【瀝青路面病害形成原因及防治對策6100字（論文）】

瀝青路面病害形成原因及防治對策摘要：社會的發(fā)展帶來的是建設(shè)工程的逐漸增多，其中道路建設(shè)增長最為明顯，而高速公路又是其中的重要組成，其建設(shè)對出行壓力有較大的緩解。在建設(shè)高速公路時，路面的材料常選用瀝青混凝土，工程建設(shè)過程中常會出現(xiàn)許多不可預(yù)料的意外因素，受到外界環(huán)境變化影響、材料質(zhì)量和過程管理中出現(xiàn)差錯，都會造成高速公路的鋪設(shè)過程中的質(zhì)量變化，使最終道路質(zhì)量堪憂，對于環(huán)境條件惡劣的地區(qū)這一影響更為明顯，所以在進(jìn)行高速公路鋪設(shè)時需要特別注意?；谝陨瞎こ淌┕ぶ锌赡艹霈F(xiàn)的影響因素，針對瀝青路面病害，本文提出了其防治對策。結(jié)合公路施工的相關(guān)技術(shù)和原理，進(jìn)行混凝土瀝青路面敷設(shè)研究，并針對裂縫病害、泛油病害、車轍病害與坑槽病害進(jìn)行分析。將本文研究得出的結(jié)論作為未來高速公路瀝青路面病害防治的相關(guān)依據(jù)，以期獲得較高的工程施工質(zhì)量，為公路發(fā)展作貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：瀝青路面；道路質(zhì)量；防治對策目錄TOC\o"1-3"\h\u137181引言 引言我國早期用水泥建設(shè)的交通路面已經(jīng)使用多年，由于當(dāng)時我國基建經(jīng)驗(yàn)不夠再加上設(shè)計路面的理論落后、后期路面維護(hù)不足等諸多原因，以前的水泥路或多或少都有損壞的痕跡，且在天氣惡劣時還會因路面坑洼而漲水等，這對我國的交通以及道路安全具有嚴(yán)重影響。這導(dǎo)致大多數(shù)水泥鑄件的服務(wù)水平低，需要各種修復(fù)或改造來恢復(fù)一流的性能。我國雖然對道路建設(shè)提出了很多要求，但一直未能保證對運(yùn)營中的道路高速公路的維護(hù)和檢查有足夠的政策，導(dǎo)致道路車輛不能按要求使用。而駕駛問題很大一部分是由于道路損壞造成的，這給我國交通發(fā)展造成了諸多困難。目前，我國還沒有制定自己的道路養(yǎng)護(hù)制度和道路管控政策，國家和政府無法全面有效地解決道路問題，出現(xiàn)問題時也不能有效解決問題。因此，在道路工程的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)過程中，要根據(jù)各路段的特點(diǎn)，對出現(xiàn)的任何問題，給予完善的道路養(yǎng)護(hù)制度，及時處理。在分析病害原因的基礎(chǔ)上，對選定高速公路上的瀝青路面進(jìn)行道路病害研究，并采取特殊預(yù)防措施，為養(yǎng)護(hù)工作奠定基礎(chǔ)。2瀝青路面病害成因分析2.1裂縫病害分析裂縫往往是瀝青路面的主要病害之一，究其原因，瀝青路面若出現(xiàn)裂縫，其表面就會坑洼不平，給路上的車輛帶來行使的不適感。水泥路面在受到高度交通壓力時，可能會因承重過度，而直接開裂。這種情況發(fā)生的幾率與瀝青路面發(fā)生裂縫的可能性一樣大。[1]根據(jù)裂縫的形狀、方向不同，可以分為水平裂縫、網(wǎng)狀裂縫、縱向裂縫。其中水平裂縫根據(jù)斷裂原因不同，又可以細(xì)分為反射裂縫和溫度裂縫。由于水泥的用量不足以及半剛性基材質(zhì)量差，所以會出現(xiàn)反射裂縫。反復(fù)的應(yīng)力裂縫會降低該層的剪切阻力。而基層會發(fā)生較大的干縮變形，導(dǎo)致亞層產(chǎn)生裂紋，這些裂紋是表層的疲勞裂紋，反映在瀝青混凝土表層中。縱向容量平行于腺體的縱軸，堿物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)沿腺體造成損傷。溫度裂縫是由于環(huán)境溫度的變化經(jīng)常影響瀝青材料，以及溫度突然下降時形成的收縮裂縫，導(dǎo)致路面荷載不均勻。