公路瀝青路面常見病害及檢測(cè)技術(shù)

陳秉福

【摘 要】由于我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，也加快了我國的城市化進(jìn)程，政府對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度也有所增大，特別是公路以及高速公路的建設(shè)，對(duì)于地區(qū)間的交流來說，這樣的舉措無疑為城市間的互助發(fā)展起到了重大的作用，就目前來說，我國的公路主要還是以瀝青路面為主要力量，但是因?yàn)榇蟛糠致范芜\(yùn)行的時(shí)間較長，再加上長期以來由于車輛的超載以及地理環(huán)境的因素，還有現(xiàn)今對(duì)公路的管理制度不夠健全，這一系列因素導(dǎo)致了瀝青路面在使用的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些病害，在這其中主要包括路面產(chǎn)生裂縫，車轍，坑槽以及路基發(fā)生一定幅度的沉降等問題，這都嚴(yán)重的影響到了公路的正常運(yùn)行狀態(tài)，也對(duì)行車人員的日常生活造成了嚴(yán)重的影響。所以說，加強(qiáng)對(duì)公路瀝青路面的監(jiān)測(cè)工作以及養(yǎng)護(hù)工作是十分重要的。

【關(guān)鍵詞】公路瀝青路面；病害；檢測(cè)技術(shù)

1.公路瀝青路面常見病害及成因分析

1.1 路面松散類病害及成因分析

1.1.1 瀝青路面坑槽?？硬壑饕侵笧r青路面再經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，基層或者面層集料脫落而導(dǎo)致路面產(chǎn)生的坑洞。路面水損壞性的坑槽，這種類型的坑槽主要是由于水分進(jìn)入了瀝青混合料基層與面層之間，由于瀝青路面下面層的孔隙率相對(duì)較大，再交通荷載的泵吸作用下對(duì)瀝青混合料反復(fù)沖刷，瀝青與集料粘附性降低，導(dǎo)致集料逐步松散掉粒，最終形成坑槽；壓實(shí)度不足產(chǎn)生的坑槽，這主要是由于瀝青路面攤鋪過程中，壓實(shí)度不足導(dǎo)致瀝青混合料粘結(jié)力不足，在交通荷載的作用下瀝青混合料逐步脫落產(chǎn)生坑槽。

1.1.2 瀝青路面松散。瀝青路面的松散是指集料從瀝青混合料面層中脫落，瀝青路面的松散有可能導(dǎo)致瀝青路面的坑槽以及龜裂等破壞。瀝青路面松散產(chǎn)生的根本原因是由于瀝青與集料之間粘結(jié)力的喪失，造成松散的原因也比較多。瀝青路面的松散也有可能是因?yàn)闉r青路面的壓實(shí)度不足，密實(shí)度不足就難以保證瀝青混合料的粘聚力，從而造成路面松散的發(fā)生。

1.2 路面裂縫類病害

裂縫是公路瀝青路面常見的病害之一，瀝青路面裂縫的種類比較多，根據(jù)裂縫的形式不同主要分為縱向裂縫、橫向裂縫以及龜裂等形式。

1.2.1 縱向裂縫。路面的縱向裂縫主要是沿著路面的行車方向，縱向裂縫的形成原因主要是由于路基的不均勻沉降以及路面施工時(shí)接縫處理不當(dāng)造成的。

1.2.2 橫向裂縫主要包括路面的反射裂縫以及溫度裂縫。瀝青路面的反射裂縫主要是由于基層由于干縮或者溫縮發(fā)生裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫反射至路面形成發(fā)射裂縫，造成瀝青路面反射裂縫的主要原因一方面是由于路面基層施工質(zhì)量或者養(yǎng)生不合格，進(jìn)而導(dǎo)致基層材料的開裂，路面基層與面層因裂縫位置應(yīng)力集中，層底拉應(yīng)力超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.2.3 龜裂。路面出現(xiàn)龜裂的主要原因是由于瀝青路面的長期交通荷載的作用下，應(yīng)力應(yīng)變一直處于交替變化中，如果交通荷載的作用下，應(yīng)力應(yīng)變一直處于交替變化中，如果交通荷載超過瀝青混合料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，就會(huì)造成瀝青混合料內(nèi)部的拉應(yīng)力超過了其容許拉應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)龜裂，造成瀝青路面的承載能力下降，甚至路面大面積損壞。

1.3 路面變形類病害

瀝青路面的變形類破壞主要包括沉陷、車轍、波浪以及擁包等病害。

1.3.1 沉陷。沉陷主要是由于路基的豎向變形過大所造成的瀝青路面的下陷，路面沉陷主要包括路基的塌陷以及由于不均勻沉降所造成的路面變形，或者是由于路面下部存在軟基尚未處理，造成基層的不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致路面的沉陷。

