论文部分内容阅读
摘要：沥青路面结构已成为我国公路建设发展过程中所采用的主要路面结构形式。目前我国高速公路出现的破坏现象比较普遍，这种破坏轻则使道路服务水平下降，重则影响车辆通行。本文主要针对我国北方地区沥青路面的几种常见病害作出原因分析，并结合多年的工作实践，提出了针对各种不同病害的防治处理措施，从而达到相互交流，共同提高，为社会创造良好舒适的交通通行环境的目的。
关键词：北方地区沥青路面病害有效措施
在国民经济日益发展的今天，公路交通起着举足轻重的作用，广大交通战线的建设者倾全力保障着公路的畅通，为社会营造着舒适畅通的公路交通环境。但是，随着国民经济的迅猛发展，公路交通量日渐增多，各种车辆层出不穷，加之沥青混凝土材质本身的差异以及受设计和施工水平的影响，各种不同类型的公路路面会出现开裂、松散、拥包等病害的现象屡见不鲜，这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损，缩短了沥青路面的使用寿命。对此交通人采取了许多行之有效的治理措施，维护着公路的通行与交通安全。
1.我国北方地区沥青路面病害常见类型及病害原因分析
1.1裂缝类病害形成的原因
1.1.1荷载型裂缝。由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，这是在车轮荷载的作用下当路面结构层底部产生的拉力大于其材料的抗拉强度时产生的开裂。
1.1.2非荷载裂缝。沥青面层温度变化将导致裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温度裂缝可以说是北方地区一个比较特殊的问题。温度疲劳裂缝主要发生在日温差大的地区，由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变变小，加上沥青的老化，最终使沥青达到极限抗拉强度，产生裂缝。
冬季或在寒冷地区，正常的沥青面层下，如果半刚性基层开裂，开裂的水平位置使得直接在裂缝上的面层内产生较大的拉应力或拉应变，由于较低温度下沥青层是比较硬的，它只能承受较小的拉应力或拉应变，因此容易被拉裂，沥青面层的厚度越薄，反射裂缝的产生的愈早愈多。
1.1.3沉降裂缝。经常出现在桥涵两端的横向裂缝或在路段上出现的较长裂缝主要是由于填土固结沉陷或地基沉陷引起。
1.2松散类病害产生的原因
1.2.1由于沥青混合料中沥青偏少，油石比偏低，使得沥青与集料间粘结性差。
1.2.2因低气温施工，压实度过小，造成沥青面层内部空隙率过大，在车辆的载荷作用下造成的沥青面层松散。
1.2.3集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，在表面的摩擦力作用下磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱离，这种情况主要是由于集料含泥量超标所造成的。
1.2.4沥青混合料拌合时沥青温度过高，导致沥青老化，沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散。
1.2.5基层强度松软而引起的面层龟裂松散。
1.2.6骨料选择有误，选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散。
1.2.7水损害导致的松散，雨水通过沥青面层空隙或缝隙, 或者由分隔带或路肩渗入到路面结构中,若不能及时排除,就会浸湿各结构层材料甚至路基土,使其强度下降,变形增加,承载力降低,使用寿命缩短。更为严重的是,进入路面结构层之间的空隙水压力和高流速的水流,冲刷层面材料,促使沥青面层出现剥落、松散等病害，从而使整个路面的使用性能迅速变坏。
1.2.8当前许多公路投标项目划分太细，在同一路段上施工单位较多，加上工期较紧，平行作业，相互影响，造成路面污染，使路面上层铺设时，层与层之间的粘结受到影响，特别是当沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载作用下，沥青路面产生脱落，推拥、扭曲裂缝，严重的地方,造成路面局部松散、剥落。
1.3拥包类病害产生的原因
1.3.1超限超载运输的影响。道路在使用期间内，受气温、环境因素、车辆荷载的重复作用，长期处于应变交迭变化状态，使路面结构强度逐渐下降，表现为路标弯沉不断增加。当荷载重复作用超过一定次数后，在荷载作用下路面内产生疲劳破损，道路会发生早期疲劳破坏。由于车辆的严重超载，当路面及路基结构受到破坏后，继续遭受超载车辆的碾压，特别是超限超载运输车辆在行车过程中因安全需要采取制动措施，造成路基、路面产生的变形和位移超出了容许范围，经车轮重复碾压，形成车辙，出现推移拥包。
1.3.2 沥青路面施工质量的影响。通过试验发现，路面各结构层材料的均匀性对整体强度有较大的影响，沥青面层中沥青含量偏高，沥青黏度、软化点偏低，矿料级配不当，层间结合不良，使得沥青路面在压力作用下导致拥包。如果基层表面平整度差或出现标高、横坡度不适现象，则只能在路面面层部分进行调整，这样势必会造成路面面层厚度不一致，直接导致路面面层抵抗外力的能力大小相差悬殊，通过行车、温度变化也容易出现推移拥包病害。
