高等級道路瀝青混凝土路面病害原因分析與處理
......
摘要:瀝青混凝土路面病害影響道路使用壽命，危及行車安全，本文從材料本身、工人水平、施工器具、氣候方面、道路使用等五種可能導(dǎo)致路面病害的原因分別加以分析，并且給出了病害處理的建議。
關(guān)鍵詞:瀝青路面；病害原因；處理措施
在道路工程建設(shè)中，從路面的底基層到路面面層，瀝青混凝土得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在高等級道路的面層，瀝青混凝土更是得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于瀝青混凝土材料本身就是一種混合物，受到其各種材料差異的影響，以及設(shè)計，施工等水平的影響，瀝青混凝土面層的路面可能出現(xiàn)開裂，泛油，松散，坑槽，起鼓，松散等各種病害。道路會因為這些病害而降低使用壽命，并且會加大汽車磨耗甚至影響行車安全，給行車人的帶來財產(chǎn)損失甚至生命安全?；诖耍枰獙@些道路病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并且盡可能的給出一些合理可操作的技術(shù)處理措施。
一、高等級道路瀝路面病害原因分析
高等級道路瀝青路面出現(xiàn)上述的病害，仔細(xì)分析，原因不外乎下面的幾類：材料問題、施工工藝問題、施工機(jī)械問題，外部環(huán)境問題，道路使用不當(dāng)?shù)葐栴}。對上述瀝青路面病害誘因剖析如下。
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瀝青混凝土主要有瀝青和集料，瀝青的質(zhì)量更是起著關(guān)鍵作用。高等級道路建設(shè)時，為了使道路的性價比達(dá)到合理以及結(jié)合國內(nèi)具體情況，上面層一般采用的是進(jìn)口石油瀝青，中、下的瀝青油料則部分采用國產(chǎn)瀝青，因為國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)、企業(yè)管理水平、以及國產(chǎn)石油成分等眾多原因，國產(chǎn)瀝青的質(zhì)量較進(jìn)口瀝青存有很大差距，這樣就使高等級道路瀝青混凝土路面存在著某種“先天不足”，隨著道路使用時間的增長，交通量的變化，這些“不足”被積累，最終形成瀝青路面病害。
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瀝青混凝土配合比按照設(shè)計規(guī)范的要求，是需要經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計驗證階段。以目標(biāo)配合比為例：目標(biāo)配合比需要解決礦料的級配比例問題，確定油石比，并且需要進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗。而油石比的確定需要采用馬歇爾實驗來進(jìn)行。而這些實驗都是需要動手操作的，不同的實驗者，得到的數(shù)據(jù)都是不一樣的。這樣就給道路實際建設(shè)帶來誤判風(fēng)險。并且，更多的，設(shè)計是一些經(jīng)驗的總結(jié)，例如礦料級配使用較多的便是圖解法。我國地域遼闊，地區(qū)差異性很大，經(jīng)驗的總結(jié)并不能很好的適用于所有工程，不同的操作者對經(jīng)驗數(shù)據(jù)的套用必然存在差異。在道路的建設(shè)過程中，建設(shè)單位工期要求成績、施工單位要求效益，施工時很容易出現(xiàn)搶工期現(xiàn)象，三個配合比設(shè)計階段，可能因為人為的原因，在某些環(huán)節(jié)上出現(xiàn)疏漏，此時便給瀝青路面留下病害隱患。
（三）施工機(jī)械問題
目前道路施工使用的攤鋪機(jī)械往往都是大斷面攤鋪，瀝青混合料從料斗通過膠輪從中間傳送到兩邊，因為攤鋪的斷面比較大，在輸送過程中瀝青混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象便是不可避免了，這種離析造成的直接后果便是使施工的實際情況與設(shè)計產(chǎn)生偏差。在攤鋪的過程中，瀝青混合料的溫度逐漸下降，瀝青混合料從運(yùn)輸車輛向攤鋪機(jī)喂料斗卸料再到刮料板輸料的過程中，接觸面的表層料，特別是車廂與混合料的接觸面的表料層，是最后被刮料板送到布料器中，這樣，這一運(yùn)輸車料中溫度最低的表層料被集中攤鋪出來，當(dāng)溫度下降到一定程度后，瀝青混合料的壓實度將很難保證，該區(qū)域范圍面層的壓實度不足、空隙較大，于是產(chǎn)生滲水病害隱患。這種情況的出現(xiàn)是以與瀝青混合料的運(yùn)輸車輛為單位的，即每有一輛次運(yùn)輸瀝青混合料的車，便可能會出現(xiàn)一個上述隱患區(qū)域，這些隱患區(qū)域極有可能形成路面病害。
