【瀝青混凝土路面的質(zhì)量影響因素探究12000字（論文）】

緒論研究背景及意義由于公路工程、公路里程數(shù)量的不斷增多，我國在道路建設(shè)中也有自己的方法和經(jīng)驗。但在實際施工過程中，公路工程幾乎都是在車流量密集的地區(qū)，因此施工過程中也會存在多種因素會影響施工質(zhì)量，在具體進行瀝青路面施工過程之中，必須要控制好施工人員、施工材料以及設(shè)備的協(xié)調(diào)管理工作，并制定好的施工方案，才可提升整體施工質(zhì)量。分析研究公路瀝青路面的相關(guān)問題，并分析施工中的重點問題，確?？梢詢?yōu)化設(shè)計出合理瀝青路面施工工藝，為提升公路路面質(zhì)量提供有效的施工工藝。瀝青混凝土路面是我國主要的路面結(jié)構(gòu),在行車荷載、自然環(huán)境、施工等因素的共同作用下,瀝青混凝土路而出現(xiàn)了不同程度、不同類型的病害。隨著時間的推移,這些病害日趨嚴重,若不及時進行修復(fù),將直接影響路面的使用性能。因此,本文提出瀝青混凝土路面病害的處治養(yǎng)護方法,以便指導(dǎo)路面養(yǎng)護作業(yè)。路面危害需要及時解決，如解決不及時會影響正常的車輛行駛，影響交通正常運行，嚴重時可能會造成交通事故。因此及時解決一系列問題更有助于人們的日常出行。研究綜述國外研究現(xiàn)狀（一）國外早期路面設(shè)計主要是防止路基剪切破壞，隨著交通量和車速提高，路表彎沉被當作路面結(jié)構(gòu)承載能力的定量指標。但路面破壞是因過大的應(yīng)力和應(yīng)變所引起，而不是彎沉，路面使用性能逐漸成為了路面設(shè)計的焦點。國外著名的AI法，采用兩種應(yīng)變作為破壞準則：一個是瀝青層底部的水平拉應(yīng)變，控制疲勞開裂；另一個是土基表面的豎向壓應(yīng)變，控制永久變形，即車轍。該設(shè)計方法中把路面看成多層彈性體系，各層材料以彈性模量和泊松比表征，交通量以通過兩組雙輪胎施加于路面上的80kN的單軸荷載重復(fù)次數(shù)表示。AI法吸收了各國有關(guān)路面設(shè)計的重大科研成果，并加以外延，考慮了瀝青混合料的黏彈特性及粒料的非線性。國外著名的SHELL法采用瀝青層底面拉應(yīng)變作為疲勞開裂指標，引入路基頂面壓應(yīng)變作為車轍控制的指標，后來又考慮了瀝青層的變形開發(fā)了專門程序來計算瀝青層在使用年限內(nèi)產(chǎn)生的車轍，以控制所設(shè)計的路面結(jié)構(gòu)在使用中不會出現(xiàn)過大車轍，即高速公路不超過10mm、普通道路不高于30mm。其車轍預(yù)估模型為：該法把路面當作一種多層線彈性體，各層材料以動態(tài)模量勁度表征，以厚度、模量和泊松比表示路面特征；考慮溫度對瀝青混合料材料特性的影響，將月平均氣溫轉(zhuǎn)化為加權(quán)年平均氣溫，并依據(jù)瀝青層厚及加權(quán)年平均氣溫求得路面瀝青層溫度；其車轍預(yù)估模型，綜合考慮了溫度、車輛荷載、混合料黏彈性特征等各種影響因素，是一種比較全面的車轍預(yù)估模型。（二）考慮AASHTO1993經(jīng)驗設(shè)計方法已不能滿足重載交通的要求，經(jīng)過NCHRP1-37A項目的研究，2004年美國NCHRP又提出了AASHTO2002力學經(jīng)驗設(shè)計方法。其中核心內(nèi)容之一是建立路面損壞預(yù)估模型，其損壞類型標準為永久變形、疲勞開裂、溫度開裂和平整度IRI指數(shù)。路面設(shè)計中車轍控制采用各層總車轍量。AASHTO2002車轍預(yù)估模型采用了比較精確的環(huán)境影響模型(EICM)。該環(huán)境模型根據(jù)全美大量的實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，綜合考慮了溫度和濕度條件；交通量沒有采用傳統(tǒng)的18kip等效軸載作用次數(shù)，而是采用了實際路面的軸載譜進行永久變形的計算；預(yù)估模型采用了實際瀝青路面的車轍數(shù)據(jù)進行了標定，具有較好的適用性。國外著名的永久性路面設(shè)計方法，是基于厚瀝青混凝土層路面產(chǎn)生低拉應(yīng)變，當該拉應(yīng)變小于疲勞極限應(yīng)變時，疲勞破壞不再發(fā)生，使用足夠厚的瀝青混凝土層將防止疲勞開裂的發(fā)生。通過設(shè)計和修筑高質(zhì)量的路基和合理的路面結(jié)構(gòu)組合來控制基頂壓應(yīng)變，從而保證結(jié)構(gòu)性的永久變形不再發(fā)生。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計規(guī)范采用的路表彎沉等主要設(shè)計指標，是建國以來歷版設(shè)計規(guī)范在以路表彎沉為控制指標的指導(dǎo)思想下擴充后提出的。這種設(shè)計方法主要針對半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，貫徹了“強基薄面穩(wěn)土基”的思想，凝聚了幾代公路技術(shù)人員的心血，對我國公路發(fā)展起到了很大的推動作用。