文章编号:1671-2579(2008)05-0068-03
高速公路大纵坡和连续上坡沥青路面车辙病害调查分析
梁 毅1,关宏信2,张起森2,徐 暘3,4
(1.四川雅西高速公路公司,四川成都 610041;2.长沙理工大学;
3.湖南省交通规划勘察设计院;
4.中南大学)
摘 要:车辙已经成为高速公路沥青路面主要病害,大纵坡和连续上坡路段尤其严重。该文以国内某两条高速公路大纵坡和连续上坡沥青路面车辙病害跟踪调查数据为基础,从环境温度、行车速度、轴载和材料性能及结构方面分析了车辙产生的客观原因。分析表明,大纵坡和连续上坡沥青路面车辙控制应结合路段实际条件开展结构组合和材料设计。
关键词:沥青路面;大纵坡;连续上坡;车辙
收稿日期:2008-04-02
作者简介:梁 毅,男,教授级高工.
山区高速公路为克服高程,避免工程造价过大,往往在线形指标上不如平原微丘区那样富余,回旋余地较小,通常平曲线半径较小,纵坡较陡、较长,当超载车辆在上坡段行驶时,往往在通车后几年甚至几个月就产生了严重的车辙。如何尽量减轻车辙病害,已经成为山区高速公路建设需要迫切解决的问题。
1 工程背景
调查路段一:A 高速公路某段为山岭重丘区高速
公路,双向四车道、全互通、全封闭,南行K15+900～K39+180路段有多段大纵坡上坡,北行方向K39+180～K52+180路段连续上坡,2003年4月建成通
车。调查路段二:B 高速公路某段双向六车道,1999年10月建成通车。两个调查路段路面结构如表1所示。
表1 调查路段沥青路面结构
结构层A 高速公路B 高速公路
表面层 4.5cm SMA -16Superpave4cmA K -16AB 中面层 5.5cmAC -20Ⅰ5cm 调整型AC -20下面层6cmAC -25Ⅰ6cmAC -30Ⅰ基层
36cm6%水泥稳定碎石28cm 水泥稳定碎石
20cm4%水泥稳定碎石
34cm 石灰土
2 车辙病害
(1)A 高速公路
A 高速公路通车当年经过酷暑后部分路段路面出
现了较严重车辙,于2003年12月重点对上坡路段车辙进行调查,车辙情况见表2。由于种种原因,2004年仅对车辙较严重的路段进行了临时处治。
表2 A 高速公路上坡路段车辙分布情况车辙深度/mm
车辙路段占全线比例/%
≥15
14.30
15～208.220～25
1.0≥25
0.6
经过1年多的运营,车辙进一步发展,于2005年
4月又对车辙深度2cm 以上的路段进行处治。针对不同的车辙状况采用了3种方案进行处治(表3),表中FAC 层均为先挖除原路面对应结构层,然后重新铺筑FAC 层。
又经过近2年的运营,2007年1月再次进行检测时发现,一方面处治后的路段车辙有明显改善,平均车辙深度大部分在10mm 以下,说明铣刨后重铺的方法可以快速修复车辙病害,在短时间内可以提高路面行车安全性,但同时车辙问题仍然是该段最主要的病害
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6 中 外 公 路
第28卷 第5期
2008年10月
表3 A高速公路2005年4月车辙处治方案
方案上面层中面层下面层基层
方案Ⅰ 4.5cm FAC-13改性沥青原路面中面层原路面下面层原路面基层方案Ⅱ 4.5cm FAC-13改性沥青 5.5cm FAC-20改性沥青原路面下面层原路面基层方案Ⅲ 4.5cm FAC-13改性沥青 5.5cm FAC-13改性沥青6cm FAC-25改性沥青原路面基层
形式:①车辙路段主要位于南行方向(大纵坡)主车道,平均车辙深度集中在15～30mm,少数路段平均车辙深度超过40mm,如S K27+900～S K28+200段右轮迹位置平均车辙达到40.5mm,最大车辙达到65 mm;②北行方向(连续纵坡)车辙主要集中在爬坡车道,在设置了爬坡车道的路段,车辙比同路段主车道车辙深,局部平均车辙达到15～25mm,说明爬坡车道发挥了分流重车的作用。
(2)B高速公路
B高速公路2002年9月调查时发现,K121～K137段的许多上坡路段在较短的时间内出现严重的高温车辙变形,较大车辙深度达到5.3cm。根据现场钻取芯样的分析,路面产生车辙处各层厚度变化情况主要在中下面层,其中下面层的厚度变化尤为突出,沥青混合料中的粗骨料明显产生横向蠕动。根据对钻取芯样抽提出的级配变化情况分析,上面层、中面层混合料的级配没有发生明显的变化,而下面层混合料的组成发生了明显的变化。
3 车辙成因分析
(1)高温
A高速公路自动气象站逐分钟路面温度、气温资料显示,2003年3月～2005年8月间,晴天平均14:00路面温度(测试路段为SMA16表面层,其热容量较高,升温不明显)在全年有11个月都超过30℃,其中5～9月达到48.4～53.3℃(月平均气温达到31.1～33.9℃),年平均晴天14:00路面温度达到41.8℃(气温达到26.3℃)。而且在2004年6月27日～7月3日和2005年7月14～21日当地发生了两次典型的高温天气过程,这两次高温过程路表温度最高都接近60℃,而且路表超过55℃持续了3d。如果考查沥青面层下2cm的温度,以上路面温度数据还将增加,而且在表面层为A K-16的路段,这个数据还将变大(有关实测数据表明,大气温度35℃时A K-16表面温度达到了61℃)。因此,可以说A高速公路调查路段之所以频繁产生车辙病害,与高温有直接的关系。
2002年7月8日～7月17日,以及7月31～8月3日,B高速公路调查路段遇到50年一遇的持续高温天气,根据气象部门的实测资料,当地的最高气温超过历史最高气温42℃,达到42.1℃。并且超过35℃的持续时间之长也是少见。在几天的持续高温下,路面温度根据有关单位现场的简单测试,沥青路面2cm以下的实际温度接近80℃。远远超过了所使用沥青(加德士A H-70普通重交沥青)的软化点,这正是产生车辙现象的主要原因之一。
(2)慢速
上坡路段越接近顶部车辙越严重,如对A高速公路调查路段南行约23km连续上坡路段采用雷达测速仪实际测量车辆行驶速度结果显示,货车坡顶平均上坡车速41km/h,北行多段大纵坡上坡中最低车速仅28.11km/h,最高也仅55.5km/h,充分说明慢速导致上坡段频繁产生严重车辙。
再如B高速公路调查路段开始发生车辙的路段一般在上坡段坡角以上几百米的位置,该位置一般重型车辆的速度不超过50km/h,由于车重速低,有些重车只能局部蛇行前进,因此对路面的破坏作用相当大。
众多的研究已经表明,与小纵坡相比,大纵坡路段沥青路面受到的水平分力更大,而且车辆行驶速度更慢;与短纵坡相比,连续纵坡不仅车辆行驶速度普遍较慢,而且到达长纵坡顶部时速度更慢,因此导致纵坡沥青路面产生严重车辙。
(3)重载
A高速公路调查路段2003年的轴载调查显示,货车比例大,南行方向货车313辆,其中超载车278辆,占85.2%,北行方向货车194辆,其中超载车165辆,占88.3%。特别是近年经济的快速增长,省际物流也快速增长,作为进出该省的南北交通大动脉的A高速公路该段交通量也不断增长。从轴载数据可以看出,与北行连续上坡路段相比,南行大纵坡路段货车数量多、轴载重,导致车速慢(车速调查已经证明了这一点),重载与慢速的综合影响导致南行大纵坡比北行连续纵坡车辙严重。
B高速公路调查路段2002年的轴载调查显示,中大型货车比例超过30%,车轴重在14～23t所占的比例最高,其中最重单轴可达到33t。而车辙调查显示,
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5期 高速公路大纵坡和连续上坡沥青路面车辙病害调查分析
车辙现象集中在大纵坡顶部,同样说明重载与慢速联合导致出现车辙。
(4)材料性能及结构组合
从沥青类型、上面层沥青混合料类型、中面层沥青混合料类型的组合情况来看,单从改善表面层沥青混合料抗车辙性能这个角度很难达到理想的抗车辙效果,需要上中下三层综合考虑。