2.针对我国北方沥青路面常见病害采取的有效措施
2.1改善道路沥青裂缝问题
2.1.1北方有的地区沥青厚度值不满足规范要求的厚度，而导致产生很多裂缝。因此，在设计和施工中应严格按照规范要求进行设计和施工，并且要严格控制超载现象。
2.1.2由于气候变化的原因，北方地区也会出现不少极端的气温，如夏季温度过高炎热；冬季温度寒冷甚至会出现-40几度的极端气温，且持续时间长；降温速率快，升降温循环次数多。所以选择沥青时应选择高低温性能兼顾的沥青。沥青路面冻害与细集料质量关系很大，根据情况采用石灰岩石屑或抗剥落措施以增加细集料与沥青的粘附性，保证设计孔隙率和强度，消除或减少造成的低温开裂。
2.1.3在工程造价允许的条件下，改变底基层施工用土，选用符合施工规范要求的土质用于施工，在施工用土中掺加其他原料，以达到降低土的塑性指数符合施工规范要求的目的。选用收缩性小的基层材料，收缩性越小，面层裂缝愈少。
2.2路面松散病害的预防与治理
2.2.1施工过程中严格控制沥青与矿料的配合比，搅拌均匀使它们的粘度达到最佳值。
2.2.2在碾压过程中，应在碾压温度范围内随铺随压，保证粘度和压实度。
2.2.3若基层和土基松软变形引起的面层松散，酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散，采用的是“挖補”工艺，即将松散部分全部挖除，先处理好基层，然后再重做面层；若面层与基层之间粘结不良而引起的松散，应先清除松散面层，再洒粘层油，重新铺筑面层。
2.3解决拥包措施
2.3.1根据拥包产生的原因，早期通车后应严格控制重型车和超载车的运行，目前超载车与设计荷载相比非常严重。
2.3.2 科学选择面层粒料级配，特别是控制细料用量；要选用高标号沥青，尤其是沥青含蜡量、软化点一定要控制在标准要求的范围内。
2.3.3加强路面基层施工质量，提高基层平整度和压实度是有效防治路面拥包病害的条件之一。同时，沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要，透层油洒布前必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。
结语：道路应该是在路面尚处于良好状况、或者只有某些病害先兆时进行预防性养护。虽然预防性养护需要投入某些费用，但它是一种费用—效益比非常良好的养护措施。当路面刚出现病害先兆时，及时对路面进行养护要比发生大的病害后处理简单，节省费用。沥青路面质量好与坏，不仅是施工单位单一的质量控制有关，还涉及到设计水平和政府行为，因此，要消除沥青路面的常见病害，需要各部门齐心协力，坚决杜绝今年竣工明年返工的现象。
关键词：北方地区沥青路面病害有效措施
在国民经济日益发展的今天，公路交通起着举足轻重的作用，广大交通战线的建设者倾全力保障着公路的畅通，为社会营造着舒适畅通的公路交通环境。但是，随着国民经济的迅猛发展，公路交通量日渐增多，各种车辆层出不穷，加之沥青混凝土材质本身的差异以及受设计和施工水平的影响，各种不同类型的公路路面会出现开裂、松散、拥包等病害的现象屡见不鲜，这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损，缩短了沥青路面的使用寿命。对此交通人采取了许多行之有效的治理措施，维护着公路的通行与交通安全。
1.我国北方地区沥青路面病害常见类型及病害原因分析
1.1裂缝类病害形成的原因
1.1.1荷载型裂缝。由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，这是在车轮荷载的作用下当路面结构层底部产生的拉力大于其材料的抗拉强度时产生的开裂。
1.1.2非荷载裂缝。沥青面层温度变化将导致裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温度裂缝可以说是北方地区一个比较特殊的问题。温度疲劳裂缝主要发生在日温差大的地区，由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变变小，加上沥青的老化，最终使沥青达到极限抗拉强度，产生裂缝。
冬季或在寒冷地区，正常的沥青面层下，如果半刚性基层开裂，开裂的水平位置使得直接在裂缝上的面层内产生较大的拉应力或拉应变，由于较低温度下沥青层是比较硬的，它只能承受较小的拉应力或拉应变，因此容易被拉裂，沥青面层的厚度越薄，反射裂缝的产生的愈早愈多。
1.1.3沉降裂缝。经常出现在桥涵两端的横向裂缝或在路段上出现的较长裂缝主要是由于填土固结沉陷或地基沉陷引起。
1.2松散类病害产生的原因
1.2.1由于沥青混合料中沥青偏少，油石比偏低，使得沥青与集料间粘结性差。
1.2.2因低气温施工，压实度过小，造成沥青面层内部空隙率过大，在车辆的载荷作用下造成的沥青面层松散。
1.2.3集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，在表面的摩擦力作用下磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱离，这种情况主要是由于集料含泥量超标所造成的。
