城市瀝青路面病害調(diào)查及成因分析

1、土木工程學(xué)院課程論文課程論文名稱：城市瀝青路面病害調(diào)查及成因分析 專 業(yè)： 土木工程建筑工程學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 陳梟雄 成 績(jī)： 批 改 日 期： 教 師 簽 名： 瀝青路面病害調(diào)查與成因分析 花園路摘要：通過(guò)花園路南林段的路面病害進(jìn)行調(diào)查和分析，綜合多方面因素加以考慮，應(yīng)用相關(guān)的理論進(jìn)行探討,提出自己對(duì)路面病害機(jī)理的認(rèn)知，并給出一些路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的建議。關(guān)鍵詞:瀝青路面, 路面病害，機(jī)理分析，措施。Abstract: through investigating and analyzing the pavement huayuan road , integrated a varie

2、ty of factors to be considered, application of relevant theories discussed, put forward their cognition on the pavement damage mechanism, and gives some suggestions about design and construction of pavement structure.Keywords: asphalt pavement, pavement, mechanism analysis, measures.引言：縱橫交錯(cuò)的公路網(wǎng)是交通系統(tǒng)

3、的重要組成部分，它決定著國(guó)名經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在我國(guó)已建成的高速公路路面，90以上是半剛性基層瀝青路面1、平整性好，行車平穩(wěn)舒適，噪音低 2、瀝青半剛性基層具有強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好及剛度大等特點(diǎn) 。瀝青路面的數(shù)量不斷增多，技術(shù)等級(jí)不斷提高，但隨著時(shí)間增長(zhǎng)及通車量斷增加瀝青路面上各種病害也相繼產(chǎn)生了。瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象就相當(dāng)普遍，破壞現(xiàn)象多種多樣，且輕重不一。主要病害形式有：坑槽、沉陷變形、龜裂、橫縫和不規(guī)則裂縫等。為了保障道路質(zhì)量、公路正常暢通和提高優(yōu)質(zhì)高效通行環(huán)境，必須要對(duì)高速公路的病害及時(shí)進(jìn)行處理確保行車車輛安全。本文通過(guò)對(duì)我校北門外的龍?bào)绰愤M(jìn)行實(shí)地的調(diào)查與分析，找出原因并“對(duì)癥下藥”。

4、1. 調(diào)查方法與路況分析調(diào)查方法：采用實(shí)地調(diào)查的方法，去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照取樣，通過(guò)觀察病害的物理形態(tài)，并查閱相關(guān)的資料文獻(xiàn)，用理論分析并結(jié)合該路段的特定環(huán)境，比如說(shuō)車流量，是否有超載現(xiàn)象，氣溫.等。必要的時(shí)候還要建模，通過(guò)力學(xué)的分析方法，得到變形裂縫的發(fā)展規(guī)律，進(jìn)一步深化對(duì)路面破壞機(jī)理的理論認(rèn)知，這樣才能比較全面的總結(jié)。路況分析:本段路位于花園路，林業(yè)大學(xué)東門段，也靠近長(zhǎng)途東站，所以人流量較大，車流量較大，而且由于周圍有工地施工，常有大型車輛駛過(guò)，超載現(xiàn)象比較嚴(yán)重。該段路的使用歷史較長(zhǎng)，老化更為嚴(yán)重。南京夏季的溫度比較高，也會(huì)加劇破壞的速度。2. 成因分析及對(duì)策分析 瀝青道路的破壞形式有很多種，有

5、溫度引起的，有疲勞荷載引起的，還有超載導(dǎo)致的，但大致可以分為，橫向裂縫、縱向裂縫、反射裂縫、網(wǎng)裂、翻漿、沉陷、擁抱、搓板、泛油、啃邊、脫皮、松散、滲水、坑槽、橋頭跳車和車轍等等。對(duì)于本段路而言，主要病害有坑槽、橫向裂縫和網(wǎng)狀裂縫和泛油。下面我們就結(jié)合實(shí)例來(lái)談?wù)勥@些病害的成因及防治措施。2.1坑槽 2.1.1坑槽是瀝青路面最常見(jiàn)的一種病害，它具有突發(fā)性、高發(fā)性和蔓延性的特點(diǎn)。所以，路面一旦出現(xiàn)坑槽，應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)、損壞程度，及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)，以提高路面的服務(wù)水平和使用壽命。 2.1.2成因分析： A、路面在車輛荷載和水的作用下，出現(xiàn)小面積的松散和裂縫等危害，又由于該段路在汽車站旁，線路

