高速公路路面损坏类型及成因分析

市ｌ政Ｉ与Ｊ路Ｉ桥　科　浅析沥青路面损坏的原因及主要类型　夏荣波崔彦臣　（黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司，黑龙江安达１５１４￣）　摘要：沥青路面在材料组成、施工工艺不当，以及受各种因素的作用，沥青路面面层就会出现高温软化、低温开裂、耐久性差等不良现象，从而　导致路面使用期限缩短或维修费用提高。　关键词：沥青路面损坏；原因；主要类型　沥青路面是由使用沥青材料粘结矿质颗　粒材料而铺筑的沥青混合料面层与各类基层和　垫层所组成的路面结构。沥青路面经过长期发　展，其种类、铺筑工艺、使用性能不断地被拓展　改善，已成为目前世界高等级公路中的主要路　面结构。沥青路面能占有主导地位的原因在于　这类路面具有多方面优点，诸如表面无接缝、表　面平整、行车舒适，与汽车轮胎的附着力好、可　保证行车安全，有很好的减振性、可使车辆快　速、平稳的行驶．且噪声小、养护维修简单、旧　沥青混合料可再生利用等。虽然沥青路面具有　上述优点，但如果材料组成、施工工艺不当，以　及受各种因素的作用，沥青路面面层就会出现　高温软化、低温开裂、耐久性差等不良现象，从　而导致路面使用期限缩短或维修费用提高。　沥青路面的主要损坏类型　１路面沉陷　路面的沉陷是在车轮荷载作用下，由于路　基体积压缩导致在路面表面产生的较大凹陷两　侧有隆起出现，当路基的承载能力降低，不能承　受从路面传下来的车轮压力时，便产生较大的　垂直压缩变形，即在路面上形成沉陷。　路基土体积压缩可能由多种原因引起，压　实不充分是主要原因之一。　而压实不充分则可能是由于多方面的因　素引起，如压实功不够或压实厚度太大，或压实　时土基含水量距最佳含水量偏差太大，或者对　不同类型的土采取的压实施工方法不当等，这　些都会引起路基土压实不足。当在充分压实条　件下，如果在使用过程中路基土偶然遇水软化，　也可能造成路面沉陷，但这种情况所占比例较　少。在路堤路段特别是高路堤路段，如果压实控　制稍有疏忽，极有可能发生路面沉陷。　２沥青路面开裂　沥青路面上出现的裂缝种类繁多，原因复　杂，归纳有以下两大类。　２．１非荷载型裂缝　沥青面层自身产生的温缩裂缝发生在冬　季气温较低的地区。温缩裂缝主要是横向裂缝，　也有纵向裂缝。在寒冷地区的气候降温过程中，　沥青面层中会产生相应的温度应力．当沥青面　层中的平均温度低于其断裂温度时，或沥青面　层产生的温度拉应力超过面层材料在该温度下　的抗拉强度时，沥青面层即发生断裂，由于温度　表面到底面有温度梯度，所以这种裂缝是从表　面开始向下发展的。　半刚性基层干缩裂缝产生的原因是由于　碾压后混合料含水量的减少导致干缩，并由于　路面对这种干缩变形的限制而产生干缩拉应　力，当干缩拉应力大于材料本身的抗拉强度时，　即产生干缩裂续。含水量减少越多、越快，产生　的干缩拉应力越大，出现干缩裂缝越早，并发展　得越宽。含水量缓慢的减小与相应干缩应变缓　慢的增长加之材料的应力松弛特性与抗拉强度　随龄期的不断增长，会大大增强半刚性基层材　料的抗干缩裂缝的能力。试验表明，无合适养生　的半刚性基层混合料，在压实完成后几天内即　可产生于缩应力，而此时材料的抗拉强度还很　低，很容易产生干缩裂缝。　上述非荷载横向裂缝一般比较规则，每隔　一定距离形成一条裂缝，裂缝间距大小取决于　当地的气温、沥青面层与半刚性基层材料的抗　裂性能。年温差与日温差变化小、面层和基层材　料抗裂性能好、基层养生期长、养生条件好的路　段、裂缝间距较大，出现裂缝的时间较晚。　２－２荷载型裂缝　裂缝主要呈现网状分布，有大面积的也有　局部范围的，其产生的原因比较复杂。大面积的　网状裂缝可能由于结构设汁不合理，使路面整　体强度不足，或者由于路基路面压实度不足而　引起；沥青在施工期问加热温度过高以及在长　期使用过程中的老化也会导致沥青路面产生大　面积的网状裂缝。