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。
關鍵詞:瀝青路面；病害原因；處理措施
在道路工程建設中，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?，需要對這些道路病害產(chǎn)生的原因進行分析，并且盡可能的給出一些合理可操作的技術處理措施。
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、施工機械問題，外部環(huán)境問題，道路使用不當?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，瀝青的質量更是起著關鍵作用。高等級道路建設時，為了使道路的性價比達到合理以及結合國內(nèi)具體情況，上面層一般采用的是進口石油瀝青，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、企業(yè)管理水平、以及國產(chǎn)石油成分等眾多原因，國產(chǎn)瀝青的質量較進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計規(guī)范的要求，是需要經(jīng)過目標配合比設計階段，生產(chǎn)配合比設計階段，生產(chǎn)配合比設計驗證階段。以目標配合比為例：目標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帶來誤判風險。并且，更多的，設計是一些經(jīng)驗的總結，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。在道路的建設過程中，建設單位工期要求成績、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。
?。ㄈ┦┕C械問題
目前道路施工使用的攤鋪機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，瀝青混合料從運輸車輛向攤鋪機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，這一運輸車料中溫度最低的表層料被集中攤鋪出來，當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輸車輛為單位的，即每有一輛次運輸瀝青混合料的車，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。
?。ㄋ模┩獠凯h(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，瀝青在高溫下應力松弛性能較好，溫度應力應力較小，但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，收縮應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,便會產(chǎn)生低溫裂縫。當短期溫差較大時，瀝青混合料在溫度應力的變化下可能產(chǎn)生疲勞破壞，即產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
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道路建設前進行交通車輛調查以便設計交通能力，設計使用的是標準軸載。但是沒有考慮超載問題。所以對一些道路而言，相當于開始設計的時候便降低了累計標準軸載，基層，底基層的拉應力設計偏小，形成路面破壞隱患。因當前經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，受到經(jīng)濟利益的驅動，載貨重型汽車的超載率達到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。當輪胎胎壓過高時,即使低負荷,車輛對瀝青面層的最大剪應力和最大拉應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.當輪胎胎壓超過容許范圍,而負荷不一定超過額定負荷時,對路面結構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、從細節(jié)上控制，具體控制措施有以下幾點：
首先，在道路勘測、設計過程中，充分考慮地域性差異，因地制宜的進行道路工程設計，將施工須重點控制關鍵工藝、常見病害的誘因等編制成作業(yè)指導書提供給施工方，在道路工程在勘測、設計源頭處屏除病害誘因。
其次，招標選擇資質過硬、管理到位的企業(yè)。
第三，施工過程中，對材料源進行多方取樣對比，在合格材料中擇優(yōu)而選，材料進場時加強檢測，瀝青混合料配合比設計嚴格按規(guī)程操作，瀝青混合料運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，嚴防超載現(xiàn)象，加強道路日常檢測養(yǎng)護，以便道路能夠安全舒適的滿足人們通行要求。
參考文獻：
[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響應.同濟大學學報(自然科學版)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.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：清華大學出版社，2004
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉載請注明出處）
關鍵詞:瀝青路面；病害原因；處理措施
在道路工程建設中，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?，需要對這些道路病害產(chǎn)生的原因進行分析，并且盡可能的給出一些合理可操作的技術處理措施。
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、施工機械問題，外部環(huán)境問題，道路使用不當?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，瀝青的質量更是起著關鍵作用。高等級道路建設時，為了使道路的性價比達到合理以及結合國內(nèi)具體情況，上面層一般采用的是進口石油瀝青，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、企業(yè)管理水平、以及國產(chǎn)石油成分等眾多原因，國產(chǎn)瀝青的質量較進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計規(guī)范的要求，是需要經(jīng)過目標配合比設計階段，生產(chǎn)配合比設計階段，生產(chǎn)配合比設計驗證階段。以目標配合比為例：目標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帶來誤判風險。并且，更多的，設計是一些經(jīng)驗的總結，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。在道路的建設過程中，建設單位工期要求成績、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。
?。ㄈ┦┕C械問題
目前道路施工使用的攤鋪機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，瀝青混合料從運輸車輛向攤鋪機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，這一運輸車料中溫度最低的表層料被集中攤鋪出來，當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輸車輛為單位的，即每有一輛次運輸瀝青混合料的車，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。
?。ㄋ模┩獠凯h(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，瀝青在高溫下應力松弛性能較好，溫度應力應力較小，但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，收縮應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,便會產(chǎn)生低溫裂縫。當短期溫差較大時，瀝青混合料在溫度應力的變化下可能產(chǎn)生疲勞破壞，即產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
?。ㄎ澹┑缆肥褂貌划攩栴}
道路建設前進行交通車輛調查以便設計交通能力，設計使用的是標準軸載。但是沒有考慮超載問題。所以對一些道路而言，相當于開始設計的時候便降低了累計標準軸載，基層，底基層的拉應力設計偏小，形成路面破壞隱患。因當前經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，受到經(jīng)濟利益的驅動，載貨重型汽車的超載率達到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。當輪胎胎壓過高時,即使低負荷,車輛對瀝青面層的最大剪應力和最大拉應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.當輪胎胎壓超過容許范圍,而負荷不一定超過額定負荷時,對路面結構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、從細節(jié)上控制，具體控制措施有以下幾點：
首先，在道路勘測、設計過程中，充分考慮地域性差異，因地制宜的進行道路工程設計，將施工須重點控制關鍵工藝、常見病害的誘因等編制成作業(yè)指導書提供給施工方，在道路工程在勘測、設計源頭處屏除病害誘因。
其次，招標選擇資質過硬、管理到位的企業(yè)。
第三，施工過程中，對材料源進行多方取樣對比，在合格材料中擇優(yōu)而選，材料進場時加強檢測，瀝青混合料配合比設計嚴格按規(guī)程操作，瀝青混合料運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，嚴防超載現(xiàn)象，加強道路日常檢測養(yǎng)護，以便道路能夠安全舒適的滿足人們通行要求。
參考文獻：
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