1、公路瀝青路面常見病害及分析,李晉 博士 山東交通學(xué)院,1 常見損壞類型及其表現(xiàn)形式 路面的破壞大體上分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)性破壞，它是路面結(jié)構(gòu)的整體或其某一個或幾個組成部分的破壞，嚴(yán)重時可能達(dá)到不能支承車輛的荷載。結(jié)構(gòu)性破損的結(jié)果反映到路面上就是各種形狀的裂縫，如龜裂、塊裂、縱裂和橫裂。但有些結(jié)構(gòu)性損壞，如基層的開裂在擴(kuò)展道路表面之前是不可見的。正常的路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性損壞是在汽車荷載和溫度應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生的，可以是疲勞損壞、一次性損壞等。但裂縫也可能是由于路基下沉、路面材料品質(zhì)不良、施工控制不合格、滲水引起。,另一類是功能性破壞，即由于路面的不平整，使其不再具有預(yù)期的功能。這兩類破壞不一定同

2、時發(fā)生，但都是逐漸積累起來的。瀝青路面應(yīng)能為行車提供安全舒適的行駛表面，具有一定的服務(wù)功能。路面功能性損壞主要表現(xiàn)在路面表面上，只影響路面的服務(wù)性能，對整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不會帶來嚴(yán)重影響，其產(chǎn)生的原因往往可以從其表現(xiàn)形式判斷出來。由于功能性損壞主要影響行駛質(zhì)量和安全特性，一般用平整度、抗滑阻力、紋理深度、反光、噪聲等指標(biāo)評價。路面的多種損壞形式又影響到路面表面性能，如局部沉陷、車轍、波浪、修補(bǔ)、橋頭跳車等。,推擠皺褶,路面破壞、破損具體分以下幾類： ( l ）縫類：龜裂、不規(guī)則裂、縱裂、橫裂； ( 2 ）松散類：坑槽、松散、麻面、脫皮； ( 3 ）變形類：沉陷、車轍、波浪、擁包； ( 4 ）其他類：

3、泛油、修補(bǔ)損壞。 從外觀表現(xiàn)形式上，瀝青路面的損壞可分為裂縫、變形、表面損壞和修補(bǔ)等四大類。,路面常見病害及原因分析 確定路面破壞的原因是制定路面養(yǎng)護(hù)維修對策的基礎(chǔ)。瀝青路面的任何一種損壞可能是由多種原因及其綜合作用引起的，因此必須從損壞的機(jī)理分析，通過細(xì)致的觀測和必要的室內(nèi)外試驗分析確定 。 ( 1 ）裂縫 瀝青路面開裂的主要原因，可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其材料的抗拉強(qiáng)度時，產(chǎn)生的開裂稱之為荷載裂縫。在車輪荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，底部就會很快開裂，在行車荷載反

4、復(fù)作用下，底部裂縫會逐漸擴(kuò)展到上部，并使瀝青面層產(chǎn)生開裂破壞。,另一種主要是瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫：包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之為非荷載裂縫。瀝青面層的非荷載裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫主要是橫向裂縫，也有縱向裂縫。在寒冷地區(qū)，一旦氣溫大幅度下降，在瀝青面層中產(chǎn)生較大溫度梯度，直接與大氣接觸的瀝青面層表面溫度迅速下降，而溫度向瀝青面層底部傳遞需要一定的時間，瀝青面層內(nèi)部和底部與表面始終有溫差。瀝青層愈厚，表面與底面溫度差愈大。同時表面溫度變化率大于瀝青面層的溫度變化率，更大于瀝青層底部溫度變化率。瀝青面層表面產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力一旦超過瀝青面層某一薄弱部位的抗拉強(qiáng)度，面層表面首