沥青混合料摊铺不均匀，矿料　颗粒离析易造成局部空隙率太大，大气降水容　易渗入，基层局部强度降低，在车辆荷载作用　下，沥青路面可发生局部的网状裂缝；基层施工　质量不好（如愿粒材料离析、结合料分布不均　匀、含水量不均匀造成的密实度不均匀等），在　车辆荷载作用下，均可能造成路面的局部网状　裂缝。　３车辙　车辙一般是在温度较高的季节，沥青面层　的各个层次在车辆的反复碾　压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成　的累积变形。车辙通常是在伴随沥青面层压缩　沉陷的同时出现侧向隆起，二者组合起来构成　车辙。车辙是渠化交通的高等级公路沥青路面　的主要损坏类型之一。当车辙达到一定深度时，　雨天辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交　通事故。　４剥落与坑槽　剥落是指在水的作用下沥青与矿料表面粘　附范围减小甚至脱落，并在车辆的反复作用下　加速脱落过程，沥青面层局部呈现软弱或松散　状态，软弱或松散的沥青与集料有可能被疾驰　而过的车辆带走，从而在路面上形成坑槽。坑槽　会影响车辆行车安全，并将加剧路面的进一步　破坏。产生剥落松散的内因主要有；一是由于沥　青与矿科之间的粘附性较差，在水或冰冻的作　用下，沥青易从矿料表面剥离所致。二是由于施　工中混合料加热温度过高，致使沥青老化失去　粘性；三是路面上铺筑的混合料密实度不足，现　场残留空隙卒太大。致使路面混合料中积水过　多，难以很快挥发，长时间水的作用会导致沥青　的剥落与集料的松散。在设计混合料时，如果设　计残留空隙率为５％，实际路面压实度达到　９５％时，沥青路面混合辑中实际空隙率可能会　达到９％以上，但实际施工的不均匀性，局部残　留空隙率会更大，这样也会引起局部沥青面层　的早期剥落而形成坑槽。对上述问题解决的途　径：一是从材料性能改善考虑，即提高沥青与矿　料的钻附性；二是改善施工工艺，提高压实度以　提高施工质量；三是在设计沥青路面时，应考虑　路面结构层排水及设置有效防水层。　５沥青路面的唧泥　沥青路面表面水会通过多种途径进入沥青　路面结构层内，如果进入的水不能及时排出，而　是停留在面层与基层的交界面上，就会使基层　顶面局部潮湿甚至接近饱和。例如，从沥青面层　的裂缝进入的自由水，往往使裂缝附近的基层　顶面材料过分潮湿，特别是面层裂缝下无机结　合料稳定基层也开裂的情况，基层裂缝中往往　会充满自由水。在行车荷载作用下，路面结构层　内或基层材料中的自由水会产生相当大的水压　力，这种有压力的水会冲刷基层材料中的细料。　一次冲刷的量是很小的，但行车荷载的反复多　次冲刷，就会积少成多，在裂缝中形成细料泥　浆。在行车荷载反复作用下，细料泥浆被逐渐压　挤出裂缝，形成沥青面层上裂缝处的唧泥现象。　即看上去沥青面层裂缝的周围有灰白色的泥浆　或已变干的灰色痕迹。显然，路面结构层内自由　水产生的水压力随行车荷载的增加而增大，同　时冲刷量随行车反复作用的次数而累积。因此，　在轻交通道路上不易发生冲刷唧泥现象，而在　重交通道路上就容易发生。一旦基层材料产生　冲刷，表面形成唧泥，就会导致面层与基层之间　形成脱空，在车辆荷载的反复作用下，路面很快　会产生破坏。因此，基层材料的抗冲刷能力对路　面的使用寿命影响极大。　６表面磨光　沥青路面在使用过程中，在车轮反复滚动　摩擦的作用下，集料表面被逐渐磨光，有时还伴　有沥青的不断上翻，从而导致沥青团层表面光　滑，尤其是在雨季常会因此而酿成车祸。表面磨　光的内在原因是集科质地软弱、缺少棱角，或矿　料级配不当、粗集料尺寸侗小、细料偏多，或沥　青用量偏多等；另外悬浮一密实型的沥青混凝　土更易出现这种现象。因此，在设计时，更应注　意材料的选择与材料结构的选择，以提高路面　的长期使用性能。　参考文献　『１１武建民，伍石生．沥青路面长期使用性能指标　。长安大学学报（自然科学版），２Ｏｏ４（３）．　［２１李建军．薄层沥青混凝土罩面在高速公路养　护上的应用　交通标准化，２Ｏｏ４（５）．　