A高速公路调查路段原设计表面层虽然采用了SMA16(动稳定度6750次/mm),但中面层却是抗车辙性能差的重交沥青AC-20Ⅰ[而现行的《公路沥青路面施工技术规范》(J T G F40-2004)规定,AC-20Ⅰ作为中面层用在重载及长大纵坡路段抗车辙性能明显不足],下面层是AC-25Ⅰ(动稳定度2097次/mm),而已有研究表明,中面层对沥青路面抗车辙性能的好坏影响巨大,这也是导致通车半年即出现严重车辙的一个不容忽视的因素,2005年维修时也发现部分路段三层面层都产生了车辙。该路段2005年进行车辙处治时,虽然将中面层改为改性沥青FAC-20,下中面层改为改性沥青FAC-25,但同时表面层因为各种原因没有采用SMA,而换成了改性沥青FAC-13,到2007年检测发现车辙情况有所改善(这主要源于处治措施采用的是多层改性沥青混合料),同时,虽然采用了三层改性沥青,仍然出现了比较严重的车辙,从这个角度讲,结构组合不合理可能是该路目前仍然被车辙困扰的主要原因。
在B高速公路调查路段区域内的温度气候条件下,沥青应当满足Superpave分级P G64-22的标准要求,即相当于我国A H-70重交通沥青技术标准的要求。但是在特殊条件下,应当提高沥青胶结料的高温等级,例如重交通坡度大的路段应提高两个高温等级才能满足行车条件的要求,即应当采用满足P G76 -22的改性沥青,大致相当于我国SBS I-D标准的沥青。而B高速公路调查路段沥青面层全部采用加德士A H-70重交沥青,只相当于满足了P G64-22的Superpave标准要求,直接导致了上坡路段产生严重车辙。
B高速公路调查路段沥青路面上面层按照Super2 pave设计方法设计A K-16AB,级配设计采用骨架密实性沥青混合料,施工控制按照马歇尔方法进行,中面层也是按照Superpave方法对AC-20做的调整,级配基本靠近骨架密实结构,下面层使用的是规范标准的AC-30Ⅰ沥青混合料,该沥青混合料属于骨架悬浮结构,抵抗车辙变形能力相对较弱。调查发现,该路段下面层也产生了车辙,一方面说明长上坡路段车辙比小纵坡路段严重;另一方面说明长上坡路段应该重视下面层混合料的抗车辙性能。
4 结语
大纵坡和连续上坡这种特殊条件下的沥青路面,容易在温度、轴载和汽车行驶速度的联合影响下产生车辙病害。本文通过实际车辙调查,定性地分析了病害产生原因,得到大纵坡和连续上坡沥青路面抗车辙的几点措施。
(1)应考虑大纵坡和连续纵坡路段沿线气候特点,以其极端气温对应的路面温度为基础,在沥青混合料组成设计时应尽量提高其软化点等与温度相关的性能指标。
(2)应经过详细的交通量调查,确定日交通量,特别是轴载组成,充分估计交通量的增长率,特别是重载车的情况。
(3)应尽量全面考虑上坡车速的影响因素,如坡度、坡长、车辆爬坡性能、爬坡车道等。
(4)应在研究温度、轴重与车速组合的基础上,在路面受力最不利状况下研究车辙标准。
(5)对目前的半刚性基层沥青路面而言,路面车辙主要产生于沥青面层,应该将三层沥青面层作为一个整体来进行结构组合,中下面层的抗车辙性能不容忽视,在条件许可时,最好三层面层都采用改性沥青。
本文仅根据调查路段的气候、交通和路线线形特征定性地分析了大纵坡和连续纵坡路段沥青路面产生车辙的原因,未能进行相应的试验和计算分析等定量的工作,这将是后续研究的重点。
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07 中 外 公 路 28卷
文章编号:1671-2579(2008)05-0071-03
现场碾压模式对沥青路面压实均匀性影响的试验分析
王 玮1,张洪刚2,钱国平2 编译
(1.河南交通职业技术学院,河南郑州 450005;2.长沙理工大学)
摘 要:沥青混合料的现场压实是施工过程中的重要工序,它直接影响沥青路面的耐久性和使用性能。该文研究了不同现场碾压模式与沥青面层压实均匀性的关系,涉及到多种不同热拌沥青混合料类型的压实过程,并从路面上多个不同位置钻芯取样进行试验,根据沥青混合料压实后空隙分布情况分析了不同碾压模式对路面压实均匀性的影响,同时研究了现场压实与室内压实的相关性。
关键词:沥青混合料;碾压模式;空隙率分布;压实度指数
收稿日期:2008-09-28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:50778026,50808026);交通部应用基础研究课题(编号:2006319825090)
沥青路面的碾压过程是沥青混合料体积减小和密度增加的过程,同时又是集料颗粒间相互连锁的过程,现场压实程度对热拌沥青混合料结构层的路用性能影响显著。
沥青混合料压实过程受多种因素影响,包括混合料的材料性质、环境变量、施工现场的条件和压实方法,随着集料的棱角性、公称最大粒径和集料硬度的增加压实难度增加,沥青的用量也影响压实过程。当前国际上很少有研究压实模式对沥青路面中空隙率分布和压实程度影响的相关成果。因此,本文基于大量的
现场试验,研究了现场碾压模式对沥青路面压实均匀性的影响,为了能通过室内量测来预估HMA 的压实效果,还研究了试验室压实与现场压实的关联性。
1 试验路概况
本次研究所依托的实体工程项目是由得克萨斯州交通运输部门负责建设的5条公路的部分典型路段(表1)。
表1 试验路段情况
路段号
混合料
类型
现场试验日期/年-月
主要集料
结合料类型最佳沥青用量/%
最大相对密度V MA 设计值%空隙率设计值/%
IH35
SMA 2006-05暗色岩、石灰岩P G76-22
6.0 2.56318.3 4.0SH36D 型2006-07石灰岩P G64-22 4.9 2.44715.1 3.5US87C 型2006-10含硅河砾石P G 76-22S 4.3 2.46013.8 4.0US259C 型2007-03砂岩石灰岩P G 70-20S 4.3 2.47813.1 3.0SH21
C 型
2007-06
石灰岩P G70-20
4.7
2.467
14.3
3.0
IH35试验段位于Waco 区公路的内侧车道的南
边缘,是分离式六车道公路。在新建封层顶面上铺筑SMA 混合料(公称最大粒径12.5mm ),摊铺厚度5cm 。摊铺宽度约4.6m 。
SH36试验段位于Y oakum 区,是普通两车道公路。在新建封层顶面上铺筑D 型混合料(公称最大粒
径9.5mm ),摊铺厚度为5cm 。
U S87试验段位于Y oakum 区,是分离式四车道
公路,该试验段位于外侧车道的北边缘。在B 型(密级配公称最大粒径19.0mm )混合料层上铺设C 型(密级配公称最大粒径16.0mm )混合料。C 型混合料层的摊铺厚度为5cm 。混合料摊铺宽度4.9m 。
U S259试验段位于Rusk 区,是分离式四车道公路。在新铺的刚压实的D 型混合料(公称最大粒径
1
7第28卷 第5期2008年10月
中 外 公 路
一、沥青路面常见的病害 1.变形类 车辙属变形类，是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽，深度 1.5cm 以上。车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。 车辙产生的主要原因有：（1）沥青混合料油石比过大；（2）表面磨损过度；（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。 2.裂缝类 裂缝主要有三种形式：纵向裂缝，横向裂缝和网裂。沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但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。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。 坑槽（裂缝类）是常见的沥青路面早期病害，指路面破坏成坑洼深度大于2cm，面积在0.04㎡以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面，污染使沥青混合料松散，经行车碾压逐步形成坑槽。 3.松散类 沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动，面积0.1 ㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害，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：（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；（3）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；（4）机械损害或油污染。 脱皮（松散类）沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落，面积0.1 ㎡以上。