但從已有研究和以往的實際應(yīng)用來看，我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法上還存在一些問題，例如：（1）我國現(xiàn)行的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論在設(shè)計理念上假定一個瀝青層厚度，以基層作為承重層設(shè)計其厚度，瀝青面層僅僅起到表面功能作用，路面荷載越大、交通量越大，基層強度和厚度要求就越大。路面破壞意味著基層破壞，與瀝青面層的厚度沒有關(guān)系。工程實踐表明，這種理解是非常不確切的，國內(nèi)外研究證實輪載下100~150mm區(qū)域是高受力區(qū)域，是各種損壞主要的發(fā)生區(qū)域，瀝青層直接承受車輪荷載作用，瀝青面層發(fā)生破壞也屬于結(jié)構(gòu)性損壞。(2)瀝青層疲勞控制指標對半剛性基層瀝青路面基本不起作用，路表彎沉成了唯一設(shè)計控制指標。在滿足設(shè)計彎沉要求后，半剛性基層上的瀝青路面，在層間接觸為連續(xù)的情況下，瀝青面層底面的應(yīng)力基本處于受壓狀態(tài)。在層間接觸為滑動的情況下，瀝青面層底面的應(yīng)力雖有可能處于受拉狀態(tài)，但瀝青面層的疲勞壽命多數(shù)情況下大于半剛性基層。因此，底面拉應(yīng)力驗算指標在設(shè)計中基本不起控制作用。總之，我國瀝青路面設(shè)計采用路表彎沉設(shè)計指標難以控制路面各種破壞，路面設(shè)計中缺乏有效的車轍和疲勞控制指標，設(shè)計中難以保證路面的耐久性。主要研究內(nèi)容、思路與方法主要研究瀝青混凝土路面出現(xiàn)的常見危害和治理方法。（1）對瀝青混凝土路面的危害類型、成因進行總結(jié)分析；（2）對瀝青混凝土路面的損害處治措施進行總結(jié)分析。瀝青混凝土路面的相關(guān)理論瀝青混凝土路面的概念瀝青混凝土路面指的是用HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=599764&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青混凝土作面層的路面。經(jīng)人工選配具有一定級配組成的礦料（碎石或軋碎礫石、HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=848942&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"石屑或砂、礦粉等）與一定比例的HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=76069973&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"路用瀝青材料，在嚴格控制條件下拌制而成的混合料。在施工工藝上面，瀝青混凝土面層集料的最大粒徑應(yīng)與分層壓實層厚相匹配。瀝青混凝土路面制備工藝熱拌的HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=1454564&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青混合料宜在集中地點用機械拌制。一般選用固定式熱拌廠，在線路較長時宜選用移動式熱拌機。冷拌的瀝青混合料可以集中拌和，也可就地路拌。瀝青拌和廠的主要設(shè)備包括：瀝青加熱鍋、砂石貯存處、礦粉倉、加熱滾筒、拌和機及稱量設(shè)備、蒸汽鍋爐、HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=63489896&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青泵及管道、除塵設(shè)施等，有些還有熱集料的重新分篩和貯存設(shè)備（見瀝青混合料拌和基地）。拌和機又可分為連續(xù)式和分批式兩大類。在制備工藝上，過去多采用先將砂石料烘干加熱后，再與熱瀝青和冷的礦粉拌和。近來，又發(fā)展一種先用熱瀝青拌好濕集料，然后再加熱拌勻的方法，以消除因集料在加熱和烘干時飛灰。采用后一種工藝時，要防止殘留在混合料中的水分影響HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=599764&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青混凝土使用壽命，最好能同時采用HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=72367759&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青抗剝落劑，以增強抗水能力。瀝青混凝土材料制備工藝2.3.1配料瀝青混合料的強度主要表現(xiàn)在兩個方面。一是瀝青與礦粉形成的膠結(jié)料的HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=4420019&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"粘結(jié)力；另一是集料顆粒間的內(nèi)摩阻力和鎖結(jié)力。