（四）外部環(huán)境問題
這里說的外部自然環(huán)境，主要是氣候，即濕度，溫度，降水量等，其中溫度的影響較為顯著。首先，瀝青混合料拌合溫度一般要求為要求在155～ 165 ℃,運(yùn)輸?shù)焦さ匾鬁囟纫话愦笥?45 ℃，攤鋪碾壓溫度120～145 ℃，碾壓完成溫度大于65℃。但是瀝青混合料從拌合場向攤鋪現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)倪^程中，空氣與混合料之間的溫差一般大于120 ℃，改性瀝青更是可以達(dá)到130℃，這樣外界溫度對瀝青混合料的降低有較大影響。其次，溫度變化還會誘導(dǎo)瀝青路面產(chǎn)生裂縫，主要有低溫裂縫和溫度疲勞裂縫。低溫裂縫即低溫收縮裂縫，瀝青在高溫下應(yīng)力松弛性能較好，溫度應(yīng)力應(yīng)力較小，但當(dāng)氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，收縮應(yīng)力一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度,便會產(chǎn)生低溫裂縫。當(dāng)短期溫差較大時，瀝青混合料在溫度應(yīng)力的變化下可能產(chǎn)生疲勞破壞，即產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
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道路建設(shè)前進(jìn)行交通車輛調(diào)查以便設(shè)計交通能力，設(shè)計使用的是標(biāo)準(zhǔn)軸載。但是沒有考慮超載問題。所以對一些道路而言，相當(dāng)于開始設(shè)計的時候便降低了累計標(biāo)準(zhǔn)軸載，基層，底基層的拉應(yīng)力設(shè)計偏小，形成路面破壞隱患。因當(dāng)前經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，受到經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，載貨重型汽車的超載率達(dá)到50%-200% (超載率= 超載量/額定荷載量)，加之行車的振動沖擊作用，這些超載車輛加速了路面破損，甚至引起局部下陷。
其次，根據(jù)已有研究，車輛輪壓對道路狀況也有影響。當(dāng)輪胎胎壓過高時,即使低負(fù)荷,車輛對瀝青面層的最大剪應(yīng)力和最大拉應(yīng)力的影響也十分顯著,甚至要超過額定工況或是一定量的超載情形.當(dāng)輪胎胎壓超過容許范圍,而負(fù)荷不一定超過額定負(fù)荷時,對路面結(jié)構(gòu)的不利影響也十分明顯。
二、處理措施
針對可能造成瀝青路面病害隱患的各種原因，需要從源頭上抓起、從細(xì)節(jié)上控制，具體控制措施有以下幾點：
首先，在道路勘測、設(shè)計過程中，充分考慮地域性差異，因地制宜的進(jìn)行道路工程設(shè)計，將施工須重點控制關(guān)鍵工藝、常見病害的誘因等編制成作業(yè)指導(dǎo)書提供給施工方，在道路工程在勘測、設(shè)計源頭處屏除病害誘因。
其次，招標(biāo)選擇資質(zhì)過硬、管理到位的企業(yè)。
第三，施工過程中，對材料源進(jìn)行多方取樣對比，在合格材料中擇優(yōu)而選，材料進(jìn)場時加強(qiáng)檢測，瀝青混合料配合比設(shè)計嚴(yán)格按規(guī)程操作，瀝青混合料運(yùn)輸過程中要采用油布覆蓋等保溫措施，并且車廂內(nèi)噴上油水混合液防止粘車延時，攤鋪寬度選擇要合理。
第四，在道路管理過程中，嚴(yán)防超載現(xiàn)象，加強(qiáng)道路日常檢測養(yǎng)護(hù)，以便道路能夠安全舒適的滿足人們通行要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐宇峰.瀝青路面病害成因分析及防治對策.山西焦煤科技.2006,4:P8-10
[2]胡小弟、孫立軍.實測重型貨車輪載作用下瀝青路面力學(xué)響應(yīng).同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2006,1:P64-68
[3]賈鋼.高速公路瀝青砼路面裂縫的處治.公路與汽運(yùn).2006,8:P71-73
[4]姚衛(wèi)斌.溫度對瀝青路面坑洼產(chǎn)生的影響.上海公路.2006,1:P22-24
[5]王末順、孫國培.半剛性基層瀝青路面的破損原因和改進(jìn)措施.中國市政工程.2004,5: P12-13
[6]李嘉、丁連棣.汽車超載對道路運(yùn)輸?shù)挠绊?中南公路工程.2000,4:P84-84