公路沥青路面的病害分析及养护维修处理 摘要：沥青路面在长期的使用过程，极易出现一些比较严重的病害现象，如果 不及时进行修补，必然会造成公路路面病害现象的进一步扩大，最终诱发重大的 交通事故。深入研究科学的修补方法，实施有效的养护管理办法，不断完善维修 和养护工艺，才能切实提高公路性能，提高经济和社会效益。 关键词：公路沥青路面；病害成因；防治对策 1沥青路面产生的病害以及出现原因 1.1裂缝问题 沥青路面在投入运营之后，最常见的病害现象则是裂缝。裂缝产生的初级阶 段对路面的性能影响不大，但是如果长期不给予处理，导致雨水、杂质逐渐的深 入到路基下层部位中，在长期的使用中由于较大载荷的影响，使沥青路面的结构 遭到了严重的破坏。沥青路面的裂缝形式非常多，主要分为横向、纵向、网状三 种形式。形成裂缝的原因很多，一般是由于沥青原料质量不高、厚度不足、基层 结构不稳定以及环境条件等等原因造成的。 1.2车辙问题 车辙现象比较普遍，是长期的使用中在车辆的载荷作用之下形成的，导致路 面结构发生不同程度的侧移现象，造成该种病害发生的原因，主要是沥青或者混 合料自身质量不高所造成的，还有可能是交通量过大所造成的。但是综合分析具 有如下几个因素：①施工材料中油石比较大；②公路表面磨损程度很大；③由 于路基的稳定性不足，所造成的路面表层结构出现了比较严重的横向移动。 1.3松散问题 松散是造成路面安全性下降的主要病害，其一般出现在整个公路表面，也存 在于局部，由于在长时间车辆行驶过程中，轮迹带出现松散的现象异常严重[2]， 主要的形成原因有：①局部路基稳定性不足，出现了不同程度的塌陷所造成的损害；②碎石中存在较大量的风化颗粒，水浸入之后与沥青出现剥落的现象；③ 由于沥青材料中集料的成分多高，造成了与轮胎接触部分出现较为严重的磨损情况，使得该区域的沥青含量减少；④机械类的损伤或者是油污染。 1.4波浪拥包问题 这种病害现象发生在高温或者是长期的载荷之下，由于沥青表层存在着黏性 流动现象，造成了由于车辆的挤压作用而发生的病害情况，其形成的原因，主要 有以下几方面：①混合料的各种原料配合比不正确；②面层与基层未能有效结合；③基层的稳定性不足，地基较为松软，在长期的行驶中产生了拥包的现象。 2沥青路面病害防护措施 2.1合理设计路面结构 （1）基于下列几个方面的原因，要尽量将沥青面层的厚度变薄。首先，沥 青混凝土路面基层结构呈现出的半刚性特点，其承载能力并不是非要增加厚度才 能达标；其次，要增强沥青混凝土路面的使用性能，不需要将沥青面层涂得很厚，而是要将次等沥青换成质量好的沥青，再次，就是在一般情况下，沥青面层出现 的裂缝不仅仅是反射造成的，很大一部分是沥青面层本身的温度变化而造成的。（2）沥青混凝土路面的防水设计一定要满足要求。（3）基层和底基层结构要按 要求来严格设计。 2.2严格控制沥青混合料的质量 （1）选择沥青时，需要多方面综合考虑，例如对温度的适应性较强、黏接
沥青路面车辙病害原因与处治方案 一、什么是车辙： 车辙是车辆在路面上行驶后留下的车轮永 久压痕。过去，人类广泛应用马车，在泥土路 上走，由于土路较软，车过后路面就有压痕， 雨后，路面有泥水压痕更深。古人云：“前面 有车，后面有辙。”车走多了，路上留下两条 平行的很深的车辙。现代路面车辙是路面周期 性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车 辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的 安全性和使用期限。路面车辙深度的检测能为 决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的 维修、养护及翻修等作出优化决策。 二、沥青路面车辙的类型和产生原因： 沥青路面的车辙分为磨耗磨损型车辙、结构性车辙、失稳型车辙、压密型车辙四种类型1、磨耗型车辙 产生原因：在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下，路面磨损，面层内集料颗粒逐渐脱落；在冬季路面铺撒防滑料(如：砂)时，磨损型车辙会加速发展。 2、结构型车辙 产生原因：这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足，在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形，作用或反射于路面。 3、失稳型车辙 产生原因：绝大多数车辙是由于在交通荷载产生的剪切应力的作用下，路面层材料失稳，凹陷和横向位移形成的。此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。一般出现在车辆轮迹的区域内，当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过，路面反复承受高频重载时，极易产生此类车辙。
此外，在高速公路的进、出口，交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区，这类车辙也较为严重。因为这些地区车速较低，交通荷载对路面的作用时间较长，易于引起路面材料失稳，横向位移和永久变形。 4、压密型车辙 在施工中碾压不足，开放交通后被车辆压密而形成车辙。不过这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害，一般在讨论车辙时，多不考虑。 从车辙的形成过程来看，车辙主要是高温下沥青面层因沥青软化而进一步密实，以及沥青变软对矿质骨架的约束作用降低而使得骨架失稳，表明沥青对混合料的高温性能十分重要。当然骨架的稳定性和细集料的多少也会影响车辙形成的进程。在道路的交叉口或变坡路段，此类高温变形更易发生，这主要与较大的水平荷载作用下抗剪强度相对不足有关。 三、影响沥青路面车辙形成及其深度的主要因素： 1、沥青混合料 现行的沥青路面设计的主要依据指标是沥青混合料的强度，其取决于混合料的粘结力和内摩擦角，受集料物理化学性质的影响；粘结力又取决于沥青材料的化学结构、胶体结构、物理化学性质、稠度、沥青膜的厚度、沥青矿料比、沥青与矿粉系的分散结构特征以及沥青与矿料的相互作用，增加内摩擦角和矿料等颗粒间的嵌挤作用可以提高沥青混合料的抗剪稳定性。 ①材料性质。沥青的粘度和沥青与矿料之间的粘附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素；沥青粘度越大，沥青与矿料之间的粘附越好，那么混合料的高温稳定性越好，因此要选用粘度大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度，以便产生较高的抗车辙能力；沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段，据佐治亚洲的加载车轮检测结果证明，改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。 ②矿物集料的表面纹理、料颗粒大小、形状、级配、颗粒相互位置、矿料数量、可以影响混合料的孔隙结构，即孔隙的大小、形状与连通闭合情况、沥青用量状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况，因而可以对车辙的大小表现出不同的影响。采用洁净坚硬的碎石，硬度大、棱角尖锐的砂以及高质量的矿粉对于抵抗永久性变形十分有利。在整个矿料混合料中对沥青温度稳定性影响最大的是矿粉，用石灰岩和冶金矿渣制成的矿粉掺拌的沥青混合料有较高的高温稳定性能。 ③矿料级配。为探讨集料级配对车辙大小的影响，有关研究人员将集料分为过细级配组、细级配组和粗级配组三种，环道试验结果表明:热拌沥青混合料在最佳沥青含量、8%空隙率时粗级配有较大的车辙深度，过细级配次之，细级配组车辙深度最小。另有单轴荷载试验资料:在最佳沥青含量时中粒式沥青混合料车辙最小，细粒式次之，粗粒式大于细粒式，沥青碎石车辙最大。可见，单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力，而良好的级配和最大的密实度因增加了矿料之间的嵌挤力，而提高了混合料的高温抗车辙能力。 ④空隙率。在进行沥青混合料配合比设计时，对空隙率的选择一般都是根据当地材料和经验进行的，当取值过高时，提高密实度可增加骨料间的接触压力，从而提高路面的抗车辙能力，相应地沥青和矿粉用量也要增加，从而又削弱其抗车辙能力。当空隙率小于某一临界值后，继续减小空隙率，使得混合料内部没有足够的空隙来吸收材料的流动部分，造成混合料外部的整体变形，由此而形成车辙。大量试验表明:各种级配的混合料在最佳沥青含量时，随空隙率的增大车辙有所增加。 2、路面结构组成 沥青路面的抗车辙能力除了受所用材料及其性能影响外，还与路基类型和路面厚度有关。沥青路面厚度与车辙的关系较为复杂，同样的材料在不同的路面结构中会表现出不同的性能，有关室内环道试验表明:当其路基为砂土材料时，面层厚度对车辙影响很大，面层沥青混合料较薄时车辙较深，而且较大部分来自路基的形变；而当面层较厚时，路基基本上不产生车