5、先要開裂。這種反復(fù)作用下的溫度應(yīng)力使瀝青面層從表面開始產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。,溫度疲勞開裂,盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式多種多樣，但行車荷載作用、瀝青面層溫度變化，是產(chǎn)生裂縫的主要原因。國內(nèi)外的調(diào)查研究表明，半剛性基層瀝青路面的反射裂縫是非荷載型，但有些情況下可能有溫度和荷載共同作用產(chǎn)生的。 混合料攤鋪時間過長，或接逢處理不當(dāng)，接縫處壓實未達(dá)到要求，在行車作用下形成縱向裂縫；冬季氣溫下降，瀝青路面或基層收縮而成的裂縫，一般為與道路中線垂直的橫縫，土基干縮或凍縮產(chǎn)生的裂縫，亦以橫縫居多；路面整體強(qiáng)度不足，瀝青面層老化，形成閉合型的龜裂、網(wǎng)裂。 影響裂縫破損的主要因素：瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)、基

6、層材料的性質(zhì)、氣候條件，特別是冬季氣溫及其變化、交通量和車輛的類型及施工因素等。,( 2 ）坑槽 瀝青路面的坑槽往往都有一個形成的過程，開始時是局部龜裂松散，在行車荷載和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。 路面厚度不夠性坑槽 路面下基層局部標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，該處首先破損，形成坑槽。 粘結(jié)層不牢坑槽 混合料拌和攤鋪時，下層表面含有泥、灰等雜物，使上下層不能有效粘結(jié)，而形成坑槽，如橋面上形成的坑。,水損害, 水損害性坑槽 這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中最常見的坑槽，水損害破壞往往是從瀝青面層的中面層開始的。水分進(jìn)人瀝青路面，滯留在中面層，當(dāng)集料與瀝青膜

7、剝離后，瀝青混合料不再是一個整體，集料在荷載的作用下，對基層產(chǎn)生了力的作用，使基層的局部松落形成灰漿，從路面的縫隙向上擠出來，在瀝青路面上形成白色的卿漿。如此循環(huán)不斷，形成了水損害性坑槽。 運營期間車輛運輸重物刮撞形成的坑槽 一種情況為柴油、機(jī)油滴漏在路表面上，瀝青被稀釋后，粘結(jié)力降低，集料散失形成坑槽；鋼圈或車輛運輸?shù)闹匚?，刮撞形成的坑槽；千斤頂頂出的坑槽；火燒形成的坑槽?基層、底基層損壞產(chǎn)生翻漿形成的坑槽。,松散,( 3 ）松散 瀝青路面松散產(chǎn)生的原因主要有： 常溫季節(jié)由于瀝青混合料在運輸途中時間過長，未加保溫，或到工地后堆放時間過長油溫低于攤鋪和碾壓溫度，或找補(bǔ)過晚，找補(bǔ)的瀝青混合料粘

8、結(jié)不牢。 瀝青混合料炒制過火，瀝青結(jié)合料失去粘結(jié)力。 瀝青混合料的集料潮濕，或含泥量大，使礦料與瀝青粘結(jié)不牢；或冒雨攤鋪，瀝青粘結(jié)力下降，造成松散。 瀝青混合料油石比偏低，細(xì)料少，人工攤鋪摟平時粗料集中，表面不均勻，呈“睜眼”狀態(tài)；或跟碾刷油滴灑路面，破壞瀝青粘聚礦料作用，而掉渣、脫落。 低溫季節(jié)施工，路面成型較慢或成型不好，在行車作用下，嵌縫料脫落，輕則掉渣，重則松散、脫落。,車轍,( 4 ）車轍 瀝青路面的車轍，被定義為在道路延長方向車輪集中通過位置上所生成的連續(xù)的縱向變形。即在行車荷載重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽。在高速公路路面損害中，車轍已成為一種較為普遍的病害。瀝青路面出

