1、四川交通职业技术学院毕 业 论 文 题目: 浅谈沥青路面常见病害及其处理措施姓名: 邓越 专业: 高等级公路维护与管理 学院: 道桥系 学号: 200113113 指导教师: 宋林锦老师 四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 2 -目 录前言1第 1 章 常见的沥青路面病害21.1 沥青路面的裂缝21.2 沥青路面的车辙和推移41.3 沥青路面的松散51.4 沥青路面的水损害和坑槽61.5 沥青路面的冻胀和翻浆71.6 沥青路面的泛油8第 2 章 沥青路面出现裂缝的原因分析及其预防措施102.1 原因分析102.2 荷载型裂缝102.3 防止措施11第 3 章 养护管理及其它原因133.1
2、养护不及时143.2 养护方法不当143.3 其他方面原因14第 4 章 沥青路面早期病害的防治方法 144.1 沥青路面设计要合理144.2 严格控制施工质量144.3 接缝处措施154.4 沥青碎石离析的施工控制154.5 加强路面养护16第 5 章 引起沥青路面早期病害的其他原因及防治办法175.1 引起沥青路面早期病害的原因175.2 沥青路面早期病害防治措施18结论20致谢21参考文献22四川交通职业技术学院毕业设计（论文）摘 要公沥青路面常见的病害问题是道路工程的质量通病之一，文章着重介绍了沥青路面中常见的一些病害，重点阐述了沥青路面产生裂缝的原因，并有针对性地提出了预防裂缝出现的
3、相应措施，可供对沥青路面的设计和施工人员参考。随着我国道路建设的迅速发展，沥青路面的施工得到了普遍推广应用。沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短和养护简便等优点，使行车噪声低、平稳和舒适。但随着交通量的增长和重载超载车辆的增多，加上由于受到温度和湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，出现了多种沥青路面病害，如结构性破坏裂缝、沥青路面的裂缝、松散及水损害等等。根据长期对我区沥青路面的实际情况调查，谈谈沥青路面中常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。关键词公沥青路面；病害；裂缝；四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 1 -前言随着国家对高速公路建设投资力
4、度的加大.我国的公路工程建设十分迅速对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。但是.随着一条条路的沥青面层发生断裂。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以裂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。和横向裂缝一样纵向裂缝也是高速公路的建成并投人运营发生早期不可避免的。纵向裂缝的产生主要是由损害较为严重沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。目前沥青混凝土路面常见的早期病害极具普遍性和严重性也是公路工程质量的通病对新建公路的正常使用够成了严重的威胁.对公路养护提出了更为严峻的挑战。本文就以常见早期病害的破坏成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防措施。四川交通职业技术学院
5、毕业设计（论文）- 2 -第 1 章 常见的沥青路面病害1.常见沥青路面病害沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。经总结分析，主要有以下几种常见病害。1.1 沥青路面的裂缝沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。1.1.1 纵向裂缝纵向裂缝一般有两种：一种主要
6、发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形，这种裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大；另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状，裂缝两端未延伸到路堤边缘。1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面（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
7、）水的渗透破坏。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,同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。2、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种（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,可将缝隙四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 3 -刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后
8、,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。1.1.2 横向裂缝横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。1、横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。其
9、成因主要有三个：（1）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低面裂缝。（2）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 35mm,到严
10、冬可加宽到 10mm,最宽达到 20mm,而到春季则又缩回。（3）差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以自由沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。2、对于横向裂缝的处治方法（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
11、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,采用热沥四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 4 -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 50cm100cm 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,重新摊铺上面层。3、网 裂网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条
12、平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。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。网裂的处治方法如下：对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大
13、面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。1.2 沥青路面的车辙和推移车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有：（1）沥青混合料油石比过大；（2）表面磨损过度：（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙和推移降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极
14、易发生汽车飘滑而导致交通事故。四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 5 -1.2.1 车辙和推移形成的主要原因如下（1）行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶,使得高速公路的交通渠化现象非常突出,随着车辆荷载作用次数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。（2）基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度，使得路表变形过大而形成辙槽和推移。（3）沥青面层高温稳定性差。由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮
15、碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。预防车辙和推移病害，首先，要选取合适的筑路材料。选用低针入度,高软化点,低含蜡量的高粘度沥青和表面粗糙、嵌挤作用好,与沥青粘结性能强的集料,可在一定程度上缓解车辙的形成。其次，在施工中要加强控制压实度,是避免压实度不足引起车辙的有效途径。再次，在高温季节,应严格控制大型超载车通行。1.2.2 对车辙和推移的处治方法如下（1）对于连续长度不超过 30、辙槽深度小于 8、行车有小摆动感觉的,可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实即可。（2）当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层。（3）
16、当基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层。（4）对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层。1.3 沥青路面的松散松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；（3）随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；（4）机械损害或油污染。四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 6 -1.3.1 松散原因
17、松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有：（1）集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落。这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的。（2）表面离析处往往缺少大部分细集料,离析面上粗集料与粗集料相接触，但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长，沥青会老化，沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱，孔隙中的水冻结会破坏粘结力，或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。（3）沥青混凝土面层要有高密实度才能
18、保证沥青混合料的粘聚力，如果混合料密实度不够，集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。1.4 沥青路面的水损害和坑槽沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。1.4.1 水损害原因所谓水损害即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。（1）网裂：由于水渗
19、入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上，因此在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落，沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。（2）坑洞：在行车荷载作用下，特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散，松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性，坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生，随着时间推移，将会造成路面大面积破损。（3）唧浆：当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时，在大量高速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆，灰浆又被行车压唧，通过各种形状不一的裂缝（纵、横、斜裂缝及网裂）
20、到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的四川交通职业技术学院毕业设计（论文）- 7 -情况下，可能很快形成更为严重的裂缝，在数量小的情况下，可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出，该处很快就会产生网裂和形变，随后的降水就更容易透入，并形成恶性循环，最终导致路面严重破坏。（4）辙槽：自由水进入面层后，使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下，滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，使沥青混凝土的强度逐渐降低，直至完全松散。在行车轮迹下向两侧（特别向外侧）挤出，使轮迹带下陷，同时使其两侧鼓起，形成严重辙槽。形成辙槽后，降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽，致使水有更长的时间透入沥青
21、面层形成更加严重的水破坏。1.4.2 坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面1、水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大，最后形成坑槽。2、车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,
22、恰当采用集料,合理设计混合料级配； 其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度；再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。1.4.3 高速公路的路面坑槽应在不中断交通的情况下快速修补好目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种,即冷补法和热补法：1、冷补法首先测定坑横的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中，如厚度大于 6cm 将分层填筑,从四周向中间碾压。2、热补法首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域，将加热板调到合适位置,加热3min5min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。