一般來說，產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋的主要原因是承載能力或基材密度不足，基材混合不均勻或不符合水分要求。[2]2.2泛油病害分析路面泛油現(xiàn)象是瀝青路面在夏季比較常見的一種病害類型，空隙率過小型泛油的現(xiàn)象特征是高溫季節(jié)。瀝青面層中的自由瀝青受熱膨脹，由于夏季的天氣比較炎熱，溫度壓力大。[3]再加上路面時時刻刻在承受車輛行駛的壓力，所以瀝青路面的空隙會被許多顆粒填滿，導(dǎo)致剛施工完成的路面會出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，但是中間表層的瀝青量逐漸減少。[4]與頂層的厚度相比，瀝青含量并沒有明顯的差異。由于高溫和承載能力過度，路面會很快被壓實(shí)，所以泛油的狀況只會發(fā)生在路面的兩邊?；炷羶?nèi)部下層多余的自由瀝青會向外部上層移動，瀝青混合料內(nèi)的集料不斷嵌擠而空隙率減少，從而造成路面表層泛油。設(shè)計空隙率過小和瀝青填隙率過高，在高溫季節(jié)，尤其是在石油量比較大的路段，沿輪跡帶分布的帶狀泛油，壓實(shí)度不足是壓實(shí)功不夠，泛油的現(xiàn)象會更加嚴(yán)重，路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部。[5]2.3車轍病害分析在路上行駛時，汽車會磨損路面導(dǎo)致顆粒掉落。由于瀝青砂漿由于高溫而具有彈性，隨著時間的推移會產(chǎn)生一定的車轍。這是在高速公路表面形成車轍主要原因之一。[6]所謂承重架主要與基礎(chǔ)地面建設(shè)的強(qiáng)度和路面是否符合設(shè)計要求有關(guān)。隨著重型車輛的數(shù)量和體積不斷增加，如果路面承載能力不符合設(shè)計要求，那么路面的車轍會隨著時間的推移而增加，而行駛的汽車越多，其留下的車轍就越多，會對路面造成傷害。降低輪胎和路表面的摩擦阻力，荷載作用時間的瀝青混合料永久變形變化情況。[7]不穩(wěn)定的車轍主要是路面強(qiáng)度不夠造成的。當(dāng)載荷超過瀝青混合料所能承受的穩(wěn)定載荷極限時，由于車輛大載荷產(chǎn)生的剪切力，路面兩側(cè)會出現(xiàn)車轍。第四種車轍主要是壓密型車轍，瀝青與粒料之間存在著空隙，這種車主要是由于施工質(zhì)量引起的。在各種荷載應(yīng)力和周圍環(huán)境的作用下，輪跡下面就會產(chǎn)生壓縮變形，由于路面施工過程中沒有壓密，中面層的性質(zhì)對車轍深度影響程度最大，表明面層結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)推擠，導(dǎo)致局部產(chǎn)生車轍。2.4坑槽病害分析坑槽是瀝青混凝土面層剝落后形成的不同大小的碗狀坑洞，坑槽的產(chǎn)生很重要的一個因素就是集料的分散產(chǎn)生導(dǎo)致的，雨水會逐漸滲入瀝青路面的基層，路面坑槽范圍小于0.1㎡的為輕度，根據(jù)相關(guān)研究，導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽的原因主要是路面的水太多。[8]因?yàn)榈缆繁砻娴呐潘到y(tǒng)沒有設(shè)置好，所以路面的積水無法及時排出，導(dǎo)致路面長時間浸泡在水中，就會脫落瀝青，于是脫落后的集料隨著路面的小孔縫隙進(jìn)入結(jié)構(gòu)層。當(dāng)荷載超過粒料之間的作用力的時候，降低了瀝青和集料間的黏附性，嚴(yán)重時還會在變形帶兩側(cè)形成隆起。此外，在施工過程中，混合料拌和不均勻，拌和溫度過高，都會使瀝青的黏結(jié)力降低。[9]3瀝青路面病害的防治對策3.1裂縫的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)對于瀝青路面工程而言，由于施工質(zhì)量的把控不嚴(yán)，容易造成路面產(chǎn)生裂縫或者不均勻沉降，導(dǎo)致路面質(zhì)量受到影響，路面使用壽命不符合預(yù)期。當(dāng)路面產(chǎn)生裂縫不超過3毫米。