6、繁忙而無(wú)法及時(shí)修護(hù)，進(jìn)而形成坑槽。 B、由于基層強(qiáng)度不夠，穩(wěn)定性不好，面層裂縫，水浸入基層，在車輛荷載作用下使得裂縫擴(kuò)大，從而出現(xiàn)坑槽。 C、在修路時(shí)，路面尚未成型，受到機(jī)動(dòng)車急剎車出現(xiàn)坑槽，或者受到外力沖擊，例如貨物掉落等形成坑槽。 D、瀝青混合料級(jí)配不佳、拌合不均勻、局部離析，或者由于施工方偷工減料使得瀝青用量減少，集料間的粘結(jié)力降低，在大量反復(fù)車輛荷載作用下，主骨料缺失，形成坑槽。 2.1.3對(duì)應(yīng)措施： 根據(jù)路面坑槽的大小、坑槽的深度、坑槽出現(xiàn)的時(shí)間等應(yīng)采取不同措施。例如油面層坑槽修補(bǔ)、深層挖補(bǔ)式坑槽修補(bǔ)、熱烘式坑槽修補(bǔ)、噴射式坑槽修補(bǔ)。因本路段坑槽，面層瀝青破壞，但基層尚完好，所以推薦

7、使用油面層坑槽修補(bǔ)的方法。由于噴射式坑槽修補(bǔ)的方法操作簡(jiǎn)便且在美國(guó)應(yīng)用廣泛，有良好的發(fā)展趨勢(shì)，所以我重點(diǎn)采用。 噴射式坑槽修補(bǔ)是利用自動(dòng)坑槽修補(bǔ)車進(jìn)行路面坑槽機(jī)械化修補(bǔ)的工藝。它是利用自動(dòng)坑槽修補(bǔ)車自帶的鼓風(fēng)機(jī)噴出的高強(qiáng)空氣流實(shí)現(xiàn)坑槽內(nèi)部的清潔，利用噴管噴射的瀝青混合料直接填補(bǔ)坑槽，具體步驟如下： A、清潔坑槽 利用大容量的鼓風(fēng)機(jī)噴出的高強(qiáng)空氣流直接將坑槽內(nèi)殘留的松散料、雜物和積水吹出坑槽，形成潔凈的坑槽維修面。 B、噴灑粘層油 在坑槽底面和四周壁上噴灑乳化瀝青或者熱瀝青粘層油，要求噴灑均勻，不留空白，不過(guò)多流淌。 C、噴灑瀝青混合料 通過(guò)噴管將瀝青混合料持續(xù)噴射到坑槽內(nèi)，噴射時(shí)，從底面逐漸噴

8、射到表面，通過(guò)噴射壓力實(shí)現(xiàn)混合料的壓實(shí)。為了保證維修效果，瀝青混合料采用的粘結(jié)料為乳化瀝青，集料通常采用6.39.5mm的單一粒徑的潔凈碎石。 D、噴灑石屑 在修補(bǔ)表面均勻噴灑一薄層石屑，立即開放交通。2.2橫向裂縫 2.2.1橫向裂縫一般是指與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長(zhǎng)有貫穿或者不管穿路幅的。 2.2.2橫向裂縫的的成因有很多，例如施工時(shí)施工縫處理不當(dāng)、瀝青標(biāo)號(hào)或要求不達(dá)標(biāo)、半剛性基層收縮的反射裂縫、地基二次沉降等。而對(duì)于本路段的橫向裂縫主要是強(qiáng)力裂縫，它是由于基層或底基層的巨大變形，以及交通荷載過(guò)高而導(dǎo)致的溫度裂縫，由于進(jìn)一步受到破壞而引起的。對(duì)于本段路而言，由于車流量過(guò)大，車輛荷載

9、過(guò)大，使得路面中原有的細(xì)小裂縫擴(kuò)大，并連接成整體，形成橫向裂縫。 2.2.3應(yīng)對(duì)措施 對(duì)于本段路而言，橫向裂縫的寬度并不大，可以直接利用高粘度的粘結(jié)性材料進(jìn)行修補(bǔ)。 修補(bǔ)的要求，開口的大小及所用密封膠的性能均應(yīng)保證密封膠不會(huì)出現(xiàn)斷裂并保持完好無(wú)損，同時(shí)還應(yīng)確保密封膠與面層銜接緊密，避免出現(xiàn)微小裂縫。 具體方法，可以用馬蹄脂碎石混合料或者改性膠結(jié)料教主式瀝青混凝土灌注裂縫。為改善裂縫邊緣與密封膠的粘結(jié)性能，應(yīng)采用具有高強(qiáng)粘結(jié)力的填充材料。在密封膠上面再加鋪一層土工合成纖維或者耐磨材料。2.3網(wǎng)狀裂縫 2.3.1網(wǎng)狀裂縫是指裂縫縱橫交錯(cuò)，縫寬1mm以上，縫距40cm以上，面積1m2以上。它形成的原