高速公路沥青路面病害及对策 随着高速公路的发展，针对沥青路面的病害研究不断加深。我们发现沥青路面的裂缝问题和水损害有着直接的关系，如何对两者控制已经成为了保证高速公路沥青路面质量的关键，文章从沥青路面裂缝形成的原因出发，将如何控制水损害进行重点研究，望广大同行给予指导 标签：裂缝；车辆荷载；水损害；预防措施 沥青路面的裂缝形式分为横向、纵向、不规则裂缝等，这些裂缝都是在不同的环境因素下所形成的，并且在这些裂缝在水损害的作用下直接导致路面形成唧浆、沟槽等问题，下面笔者将对其进行逐一分析。 1 高速公路沥青路面出现裂缝原因分析 1.1 横向裂缝 横向裂缝是高速公路中最为常见的病害问题之一，它的形成原因较复杂，主要来自温度、地基变形、基层材料等原因所形成的，在温度、车辆荷载的作用下容易被扩大，裂缝的表现形式主要分为以下几种： （1）低温横向裂缝。就沥青混凝土的自身性质来说。沥青混凝土是一种热涨冷缩很明显的材料，这种材料在高温下有着很强的膨涨力，但是到了冬季，其产生的收缩力将会远远大于自身的结构强度，这样就形成了裂缝。 （2）温度疲劳裂缝。在我国北方地区，环境温度差别较大，这其中就会在沥青面层中产生足够的温度应力，这种应力在温度的反复作用下就会形成裂缝。 （3）反射裂缝高速公路的配料多采用半刚性基层材料。这些材料在形成混凝土结构出现十分明显的裂缝，并且在车辆荷载的作用下，产生较大的拉应力，使基层出现开裂，并且随着荷载的反复作用会不断延伸，这种裂缝较分散，形成间距为150米以上。 （4）路桥过渡段裂缝。在路桥过渡段上由于半刚性路基和刚性混凝土结构相互连接，会在车辆荷载情况下出现裂缝，并且这些裂缝会发生不均匀的下层，裂缝的起始点在桥涵台背方向的横向裂缝。 1.2 纵向裂缝 纵向裂缝形成的形式比较单一，一般是由路基填筑质量、车辆运行频率。路基填料等因素造成的，虽然纵向裂缝不会出现严重的开裂，但是裂缝的宽度较大，并且存在高差，对于行车安全造成十分严重的影响。
公路沥青路面病害原因分析及养护措施田振海 发表时间：2019-08-21T16:02:47.670Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年9期作者：田振海[导读] 沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。 齐鲁交通发展集团有限公司济南分公司山东济南 250100 摘要：现阶段，在公路工程施工中，沥青是很重要的原材料。沥青路面由于施工周期短、维护方便且行车比水泥混凝土路面更加舒适，在道路建设领域得到大力推广和广泛应用。目前，沥青原材料与沥青混合料质量、沥青路面施工工艺水平、路基和基层稳定性等因素给沥青路面带来不少影响；随着汽车数量与日俱增，特别是重型车辆超载的急剧增加，众多沥青路面潜在的质量问题快速恶化，快速进入 破坏阶段。 关键词：公路沥青路面；病害原因；养护措施 引言 沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青路面优势众多，然也时常受到诸多病害的影响，不利于施工质量的提升。因此文章就沥青路面常见病害与养护措施展开分析。1公路沥青路面特点公路沥青路面是指采用以沥青材料为主的矿料铺筑而成的一种路面，属于柔性路面，也是公路工程中常用的高级路面。其优点是路面表面平整度好、变形能力强、无接缝、噪音低、维修简单及行车舒适度高等，缺点就是沥青自身的稳定性差、高温易发生软化、低温易发生脆裂、耐水性差、耐久性差等。公路沥青路面在运营过程中，长期受到车辆荷载、温度、水文、气候、地质等因素的影响，其破坏状况是随着时间变化而变化的。所以，只有及时对路面情况进行检测并对其病害进行处理，才能确保公路的使用质量和使用寿命。2公路沥青路面病害原因分析2.1车辙病害 沥青混凝土属于一种流变性材料，温度对其强度、弹性模量具有较大影响，伴随环境温度的增高，沥青材料强度等性能却会降低。尤其是炎热的夏天，经行车荷载长期作用，沥青路面极易变形，其特点为车辆轮迹区域中间部位凹陷，两侧鼓起，此类病害均被称作车辙病害。目前，常见的车辙病害可分为结构性车辙、失稳性车辙、磨损性车辙等。1）沥青用量太多，将会降低粗骨料之间的内摩擦角，提升骨料的流动性。尤其是温度较高的情况下，沥青将被软化，此时其粘结骨料的能力会有所减弱。经行车荷载长期作用，将大大增加其塑性变形，从而出现车辙。2）粗集料、矿粉用量不足等，若粗骨料不足，则沥青会充斥在粗骨料之间，这种情况下，沥青混凝土的骨架功能则会受到影响。温度较高的条件下，将进一步降低沥青粘结性，且因润滑作用，将会增加骨料的流动性，经车辆反复碾压，就会形成车辙。3）外部环境影响。车辙病害的产生，也会受外部环境，如温度、湿度、交通量等，上述因素均会对其产生严重影响。 2.2裂缝病害 2.2.1横向裂缝 横向裂缝一般情况下和公路的中心线相垂直且宽度不同，属于半刚性基层沥青路面最为典型的病害之一，如图1所示。横向裂缝产生的原因主要包括： ①公路路基填土施工时纵向碾压不够均匀而发生不均匀沉降，在沉降位置沥青路面所承受的车辆载荷主要是由面层进行承担，面层沥青受到车辆载荷作用使得拉应力以及剪切力都有所提升，从而造成沥青路面面层发生横向开裂。尤其是在桥梁、涵洞两侧更容易出现横向裂缝，容易引发桥头跳车问题； ②多种地基处理方式造成的反射裂缝。公路工程地基处理措施类型较多，例如碎石桩、水泥搅拌桩、粉喷桩等等。不同类型地基处理连接位置由于土体沉降量的差异会造成横向裂缝； ③在进行沥青混合料摊铺过程中没有处理好横向施工缝，接缝不够严密而引发压实不足，增加孔隙率，从而形成横向弱接缝，直接造成横向裂缝； 2.2.2纵向裂缝 不同于横向裂缝，纵向裂缝和公路中心线相平行，但是裂缝的长度和宽度有所差异。造成此种裂缝的原因主要包括：①路基施工过程中没有进行均匀压实，同时路基的稳定性较差，一旦受到重载车辆的作用就会引发地基的不均匀沉降，从而将路面拉裂而引发裂缝； ②在进行沥青面层混合料摊铺过程中，纵向前后摊铺幅连接位置冷接缝处理不符合标准规定，无法满足压实度标准，结合处松散不够紧密而松脱。 3公路沥青路面养护措施3.1车辙防治 在建设路面的工作中，要根据当地本身的自然条件进行材料的选择，并且对材料进行优化组合，按照科学的方式进行材料配比，以较为炎热的地区为例，在选择材料时要慎重，首先是沥青的选择，我们都了解高温可能对沥青造成的损害，所以在选择沥青时要选择具备高温下抗车辙能力的改性沥青，这种沥青具备质量高、黏度高的特点，能够降低温度对路面所带来的影响；其次是关于粗集料、细集料的选择方面，粗集料应选择较为粗糙的砾石，至于细集料则避免选取天然河砂，尽量选择石灰石、白云石等碱性集料，这是对于材料的选择方面，此外就是路面结构设计与施工标准，想要从根本上保证整体路面结构层的稳定，需要在开工之前对路面的每一层进行设计，确定好施工方案，而后按照施工标准逐一实行，控制好其压实度，从根本上防治车辙现象的出现。 3.2裂缝防治 3.2.1横向裂缝防治