第ｌ９期总第１７３期　２００８年ｌＯ月　内蒙古科技与经济　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｎｏ．１９，ｔｈｅ　１７３ｔｈ　ｉｓｓｕｅ　Ｏｃｔ．２ｏｏ８　

新建高速公路沥青砼路面早．期损坏分析　

赵宝文，左秀琴　（乌兰察布市公路工程局，内蒙古乌兰察布０１２０００）　摘要：文章针对新建高速公路沥膏硷路面早期出现的损坏，总结其出现的特征，分析其形成的原　因，为寻找防治对策提供依据。　关键词：高速公路；沥青砼路面；损坏分析　中图分类号：１３４１６．０４２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７－－６９２１（２００８）１９—０１３１一Ｏ２　

１沥青路面的常规损坏特征及成因　１．１裂缝　纵向裂缝基本平行于道路中心线，距路边缘３　～５ｍ，有时伴随有少量支缝。直线形裂缝主要是大　菏载重复作用下产生的，呈弧形且两端向路堤边缘　延伸的裂缝主要是因为路基不均匀沉降而形成的。　横向裂缝近垂直于道路中心线，间距不等，有时　伴随有少量支缝，并逐年增加。沥青面层的低温收　缩与半刚性基层收缩裂缝的反应是产生横向裂缝的　两个主要原因。同时，填挖交界的差异沉降会产生　星弧形的横向裂缝。　网裂的初始形态是在沿轮迹带出现单条或多条　平行的纵缝，而后在平行的纵缝间出现横向或斜向　连接缝，形成裂缝网，局部伴随沉陷、唧浆现象，它是　行车荷载反复作用下，局部结构承载能力不足或过　基沉降而产生的。　１．２　变形　沉陷指沥青砼路表面的局部凹陷，它是路基沉　降或不均匀沉降变形而造成的，或者由于局部开挖　后回填土压实不足而造成的，伴随路面的结构形破　坏．修补后损坏继续发展。　车辙指轮迹带上出现的车槽，外因是渠化交通　和荷载作用次数增加，内因是沥青混凝土的高温稳　定性荷抗变能力差而产生横向剪切流动变形。　推挤变形指在车速频繁变化的路口等处，由于　车辆经常刹车和息，动，路面在高温和较大水平剪力　共同作用下产生的变形。　１．３表面损坏　泛油指沥青面层中自由沥青受热膨胀，由于沥　青混凝±空隙无法容纳，沥青向上迁移到表面的现　象．沥青用量过多、设计空隙率过小、沥青混合料离　析使细料过于集中及沥青高温稳定性差是导致泛油　约重要原因。泛袖发生在天气炎热季节，丽天气寒　柃季节又不存在可逆过程，影响路面构造深度和抗　＿精性能。磨光是变面外露的集料颗粒在行车轮胎的　摩擦作用下逐渐变光滑的现象。主要原因是在车轮　

高速公路路面早期损坏原因及防护措施

摘要:高速公路路面早期损坏时有发生,如不及时防治,将对高速公路的使用寿命造成严重影响。本文通过对高速公路路面早期损坏现象的分析,阐述了造成高速公路早期损坏的原因和防护措施。

关键词:高速公路 混凝土 路面 损坏 防护措施

路面基层是路面荷载的主要受力部位和承载层,其质量的好坏直接决定整体路面结构的稳定性和使用寿命。随着我国高速公路通车里程的不断增长,由于设计、施工、运营管理、车辆通行等因素的影响,高速公路路面基层普遍存在着开裂、翻浆、拥包、坑槽等不同程度的早期病害现象,这些病害如不及时防治,将大大缩短高速公路的使用寿命,同时也对行车安全造成隐患。