1.2.4沥青混合料拌合时沥青温度过高，导致沥青老化，沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散。
1.2.5基层强度松软而引起的面层龟裂松散。
1.2.6骨料选择有误，选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散。
1.2.7水损害导致的松散，雨水通过沥青面层空隙或缝隙, 或者由分隔带或路肩渗入到路面结构中,若不能及时排除,就会浸湿各结构层材料甚至路基土,使其强度下降,变形增加,承载力降低,使用寿命缩短。更为严重的是,进入路面结构层之间的空隙水压力和高流速的水流,冲刷层面材料,促使沥青面层出现剥落、松散等病害，从而使整个路面的使用性能迅速变坏。
1.2.8当前许多公路投标项目划分太细，在同一路段上施工单位较多，加上工期较紧，平行作业，相互影响，造成路面污染，使路面上层铺设时，层与层之间的粘结受到影响，特别是当沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载作用下，沥青路面产生脱落，推拥、扭曲裂缝，严重的地方,造成路面局部松散、剥落。
1.3拥包类病害产生的原因
1.3.1超限超载运输的影响。道路在使用期间内，受气温、环境因素、车辆荷载的重复作用，长期处于应变交迭变化状态，使路面结构强度逐渐下降，表现为路标弯沉不断增加。当荷载重复作用超过一定次数后，在荷载作用下路面内产生疲劳破损，道路会发生早期疲劳破坏。由于车辆的严重超载，当路面及路基结构受到破坏后，继续遭受超载车辆的碾压，特别是超限超载运输车辆在行车过程中因安全需要采取制动措施，造成路基、路面产生的变形和位移超出了容许范围，经车轮重复碾压，形成车辙，出现推移拥包。
1.3.2 沥青路面施工质量的影响。通过试验发现，路面各结构层材料的均匀性对整体强度有较大的影响，沥青面层中沥青含量偏高，沥青黏度、软化点偏低，矿料级配不当，层间结合不良，使得沥青路面在压力作用下导致拥包。如果基层表面平整度差或出现标高、横坡度不适现象，则只能在路面面层部分进行调整，这样势必会造成路面面层厚度不一致，直接导致路面面层抵抗外力的能力大小相差悬殊，通过行车、温度变化也容易出现推移拥包病害。
2.针对我国北方沥青路面常见病害采取的有效措施
2.1改善道路沥青裂缝问题
2.1.1北方有的地区沥青厚度值不满足规范要求的厚度，而导致产生很多裂缝。因此，在设计和施工中应严格按照规范要求进行设计和施工，并且要严格控制超载现象。
2.1.2由于气候变化的原因，北方地区也会出现不少极端的气温，如夏季温度过高炎热；冬季温度寒冷甚至会出现-40几度的极端气温，且持续时间长；降温速率快，升降温循环次数多。所以选择沥青时应选择高低温性能兼顾的沥青。沥青路面冻害与细集料质量关系很大，根据情况采用石灰岩石屑或抗剥落措施以增加细集料与沥青的粘附性，保证设计孔隙率和强度，消除或减少造成的低温开裂。
2.1.3在工程造价允许的条件下，改变底基层施工用土，选用符合施工规范要求的土质用于施工，在施工用土中掺加其他原料，以达到降低土的塑性指数符合施工规范要求的目的。选用收缩性小的基层材料，收缩性越小，面层裂缝愈少。
2.2路面松散病害的预防与治理
2.2.1施工过程中严格控制沥青与矿料的配合比，搅拌均匀使它们的粘度达到最佳值。
2.2.2在碾压过程中，应在碾压温度范围内随铺随压，保证粘度和压实度。
2.2.3若基层和土基松软变形引起的面层松散，酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散，采用的是“挖補”工艺，即将松散部分全部挖除，先处理好基层，然后再重做面层；若面层与基层之间粘结不良而引起的松散，应先清除松散面层，再洒粘层油，重新铺筑面层。
2.3解决拥包措施
2.3.1根据拥包产生的原因，早期通车后应严格控制重型车和超载车的运行，目前超载车与设计荷载相比非常严重。
2.3.2 科学选择面层粒料级配，特别是控制细料用量；要选用高标号沥青，尤其是沥青含蜡量、软化点一定要控制在标准要求的范围内。
2.3.3加强路面基层施工质量，提高基层平整度和压实度是有效防治路面拥包病害的条件之一。同时，沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要，透层油洒布前必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。
结语：道路应该是在路面尚处于良好状况、或者只有某些病害先兆时进行预防性养护。虽然预防性养护需要投入某些费用，但它是一种费用—效益比非常良好的养护措施。当路面刚出现病害先兆时，及时对路面进行养护要比发生大的病害后处理简单，节省费用。沥青路面质量好与坏，不仅是施工单位单一的质量控制有关，还涉及到设计水平和政府行为，因此，要消除沥青路面的常见病害，需要各部门齐心协力，坚决杜绝今年竣工明年返工的现象。