xxxx环路三期工程沥青路面病害处理方案延吉中环路三期工程主体已经通车，目前仅剩余非机动车道，人行道等尾留工程。由于去年的工程工期短，任务重。在沥青面层施工时，已进入低温季节。 由于施工现场受温度影响，给沥青面层施工带来了诸多不利因素。 沥青面层在低温环境下施工后，很快进入了冬歇期。经过一个冻融期作用，使原本在低温环境下完成的沥青路面，出现了诸如裂缝、松散、坑槽等沥青路面常见的病害现象。针对以上病害现象，项目部已成立了以项目总工为首的沥青路面病害处理小组，由专人负责沥青路面的善后处理工作。经过小组成员集体讨论，特此制定了《延吉中环路三期工程沥青路面病害处理方案》，作为沥青路面病害处理的施工指导。 现场的沥青路面主要存在裂缝、松散、坑槽三种病害现象，下面分别对此三种病害的成因及处理方式做详细介绍。 一、横向裂缝 1、横向裂缝现象的成因： 沥青混凝土的低温收缩引起的裂缝的主要原因。沥青是一种对温度变化比较敏感的材料。在去年沥青路面施工时，由于温度较低，摊铺后的沥青混合料表面温度迅速下降，使沥青表面逐渐变硬变脆，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。 2、对横向裂缝的处理方法： (1)针对上述裂缝现象，如裂缝宽度在3mm以下，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青封堵。如缝宽在3mm以上，则需沿横缝两侧各10cm范围开槽，挖除沥青上面层，然后沿裂缝加铺玻璃格栅，而后在其周围及底面上喷洒乳化沥青粘层油，使玻璃格栅能够黏贴在底层上。继而采用细粒式(AC-10)热拌沥青混合料填补，填补高度应略高于原有地面高度，以保证压实效果。填补后采用振动压路机碾压密实，并采用热沥青灌缝封口。
沥青路面常见病害成因分析及防治对策 摘要：随着我国近年来沥青路面的增多，沥青路面早期病害也越来越引起人们的重视。笔者通过多年对高速公路养护维修施工的实践经验，现对沥青路面常见的病害成因及防治作简单叙述。 关键词：沥青路面；病害；防治 一．横向裂缝 1.现象 裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿整个路幅的，也有部分路幅的。 2.原因分析 （1）施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。 （2）沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准，致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力（应变）大于沥青混合料的抗拉强度（应变）。 （3）半刚性基层收缩裂缝的发射缝。 （4）桥梁、涵洞或通道二侧的填土产生固结或地基沉降。 3．预防措施 （1）合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，然后用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化；铲除敷贴料，对缝壁涂刷0.3－0.6kg/m2改性粘结材料（XJB、克莱孚等），再铺筑新混合料。 （2）充分压实横向裂缝。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm，每压一遍向新铺层移动15－20cm，直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。 （3）根据《沥青路面施工及验收规范》（GB50092）要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型，以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。 （4）桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理；工后沉降严重地段事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。 4.治理方法 （1）为防止雨水由裂缝渗透至路面结构，对于细裂缝（2－5mm）可用改性粘结材料灌缝，对大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青粘结材料灌缝，灌缝前，须清除缝内、缝边碎粒料、垃圾，并使缝内干燥，灌缝后，表面撒上粗砂或3－5mm石屑。 二．纵向裂缝 1．现象 裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。 2．原因分析 （1）前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开。 （2）纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。 （3）拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。 3．预防措施 （1）采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝。 （2）如无条件全路幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使之预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再摊铺相邻路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。
公路沥青路面常见病害及检测技术分析贾楠 发表时间：2020-02-26T16:38:51.913Z 来源：《建筑细部》2019年第17期作者：贾楠[导读] 必须准确把握其工程质量要求，并有针对性的落实各项试验检测工作，如此才能为工程质量提供坚实的保障，促进我国公路建设的持续发展。 成武县公路管理局山东成武 274200 摘要：在很长的一段时间内，沥青路面出现的病害问题一直存在，经过研究发现在实际施工过程中，质量监督不到位，很多中间环节设计的不够科学，投入使用后，也没有根据实际情况进行调整，维护和养护管理方面的工作也没有按要求执行，因此增加了病害问题的发生率。本文章主要针对几种经常遇见的病害问题，说明一部分科学实用的检测技术。 关键词：公路沥青路面；病害；检测技术 引言 公路工程作为基础建设的重要组成部分，其对于区域经济发展具有极大的促进作用。沥青路面是公路施工的主要内容，其施工质量直接影响着公路工程的整体质量，因此在施工过程中，必须准确把握其工程质量要求，并有针对性的落实各项试验检测工作，如此才能为工程质量提供坚实的保障，促进我国公路建设的持续发展。 1公路沥青路面病害成因分析 1.1公路沥青路面泛油病害及成因分析 公路沥青路面通用在天气比较炎热时期出现泛油病害现象，致使沥青混合料路面表面进行迁移，该现象在温度比较低的环境下不会出现逆过程，导致公路路面出现大面积的沥青聚集，在表面出现沥青膜。公路沥青路面泛油病害主要有以下因素导致，首先，前期公路沥青路面施工质量不达标，混合料摊铺过程发生离析现象，不均匀的施工细料，导致发生泛油情况。其次，施工过程中粘层油的使用不合理，在喷洒过程中由于喷洒过多或喷洒不均造成泛油现象发生。同时，前期建设施工中混合料配比不合理，由于空隙率较小或沥青量过多，路面经过长时间的荷载施压，导致路面中过多的沥青被挤压到公路表面，最终导致出现泛油现象。最后，公路施工建设中混合料质量较低，长时间经受雨水的冲刷，导致路表下层深入雨水，出现沥青膜脱落情况，最终导致出现泛油现象。 1.2公路沥青路面裂缝病害及成因分析 依照公路沥青路面病害种类分析，公路沥青路面裂缝病害主要涉及网状裂缝、横向裂缝以及纵向裂缝：①沥青路面出现纵向裂缝病害的成因主要涉及以下三种：a.部分公路路段处于丘陵低洼处或河谷区域，该类地形的地基土壤含水量比较高；b.前期施工阶段缺乏相应的处理，造成地基承载能力不足，最终出现路面裂缝现象；c.由于路基施工质量不达标导致出现纵向裂缝，比如纵向施工搭接质量差、路基边缘压实度不足、路基压实不均匀等。②横向裂缝主要由于以下两种因素导致，首先是因为沥青与混凝土温度收缩、施工原料收缩导致，其次是因为路面差异沉降导致。