往往不影響路面使用，而裂縫超過這一限制范圍則要先進(jìn)行清理操作，采用壓縮空氣的方式實(shí)現(xiàn)清理的目的，在縫隙中填入熱瀝青材料，從而實(shí)現(xiàn)裂縫的修補(bǔ)操作，當(dāng)這一路面裂縫的寬度大于5毫米時，首先將縫隙中的雜物清理干凈，在其中進(jìn)行砂料填充，繼續(xù)采用壓實(shí)的動作進(jìn)行清理。若裂縫情況并不穩(wěn)定，在進(jìn)行處理時需要采取更強(qiáng)的手段進(jìn)行，利用邊坡防護(hù)手段等，從而使其破壞不至于惡化。[10]處理不均勻沉降時，需要采取一定的合理手段。需要注意的是，在進(jìn)行材料填充時，砂礫的直徑標(biāo)準(zhǔn)有固定的限制，并且要保證其壓實(shí)度的控制。在進(jìn)行上路床時，要有固定的標(biāo)準(zhǔn)操作，以規(guī)范規(guī)定為準(zhǔn)，而對于下路床而言，需要進(jìn)行范圍界定，以使填充材料符合規(guī)范規(guī)定，對于不同的情況可能需要添加石灰等材料以確保路面的穩(wěn)定。還有在路面壓實(shí)時，壓路機(jī)的噸位要符合工作標(biāo)準(zhǔn)，確保能將路面壓實(shí)平整，并且要保證對于路面壓實(shí)的各個階段都能符合規(guī)范要求，當(dāng)壓實(shí)操作過程的環(huán)境條件變化時，壓實(shí)度也需要隨之改變，確保最終的施工質(zhì)量。從以上分析可知，在進(jìn)行瀝青路面工程時，要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量把控，確保公路不受損傷，保證其使用時間周期，更好地為出行服務(wù)。如果是橫縫帶，對下面層進(jìn)行局部處治，重新鋪筑5cmAC-20C(改性瀝青)；PCI<70，但裂縫度Cd<100時，對原中下面層進(jìn)行灌縫后騎縫鋪設(shè)50cm寬防水卷材，縱橫向裂縫并非該路段典型病害，就要徹底清理掉路面瀝青結(jié)構(gòu)層。該路段典型病害為龜裂、沉陷、坑槽等，清理完基坑后開展灑布改性乳化瀝青粘層，進(jìn)行基層處治后回填10cmATB-25+5cmAC-20C結(jié)構(gòu)，銑刨原瀝青面層5cm后，可通過局部處治下面層達(dá)到病害治理的目的。切實(shí)把好進(jìn)場材料質(zhì)量關(guān)，對于沒有通過現(xiàn)場試驗(yàn)檢測合格的，必須拒之門外，避免不合格的施工材料混入到施工流程中。冷卻速度應(yīng)該在0.6度左右每天。在設(shè)計管道系統(tǒng)時，必須牢記在安裝和拆模過程中不能停止水管的冷卻，并且只有在檢查水位并且管道系統(tǒng)沒有泄露才能使用混凝土。觀察冷卻水流活動，可以測定混凝土內(nèi)的溫度和水溫。3.2路面泛油修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)路段泛油程度為重度時，能夠盡量達(dá)到原路段狀態(tài)，可借助碎石壓入法進(jìn)行維修，進(jìn)行瀝青面層回填，采取將局部瀝青鋪裝層銑刨后重鋪瀝青鋪裝層，回填鋼纖維瀝青進(jìn)行恢復(fù)填實(shí)。泛油必須掌握處治時間，應(yīng)在高溫季節(jié)進(jìn)行，每天3-4次，當(dāng)外界氣溫較高時可增加灑水次數(shù)，以免形成軟的油石層，灑水次數(shù)應(yīng)以能保證瀝青具有足夠的濕潤狀態(tài)為宜。嚴(yán)格瀝青路面施工技術(shù)，按照國家主管部門要把好技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)關(guān)，采用隔熱材料覆蓋在瀝青表面，嚴(yán)格規(guī)范瀝青路面壓實(shí)工藝技術(shù)和工序流程，加強(qiáng)路面壓實(shí)度檢測，原來的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)提高了1%，直至達(dá)到要求的強(qiáng)度，這種保溫方式適用于最低溫度為-3℃以上的輕微凍結(jié)期。