礦粉細顆粒（大多小于0.074毫米）的巨大表面積使瀝青材料形成薄膜,從而提高了瀝青材料的粘結(jié)強度和溫度穩(wěn)定性；而鎖結(jié)力則主要在粗集料顆粒之間產(chǎn)生。選擇瀝青混凝土礦料級配時要兼顧兩者，以達到加入適量瀝青后混合料能形成密實、穩(wěn)定、粗糙度適宜、經(jīng)久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計算，也可以憑經(jīng)驗規(guī)定級配范圍，中國目前采用經(jīng)驗曲線的級配范圍。瀝青混合料中的瀝青適宜用量，應(yīng)以試驗室試驗結(jié)果和工地實用情況來確定，一般在有關(guān)規(guī)范內(nèi)均列有可資參考的瀝青用量范圍作為試配的指導(dǎo)。當?shù)V料品種、級配范圍、瀝青稠度和種類、拌和設(shè)施、地區(qū)氣候及交通特征較固定時，也可采用經(jīng)驗公式估算。2.3.2分類瀝青混凝土按所用結(jié)合料不同，可分為石油瀝青的和煤瀝青的兩大類；有些國家或地區(qū)亦有采用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料的品種不同?？煞譃樗槭?、礫石的、礦渣的數(shù)類，以碎石采用最為普遍。按混合料最大顆粒尺寸不同，可分為粗粒（35～40毫米以下）、中粒（20～25毫米以下）、細粒（10～15毫米以下）、砂粒（5～7毫米以下）等數(shù)類。按混合料的密實程度不同，可分為密級配、半開級配和開級配等數(shù)類，開級配混合料也稱瀝青碎石。其中熱拌熱鋪的密HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=7832171&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"級配碎石混合料經(jīng)久耐用，強度高，整體性好，是修筑HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=167408714&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"高級瀝青路面的代表性材料，應(yīng)用得最廣。各國對瀝青混凝土制訂有不同的規(guī)范，中國制定的熱拌熱鋪瀝青混合料技術(shù)規(guī)范，以HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=489154&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"空隙率10%及以下者稱為瀝青混凝土，又細分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型的HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=489162&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"孔隙率為3（或2）～6%,屬密級配型;Ⅱ型為6～10%,屬半開級配型;空隙率10%以上者稱為瀝青碎石，屬開級配型；混合料的物理力學指標有穩(wěn)定度、流值和孔隙率等。瀝青混凝土施工工藝瀝青混凝土路面對基層要求1.具有足夠的強度和適宜的剛度2.具有良好的穩(wěn)定性3.干燥收縮和溫度收縮變形較小4.表面應(yīng)平整密實；拱度與面層的拱度應(yīng)一致；高程符合要求。施工工藝要求一.一般要求1.熱拌瀝青混凝土混合料按集料最大粒徑分，有特粗式，粗粒式，中粒式，細粒式，砂粒式五種。2.HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=599764&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青混凝土面層集料的最大粒徑應(yīng)與分層壓實層厚相匹配。二.準備工作1.應(yīng)復(fù)查基層和附屬構(gòu)筑物質(zhì)量，確認符合規(guī)范要求。施工材料經(jīng)過試驗合格后使用。機械需配套且有備用的，并保持狀態(tài)完好。2.瀝青加熱溫度及HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=1454564&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"瀝青混合料拌制，施工溫度應(yīng)根據(jù)瀝青標號，黏度，氣候條件，鋪筑層的厚度及HYPERLINK"/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=60126800&ss_c=ssc.citiao.link"\t"/_blank"下臥層厚度，按照《城鎮(zhèn)道路工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ1-2008）的要求選用。當瀝青黏度大，氣溫低，鋪筑層厚度小時，施工溫度宜用高限。3.重要的瀝青混凝土路面宜先修100--200米的試驗段，主要分試拌，試鋪兩個階段，取得相應(yīng)的參數(shù)。