，裂缝长度和宽度不一。其类型、成因如下： 1） 路基填筑未压实，路线投入使用后，随着时间的推移，路基产生不均匀的沉陷，路面在外荷载的作用下，随路基沉降缝开裂。这种类型的裂缝，如果没有其他因素的影响，一般在一定的时间后，随着路基沉降的收敛，裂缝发育会逐渐收敛。此型裂缝产生后，应及时予以处理，防止水等有害物质侵入。处理完成后，应观察一段时间，如果修补处，存在裂隙继续发育，应继续及时修补。 2）路基排水设施不完善以及路基底部毛细水上升，使得冬季时分发生冻胀开裂，春季气温回暖后，冻胀溶化，冻胀部分路基失稳，在外荷以及自重作用下，裂缝继续发展扩大。同时，路基填筑采用了有害的吸水膨胀性土也可能造成路面受拉开裂，形成；裂缝。这种类型的裂缝，从路面表面上对其进行处理，意义不大，修补完毕后，来年仍可能继续循环胀裂。对于小范围的此类胀裂，可以通过改善排水设施，路基注入化学、水泥浆液隔断毛细水和加固，路面补缝综合法进行处理，但对于大面积的开裂，就应该对路基路面进行彻底翻修，路基底部换填砂砾，隔断毛细水上升。 3） 路线纵向加宽没有按照设计施工工艺进行施工,纵向连接不紧密， 或者加宽部分路基压实度未达到设计要求, 从而造成加宽部分与原路基路面之间产生错层，或加宽部分发生沉降, 产生纵向裂缝。 4） 路基外侧边坡失稳，发生滑坡，造成路面纵向开裂。此类裂缝的处理方案应该建立在边坡位移观测数据的基础之上，根据具体情况的不同，确定不同的处理方案。如果监测发现路基边坡仍在位移中，首先应该立即处理路基边坡，可以考虑采用降低边坡坡度，或采用挡土墙、锚杆或抗滑桩等形式，处理完毕后再对路面进行修整。 1.3 龟裂 1）路面表面局部下沉，开挖后发现路基土温软，基层偏薄，此种情况，我们认为是路面结构不合理，基层强度不足，加之含水量偏大，温软土质路基在车轮作用下产生下沉，是沥青面层被拉裂破坏。 2）因路基地下水位偏高，开挖发现路面基层含水量很大，油面层与基层顶面粘结不好，但路基未产生下沉变形。此种情况，我们认为是基层材料含水量偏大导致水影响沥青路面层与基层粘结不牢，沥青面层呈薄壳状承受不了车轮的水平力作用，导致龟裂发生。 3）路面基层顶面未有变形，但有裂缝、油面层与基层顶面粘结较好。此种情况，我们认为是基层材料温差收缩裂变，反射到油面层所致，尤其是气温剧降时最为多见。 4）路面基层强度较好未有变形产生，油面层与基层没很好粘连，油面层视觉贫油，骨料在车轮长期作用下破碎，呈现细料多且松散状。此种情况，我们认为是沥青用量不足和骨料强度及水稳性差，说明油面层沥青混合料本身质量有问题。 5）路面基层强度较好，未有下沉变形，但基层顶面与有面层之间加存松散细粒料层。厚度在1～3mm左右，多数龟裂属这种情况，我们认为细粒料层是龟裂病害的主要原因，由于细粒料层隔断了沥青面层基层的连接。是沥青面层在基层顶面处于飘移薄壳状，车轮作用使油面层沿水平力方向产生较大推移变形拉裂油面层。 1.4 水破坏 水破坏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，它主要是由于水体渗入路面结构层后使得路面产生早期破坏，根据水渗入沥青路面结构层形式的不同，破坏形式也不一样，可以是自上而下发展，也可以是自下而上发展。 沥青路面水破坏往往是由于施工混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。其主要表现形式为沥青路面面层出现网裂、坑洞、唧浆、辙槽等现象。 1.5麻面和松散 麻面与松散大多发生在沥青路面施工的初期，使用的沥青稠度偏低、用量偏少、粘结力差，或沥青加热时温度过高，与矿料粘附力不足；矿料级配偏粗、过湿，嵌缝料不规格，或在低温、雨季施工等，均可使料粒脱落形成麻面与松散。基层或土基湿软变形，也可导致麻面与松散。 1.6 泛油 1）配合比设计 马歇尔设计法是我国沥青混合料的配合比设计的标准方法,然而,马歇尔击实方法不能模拟压路机和行车的搓揉压实作用,与实际路面的工程性质相关性较差。马歇尔击实成型确定的最佳油石比大于由旋转压实成型(成型方式更接近实际)确定的最佳油石比。从而在配合比设计中容易造成沥青用量过多,即沥青的填充率过高,在高温天气下,过量的沥青在高温作用下膨胀,充满沥青混合料中的空隙后溢出到路表, 从而引起泛油。虽然马歇尔设计方法本身具有局限性,但由于种种原因,要摒弃它也非易事,马歇尔设计方法仍然是设计方法的主流。此外, 由于设计过程中所选级配偏细, 而造成空隙率过小,饱和度较大,在行车荷载和高温的作用下,沥青被挤出有限的空间,造成路面泛油,同样不可忽视。 2）施工工艺的影响 沥青路面泛油除了设计方法,及设计过程中由于人为因素造成的外,施工过程中如拌和设备本身的计量系统以及自动补偿系统的性能不佳等,可能造成出产的沥青混和料的沥青含量过大, 也是路面造成泛油的主要原因。