[7]尤曉暐. 現(xiàn)代道路路基路面工程.北京：清華大學(xué)出版社，2004
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞:瀝青路面；病害原因；處理措施
在道路工程建設(shè)中，從路面的底基層到路面面層，瀝青混凝土得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在高等級道路的面層，瀝青混凝土更是得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于瀝青混凝土材料本身就是一種混合物，受到其各種材料差異的影響，以及設(shè)計，施工等水平的影響，瀝青混凝土面層的路面可能出現(xiàn)開裂，泛油，松散，坑槽，起鼓，松散等各種病害。道路會因為這些病害而降低使用壽命，并且會加大汽車磨耗甚至影響行車安全，給行車人的帶來財產(chǎn)損失甚至生命安全?；诖耍枰獙@些道路病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并且盡可能的給出一些合理可操作的技術(shù)處理措施。
一、高等級道路瀝路面病害原因分析
高等級道路瀝青路面出現(xiàn)上述的病害，仔細(xì)分析，原因不外乎下面的幾類：材料問題、施工工藝問題、施工機(jī)械問題，外部環(huán)境問題，道路使用不當(dāng)?shù)葐栴}。對上述瀝青路面病害誘因剖析如下。
?。ㄒ唬┎牧蠁栴}
瀝青混凝土主要有瀝青和集料，瀝青的質(zhì)量更是起著關(guān)鍵作用。高等級道路建設(shè)時，為了使道路的性價比達(dá)到合理以及結(jié)合國內(nèi)具體情況，上面層一般采用的是進(jìn)口石油瀝青，中、下的瀝青油料則部分采用國產(chǎn)瀝青，因為國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)、企業(yè)管理水平、以及國產(chǎn)石油成分等眾多原因，國產(chǎn)瀝青的質(zhì)量較進(jìn)口瀝青存有很大差距，這樣就使高等級道路瀝青混凝土路面存在著某種“先天不足”，隨著道路使用時間的增長，交通量的變化，這些“不足”被積累，最終形成瀝青路面病害。
?。ǘ┦┕すに噯栴}
瀝青混凝土配合比按照設(shè)計規(guī)范的要求，是需要經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計驗證階段。以目標(biāo)配合比為例：目標(biāo)配合比需要解決礦料的級配比例問題，確定油石比，并且需要進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗。而油石比的確定需要采用馬歇爾實驗來進(jìn)行。而這些實驗都是需要動手操作的，不同的實驗者，得到的數(shù)據(jù)都是不一樣的。這樣就給道路實際建設(shè)帶來誤判風(fēng)險。并且，更多的，設(shè)計是一些經(jīng)驗的總結(jié)，例如礦料級配使用較多的便是圖解法。我國地域遼闊，地區(qū)差異性很大，經(jīng)驗的總結(jié)并不能很好的適用于所有工程，不同的操作者對經(jīng)驗數(shù)據(jù)的套用必然存在差異。在道路的建設(shè)過程中，建設(shè)單位工期要求成績、施工單位要求效益，施工時很容易出現(xiàn)搶工期現(xiàn)象，三個配合比設(shè)計階段，可能因為人為的原因，在某些環(huán)節(jié)上出現(xiàn)疏漏，此時便給瀝青路面留下病害隱患。
（三）施工機(jī)械問題
目前道路施工使用的攤鋪機(jī)械往往都是大斷面攤鋪，瀝青混合料從料斗通過膠輪從中間傳送到兩邊，因為攤鋪的斷面比較大，在輸送過程中瀝青混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象便是不可避免了，這種離析造成的直接后果便是使施工的實際情況與設(shè)計產(chǎn)生偏差。在攤鋪的過程中，瀝青混合料的溫度逐漸下降，瀝青混合料從運(yùn)輸車輛向攤鋪機(jī)喂料斗卸料再到刮料板輸料的過程中，接觸面的表層料，特別是車廂與混合料的接觸面的表料層，是最后被刮料板送到布料器中，這樣，這一運(yùn)輸車料中溫度最低的表層料被集中攤鋪出來，當(dāng)溫度下降到一定程度后，瀝青混合料的壓實度將很難保證，該區(qū)域范圍面層的壓實度不足、空隙較大，于是產(chǎn)生滲水病害隱患。這種情況的出現(xiàn)是以與瀝青混合料的運(yùn)輸車輛為單位的，即每有一輛次運(yùn)輸瀝青混合料的車，便可能會出現(xiàn)一個上述隱患區(qū)域，這些隱患區(qū)域極有可能形成路面病害。
（四）外部環(huán)境問題