③网状裂缝的出现主要由于前期设计方案不科学导致，同时，路基路面压实度不足、原材料配比和合理同样会导致出现网状裂缝。其中出现横向裂缝和纵向裂缝问题后如果不及时处理，长时间负荷下便会出现网状裂缝。 1.3公路沥青路面坑槽病害及成因分析 坑槽病害是公路沥青路面比较常见的病害之一，主要因为以下三方面因素导致公路沥青路面坑槽病害出现，首先，由于沥青路面长时间受到雨水的冲刷和破坏，导致出现坑槽现象，一旦路面出现破损区域，雨水季节便会有渗入到沥青面层的空隙和破损处，后期经过长时间的荷载试压，导致发生网裂现象，汽车在经过网裂区域会带走小碎块基层材料，导致出现坑洞和坑槽。其次，车辆在路面行驶过程中会出现车辆修理油深入路面的情况发生，该区域在经历重复碾压后发展为坑槽。由此可见，坑槽病害在公路沥青路面中比较常见，很多因素都会导致该现象发生，因此要高度重视坑槽的问题，提升公路路面质量。 2公路沥青路面检测技术 2.1路面渗水系数检测 渗水系数检测分为室内和现场测试，目前主要运用于现场测定，其主要目的是通过现场测定对沥青的渗水系数进行分析。目前主要采用现场测量的方法。其主要目的是通过现场测试分析沥青的渗透系数。在渗水检测的早期，需要做相应的准备工作，清理沥青路面表面，清除路面杂物。用透水仪等测试设备测试透水系数时，应注意以下几点：首先确定测试点，确定测试点后用粉笔在路面上进行标记。二是采用密封材料进行处理，需要环形操作。在密封处理过程中，将多余的密封材料刮走，避免多余的材料残留。三是将导水器小心放置在试验位置，确定导水器的中心点，与试验区域的标准位置一致。四是需要在导水器筒体内进行注水作业。注水量的控制需要以筒体内水位下降的速度来测量，并要保证导水器内的底部气泡全部排出。 2.2路面抗滑性的检测 摆式仪法、构造深度测试法和横向抗滑系数测试法都是路面抗滑功能检测经常使用的方式。其中的摆式仪法的工作原理是摆的位能损失与末段橡胶片经过路面时抵抗路面摩擦做的功相同，这个原理能够得到沥青路面的抗滑程度的结果，此检测方法是静态的，所以与其它的方法相比，它的工作效率很低。现在常用的方法是激光构造深度仪法，它投射的红外线是利用半导体激光器所产出的，投射在路面，利用这个方法可以检测路面的构造深度。这个方法不仅运输方便、操作简单，也非常安全可靠。 2.3施工材料的检测 沥青公路的施工原材料直接决定了工程的施工质量与安全，提高对施工材料的检测具有非常重要的意义。沥青公路其核心的检测管理物料就是沥青混合料与砂石。沥青混和料与砂石的自身质量会影响到施工的安全，而两者的配比同样会影响到公路的施工质量。在对沥青配料进行管理控制的时候，可以通过专业的密度检查仪器对沥青配料的密集度进行有效检测。通过检测出沥青配料干燥状态下的总质量与加入水分之后的总重量，通过两者的计算就可以得出沥青配料的密集度。在对沥青配料进行检测的时候，可以利用压力机对配料的压碎值进行准确的检测，从而合理的计算出沥青配料的抗压性。在检测出沥青配料的抗压值之后，需要利用磨光机检测出沥青配料的磨光值，以及利用摩擦检测仪器，测量出沥青配料的实际摩擦系数，在检测出相关的数值之后，通过对数据信息进行综合的研究分析，就可以科学合理的评估出沥青配料的施工安全性与可靠性。
沥青路面车辙病害的类型 及防治措施 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
浅析沥青路面车辙病害的类型及防治措施摘要：沥青路面车辙已经成为我国沥青路面主要病害形式之一，严重影响了道路的使用性能，对道路行车安全十分不利，必须采取合理的处理措施。本文首先简要介绍了沥青路面车辙的形成理论，进而分析了沥青路面的车辙类型，并提出了相关的预防及扯着处理措施，对道路工作者施工应用可以提供合理的参考。 关键词：路面车辙；类型；防治措施 0引言 随着我国社会经济发展水平的不断提高，公路交通量增长迅速，交通荷载往往超过设计预期值，导致路面产生了一系列病害。车辙是我国沥青路面的主要病害之一，不仅严重影响公路行车舒适以及安全性，也降低了公路的使用寿命。车辙主要是由于交通荷载长时间持续作用，导致沥青路面产生的永久性变形。车辙作为评价沥青路面平整度的重要指标，直接关系到道路的路用性能，因此，研究沥青路面车辙类型及其成因，并提出合理的防治措施，对于保证交通运输事业的顺利发展具有重要的意义。 1路面车辙形成理论分析 沥青路面作为一种柔性路面，造成路面车辙的主要原因交通荷载或者高温条件下荷载持续作用，沥青混合料产生塑性流动变形，最终骨架结构破坏失稳。根沥青混合料强度公式如下所示： 沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用产生的粘聚
力以及矿料嵌挤而产生的内磨阻角，当活动剪应力等于粘聚力C时，材料处于极限平衡状态。当活动剪应力大于C时，则产生塑性变形，从而产生车辙破坏。 2沥青路面车辙分类 根据形成机理的不同，车辙可以分为以下几种类型： （1）流动型车辙。沥青路面的流动性车辙是指高温季节在交通荷载的反复碾压作用下，荷载应力超过沥青混合料所能承受的稳定性应力极限，产生的永久变形和塑性流动而逐渐形成的沥青混凝土侧向流动变形。流动型车辙一般出现在车辆轮迹区域内，如果沥青混合料的强度不足以承受交通荷载所产生的应力，导致路面内部长期反复承受重载时，则容易导致流动型车辙。流动型车辙的横断面一般呈W型，车辙深度一般较大，行车道轮迹带部位下凹，车轮两侧混合料隆起变形。 （2）结构性车辙。结构型车辙主要是由于交通荷载在路表形成的剪应力仍超过路面各层的抗剪强度，沥青混合料产生剪切变形破坏，导致沥青面层甚至基层等结构层产生永久性变形。结构型车辙相对较宽，两侧没有明显隆起，断面呈凹型。 （3）磨耗型车辙。磨耗型车辙主要是由于沥青路面路表材料经过车轮长期磨耗以及自然条件下表层材料的不断磨损而产生的车辙，在重载大型车辆较多，或者气候寒冷轮胎采取埋钉以及防滑链等情况下，很容易产生磨耗型车辙。其形成机理是由于车辆轮胎与路面表层的摩擦作用，主要是由于集料的抗磨耗性能较差，沥青混合料耐磨性能不足。根
高速公路沥青路面病害处治 摘要：本文主要分析了高速公路沥青路面常见的几种病害，简单分析了发生高速公路沥青路面病害的几个原因，最后提出了处治高速公路沥青路面病害的几个对策。 关键词：高速公路；沥青；路面；病害；处治 引言 由于沥青路面初期的养护时间不长，且维修便利、防滑性高等优势，沥青路面的逐渐得到了普及，然而，由于不断的行车负荷、气候环境以及施工不足等因素的影响，沥青路面容易出现网状裂纹、纵横向裂纹、局部沉陷、开裂、坑槽等不良现象。这大大增加了交通危害，影响行车安全和舒服性，使得维修、养护沥青路面工作也突显重要。 1 高速公路沥青路面常见的几种病害 1.1 裂缝 其为沥青路面发生概率最高的病害，可分为横向、纵向、网状裂缝，干扰了高速公路沥青路面的外观和安全性，促使水分渗入到沥青路面的内部，破坏内部结构。 1.2 车辙 此类病害分为流动性车辙、结构性车辙两部分，当沥青路面承受的荷载过大时，就会出现车辙问题。 1.3 坑槽、松散 当面层的材料未正确组合，施工的质量较差或者材料的黏结力不足时会导致面层混合料的集料之间黏结力不够而发生成片散开的问题。而这些松散的材料在受到车轮后的真空吸力后或者受到风雨的影响而脱离路面，形成了大小不一的坑槽。究其原因在于沥青路面的结构遭到了破坏，常会发生路面松散，而初期的坑槽比较大，且受到来自荷载以及车辆压力等多种作用力后，会导致坑槽被破坏的速度逐渐加快，高速公路沥青路面失去稳定性，行车的风险大大增加。 1.4 泛油 此类病害破坏了沥青路面的表层结构，影响到结构的安全和强度，泛油不均匀的分布在高速公路沥青路面的表层，干扰路面结构的压实度，促使高速公路沥青路面面临很大的结构风险，不利于通车的安全性和稳定性。 1.5 沉陷 发生沉陷的主要原因在于未能较好地压实路基，或者地基的土质较差，受到来自地下水的入侵后，路基不够稳定以及受到行车荷载等多种作用力后，发生了竖向的变形，使得路面局部出现了下沉。而路面结构所具有的变形能力难以承受大的弯曲变形后，路面则会出现裂缝，最终形成了网裂。 1.6 雨水损害 雨水损害指的是雨水透过路面面层渗入到结构层后对路面产生的破坏现象。当雨水渗入表面层后，在车辆荷载重复作用下，沥青膜从底部开始剥落，逐渐向上扩展，碎石上沥青不断脱落，导致沥青混凝土失去强度，从而形成网裂。网裂不断发展，特别在降雨过程中，行驶的车辆带走松散的碎石，网裂的地方就形成了坑洞。随着时间推移，坑洞逐渐演变，最后造成路面大面积塌陷。 1.7桥面推移 由于桥面水泥混凝土铺装层与沥青混凝土面层之间摩擦力小，沥青混合料在