拌和机的计量设备没有按规定定期检校,计量设备偏差超限时未能及时发现,使实际沥青用量偏大[3],这是造成泛油的重要原因;由于工地的条件限制,检测油石比的设备都比较简单视,对生产出来的沥青混和料的沥青含量不能及时反馈到沥青拌和厂, 造成沥青用量的偏差;沥青混和料的运输距离过远,引起沥青混和料的分布不均匀;摊铺设备的机械性能以及操作手的操作技能差别都会引起离析,使得细集料产生团聚使局部混和料的沥青含量过大;压实工艺及过早开放交通的影响。某些施工单位错误的认为压实的次数越多,压实度越能保证,产生过压现象;由于开放交通的压力,目前普通存在施工完马上就开放交通的现象。以上两种现象都会使混和料在没有达到设计稳定值时空隙率下降过大,使沥青假性过量,溢出路面形成油膜。 3）路表水的影响 南方地区降雨量较大,路面积水一旦渗如路面结构中,在行车荷载的反复作用和动压水的冲刷下,集料表面的沥青膜剥落形成自由沥青,并在水的作用下被迫向上迁移,从而使面层上部泛油。 1.7 沉陷 沉陷是由于路基、路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象。通常有以下三种情况： 1） 均匀沉陷。由于路基、路面在自然因素和行车作用下，达到进一步密实和稳定引起的沉落，一般不会引起路面破坏。 2） 不均匀沉陷。由于路基、路面不密实，碾压不均匀，在水的侵蚀下，经行车作用引起的变形。 3） 局部沉陷。由于路基局部填筑不密实或路基有枯井、树坑、沟槽等，当受到水的侵蚀时而发生的沉陷。 1.8 路面推移 推移往往产生在行车道上，特别是沥青面层只有一层时，由于长期荷载作用下，因基层与沥青面层粘结力较差而产生推移，推移严重时会产生拥包、波浪等破坏。当沥青路面受到较大的车轮水平荷载作用时，路面表面可能出现推移和拥起。造成这种破坏的原因是：车轮荷载引起的垂直力和水平力的综合作用，使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度；同时也与行驶车轮的冲击、振动有关。推移的产生一般与基层施工质量、透油层撒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前，由于基层(调平层或旧路面)表面清扫不干净、透层油撒布不均等都容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移，随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，在车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成拥包、波浪等。 1.9 冻胀翻浆 公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。土质、水、温度与路面及行车荷载等是影响冻胀的五个主要因素。翻浆除受这几个因素的影响外,还受行车荷载因素的影响。在上述诸因素中,土质、温度和水是形成冻胀与翻浆的三个基本条件。 1）土质 粉性土有强的冻胀性,最容易形成翻浆。这种土的毛细水上升较高且快,在负温度作用下水易于迁移,如水源供给充足可在冷季形成特别严重的冻胀,在春融时承载能力急剧下降易于形成翻浆。粉性土如含有较多腐殖质和易溶盐时,则更易形成冻胀与翻浆。 2）水 冻胀与翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。路基附近地表积水及灌溉会使路基土的含水量增加,使地下水位升高,从而促成冻胀与翻浆的形成。 3）湿度 没有一定的冻结深度或冰冻指数(冬季各月每日负气温的总和)是难以形成冻胀与翻浆的,没有更大的冻结深度或冰冻指数是难以形成严重冻胀与翻浆的。在同样的冻结深度和冰冻指数的条件下,冻结速度和负气温的作用对冻胀与翻浆的形成有很大的影响。此外,春融期间的气温变化及化冻速度对翻浆也有影响。 4）路面 冻胀与翻浆都是通过路面变形破坏而表现出来的。因此,冻胀与翻浆和路面是密切相关的。路面类型对冻胀与翻浆有影响。潮湿的土基上铺筑沥青路面后,由于沥青路面透气性较差,路基中的水分不能通畅地从表面蒸发,可能导致聚冰增加、冻胀量增大,以致出现翻浆。路面厚度对冻胀与翻浆也有影响,路面厚度大时可减轻冻胀,可减轻或避免翻浆。 5）行车荷载 公路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的。虽然路基有聚冰和冻胀,春融时含水过多,但无行车荷载作用,是不可能产生翻浆的。当其他