1 路面损坏类型

1.1裂缝

沥青混凝土路面出现开裂,以横缝、纵缝、网状裂缝的形式出现,将层面除去后,发现水泥混凝土铺装层上也出现裂缝。

1.2翻浆

一般位于行车轮迹带位置,沥青混凝土路面发生变形,有灰白色浆液溢出,表面下凹,随着时间的延长逐渐发展为离析、松散和坑槽。

1.3拥包

路面沥青在位于行车道位置发生纵向拥起,也有部分向两侧隆起,对行车的舒适性、安全性造成很大影响。

1.4坑槽

唧浆、松散的沥青混凝土路面受到雨水冲刷和行车的强力作用,导致促集料脱落,形成坑洞,一般面积在0.5—1.0平方米左右,对行车的安全造成严重隐患。

2 路面早期损坏原因

高速公路路面一般是由水泥混凝土和沥青混凝土两种铺装层构成。造成路面早期损坏的原因与两种物质的结构设计、施工质量、自然环境和气候以及不断增长的交通量有密切的联系,经过对日东高速公路近年来路面损坏现象调查分析,导致路面损坏的主要原因有以下几个方面。

2.1自身性质所致

不管是水泥混凝土路面还是沥青混凝土路面都具有热胀冷缩的性质,当温度变化时,路面表层产生的拉应力和底层产生的压应力都跟随变化,当拉应力大于混凝土极限抗拉强度时,就会造成路面裂缝。