9、現(xiàn)車轍主要原因如下： 瀝青混合料熱穩(wěn)定性不足。礦料級配不好，細(xì)集料偏多，集料未形成嵌鎖結(jié)構(gòu)；瀝青用量偏高；瀝青針入度偏大或瀝青質(zhì)量不好。 由于雨水滲透侵蝕基層表面的粉料，使其軟化進(jìn)而形成車轍； 瀝青面層、基層施工時未充分壓實，在車輛反復(fù)荷載的作用下，輪跡處被進(jìn)一步壓密而出現(xiàn)下陷，是車轍形成的主要原因，車轍主要出現(xiàn)在行車道上，超車道無明顯車轍。,( 5 ）波浪、擁包 波浪的產(chǎn)生，主要是由于瀝青灑布不均形成油壟；瀝青混合料級配偏細(xì)，高溫季節(jié)經(jīng)過行車不斷撞擊而造成高低不平，交叉口、停車站、陡坡路段行車水平力作用較大的地方，最易產(chǎn)生波浪。 在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強(qiáng)度不足，則易產(chǎn)生推擠擁

10、包。大多數(shù)擁包是由于所使用的瀝青稠度偏低，用量偏多，熱穩(wěn)定性不好；瀝青混凝土面層過厚；因混合料中礦料級配不好，細(xì)料偏多而產(chǎn)生；基層或下面層未經(jīng)充分壓實，強(qiáng)度不足，發(fā)生變形位移。,( 6 ）網(wǎng)裂 網(wǎng)裂形成的主要原因：路面出現(xiàn)裂縫未及時封堵，雨水下滲后，在行車輪胎的強(qiáng)力泵吸作用下，基層的灰漿被吸出，導(dǎo)致基層破碎松散、瀝青層破壞而下陷；基層局部成形不好、強(qiáng)度不夠，在行車荷載反復(fù)作用下，發(fā)生路面網(wǎng)裂，雨水下滲后因漿被吸出或擠出而下降，這種形式病害主要發(fā)生在行車道，嚴(yán)重之處基層完全破壞。,泛油,( 7 ）泛油 大多是由于混合料中瀝青用量偏多，瀝青稠度太低等原因引起的，但有時也可能由于低溫季節(jié)施工，表面嵌

11、縫料散失過多，待氣溫變暖之后，在行車作用下，礦料下擠，瀝青上泛，表面形成油層而引起泛油。,( 8 ）翻漿 在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂紋、松散、鼓包、冒泥漿等程度不同的破壞。翻漿是多種因素綜合作用的結(jié)果。 基層用料不當(dāng)，或拌和不勻，細(xì)料過多。由于其水穩(wěn)性差，遇水后軟化，在行車作用下漿水上冒。 低溫季節(jié)施工的半剛性基層，強(qiáng)度增長緩慢，而路面開放交通過早，在行車與雨水作用下使基層表面粉化，形成漿水。 冰凍地區(qū)的基層，冬季水分積聚成冰，春天解凍時翻漿。 瀝青面層厚度較薄，空隙率較大，未設(shè)置下封層和沒有采取結(jié)構(gòu)層內(nèi)排水設(shè)施，促使雨水下滲，加速翻漿的形成。 表面處治和貫人式面層竣工初期，由于行車作用次數(shù)不多，結(jié)構(gòu)層尚未達(dá)到應(yīng)有密實度就遇到雨季使?jié)B水增多，基層翻漿。,( 9 ）沉陷 路面沉陷一般是由于基層局部成形不足，強(qiáng)度不夠，在行車荷載和自然因素等作用下形成的。大面積沉陷則往往是由于填方路基的不均勻沉降或局部滑移引起的。 橋頭沉陷產(chǎn)生和形成的原因很多，包括地基地質(zhì)條件、填料、施工材料，以及設(shè)計、結(jié)構(gòu)、施工方面的諸多因素。其產(chǎn)生的直接原因是剛性橋臺結(jié)構(gòu)物與柔性路堤連接處在行車荷載的反復(fù)作用下，填土自身固結(jié)沉降過程中產(chǎn)生較大的差異沉降變形。影響橋頭差異沉降的因素很多，如