三.拌制運輸1.瀝青混合料的拌制必須在瀝青拌合廠（場，站）進行。應(yīng)有良好的防雨排水設(shè)施，并配備試驗室，以保證質(zhì)量合格。2.城市主干路，快速路的瀝青混凝土宜采用間歇式（分拌式）拌和機拌合。它具有自動配料系統(tǒng)，可自動打印每拌料的拌合溫度，拌合時間，拌合量等參數(shù)。3.為配合大批量生產(chǎn)混合料，宜用大噸位自卸汽車運輸。出廠的瀝青混合料應(yīng)逐車稱重，并測量運料車中的瀝青混合料的溫度，簽發(fā)一式三份運料單。一份存拌合場，一份交攤鋪現(xiàn)場，一份交司機。4.卸料時，要均勻卸料，防止粗細分離。做到保溫，防雨和保護環(huán)境。瀝青混凝土路面的優(yōu)缺點優(yōu)點：瀝青混凝土路面比較平整、駕駛舒適性高、振動小、噪音低、耐磨、不揚塵易清洗、施工工期短、維修方便；具有很高的抗壓強度和較高的抗彎拉強度以及抗磨耗能力缺點：瀝青材料穩(wěn)定性差，冬季易脆裂、夏季易軟化；若控制不好會使路面發(fā)軟泛油或推移剪裂破壞乳化瀝青，低溫時瀝青材料變脆可能引起路面開裂；壓實的混合料空隙率大、耐水性差、易產(chǎn)生水損害；瀝青為高分子材料，耐老化性差，不僅沉降使平整度劣化，而且材料軟化易形成車轍。2.6影響路面質(zhì)量的因素2.6.1人員素質(zhì)的影響人是公路路面施工的主要影響者，是項目施工質(zhì)量高低的主體因素。但是，路面施工項目中的工作人員，其整體綜合素質(zhì)水平偏低，施工人員不能有效的控制各個節(jié)點，導(dǎo)致路面施工質(zhì)量不達標。管理人員的管理方法無更新，使得臟亂差的現(xiàn)象過多。所以人員素質(zhì)水平的問題，導(dǎo)致公路路面施工質(zhì)量較差。2.6.2材料質(zhì)量因素公路路面質(zhì)量的高低也離不開材料的因素，材料的各項性能會影響施工后，路面的性能，因此必須要保證施工過程中材料的質(zhì)量需達標?，F(xiàn)有許多施工工程把施工材料隨意放置在露天環(huán)境中，沒有按照規(guī)范操作；材料進入施工現(xiàn)場之前沒有材料抽查制度，施工材料的質(zhì)量無法得到保障；還會存在一些偷工減料的現(xiàn)象，導(dǎo)致公路路面施工完成之后不符合其強度和硬度不符合要求，為以后的使用帶來了較大的安全隱患。2.6.3施工設(shè)備因素設(shè)備是公路路面施工的主要工具，設(shè)備質(zhì)量的好壞與公路路面施工的進度和水平也是有關(guān)聯(lián)的。目前我國公路項目施工中設(shè)備經(jīng)過多年的使用較為老舊，技術(shù)水平跟不上現(xiàn)在的需求，施工精度達不到水平。總而言之施工機械的水平較低，導(dǎo)致了公路路面質(zhì)量較差。2.6.4施工技術(shù)因素施工技術(shù)和施工方案的優(yōu)劣也是不可忽略的要點，由于設(shè)計人員和施工人員的專業(yè)水平問題，在施工過程中可能會出現(xiàn)設(shè)計方案變更的現(xiàn)象，會引起施工進度和施工質(zhì)量比預(yù)期的差距大。2.6.5自然災(zāi)害因素a地震該區(qū)域?qū)儆诘卣饏^(qū)，容易造成路面、路基開裂，路基路面坍塌，山體塌方堵塞路面等現(xiàn)象，嚴重威脅著公路工程建設(shè)和公路運輸過程中人員及其財產(chǎn)的安全。b洪水大面積持續(xù)的強降水會導(dǎo)致洪水泛濫成災(zāi)，洪水會淹沒（沖毀）公路，強降水還會引發(fā)山體滑坡、泥石流、塌方?jīng)_毀或淹沒公路，造成公路交通運輸中斷，不僅對路面造成嚴重的損害，還會增加國家的經(jīng)濟支出。c高溫干旱、低溫凍雨持續(xù)高溫（38℃）會使瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層發(fā)軟，強度降低，產(chǎn)生波浪、車轍等病害。持續(xù)低溫（-10℃）會讓路面嚴重結(jié)冰，路面打滑，車輛無法通行、車禍事件頻發(fā)等問題。巴中市南江縣沙南路工程概況工程情況該項目起于省道S101線南江縣沙河大橋（K439+061），經(jīng)沙河鎮(zhèn)、石礦鄉(xiāng)、東榆鎮(zhèn)，止于南江縣城的馬鳴埡（小地名）（K470+588），全長31.527公里。全線共開挖土石方61679m3、填方9481m3，瀝青混凝土路面（厚8cm）295970m2，占用土地160.38畝；工程概算總投資5548.03萬（175.98萬元/km），其中建安工程費4804.75萬元（152.4萬元/km），占工程總概算的86.6%。地質(zhì)水文條件地理位置本項目位于四川盆地北部，地處大巴山南麓，起點在南江縣沙河鎮(zhèn)，地理坐標東經(jīng)106°25′—106°43′，北緯30°52′—32°44′之間，海拔高程420米—500米；是省道S101線沙河至臺上（川陜交界處）的起點段。地形、地貌沙河至南江段公路屬四川盆地北緣、地勢北高南低、向盆地內(nèi)部緩傾。山地面積廣、主要為砂巖層構(gòu)成，低層傾斜緩，切割較深且密度大，地形破碎，完整山脈少見。