當(dāng)界面受壓時，由于這些小氣泡的存在，總接觸引起的壓力集中產(chǎn)生的應(yīng)變將被釋放，從而防止對界面的破壞，提高瀝青的柔韌性。根據(jù)路面設(shè)計性能優(yōu)化瀝青混合料粘附性標(biāo)準(zhǔn)，添加空氣成分會降低瀝青的柔韌性，注意針對路面鋪筑材料的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行合理優(yōu)化選擇。根據(jù)工程現(xiàn)場地質(zhì)勘測信息資料，主要用于修補(bǔ)泛油及提高表面質(zhì)量。公路建設(shè)完成后，要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)確保延長其使用壽命。一般對于瀝青路面，需要采取定期進(jìn)行灑水或施工方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從以往的公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)中看，對于路面后期的養(yǎng)護(hù)存在不足，一般是采取以年為單位的定期檢查維護(hù)，但是當(dāng)路面出現(xiàn)破壞時，需要維護(hù)人員及時進(jìn)行修補(bǔ)，避免在此基礎(chǔ)上破壞加大，從而影響公路使用。[11]3.3路面車轍的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)車轍的種類不同，所采取的車轍治理手段就不同。在失穩(wěn)型車轍中，第一步要在出現(xiàn)車轍位置進(jìn)行鑿槽，分兩次將原瀝青面層15cm全部銑刨，涂刷改性乳化瀝青粘層油。在正常瀝青混合料里添加高分子聚合物，上下面層之間留有兩側(cè)各15cm寬臺階以利于搭接，借助銑刨措施刨平瀝青瀝青，能夠修復(fù)的高速公路上38mm厚的車轍，過素瀝青對基層進(jìn)行填補(bǔ)。結(jié)構(gòu)性車轍，在對其進(jìn)行治理的過程中，當(dāng)注意在透層刷上相關(guān)防裂材料，通過清除滲透層的多余材料，碩石底部用水泥乳化瀝青來穩(wěn)定。在鋪設(shè)加固層之前，舊的水泥混凝土板要進(jìn)行修復(fù)，添加舊路面的抗壓能力。必須更換損壞的板，必須修復(fù)和重新填充各種裂縫，但未平的路面必須打磨平整，水泥表面的松散油漬和污漬必須清除，并且要重新黏補(bǔ)裂縫。[12]混凝土板的裂縫、縮縫等病害，經(jīng)常會讓瀝青路面出現(xiàn)問題，所以，反射裂縫是路面建設(shè)需要防治的重點(diǎn)。3.4路面坑槽的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)將瀝青路面出現(xiàn)松散的部分全部挖掉，通過稀漿封層攤鋪機(jī)對瀝青混凝土層中加入泥漿，需要在瀝青混合料中加入抗剝落劑，在于加強(qiáng)瀝青和礦料的粘結(jié)性能，鋪設(shè)一般瀝青AC-20C和普通瀝青AC-13C，按照裂縫作用選擇不同開挖措施，清理瀝青結(jié)構(gòu)層的時候需要確保不同的瀝青結(jié)構(gòu)層。局部坑槽等病害，且路面結(jié)構(gòu)層磨損嚴(yán)重，可采用就地?zé)嵩偕に?，加鋪面層，在加熱過程中，也要按照程序依次進(jìn)行。先加入水，然后再加骨料。當(dāng)水已經(jīng)冒蒸汽時，把骨料放入，讓骨料受到蒸汽的加熱。若想讓骨料均勻受熱，應(yīng)該先用攪拌機(jī)混合融化骨料，待水溫降到40度以下后，再加入水泥。在水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車上覆蓋錦被，然后，根據(jù)混凝土的入模時間，盡可能的要少攪拌混凝土。瀝青路面在建設(shè)施工中，存在較高的平整度問題，對路面的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響，因此，在路面建設(shè)過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，合理地設(shè)計路面平整度的提升措施。