沥青路面病害主要类型 1 路面裂缝 路面裂缝从外观上可分为纵裂、横裂和龟裂，从产生机理上可划分为沥青面层的温度裂缝、疲劳裂缝和基层反射裂缝三大类。 根据全国范围内的调查结果，我国高等级公路沥青路面裂缝绝大多数是沥青面层的温度裂缝，反射裂缝仅占少数。温度裂缝起始于表面，逐渐向下延伸到穿透面层和基层。在同一地区，影响面层裂缝数量的最重要因素是沥青的性能。 在我省引起路面密集裂缝的另一个主要原因是半刚性基层的问题。陕西省公路学会完成的调查表明，裂缝密集处一般发生在：①基层完工后未及时铺筑面层；②基层顶部有松散夹层；③基层成型不好，处于松散状态。这三个原因引起的裂缝往往在短时间内就形成龟裂。单条的基层反射裂缝主要是因为基层干缩引起的。 裂缝最初绝大多数发生在行车道，而后逐渐向超车道和停车道扩展，停车道裂缝较少。由此可以看出，不管什么原因引起的裂缝，行车载荷的反复作用是裂缝加速出现和扩展的直接原因。 1.2.2路面车辙 车辙是沥青路面在高温季节由车辆载荷反复碾压形成 的。经我们观察和一些研究成果表明，半刚性基层沥青面层出现车辙的特征如下：
(1)车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系，□型沥青混凝土路面自身的抗车辙能力比I型好得多； (2)车辙形成的部分原因是由于雨水渗透侵蚀了基层表面粉料，使其软化进而形成车辙； (3)沥青面层在行车荷载作用下产生的蠕变是形成车辙的主要原因，半刚性基层的变形很小或基本没有压缩变形。 从我省现有高等级公路的情况来看，由于交通量远未达 到设计通行能力，车辆大部分时间行驶在行车道，交通渠化明显，车辙主要出现在行车道上，超车道还没有形成明显车辙。 1.2.3路面局部网裂沉陷 我省高等级公路半刚性基层沥青路面曾出现过不少局部网裂沉陷，特点是行车道轮迹下路面局部网裂严重，沉陷较深，对行车安全威胁极大。其形成的主要原因为： (1)路面出现裂缝未及时封堵，雨水下渗后在行车轮胎的强力“泵吸”作用下，半刚性基层的灰浆被吸出，导致基层破碎松散，沥青层破坏而下陷。 (2)基层局部成型不好，强度不足，在行车荷载反复作 用下路面发生网裂，雨水下渗后灰浆被吸出或挤出而下陷。这种形式的病害主要发生在行车道，严重之处在于基层完全破坏。 1.2.4路面松散、坑槽我省高等级公路半刚性基层沥青路面病害中相对出现较多的是面层松散坑槽。产生的主要原因有：
沥青路面松散问题分析 一、目的 结合路表问题现象/情况与现场取样原路面沥青混合料试验检测结果对问题产生原因进行分析。 二、存在问题 某道路沥青路面表面层为AC-13型普通沥青混合料，铺筑于某年9月，第二年夏季前路面使用状况尚好，而进入夏季后由于路面温度升高，路表在车辆荷载水平剪切作用下出现集料脱落、松散现象，表现形式如下图所示。 图1 路表问题现象（左图：路面松散；右图：集料脱落） 三、试验分析 沥青路面的集料脱落、松散通常由一个或几个因素综合引起：（a）沥青胶结料缺乏（贫油混合料）；（b）没有足够的细集料胶浆将粗集料颗粒稳定在一起；（c）压实不足（大空隙率）；（d）过度老化或选用了错误的沥青胶结料等级；（e）集料与沥青胶结料的黏附性较差。 该项目所用集料与沥青胶结料黏附性满足规范要求，通过沥青混合料的沥青含量、矿料级配、压实沥青混合料体积指标检测对其它可能因素进行分析，同时增加车辙试验对该路面的抗车辙能力进行评价。
1. 沥青含量与矿料级配检测 采用燃烧法（T0735-2011）进行原路面取样沥青混合料的沥青含量与矿料级配检测。由于未获得施工所用矿质集料原材，因此未对试验所用燃烧炉进行修正系数标定，采用经验修正系数0.2%对沥青含量进行修正，矿料级配则不做修正，检测结果如下： （1）沥青含量 经检测原路面取样沥青混合料的燃烧损失为 5.32%，修正后沥青含量为5.12%，油石比即为5.40%。依据以往经验，该沥青含量为较为合理的用量水平。 （2）矿料级配 原路面取样沥青混合料矿料级配检测结果如表1所示，级配曲线见图2. 表1 原路面沥青混合料矿料级配检测结果 图2 原路面沥青混合料矿料级配曲线 结合表1与图2可知，原路面沥青混合料矿料级配偏细，矿料级配欠佳。
高速公路沥青路面常见病害原因分析与处治措施 发表时间：2018-06-01T10:55:13.153Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：刘娟娟 [导读] 相关管理部门均需要提高重视程度，采取有效的预防及处理措施，以降低沥青路面早期损坏发生率。 湖北省高速公路实业开发有限公司湖北武汉 430050 摘要：沥青混凝土路面具有很多优点，包括路面平整、行车舒适、耐磨度高、养护维修简便、能够进行分期修建等，因此被广泛应用。但是，在实际的工程中经常出现各种病害问题，为了维持和改善高速公路交通服务水平，维护道路交通安全畅通，需要对这些病害原因以及处治措施进行分析。 关键词：高速公路；沥青路面；病害原因；处治措施 1.沥青路面常见病害 1.1裂缝 高速公路产生裂缝会使路面的牢固性严重受损，裂缝是长期以来公路建设中的常见现象。根据原因可分为荷载型裂缝和非荷载裂缝。荷载裂缝又称为疲劳裂缝，这是由于交通荷载反复作用造成的；非荷载裂缝主要是由于半刚性基层引起的发射裂缝和温度降低造成的温度收缩裂缝。 1.2坑槽 当路面出现网裂、龟裂、松散、沉陷等病害时，如果没有得到及时的修复，在交通荷载和雨水冲刷等作用下继续恶化，就容易形成一些坑洼。这些坑洼就是坑槽。造成坑槽的原因主要可以归纳为两点:一个是压实不足，一个是厚度不够。压实不足，主要是因为在施工时候混合料温度过高或过低，导致粘结力不足，分摊不均匀；厚度不够，主要是因为下面层局部标高控制不严，造成上面层厚度不够。坑槽属于交通隐患，如果不处理好，很可能造成重大交通事故。 1.3车辙 车辙的定义为在车行驶方向上轮胎留在公路平面上的竖向条形的凹陷痕迹，此痕迹垂直深度大于15mm或者更深。车辙的形成是汽车在万有引力作用下，长时间使用对路面造成塑性变形，形变破坏形状为条形坑槽，如果车辙越来越深，下雨过后就会在坑槽里留下部分雨水，无法排出，这种情况下车轮与路面的摩擦力将大大减小，因此会造成车辆打滑失控的意外风险。 1.4雨水损害 所谓的雨水损害指的是雨水透过路面面层渗入到结构层后对路面产生的破坏现象。这种破坏对沥青混凝土路面来说，是破坏最大的一种病害。当雨水渗入表面层后，在车辆荷载重复作用下，沥青膜从底部开始剥落，逐渐向上扩展，碎石上沥青不断脱落，导致沥青混凝土失去强度，从而形成网裂。网裂不断发展，特别在降雨过程中，行驶的车辆带走松散的碎石，网裂的地方就形成了坑洞。随着时间推移，坑洞逐渐演变，最后造成路面大面积塌陷。 2.高速沥青路面病害防护措施 2.1合理设计路面结构 （1）基于下列几个方面的原因，要尽量将高速沥青面层的厚度变薄。首先，沥青混凝土路面基层结构呈现出的半刚性特点可以改成半刚性基层和基础层来承担，所以说其承载能力并不是非要增加厚度才能达标；其次，要增强沥青混凝土路面的使用性能，不需要将沥青面层涂得很厚，而是要将次等沥青换成质量好的沥青，再次，就是在一般情况下，沥青面层出现的裂缝不仅仅是反射造成的，很大一部分是沥青面层本身的温度变化而造成的。（2）高速沥青混凝土路面的防水设计一定要满足要求。（3）基层和底基层结构要按要求来严格设计。 2.2严格控制沥青混合料的质量 （1）选择沥青时，需要多方面综合考虑，例如对温度的适应性较强、黏接度强、含蜡量少等的进口沥青或者质量合乎标准的国产沥青。如果条件允许，可以考虑在沥青中加入适量的改良剂，这样可以在一定范围内改善沥青的各项性能。（2）在选择骨料时，应该选择质地硬朗、粗糙耐磨、镶嵌作用良好以及能和沥青很好黏结的骨料。（3）设计混合料的配合比时，需要着重考虑温度对沥青性能的影响。高速沥青混凝土路面的特性和耐久性之间相互钳制，着重考虑了其中一方，另一方的性能就可能会降低。之所以要设计混合料的配合比，目的是为了让各种类型道路的性能达到最优化设计原则，要满足该条件，就要结合所在地的气候、交通等情况具体考虑，做到二者兼顾。 