道路工程路面病害分析

摘要:沥青混凝土路面作为高等级公路来说是必不可少的面层，沥青混凝土路面施工是公路工程施工中的一道重要工序，沥青路面施工中，前场和后场的工艺控制及质量控制的各个环节对现场施工具有一定的指导作用。沥青路面常出现的病害，并分析了出现病害的原因和提出了防治措施。沥青路面常常出现松散、冻胀翻浆、水损害、沉陷、开裂泛油、松散、坑槽等病害。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，缩短了沥青路面使用寿命使得行车不顺畅，造成路面使用年限的缩短。

关键词：高等级公路；沥青路面；病害成因及预防；

中图分类号：U416文献标识码： A

引 言

沥青铺装的路面约在公元前600年在巴比伦出现，但这种技艺不久失传了，一直到19世纪，人们采用沥青来修路。1835年在巴黎首先用沥青铺筑人行道路面，，约20年后，巴黎出现了碾压沥青路面；后来在全世界获得了广泛推广。

近年来，我国道路工程发展迅速。尤其是从经济危机之后我国为了缓解经济危机大兴土木，来加快国内的经济和路桥人才的培养。道路的建设与国民经济是不可分割的，道路四通八达，国内经济的联系网络也就开始变得密不透风，从而加快了国内生产总值的提高。从公路发展的速度来看，我国公路客运已成为主要的客运方式，公路货运量远远超过其他运输方式，这充分说明公路运输方式在国民经济及社会发展过程中发挥着愈来愈重要的作用。随着人们越来越越富裕的生活，交通量也不断的增加。城市交通的交通量日益增大，使城市道路路面面临严峻的考验，很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏，如开裂、泛油、剥落、车辙等现象，有的城市道路甚至当年通车即发生了病害。

1道路工程主要病害

公路及相关的构造物、设施大都于自然界中。除受到交通荷载之各种复杂力系的重要作用外、还直接或间接承受温度、光照、风、雨、雪等自然因素的作用。当这些作用与公路设计中抵御或承受外力破坏能力的标准相互平衡或超出极限时、各种公路病害便产生了。常见的如裂缝、网状龟裂，松散、坑槽，油包、啃边、冲沟、塌陷、车辙、板角断裂、错台、唧泥等等。

根据自己学习范围领域，对病害问题进行阐述。

1.1国外道路存在的病害

道路在使用过程中，由于行车荷载和自然因素的反复作用，其使用性能不断恶化出现破坏，并最终导致不能再负担交通状态。

沥青铺装的路面约在公元前600年在巴比伦出现，但这种技艺不久失传了，一直到19世纪，人们采用沥青来修路。1835年在巴黎首先用沥青铺筑人行道路面，，约20年后，巴黎出现了碾压沥青路面；后来在全世界获得了广泛推广。

1.2国内道路存在的病害

近年来，我国道路工程发展迅速，随着人们越来越越富裕的生活，交通量也不断的增加。城市交通的交通量日益增大，使城市道路路面面临严峻的考验，很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏。如沥青路面的裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、网裂、松散麻面、坑槽、凹陷、车辙和水损害等。以下根据我们这几年来对沥青路面的实际损坏情况的调查，谈谈沥青路面常见的病害裂缝出现的原因及其预防措施

1.3选出具体的病害进行分析

裂缝是沥青路面常见的一种损坏现象，指开裂为3～5mm宽的路面缝隙，通常有发裂和较规则的纵、横裂缝。发裂指逐层出现少数孤立或环状相连的纵向小裂纹。纵、横裂缝指发生在面层的纵、横向的规则裂缝。纵缝一般多在双坡道的中线附近区域，而横缝间距呈现一定规律。

裂缝病害有纵向裂缝，横向裂缝和网裂三种形式，以下将分别介绍。

2病害分析

2.1病害产生的原因

纵向裂缝的成因

①地基原因:有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。

②路基施工原因:如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。

③中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生,预防纵向裂缝产生的主要措施是处理好地基,若路基分层填筑和压实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。

横向裂缝的成因

①横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

②材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝。

③沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为3～5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20mm,而到春季则又缩回。

网裂的成因

网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差；另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因，为预防网裂必须加强货车的载重管理，在路面出现裂缝时要及时修补处理。

2.2病害的处治

纵向裂缝的防治

①对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理，大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

②如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法①先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。

③对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法①处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。

横向裂缝的防治

①对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。

②对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm～100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(1)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删, 格栅网孔尺寸25.4mm×25.4mm,抗拉强度要求不小于50kN/m,最大负荷延伸率不大于3%,对全线病害进行处理后，仍存在着纵横坡面的不平整，路表面弯沉不能满足原设计弯沉要求等，所以全线加铺最小厚度行车道为5cm，硬路肩为4cm的AC-16I型混凝土罩面层，采用的沥青为国产SBS改性沥青，以改善路面表面的性能。

结论

沥青路面出现裂缝是很普遍的，在各级公路中都是最常见的问题，也是不可避免的，所以只能分析产生裂缝的原因，从中找出方法更好的预防路面出现裂缝。另外，在养护上也应该加大力度，随着经济的日益发展，汽车的通行量也大大的增加了，提高路面的使用性能不仅有助于经济发展也能减少交通事故的发生。在养护上也要不断改进技术，新型的养护技术会更好的减少沥青路面裂缝的产生。还有有的承包商只以盈利为目的，在施工时偷工减料，各项技术指标也达不到标准，导致了路面的使用年限大大下降。修路时要以“经济，实用，美观”出发，这样才能保证路面的质量。沥青混凝土作为一种路用结合料，在世界各国得到了广泛的应用，从乡村道路到城市道路，从三级路到高速公路，从路面底基层到路面面层，均普遍采用，成为道路建设长久使用的一种材料，但由于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，沥青路面经常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。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，缩短了沥青路面使用寿命。要从路面出现裂缝的根本原因入手，更好的做好预防措施，及时对路面进行养护，提高沥青路面的使用性能。实际上按照现行沥青路面设计规范要求，沥青路面厚度设计相对偏厚，目前采用的半刚性基层收缩性都比较小，施工工艺水平有很大提高，所以新建半刚性沥青路面上出现的裂缝绝大多数是沥青路面本身产生的温度裂缝。如何提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质应是我们今后研究的主要方向

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