氣象本項目屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，據(jù)氣象部門提供的資料表明，其主要特征是：春旱、夏熱、秋涼、冬暖，四季分明，無霜期長，光照事宜，雨量充沛，氣候溫和，秋季多雨，冬季多霧。多年平均氣溫14—17℃，極端最低氣溫-9℃，極端最高氣溫40.3℃；無霜期達291天，多年平均降水雨量1120mm；最大風速28m/秒。河流水文該段內(nèi)南江河自北向南流向。水系特點是支流呈不對稱的翼狀，夏季河水暴漲暴落，冬季很多支流幾乎斷流；大洪水出現(xiàn)的周期長，重現(xiàn)期50年以上，枯水季節(jié)許多溝谷干涸無水，工程用水也很緊張。不良地質(zhì)現(xiàn)象沙河至南江段屬低山峽谷，且有較復(fù)雜的工程地質(zhì)區(qū)，滑坡、崩塌地段3處，危巖較多，這對本已相對狹窄的布線增加了難度。沿線工程地質(zhì)條件該路線80%都是沿河線，地質(zhì)條件較好，可分為三個區(qū)，I區(qū)主要為簡單工程區(qū)，II區(qū)為較簡單工程區(qū)，III區(qū)為復(fù)雜工程地質(zhì)區(qū)。I區(qū)：為第四系松散沖（堆）積層，一般上部為亞黏土、粘土及亞沙土，厚0.5—8米，下部為沙礫卵石層，厚25—60米。II區(qū)：主要的為中堅硬巖組，包括泥巖、頁巖、片麻巖等，分布于槽谷；砂巖、泥質(zhì)粉沙巖、泥巖頻繁交替互層，III區(qū)：主要為白堊系和震旦系組的巨厚堅硬塊狀砂巖，厚達10—40米，占總厚度的25—60%。路基路面設(shè)計本項目設(shè)計按交通部頒布的《公路工程技術(shù)標準》JTJ014—97，《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034—2000及建設(shè)部建標（2002）99號發(fā)布的《工程建設(shè)標準強制性條文》（公路工程部分）等規(guī)定。標準軸載為雙輪組單軸100KN，設(shè)計速度為40km/h，交通量為5000—15000輛/日，（將各種汽車折合成小客車年平均日交通量）設(shè)計使用年限為12年。該項目主要工程設(shè)計遵照業(yè)主意見。該項目主要設(shè)計技術(shù)標準（見下表）表3-1路基路面設(shè)計規(guī)范表項目指標備注公路等級二級公路一般公路設(shè)計速度40km/h一般公路路基寬度8.5m（12）行車道寬度7.5m（11）特殊路段路基寬度8.5m行車道寬度7m路面結(jié)構(gòu)類型瀝青砼路面路拱橫坡度2%超高方式繞路中心旋轉(zhuǎn)極限最小平曲線半徑60m一般最小平曲線半徑100m縱坡最小長度120m不設(shè)超高的平曲線半徑600m緩和曲線的最短長度35m同向曲線間直線長度24m反向曲線間直線長度80m路線設(shè)計標高位置路面設(shè)計中心停車視距40m最大縱坡7%凸型豎曲線一般最小半徑700m凸型豎曲線極限最小半徑700m凹型豎曲線一般最小半徑450m凹型豎曲線極限最小半徑700m豎曲線最小長度350m設(shè)計荷載汽車-20級，掛-100沙南路瀝青混凝土路面現(xiàn)狀及其成因分析沙南路出現(xiàn)主要的病害該瀝青混凝土路面出現(xiàn)不同類型和不同程度的危害，例如：車轍、裂縫、坑槽、水損害、沉陷、泛油等一系列問題。其中較為典型的、出現(xiàn)的較多病害是車轍、裂縫、坑槽、水損害等，如下表：表4-1瀝青混凝土病害統(tǒng)計表病害類型出現(xiàn)總數(shù)量（處）危害嚴重（處）危害較輕（處）車轍211裂縫1064坑槽312水損害202車轍及其成因分析圖4-1車轍車轍是在渠化交通條件下，瀝青路面各結(jié)構(gòu)層在行車荷載的反復(fù)作用下所產(chǎn)生的豎向永久變形的累積，起因于土層與基層的壓實壓密，發(fā)展于瀝青混合料的粘滯流動，形成于壓縮、失穩(wěn)、剪切等塑性變形的累加。按照成因的不同，一般可將車轍分為4類：①結(jié)構(gòu)型車轍，斷面呈現(xiàn)出U形或凹形淺盆狀；②失穩(wěn)型車轍，輪跡兩側(cè)局部隆起或大幅推移；③壓密型車轍，荷載較集中向下凹陷而形成車轍，其兩側(cè)一般僅僅只有下凹而無隆起；④磨耗型車轍，即路面結(jié)構(gòu)頂層材料在輪胎的反復(fù)磨耗和自然環(huán)境的長期作用下持續(xù)不斷損失形成的車轍。材料因素瀝青質(zhì)量與用量，瀝青質(zhì)量是影響瀝青道路的質(zhì)量的重要因素。在正常情況下，決定其質(zhì)量的重要因素是瀝青自身的粘結(jié)能力。在施工中通過鋼針測量瀝青粘稠度，瀝青針入度較小則瀝青粘稠度較高，瀝青針入度較大則瀝青粘稠度低。通過試驗可以確定瀝青用量直接影響瀝青的粘結(jié)度和摩擦力。礦料質(zhì)量，礦料的質(zhì)量與技術(shù)指標也是決定路面車轍的因素。瀝青的級配構(gòu)成、強度大小等因素都是決定質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。瀝青的粒徑較大則其粒徑間隙則就相對較大，內(nèi)部的摩擦角度相對增加，反之則相反。而材料的尺寸，礦料中的粘結(jié)性以及配置比例也都是重要因素。車轍產(chǎn)生的外因交通條件，一般狀況之下，交通的流量、同行車輛的速度、載重以及輪胎狀況等因素都會直接影響瀝青道路。