水泥混凝土内部结构强度的不均匀性,在车辆荷载的反复作用下,也是裂缝产生的主要原因。

工程技术水泥混凝土路面常见损坏类型及产生原因分析刘志友李新春(上蔡县公路管理局，河南上蔡463800)m。jj。jjj?j，|。j。?j—j—jj；j”ijjjj。。jj…jj。?。。j?。jjjj?jj—j?“jjj|。。jjjjj“jjli．：【摘圈本文通过笔者在多年工程实践中的总结，针对水泥混凝．上路面常见的损坏类型进行分析，总结了水泥混凝土路面损坏类型产生的／一．7原因，并提出了预防的措施。，／i鹾盏害词混凝：嶙面；损坏类型；产生原因；处治方法j‘r|??c?{e。．；?Ln?；；．?}??}ri；{?7f+．一新的公路技术状况评定标准将水泥混凝土常见．路面损坏分类：1断板断板就是破碎板，是较为严重的一种损坏形式，通常是在重载作用下裂缝进—步发展的结果。在荷载的作用下，破碎板会进—步破碎直至完全失去整体性。1．1早期断板早期断板是指路面在完成施工浇筑成型后，24小时内发生板快断裂。这种断板—般是由于前；#琳护不充分造成的，特别是夏天炎热的施工季节。早期断板的另—个原因是切缝较晚。12后期断板引起后期断板成因归纳有以下原因。基底施工不合格、过早通车加载、因温度造成断裂、混凝土配合比不合理、混凝土的运输与浇注、外加剂使用不当、切缝及附件埋设不当。13防止断板产生的措施对于路基铺筑时层层严格要求，密实度要求100196合格，弯沉达到设计要求。基层施工应严格控制标高，平整度，横坡度及厚度，满足强度的要求，基层与路面施工间隔不E过-E：o水泥混凝土所用材料都经过严格挑选，从检验合格的厂家进料，各项指标达到规定要求。混凝土配合比就进场材科批量做相应验证试验，以提高混泥土的拌和质量，尽量避免人为因素对混泥土质量的影响。2裂缝2．1纵向裂缝纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。纵向裂缝通常大多出现在高填方、半填半挖路段，填挖交界以及软±地基路段，主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的，特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效排水设施，路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还能渗^路堤下部。22横向裂缝横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝。交叉裂缝是指两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。路面横、斜向裂缝通常发生在：1)填挖相交断面；2)新老路基交接处；3)土基密度不同部位：4)桥涵通道等构造物和路基相接处：5)软弱地基。23路面裂缝产生的原因1)混凝土路面浇筑后，养护不及时，没有及时覆盖草包，导致水分迅速散发，在炎热或大风天气，体积急剧的收缩，导致开裂。2)施工时混凝土混合料或基层材料拌和不充分，以致减弱基层强度或路面强度，造成板体裂缝。3)混凝土路面锯缝不及时，由于温缩和干缩发生断裂。混凝土浇筑时气温越高、基层表面越粗糙越容易断裂。3板角断裂板角断裂指在水泥混凝土的板角被与纵横接缝相交且交点距离等于或小于板边长度一半的裂缝从板体断开。板角断裂需和斜向裂缝区分开来，主要看裂缝与纵横缝交点的距离是否小于板边的长度的一半。板角是水泥路面较薄弱的部位。由于施工的原因，板角相对于其他部位来说强度稍低，但却处于不利的受力位j。j?jj}jJ。，}I{2±1。。。iIttll／。rt±{}}’，j／；}。}；j。r‘’置，因此在重载反复作用及温度和湿度翘曲应力作用下，再加上地基软弱、唧浞和传荷能力差等因素，就会出现板角断裂损坻4错台错台指水泥混凝土路面板的纵向或横向接缝两边板块出现大于5mm的高差。在唧泥发生和发展的过程中，带有基层被冲蚀材料的高压水把这些材j陆中积在近进板的脱空区域内，使该板升高，而驶离板由于板下基层材料被冲蚀而下沉，由此产生错台。此外，在施工时胀缝的填缝板未予牢固固定，在振捣时被振歪或使缝壁倾壁倾斜，或接缝的上部填缝料同下部接缝板未能对齐，两板在伸胀挤压过程中也会导致错台。错台是水泥路面最为常见的损坏之一，也是造成水泥路面行驶舒适性下降的主要原因之—。5唧泥，唧泥指水泥板块在车辆驶过后，接缝处有基层泥浆涌出。唧泥的明显标志是接缝附近的路面表面有污渍或基层材科沉积物。唧泥通常是由于板下基层材料受到有压水的冲蚀，泥浆在荷载作用下随之从接缝或裂缝中唧出，唧泥的出现是由于接缝填封的失效而引起水的下渗，板底面与基层顶面的脱空，基层材料不耐冲刷和重载的反复作用引起的。唧泥会使板边缘的基础部分失去支撑能力，在轮载重复作用下最缝挎导致板的断裂。6边角剥落边角剥落指沿接缝方向的板边出现裂缝、破碎或脱落现象，裂缝面—般垂直贯穿板厚，而是与板面成一定角度。边角剥落是由于接缝内进入坚硬材料而妨碍了板的膨胀变形，接缝处混凝土强度不足，传荷设施(传力杆)设计或设置不当(未正确定位，锈蚀等)，接缝施工质量差，重载反复作用等造成的。7接缝料损坏1)填缝料损坏。填缝料损坏是指接缝内无填料，填料破损及接缝内混杂砂石等不正常现象。填缝料损坏的主要原因有：填缝料本身质量不合格，填缝料在长期外界环境作用下老化，脆裂，或由于混凝土路面板受熟膨胀，挤压胀缝，致使填缝料被挤出，不能正常复原等。2)接缝碎裂。接缝碎裂是指水泥混凝土路面板接缝两侧各60em左：6-7E度内倾斜的剪切挤碎现象。接缝碎裂主要是指由于填缝料损坏，泥、砂等杂物侵^胀缝，导致路面板再次膨胀时受阻，或雨水渗入基层和垫层，使基层强度喇医，从而导致路面接缝处的变形和破损。8坑洞板面出现有效直径大于30mm、深度大于1Omm的局都坑洞。施工质量差或浇筑的混凝土砂石材料含泥量过大，夹带朽木、纸张、泥块等杂物，以及行驶的某些车辆、机械的金属硬轮对路面产生撞击都可能造成坑沿的产氲9拱起拱起损坏指横缝两侧的板体发生明显抬高。这是由于板收缩时缝隙张开，填缝料失效，坚硬碎屑等不可压缩的材料塞满缝，使板在膨胀时不可能恢复原位，产生较大的熟压应力，从而出现纵向压曲失稳。拱起和沉陷。拱起是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显抬高的现象，相反，沉陷则是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显下沉的现氛