10、因有很多種，主要有一下幾類： A、路面結(jié)構(gòu)中夾有軟弱隔層或泥灰層，粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差。 B、瀝青和瀝青混合料質(zhì)量差，延度低、抗裂性差。石料含泥量大，油石比不當(dāng)。 C、瀝青層厚度不足，層間粘結(jié)力低，水分滲入，加速裂縫形成。 對(duì)于本段路而言，瀝青路面老化，粘結(jié)力下降，出現(xiàn)裂縫。后經(jīng)水分滲入，在大量車輛荷載的反復(fù)作用下，裂縫加速增長(zhǎng)，屬于疲勞裂縫。 2.3.2應(yīng)對(duì)措施： 應(yīng)用SBS改性瀝青進(jìn)行灌漿，灌封前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾，使縫內(nèi)干燥。灌縫后，表面撒上粗砂或者石屑。如不及時(shí)處理，導(dǎo)致裂縫很大，必須將裂縫兩邊瀝青混凝土開挖，先處理基層在攤鋪新混合料，水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首

11、選基層。如有軟弱夾層或者不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時(shí)應(yīng)將其鏟除。另外，如果局部裂縫因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)狀裂縫，在鏟除面層后還應(yīng)加設(shè)路面滲透水排除至路外的排水設(shè)施。 除了灌縫法，還可以利用粘貼法和格柵法。 粘貼法。清理縫面的灰塵，贓物，為了封縫帶與縫面達(dá)到最好的密實(shí)度，應(yīng)使用能夠滲入縫面的底涂。剪下所需封縫帶沿縫鋪設(shè)，壓實(shí)后在上面灑些細(xì)沙。在寒冷時(shí)，也可以對(duì)表面加溫。 2.4泛油 2.4.1路表面的水侵入面層內(nèi)部并長(zhǎng)期滯留在瀝青底部，在行車荷載的反復(fù)作用下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移，從而導(dǎo)致面層上部泛油而底部松散的瀝青遷移現(xiàn)象。雨天很容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，對(duì)路面行車的安全造成

12、很大的潛在威脅。一般都是出現(xiàn)在夏季高溫，潮濕的南方地區(qū)。 2.4.2應(yīng)對(duì)措施主要從設(shè)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)施工和管理上三方面進(jìn)行考慮A. 通過(guò)數(shù)據(jù)顯示馬歇爾實(shí)驗(yàn)確定的油石比是偏大的，導(dǎo)致瀝青含量過(guò)高，在反復(fù)荷載下由于水的作用發(fā)生泛油現(xiàn)象。所以，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)完油石比后，最好要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小瀝青的含量。B. 施工時(shí)要使用指定的等級(jí)的瀝青，并且注意礦料中水分含量的控制。壓實(shí)度是基本要求，而且要等路面強(qiáng)度達(dá)到指定要求以后才能放行，減小早期車輛對(duì)路面的局部碾壓。C. 車輛超載要嚴(yán)查，尤其是工地渣土車，超載很嚴(yán)重。3.結(jié)論與建議 對(duì)于本段瀝青路面病害的調(diào)查，反映了我國(guó)南方大部分地區(qū)路面病害的現(xiàn)狀，

13、令人不得不去思考怎樣解決這樣大范圍的瀝青路面病害，如果可以解決快速維護(hù)瀝青路面，減少病害不僅可以推動(dòng)新型技術(shù)的發(fā)展，還可以減少道路維護(hù)的花費(fèi)，對(duì)社會(huì)，對(duì)國(guó)家都是一種貢獻(xiàn)。至于處理瀝青路面的病害，我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手： A、政策上，地方政府和各部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)超載車的處罰，嚴(yán)格限制通行車輛的類型，分類分路，各類車各行其道。大力打擊對(duì)公路項(xiàng)目資金克扣，項(xiàng)目縮水的事件。 B、施工上，施工單位、設(shè)計(jì)院和監(jiān)理單位應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)，從源頭到具體工程。設(shè)計(jì)單位嚴(yán)格檢查設(shè)計(jì)漏洞，以免造成原則的錯(cuò)誤；施工單位應(yīng)該按要求施工，不得偷工減料；監(jiān)理單位要嚴(yán)格把關(guān)，處理好質(zhì)量問(wèn)題。這邊主要是指壓實(shí)度的控制，工地上面的水也要控制好。 C、維護(hù)上，做好日常道路的監(jiān)護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)該及時(shí)解決，科學(xué)有效地處理問(wèn)題。 D、集料與瀝青的等級(jí)要嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)豆腐渣工程。參考文獻(xiàn)：1. 趙振東 陳惠民 公路養(yǎng)護(hù)工程常見(jiàn)病害及防