一些大型貨車負重較大，這樣其輪胎的受力就會相對較大，在車輛緩慢行駛中會造成較為嚴重的壓力，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)車轍病害問題。氣候，溫度因素是影響車轍問題的關(guān)鍵性因素。如果路面溫度高于40℃就會導(dǎo)致出現(xiàn)車轍問題。其他因素路面基層，瀝青面層與基層質(zhì)量是導(dǎo)致車轍的關(guān)鍵要素，為了合理的規(guī)避車轍問題就要保障面層以及基層的質(zhì)量符合要求。結(jié)構(gòu)以及厚度影響，為了提升路面抗車轍能力，要合理進行顆粒配置比例設(shè)計。常規(guī)狀況之下，中下層中其應(yīng)用標準設(shè)計方式可以有效提升路面的車轍防御能力。而如果面層的設(shè)計標準要是不符合要求，或者結(jié)構(gòu)層強度以及集料的強度應(yīng)用不當也會導(dǎo)致車轍發(fā)生。因此，要保障面層結(jié)構(gòu)合理，其厚度符合要求，這是瀝青路面抵抗車轍的重要方式。施工質(zhì)量的影響，施工質(zhì)量是決定路面的質(zhì)量的主要因素。在施工中要加強對用料溫度以及壓實度的檢查控制。如果出現(xiàn)溫度以及壓實度問題則會導(dǎo)致路面受到高溫影響而出現(xiàn)車轍問題。同時，在高溫以及車輛超載的狀況之下，路面受到反復(fù)作用影響之下也會導(dǎo)致其出現(xiàn)車轍問題。裂縫及其成因分析裂縫是瀝青混凝土路面最常見的病害之一，它產(chǎn)生的原因主要是路面整體強度不足以適應(yīng)實際交通負荷，多在不利水溫狀況的季節(jié)出現(xiàn)。按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。橫向裂縫圖4-2橫向裂縫橫向裂縫的走向基本與路中心線垂直，且分為兩種形式，一種是沿路面寬度方向上貫穿整個路面的貫穿裂縫；另一種是在路面寬度方向兩側(cè)向路中央伸展的裂縫。施工原因。貫穿裂縫的產(chǎn)生主要是因為路面整體剛度不符合要求，車輛經(jīng)過路面就會產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力超過材料極限拉應(yīng)力。就會產(chǎn)生貫穿裂縫；另一個原因是接縫沒處理好，接縫不緊密就容易在接縫處產(chǎn)生裂縫。溫度因素。低溫縮裂一般為橫向裂縫。瀝青混凝土的應(yīng)力松弛能力對于裂縫起著非常重要的作用。溫度比較高時，瀝青應(yīng)力松弛性能好，而這樣變形基本上達不到溫度應(yīng)力；當溫度較低時，瀝青混合料勁度急劇升高，這樣瀝青路面收縮會產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，一旦達到極限拉應(yīng)力就會開裂。由于路面的寬度是有限的，隨著低溫收縮路面結(jié)構(gòu)相互約束較小，故低溫裂縫一般都是橫向裂縫。縱向裂縫圖4-3縱向裂縫縱向裂縫也是常見裂縫之一，其類型一般為兩類。一是在行車道部位產(chǎn)生的縱向裂縫，它平行于行車方向，二是在路肩部位產(chǎn)生的縱向裂縫，此類裂縫是在路肩部位向路面內(nèi)部延伸，形狀多為月牙狀，危險系數(shù)高。地基原因。有些路段處于坑槽或出現(xiàn)彈簧土情況，在施工時處理不到位，在HYPERLINK"/s/?w=%E5%9B%9E%E5%A1%AB%E5%9C%9F&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"回填土后，由于HYPERLINK"/s/?w=%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E6%89%BF%E8%BD%BD%E8%83%BD%E5%8A%9B&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"地基承載能力的差別出現(xiàn)HYPERLINK"/s/?w=%E4%B8%8D%E5%9D%87%E5%8C%80%E6%B2%89%E9%99%8D&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"不均勻沉降，造成路面縱向開裂。路基施工原因。由于土基施工時路基材料含水量或HYPERLINK"/s/?w=%E5%8E%8B%E8%B7%AF%E6%9C%BA&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"壓路機械壓不到位而造成的路基壓實不均勻。水的滲透、侵蝕破壞?；▔?、路表、邊坡等滲水，使局部路基受水浸泡后承載力值降低，在動靜荷載的作用下，路基滑動產(chǎn)生裂縫。接茬原因。瀝青面層分路幅攤鋪時，兩幅接茬處未處理好，在HYPERLINK"/s/?w=%E8%BD%A6%E8%BE%86%E8%8D%B7%E8%BD%BD&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"車輛荷載及大氣因素作用下逐漸開裂。網(wǎng)狀裂縫圖4-4網(wǎng)狀裂縫網(wǎng)狀裂縫縱橫交錯，縫寬1mm以上，縫距40cm以下，1m2以上。