瀝青混凝土路面病害類型及防治方法

瀝青混凝土路面病害類型及防治方法

常見的病害主要為裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油四大類。

一、裂 縫

　　裂縫病害有縱向裂縫，橫向裂縫和網裂三種形式，以下將分別介紹。

(一)縱向裂縫

　　縱向裂縫一般有兩種：一種主要發生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大,呈月牙形，這種裂縫容易使路基發生滑移，危險性很大；另一種是發生在行車道部位,多為縱向條帶狀，裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。　　1.縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面

　　(1)地基原因。有些路段處於丘陵低窪、河谷處,地基土天然含水量較高,在設計及施工時未做處理,在高填土後,由於地基承載能力的差別出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂。

　　(2)路基施工原因。如果土基施工時天氣乾燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構造處因構造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠，或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫。

　　(3)水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡後承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產生裂縫，另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水後含水量變化,也會導致裂縫產生。

(二)橫向裂縫

　　橫向裂縫是與路面中線近於垂直的裂縫,裂縫起初大多出現於路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分佈。

　　1.橫向裂縫通常不是由於荷載作用引起的。

其成因主要有三個：

　　(1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂,並隨著溫溼的循環變化及行車荷載的反覆作用而導致瀝青面層低面裂縫。

　　(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,併發生收縮變形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,並逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫，這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區初冬一般寬度為3～5mm,到嚴冬可加寬到10mm,最寬達到20mm,而到春季則又縮回。

　　(3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,並反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。

　　因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因，所以自由瀝青含量越多裂縫越多，選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準確組成級配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。另外還應設計合理的路面結構並且精心施工。

（三)網 裂

　　網裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網狀開裂,它的初始形態是沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫,而後,在縱縫間出現橫向和斜向連接縫,形成縫網。

　　網裂主要是由於路面的整體強度不足而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理,路基路面壓實度不足,路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差；另一個原因可能是由於路面出現橫向或縱向裂縫後未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟，在汽車荷載反覆作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂。另外，瀝青老化和汽車嚴重超載，使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂的重要原因。

二、坑 槽

　　路面上出現的坑槽,是龜裂、鬆散等其它損壞進一步發展的結果。

　　(一)坑槽的形成可歸結為水損害和油損害兩個主要方面

　　1.水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反覆作用下動水沖刷半剛性基層的細料並逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產生唧漿的位置,瀝青面層產生網裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,並不斷的擴大，最後形成坑槽。

　　2.車輛修理或機動車用油滲入路面,汙染使瀝青混合料鬆散,經行車碾壓逐步形成坑槽。預防坑槽損害，首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當採用集料,合理設計混合料級配； 其次要嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度，確保壓實度達到規範要求，確保瀝青面層的厚度和平整度；再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小面積鬆散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發展為坑槽。

三、車轍和推移

　　車轍是在行車荷載重複作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度，當車轍達到一定深度時,由於轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。

　　(一)車轍和推移形成的主要原因如下

　　1.行車荷載的影響。車輛按規定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現象非常突出,隨著車輛荷載作用次數增加,行車道車輛輪跡處進一步壓實並逐漸形成不同程度的車槽。

　　2.基層施工質量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養生不當導致基層整體強度不足,由於荷載作用超過路面各層的強度，使得路表變形過大而形成轍槽和推移。

　　3.瀝青面層高溫穩定性差。由於瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反覆作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。

四、泛 油

　　瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。

　　（一）泛油的成因如下

　　1.混合料組成設計不當。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反覆作用下,多餘瀝青由下部泛到路表形成泛油。

　　2.混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。

　　3.粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。

　　4.施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。

　　5.水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。