1.3.2 車轍。車轍是指沿著路面輪跡帶的位置出現(xiàn)的相對(duì)較大的路面變形，車轍的變形深度一般在10—20mm左右。車轍的產(chǎn)生原因比較多，主要是由于路面行車荷載的長期累積作用以及瀝青混合料的壓縮以及剪切變形所導(dǎo)致的。

1.3.3 波浪。路面的波浪主要是沿路面縱向存在的一系列高低起伏的變形，造成路面呈現(xiàn)波浪變形的主要原因是瀝青混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)以及路面施工質(zhì)量問題，瀝青混合料強(qiáng)度不足或者級(jí)配設(shè)計(jì)偏細(xì)，導(dǎo)致瀝青混合料沒有形成一定的嵌擠結(jié)構(gòu)，因而強(qiáng)度不足，路面承載能力降低，再行車荷載的作用下，瀝青混合料表面的強(qiáng)度與勁度大幅下降，路面產(chǎn)生推移與變形。

2.公路瀝青路面病害的防治對(duì)策

2.1瀝青路面裂縫病害防治措施

在處理瀝青路裂縫病害時(shí)主要有以下幾種方式：第一，當(dāng)縫寬小于3mm時(shí)，可以不作任何處理，當(dāng)縫寬大于3mm小于5mm時(shí)，先將縫隙打掃干凈，隨后用壓縮空氣將塵土吹干凈，最后采用熱瀝青進(jìn)行灌縫封堵；第二，當(dāng)裂縫寬度大于5mm，并且出現(xiàn)啃邊、錯(cuò)臺(tái)等情況時(shí)，則需銑刨上面層和中面層，然后填實(shí)裂縫，并沿著裂縫鋪設(shè)玻璃格柵，先攤鋪中面層，之后在中面層上面在每隔5m的地方設(shè)置寬為1.2m的玻璃格柵，然后再攤鋪上面層；第三，針對(duì)沒有穩(wěn)定的裂縫時(shí)，首先要按第一條方法進(jìn)行處理，然后再根據(jù)裂縫的成因，選擇相應(yīng)的措施防止裂縫繼續(xù)發(fā)展，例如排水、邊坡加固等。

2.2施工質(zhì)量控制

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，合理的工期是修筑高質(zhì)量的基礎(chǔ)，而科學(xué)施工則是高質(zhì)量的保證。材料的選配，特別是集料場(chǎng)應(yīng)固定，選擇1～2家能保證施工進(jìn)度的廠家供料，使材料級(jí)配始終處于受控狀態(tài)，不能偏離級(jí)配中線太遠(yuǎn)。瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青，特別是瀝青針入度，延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)，在北方施工由于近些年的氣候偏暖，因此，瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青，此外，透層油，粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時(shí)對(duì)其影響。

2.3推移、車轍和平整度差的處理

面層集料的級(jí)配要合理，壓實(shí)要充分；合理安排瀝青面層的施工季節(jié)；開放交通的時(shí)間盡量長些。路面平整度是評(píng)價(jià)高速公路路面的兩個(gè)主要使用性能之一，優(yōu)良的路面平整度能保證大量車輛高速、舒適、安全地通過。江蘇省在開始建設(shè)高速公路時(shí)就比較重視路面平整度，對(duì)路面平整度也提出了更高要求，實(shí)際上瀝青路面的平整度也達(dá)到了一個(gè)新水平。在隨后建設(shè)的高速公路瀝青路面平整度要求為：表現(xiàn)平整度優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)差（σ）達(dá)到約0.7～0.9mm，接近國際上的中等水平。通過分析瀝青混凝土路面產(chǎn)生推移的原因，可以形成如下結(jié)論：首先，瀝青混凝土路面的強(qiáng)度達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求，對(duì)外力沒有強(qiáng)大的抵抗力，一旦受到外界強(qiáng)有力的干擾時(shí)，容易形成裂縫，并且會(huì)使部分路面與整體路面相互分離；其次，因?yàn)闉r青混凝土路面的層與層之間沒有有效的粘結(jié)，其粘合度較低，這樣就降低了層與層之間的穩(wěn)定性，并且相互之間的摩擦力作用發(fā)揮有限，在這種情況下，若是受到水平推力的作用，瀝青混凝土面層就會(huì)不斷產(chǎn)生下層滑動(dòng)，這就是通常所說的位移現(xiàn)象。