它是相互交錯的疲勞裂縫，形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂，它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫，而后在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫，形成縫網(wǎng)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，路基路面HYPERLINK"/s/?w=%E5%8E%8B%E5%AE%9E%E5%BA%A6&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"壓實度不足，路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差。路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填，致使水份滲入下層，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，HYPERLINK"/s/?w=%E7%B2%89%E6%B5%86&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生HYPERLINK"/s/?w=%E5%94%A7%E6%B5%86&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"唧漿，基層表面被逐步淘空，產(chǎn)生網(wǎng)裂。瀝青老化和汽車嚴重超載，使基層產(chǎn)生HYPERLINK"/s/?w=%E7%96%B2%E5%8A%B3%E7%A0%B4%E5%9D%8F&ch=ww.xqy.chain"\t"/z/_blank"疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因?？硬奂捌涑梢蚍治鰣D4-5坑槽圖路面表層局部松散，形成凹槽，在水的浸泡和車輛壓力的作用下進一步擴大從而成為了坑槽，嚴重影響著行車的安全性、舒適性。其原因是路面下基層局部標高控制不夠，導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，該處首先破損容易形成坑槽；混合料拌和攤鋪時，基層或下基層瀝青表面清理不干凈，含有泥皮、灰土等雜物，使基層與瀝青面層或瀝青面層上下層不能有效粘結(jié)，而形成坑槽。如車輛的油跡侵襲或車輛運輸重物刮撞形成的坑槽；基層或者底基層損壞產(chǎn)生翻漿形成的坑槽等。水損害及其成因分析圖4-6水損害雨水是瀝青混凝土路面早期危害之一，水損害，對瀝青路面造成的損害非常大，會破壞到瀝青路面的根基，主要因為水損害的作用點并不是瀝青路面的表面，而是在水分滲透到瀝青路面深層結(jié)構(gòu)后，直接對深層結(jié)構(gòu)造成的危害，是由內(nèi)而外的，這種損害也是最不容易修復(fù)的一種病害。由于瀝青混凝土早期還沒有形成較好的凝聚力，在雨水的沖刷下，會出現(xiàn)唧漿、坑洞、網(wǎng)裂、轍槽等問題。水損害問題的產(chǎn)生與施工中混凝土的攪拌不均、配合比控制不嚴格、壓實度不達標有直接關(guān)系，瀝青混凝土路面縫隙過多、過大，易被水腐蝕。瀝青混凝土路面病害解決措施車轍病害解決方法合理選擇混凝土路面結(jié)構(gòu)在選擇瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)期間，我們應(yīng)對結(jié)合路面的密實性進行考慮，盡可能的選擇一些抗車轍能力強，并且具有良好通行能力的結(jié)構(gòu)，因此瀝青路面施工單位可以在條件允許的前提下，選擇半剛性基層結(jié)構(gòu)，這一路面結(jié)構(gòu)不僅具有良好的抗疲勞能力，還同時滿足抗水損壞能力，而在選擇中下面層結(jié)構(gòu)材料期間，應(yīng)考慮到路面的骨架型結(jié)構(gòu)以及材料瀝青含量，這樣才能使瀝青路面的抗車轍能力得到保障。瀝青路面上面層水損壞是比較常見的，因此在材料選擇階段，應(yīng)選擇高性能瀝青混合料，或者改性密級配瀝青混合料。瀝青路面施工期間，下面層材料的選擇，對于路面整體抗車轍能力的強弱也是具有直接影響的，在施工期間可以選擇一些密級配瀝青碎石或者密級配瀝青混合料，這樣的瀝青路面結(jié)構(gòu)，可以在根本上有效預(yù)防車轍病害的產(chǎn)生。瀝青混合料級配的抗車轍設(shè)計與抗車轍劑的使用集料之間嵌擠作用的充分發(fā)揮，可以使混合料在高溫時的抗剪能力得到提升，因此在級配設(shè)計期間應(yīng)選擇骨架結(jié)構(gòu)。之后根據(jù)瀝青材料的基本特點，對瀝青混合料配合比進行科學選擇，這樣能夠使混合料的高溫穩(wěn)定性得到提升。與此同時，在重載交通路段，或者重載交通城市，可以選擇一些特殊的抗車轍混合材料作為瀝青混合料，從而使重載和渠化交通對路面的影響有所降低。