這里說的外部自然環(huán)境，主要是氣候，即濕度，溫度，降水量等，其中溫度的影響較為顯著。首先，瀝青混合料拌合溫度一般要求為要求在155～ 165 ℃,運(yùn)輸?shù)焦さ匾鬁囟纫话愦笥?45 ℃，攤鋪碾壓溫度120～145 ℃，碾壓完成溫度大于65℃。但是瀝青混合料從拌合場向攤鋪現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)倪^程中，空氣與混合料之間的溫差一般大于120 ℃，改性瀝青更是可以達(dá)到130℃，這樣外界溫度對瀝青混合料的降低有較大影響。其次，溫度變化還會誘導(dǎo)瀝青路面產(chǎn)生裂縫，主要有低溫裂縫和溫度疲勞裂縫。低溫裂縫即低溫收縮裂縫，瀝青在高溫下應(yīng)力松弛性能較好，溫度應(yīng)力應(yīng)力較小，但當(dāng)氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，收縮應(yīng)力一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度,便會產(chǎn)生低溫裂縫。當(dāng)短期溫差較大時，瀝青混合料在溫度應(yīng)力的變化下可能產(chǎn)生疲勞破壞，即產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
?。ㄎ澹┑缆肥褂貌划?dāng)問題
道路建設(shè)前進(jìn)行交通車輛調(diào)查以便設(shè)計交通能力，設(shè)計使用的是標(biāo)準(zhǔn)軸載。但是沒有考慮超載問題。所以對一些道路而言，相當(dāng)于開始設(shè)計的時候便降低了累計標(biāo)準(zhǔn)軸載，基層，底基層的拉應(yīng)力設(shè)計偏小，形成路面破壞隱患。因當(dāng)前經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，受到經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，載貨重型汽車的超載率達(dá)到50%-200% (超載率= 超載量/額定荷載量)，加之行車的振動沖擊作用，這些超載車輛加速了路面破損，甚至引起局部下陷。
其次，根據(jù)已有研究，車輛輪壓對道路狀況也有影響。當(dāng)輪胎胎壓過高時,即使低負(fù)荷,車輛對瀝青面層的最大剪應(yīng)力和最大拉應(yīng)力的影響也十分顯著,甚至要超過額定工況或是一定量的超載情形.當(dāng)輪胎胎壓超過容許范圍,而負(fù)荷不一定超過額定負(fù)荷時,對路面結(jié)構(gòu)的不利影響也十分明顯。
二、處理措施
針對可能造成瀝青路面病害隱患的各種原因，需要從源頭上抓起、從細(xì)節(jié)上控制，具體控制措施有以下幾點：
首先，在道路勘測、設(shè)計過程中，充分考慮地域性差異，因地制宜的進(jìn)行道路工程設(shè)計，將施工須重點控制關(guān)鍵工藝、常見病害的誘因等編制成作業(yè)指導(dǎo)書提供給施工方，在道路工程在勘測、設(shè)計源頭處屏除病害誘因。
其次，招標(biāo)選擇資質(zhì)過硬、管理到位的企業(yè)。
第三，施工過程中，對材料源進(jìn)行多方取樣對比，在合格材料中擇優(yōu)而選，材料進(jìn)場時加強(qiáng)檢測，瀝青混合料配合比設(shè)計嚴(yán)格按規(guī)程操作，瀝青混合料運(yùn)輸過程中要采用油布覆蓋等保溫措施，并且車廂內(nèi)噴上油水混合液防止粘車延時，攤鋪寬度選擇要合理。
第四，在道路管理過程中，嚴(yán)防超載現(xiàn)象，加強(qiáng)道路日常檢測養(yǎng)護(hù)，以便道路能夠安全舒適的滿足人們通行要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐宇峰.瀝青路面病害成因分析及防治對策.山西焦煤科技.2006,4:P8-10
[2]胡小弟、孫立軍.實測重型貨車輪載作用下瀝青路面力學(xué)響應(yīng).同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2006,1:P64-68
[3]賈鋼.高速公路瀝青砼路面裂縫的處治.公路與汽運(yùn).2006,8:P71-73
[4]姚衛(wèi)斌.溫度對瀝青路面坑洼產(chǎn)生的影響.上海公路.2006,1:P22-24
[5]王末順、孫國培.半剛性基層瀝青路面的破損原因和改進(jìn)措施.中國市政工程.2004,5: P12-13
[6]李嘉、丁連棣.汽車超載對道路運(yùn)輸?shù)挠绊?中南公路工程.2000,4:P84-84
[7]尤曉暐. 現(xiàn)代道路路基路面工程.北京：清華大學(xué)出版社，2004
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
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