3.公路瀝青路面的檢測(cè)技術(shù)

3.1路面彎沉檢測(cè)

路面彎沉指的是在標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用下，路面的表面輪隙部位會(huì)產(chǎn)生總的垂直變形或者垂直回彈的變形值。就目前來說，較為規(guī)范的路面彎沉檢測(cè)方法是貝克曼梁法，這種方法的操作比較簡單，對(duì)各種類型的路面以及路基的回彈沉陷都可以測(cè)量。唯一不足的是，測(cè)試的結(jié)果會(huì)受到一些人為因素的干擾，在測(cè)量過程中，一般會(huì)采用20℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度，如果在其他的溫度下進(jìn)行檢測(cè)工作則一定要對(duì)溫度進(jìn)行修正。激光彎沉測(cè)定儀測(cè)試法也比較常用，在測(cè)試時(shí)，要將測(cè)定儀固定在測(cè)試車的后輪縫隙中間，按照汽車行駛過程中的時(shí)光電流進(jìn)行計(jì)算，彌補(bǔ)了前種檢測(cè)方法的不足。

3.2路面平整度的檢測(cè)

顧名思義，路面的平整度自然就是指路面使車輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化。對(duì)于平整度的檢測(cè)來說，主要可以分成斷面類和反應(yīng)類兩大類型，斷面類的設(shè)備主要包括3m的直尺以及激光路面的平整度測(cè)定設(shè)備，以及反應(yīng)類的設(shè)備。3m直尺主要是用于壓實(shí)成型路面各個(gè)表層面平整度的檢測(cè)，相對(duì)測(cè)試效率較為低下，便捷程度不夠。連續(xù)式平整度儀法主要適合對(duì)路表面的平整度進(jìn)行測(cè)定，靈活性比較大，測(cè)試效率相對(duì)較高，不太適合在坑槽較多，破壞程度較為嚴(yán)重的路面上進(jìn)行測(cè)定。而車載式的顛簸累積儀測(cè)定法則比較方便，只需要測(cè)試車按照一定的速度行駛在路面上，然而路面的凹凸不平則會(huì)導(dǎo)致汽車的激烈振動(dòng)，最終通過機(jī)械傳感器，可以對(duì)路面的平整程度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量速度較快，且價(jià)格相對(duì)低廉。

3.3瀝青路面滲水系數(shù)的檢測(cè)

瀝青路面的滲水性明確的講就是指瀝青路面的壓力水的滲透力，一般采用滲透系數(shù)對(duì)其進(jìn)行表示。也就是說，瀝青路面的滲水性測(cè)試也就是對(duì)其滲透系數(shù)的測(cè)試，為了保證瀝青路面正常的使用狀態(tài)以及眾多交通條件的需求。但是到目前為止，都是廣泛的模仿甚至直接套用國外的一些測(cè)試方法，還沒有研究出一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來，并且還存在一定的局限性。為了能夠更好的如實(shí)反映真實(shí)的滲水情況，一般采取常規(guī)的室內(nèi)可以進(jìn)行的簡化試驗(yàn)檢測(cè)。

3.4路面抗滑性的檢測(cè)

路面抗滑性能常用的一些檢測(cè)方法主要包括：擺式儀法，構(gòu)造深度測(cè)試法以及橫向抗滑系數(shù)測(cè)試法。擺式儀法的主要原理是“擺的位能損失等于末段橡膠片滑過路面時(shí)克服路面摩擦做的功”，這樣的一個(gè)基本原理可以測(cè)定瀝青路面的抗滑值，此方法主要屬于靜態(tài)的測(cè)量方法，相對(duì)而言效率較為低下?，F(xiàn)今主要采取的是激光構(gòu)造深度儀法，該種方法主要借助半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的紅外線進(jìn)行投射，將其投射到道路的表面，按照此方法對(duì)路面表面的構(gòu)造深度進(jìn)行測(cè)定。此方法運(yùn)輸較為方便，操作起來也很快捷，最重要的是較為可靠。

4.結(jié)束語

對(duì)公路瀝青路面病害的處理以及養(yǎng)護(hù)工作，是一個(gè)系統(tǒng)性較強(qiáng)的工作，造成影響的因素較多。所以，道路管理人員必須加強(qiáng)對(duì)瀝青路面的病害認(rèn)識(shí)，在具體的防護(hù)檢測(cè)工作中，要結(jié)合公路瀝青路面的特點(diǎn)，切合實(shí)際的制定出有效的養(yǎng)護(hù)措施，對(duì)于路面的病害做好檢測(cè)預(yù)防，延長公路的使用壽命。

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