（1）在工程建設(shè)之前，首先要確保滿足施工條件，且在實(shí)際施工時確保中層面試干凈的狀態(tài)，其誤差以方差結(jié)果為評判依據(jù)，要求計算值小于上層0.5厘米，而平整度的度量差值要不大于0.9厘米，當(dāng)對整個路面進(jìn)行判斷時，若部分路段未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，則需要采取一定的措施進(jìn)行調(diào)整，以使其整體符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。（2）原路面的優(yōu)化。在建設(shè)路基時，首先需要對車輛荷載有詳細(xì)的分析與研究，當(dāng)外界天氣寒冷或常為陰雨天氣時會影響路面質(zhì)量，所以在工程建設(shè)時，需要進(jìn)行合理設(shè)計確保地面平整。（3）路面排水良好。在進(jìn)行公路施工時，若表面存在較多積水不利于后期養(yǎng)護(hù)，所以在工程建設(shè)時要保證路面良好的排水性，避免積水浸濕路面，并且要有效的阻擋地下水，采用疏導(dǎo)等方式使其水位降低，并保證在合適的水位高度，在進(jìn)行路面排水設(shè)計時要充分考慮路面建設(shè)情況，確保路面始終平整。（4）對工程建設(shè)中的質(zhì)量進(jìn)行把控。當(dāng)進(jìn)行路面施工時，要保證材料始終是干燥的，并且嚴(yán)格按照所需材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)備，并確保在合適的溫度條件下。材料運(yùn)輸要保持一定的密封效果，填裝材料之前要在車輛添加油水層，避免運(yùn)輸過程中材料離析。并且在施工攤鋪和壓實(shí)時，要確保勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，按照規(guī)范進(jìn)行施工操作，確保滿足平整要求。在進(jìn)行拌和時要嚴(yán)格遵照比例，確?；旌蠝囟炔怀^60度。將材料放入倉儲內(nèi)時要確保時間不超過3天，并維持偏差在允許范圍內(nèi)。進(jìn)行攤鋪時用到的是自動找平瀝青攤鋪裝置，建設(shè)時以全寬度為要求，不采用金屬邊框鋼絲參考控制模式，確保其較高的精度要求。并且操作過程要確保連續(xù)和均勻性，上下兩層的接縫距離應(yīng)該控制在超過50厘米，且施工條件需要在10度溫度以上。進(jìn)行碾壓時，確保瀝青溫度始終超過120度，且碾壓路線一旦確定不可以隨意更改。進(jìn)行再次壓實(shí)時要與初次工作相連接，并且要確保工作溫度超過90度，重復(fù)壓制超過4次。每一次壓實(shí)都要保證與上一次的連續(xù)性，且最終工作瀝青溫度否應(yīng)保持超過70度，重復(fù)壓實(shí)至少要進(jìn)行兩次，保證路面質(zhì)量。進(jìn)行壓實(shí)操作時選擇的機(jī)器設(shè)備為2臺CC—42振動壓路機(jī)和1臺YL-16輪胎壓路機(jī)。操作順序遵循首次壓實(shí)、再次壓實(shí)和最終壓實(shí)操作階段。4結(jié)論對于高速公路維修和改善的高效運(yùn)營發(fā)揮高速公路建行大規(guī)模投資效益，以確保投資回報，對高速公路的發(fā)展可持續(xù)性和區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)具有戰(zhàn)略意義。分析了高速公路的現(xiàn)狀，分析了瀝青路面狀況，并在此視圖上重新分析了路面車轍病害的變形分量，根據(jù)瀝青路面的現(xiàn)狀，對主要的路面病害和原因進(jìn)行研究，分析了瀝青的使用現(xiàn)狀和性能問題，以及高速公路上瀝青的破壞情況。提高高速公路瀝青使用效率的改進(jìn)措施。事實(shí)上，瀝青路面的病害修復(fù)技術(shù)展開深入的探究解決了日常養(yǎng)護(hù)過程中的諸多問題，使路面現(xiàn)有瀝青混凝土的養(yǎng)