要想使瀝青混合料的動穩(wěn)定度得到提高，還可以在其中加入一些專用的抗車轍改性劑，這樣不僅可以使瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性得到提升，而且有利于施工成本控制，專用抗車轍改性劑的添加，可以促進集料彈性恢復(fù)，從而改善瀝青混合料的低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性。除此之外，在進行瀝青路面混凝土面層施工期間，也應(yīng)對混凝土的施工質(zhì)量進行加強，相關(guān)施工人員因具備良好的專業(yè)素質(zhì)，嚴格遵守相關(guān)規(guī)定進行施工操作。裂縫類病害解決方法瀝青混凝土路面開裂是常見現(xiàn)象，所以要盡量提高路面施工水平，并根據(jù)施工地區(qū)和施工環(huán)境確定選擇瀝青的種類，在施工前進行標準的試驗檢測，以保證施工材料的穩(wěn)定性。在施工時，要盡量保證攤鋪施工的連貫性，盡量避免攤鋪中出現(xiàn)冷接縫。如果無法避免則要保證攤鋪邊緣整齊，清除浮料，用新的熱混合料對冷接縫部位進行預(yù)熱軟化，再攤鋪新的瀝青混凝土混合料。為防止路面出現(xiàn)橫向裂縫，在碾壓施工時，壓路機要先在橫向接縫已壓實的路幅上進行橫向碾壓，直到壓路機完全進入新攤鋪層，再對路幅進行縱向碾壓。當出現(xiàn)裂縫應(yīng)及時處理，以防止裂縫的擴大，影響道路的使用。橫向裂縫如果是由基層開裂、溫縮等引起的裂縫，縫寬較小時可不予處理。如寬度在3mm以上，可將縫隙清掃干凈且吹凈塵土后，用熱瀝青或乳化瀝青進行灌縫撒料法對裂縫封堵；縫寬在5mm以上時，將縫口雜物清除，隨后進行裂縫填充。填充材料可采用瀝青砂或細粒式熱拌瀝青混合料。對于較小細縱向裂縫(2-5mm)可進行瀝青灌縫，灌縫采用改性乳化瀝青；對大于5mm的粗縱向裂縫，灌縫要采用改性瀝青，灌縫前必須保證裂縫內(nèi)干燥且沒有垃圾。灌縫后，在表面要撒上石屑或粗砂?？硬垲惒『鉀Q方法做好路面的排水設(shè)計路面在施工時應(yīng)保證其不會存在積水，同時在規(guī)定的位置上設(shè)置縱、橫向排水構(gòu)造，保證其排水性能達到合格指標，具備較高的防排水性能，以避免積水造成侵蝕問題，消除坑槽這類病害問題。做好路面排水、除雪工作瀝青路面鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)，要嚴格控制材料的密實度性能，如果出現(xiàn)空隙過大的問題，應(yīng)該在瀝青表面中鋪設(shè)黏層瀝青與透層瀝青的材料，從而可以防止積水進入到結(jié)構(gòu)中。再有就是遇到雨雪天氣之后，管理工作人員需要及時將積雪清理干凈，以降低積雪對于路面所產(chǎn)生的侵蝕危害，以防止出現(xiàn)坑槽的病害問題，保證公路結(jié)構(gòu)性能達標。水損害解決方法瀝青混凝土面不管面對雨水的沖刷還是路面的清洗，對于水的防治都是十分重要的。所以在水破壞防治上要選擇適合的混凝土類型，其中密實式粗集料斷級配瀝青混凝土具有良好的抗水性，可適當使用抗剝落劑提高瀝青與碎石的黏附性。再密實的瀝青混凝土都會有空隙，所以需要在瀝青混凝土路面表面涂上一層防水材料，以增強混凝土路面的抗水性。結(jié)語瀝青路面的損壞現(xiàn)象多種多樣，有時一種形式單獨出現(xiàn)或多種同時出現(xiàn)，錯綜復(fù)雜，但各種病害多數(shù)是由于行車和各種自然因素同路面相互作用造成的結(jié)果，它是路面強度和穩(wěn)定性不足的具體表現(xiàn)。所以對路面病害應(yīng)以預(yù)防為主，并從設(shè)計、施工、管理和養(yǎng)護等環(huán)節(jié)進行有效控制，同時對路面病害必須不斷深入研究，從而為以上各環(huán)節(jié)的有效控制提供持續(xù)充分的理論依據(jù)，并力求消除各種病害隱患。同時隨著高速公路的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新材料的不斷應(yīng)用，高速公路路面病害將不斷涌現(xiàn)出新的問題，因此，需不斷地探索、不斷地總結(jié)經(jīng)驗，避免同類的路面病害重復(fù)出現(xiàn)，同時完善路面的病害處治的措施，采用新技術(shù)、新材料，不斷延長瀝青路面的使用周期，提高投資效益。公路作為城市的命脈，不僅連接了各個城市和國家之間商業(yè)來往，促進社會和諧發(fā)展，還給各地人民出行或工作學習帶來了極大的便利，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊粋€重要組成部分。隨著社會的持續(xù)發(fā)展，國家和人民會對其提出更高的要求，公路作為交通行業(yè)的支柱之一，其重要性不言而喻，因此，國家相關(guān)部門要加大對公路的監(jiān)管和保護，不僅要做好瀝青公路的后期養(yǎng)護工作，更要從根本上抓起，保證瀝青公路在建造過程中各項指標都合格，嚴格把控各個環(huán)節(jié)，對出現(xiàn)的病害要及時進行修復(fù)，有效延長公路的使用壽命。參考文獻[1]R.BharathiMurugan,C.Natarajan,Shen-EnChen.Materialdevelopmentforasustainableprecastconcreteblockpavement[J].JournalofTrafficandTransportationEngineering(Eng