2.3严格控制施工质量 （1）确定基层顶面粗糙度。对相应的级配材料进行配置，在混合料里面加入相应的粗骨料，使混合料中含有相应的大粒集料；但要对其含水量进行相应的控制，改进沥青碾压方法，确保在水量蒸发后基层顶面不会出现灰浆硬壳，碾平结束后也不能掺入细料混合。（2）在开始铺设前，要保持工作界面绝对干净，结合多年的施工经验，透油层中如果有相应的慢型乳化沥青较好用。用沥青专用车进行洒布时，对车速和喷洒的厚度要保持相应的稳定及一致，不能出现凹凸不平的情形，也不能留有空白地带，还要撒布相应的石屑和粗沙，这样能增加路面的粗糙度，再运用钢筒压路机碾压，之后彻底刮除多余的浮料。（3）提高面层摊铺质量。在进行混合料铺设的过程中，运输的过程不能有太大的间隔，摊铺温度要控制在相应的范围之内，铺设的混合料厚度要均匀，速度控制在2m/min左右，要对沥青混合料进行反复碾压，以免出现混合料缝隙较大的情况，没有碾压平整的地方不能补料。不能淋着雨进行摊铺，要保证各方面接缝严密。 2.4采用有效地养护措施 （1）稀浆封层。稀浆封层工艺原理是将乳化沥青、符合级配的骨料、水、填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料，均匀地摊铺在待处理的路面上，经裹复、破乳、析水、蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起，形成密实、坚固、耐磨和道路表面封层，可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等路面伤害处迅速得到恢复，起到防水、防滑、平整、耐磨和改善路面功能的封层作用。 （2）灌缝。当沥青路面出现裂缝时，应及时采取灌缝处理，减少雨水下渗到结构层。目前常用的灌缝工艺主要分为开槽灌缝和不开槽灌缝两种类型。开槽灌缝是选用沥青路面灌缝胶对开槽后的路面裂缝进行灌注填封，工艺方法一般是通过机械强制性对路面裂缝进行切割，使路面裂缝加宽、加深，然后灌注灌缝胶对路面裂缝进行灌封。 总而言之，在使用高速沥青路面的时候，裂缝、松散、凹槽、脱皮等路面病害是不可避免的，当出现这些情况时，要及时进行维护，
浅析沥青混凝土路面病害的成因和防治措施罗自君 发表时间：2016-10-10T11:37:31.990Z 来源：《科学教育前沿》2016年8期作者：罗自君[导读] 就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出相应的预防措施。（四川省怀德建设工程有限公司四川自贡 643200）【摘要】目前，我国沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有：裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等，这些病害基本上也是公路工程质 量的通病，对新建公路的正常使用形成了严重的威胁，对公路维护提出了更严峻的挑战。就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出相应的预防措施。【关键词】沥青混凝土路面；早期病害；成因分析；预防措施中图分类号：TU99 文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2016）08-0030-01 随着国家对高速公路建设的投资力度的加大，我国公路工程建设进展迅速，20世纪50年代以来，各国修建沥青路面的数量迅猛增长，所占比重很大。近年来，沥青路面广泛用于公路和城市道路，成为我国高速公路的主要路面形式。但是，在大量的高等级公路建成并投入运营的同时，由于交通量迅速膨胀、车辆大型化以及我国南北冬夏温差大、气候多变等种种原因，全国各地都不同程度的存在这路面过早损坏的问题，给我国带来巨大的经济损失。因此，进行路面早期病害研究，找到早期病害的防治措施，对于促进我国公路发展具有重要意义。 一、沥青混凝土路面早期病害成因分析 1 裂缝病害（1）龟列。该种病害的特征是：相互交错的裂缝将路面分割成形似龟纹锐角多边形小块。龟列通常是由于路面整体强度不足在行车荷载的重复作用下而引起的疲劳裂缝。（2）纵向裂缝。高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的损坏特征是：与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由于路基压实度不均匀、路面不均匀沉陷或施工接缝质量或结构承载力不足而引起的。（3）横向裂缝。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当和施工质量低劣，或由于车辆严重超载，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的裂缝。 2 泛油病害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。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节，特别在连续多天高温后，在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象，油石比例偏大地段表现的尤为明显。 3 车辙病害车辙的产生受内因和外因的综合影响，内因包括沥青混合料和路面结构设计；外因包括施工、交通、气候等条件。 二、沥青混凝土路面早期病害预防措施沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。 1 裂缝早期病害预防措施根据纵向裂缝形成原因，在路基施工过程中特别在路基拓宽地段、路桥（涵）衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性，并保证达到规范要求的压实度。沥青路面进行半幅摊铺时，采取合理措施处理纵向冷接缝。另外，沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。因此，在基层施工中，及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。 2 松散早期病害预防措施松散的产生往往是由于沥青混凝土面层强度不足、压实度过小、面层内部空隙率过大而造成的。所以为有效预防松散现象的产生，应该做到以下两点。（1）选用合格的原材料，特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。（2）严格控制施工温度及压实效果。 3 泛油早期病害预防措施由于泛油往往是沥青用量过大造成的，所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定；在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工，任何人不得随意改变生产配合比。（1）处治方法。在轻微泛油的路段，可撒上3~5mm粒径的石屑或粗砂，并用压路机或控制行车碾压；在泛油较重的路段，可先撒上5~10mm粒径的碎石，用压路机碾压。待稳定后，再撒3~5mm粒径的石屑或粗砂，并用压路机或控制行车碾压。（2）处治施工要点。泛油处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节，并在当日气温最高时进行。撒料应顺行车方向撒，先粗后细；做到少撒、薄撒、匀撒、无堆积、无空白。禁止使用含有粉粒的细料。采用压路机或引导行车碾压，使所撒石料均匀压入路面。如采用行车碾压，应及时将飞散的粒料扫回。 4 车辙早期病害预防措施预防形成车辙的措施，首先要从设计、用油质量和比例及施工质量控制抓起，严格控制超限车辆的通行，才能从根本上控制路面车辙的产生。 总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素，无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量、规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。参考文献