城市道路瀝青路面病害調(diào)查及成因分析

傅大寶等

摘要：為了解城市道路瀝青路面的使用狀況，以福州市為例，詳細(xì)調(diào)查了瀝青路面出現(xiàn)病害的類(lèi)型，并采用取芯試驗(yàn)分析其產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明，龜裂、沉陷、裂縫、車(chē)轍是目前市政道路瀝青路面出現(xiàn)的主要病害；病害成因主要有環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。分析結(jié)果對(duì)今后制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：城市道路；瀝青路面；病害；成因

中圖分類(lèi)號(hào)：U418.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Abstract： To understand the service conditions of asphalt pavements of urban roads， the diseases of asphalt pavements in Fuzhou were investigated and analyzed with the aid of coring test. The results show that alligator crack， subsidence， cracks and rutting are the main diseases of asphalt pavements of urban roads. Meanwhile， the reasons of diseases were primarily categorized into environmental factor， construction factor and maintenance factor. The result of analysis provides reference for maintenance policy setting.

Key words： urban road； asphalt pavement； disease； reason

0引言

由于瀝青路面具有無(wú)縫連接、噪音低、行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來(lái)中國(guó)城市道路普遍采用的結(jié)構(gòu)形式。然而，城市道路瀝青路面在運(yùn)營(yíng)多年后，由于種種原因?qū)е率褂脿顩r惡化，不僅威脅行車(chē)和市民出行的安全，而且嚴(yán)重影響市民對(duì)城市建設(shè)的印象。因此，有必要對(duì)市政道路瀝青路面進(jìn)行病害調(diào)查和成因分析，為病害的防治提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)可發(fā)現(xiàn)瀝青路面在建設(shè)過(guò)程中存在的不足，為今后的建設(shè)提供借鑒和參考。基于此，以福州市為例，詳細(xì)調(diào)查了瀝青路面出現(xiàn)的病害，并利用取芯試驗(yàn)分析其產(chǎn)生的原因。

1瀝青路面病害調(diào)查

1.1病害類(lèi)型調(diào)查

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止至2013年，福州市市政工程管理處管轄道路共228條，總長(zhǎng)達(dá)358239 km。自20世紀(jì)90年代，福州城區(qū)道路開(kāi)始普及瀝青路面，目前福州市二環(huán)路以內(nèi)道路均為瀝青路面。為全面了解福州瀝青路面存在的病害，對(duì)福州城區(qū)21條主次干道進(jìn)行調(diào)查分析，共發(fā)現(xiàn)31處主要病害，主要包括：龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、坑槽、麻面、沉陷、車(chē)轍、泛油等[1]。

3.1.2水破壞

福州地區(qū)年平均降水量為1 200～2 100 mm，水破壞是瀝青路面常見(jiàn)的破壞形式，包括面層水損壞和基層水損壞。面層水損壞，即雨水滯留在表面層瀝青混凝土中，在行車(chē)荷載產(chǎn)生的反復(fù)壓力作用下， 瀝青從集料表面剝離，造成麻面、松散等病害；基層水損壞，即水通過(guò)路面滯留在基層頂部，在行車(chē)荷載作用下，面層與基層之間的粘結(jié)遭到破壞，從而造成龜裂、網(wǎng)裂等病害[89]。

3.2施工因素

3.2.1瀝青混凝土面層厚度不足

在測(cè)量的20個(gè)芯樣中，13個(gè)芯樣的瀝青混凝土面層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。面層厚度不足易導(dǎo)致其承受的應(yīng)力增加，從而增大病害出現(xiàn)的可能性。造成瀝青混凝土面層厚度不足的原因主要有：基層標(biāo)高超標(biāo)，即基層填筑過(guò)高而未削平；松鋪系數(shù)未認(rèn)真確定，松鋪系數(shù)理論上需根據(jù)試驗(yàn)路段鋪筑確定，但實(shí)際上許多道路未進(jìn)行試驗(yàn)路段鋪筑，使得路面壓實(shí)度不足，在車(chē)輛碾壓作用下，瀝青混合料逐漸被壓實(shí)，從而造成厚度不足。

3.2.2瀝青混合料級(jí)配不滿足規(guī)范要求

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在采集的15個(gè)芯樣中，8個(gè)芯樣的顆粒級(jí)配不符合設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)致級(jí)配不良的原因主要有以下幾點(diǎn)。

（1） 集料質(zhì)量不合格，尤其是0～4.75 mm粒徑的礦粉含泥量大。主要是因?yàn)椴墒瘓?chǎng)在生產(chǎn)石料的過(guò)程中，石料附著的土塊、雜物、粉塵等未清除干凈；料場(chǎng)內(nèi)道路硬化未處理到位也會(huì)使得材料受到泥土污染；此外，材料隨意堆放同樣會(huì)造成集料質(zhì)量下降。

（2） 混合料在拌制過(guò)程中各種規(guī)格集料的參配比例不符合要求。一方面，瀝青拌和樓電機(jī)轉(zhuǎn)速與送料速度未標(biāo)定，使得冷料倉(cāng)的送料量出現(xiàn)混亂；另一方面，瀝青混合料在生產(chǎn)過(guò)程中可能存在配合比隨意更改的現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)瀝青出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，施工單位一般是直接調(diào)整生產(chǎn)配合比，而不是停止生產(chǎn)，分析原因。

（3） 拌和設(shè)備老化，控制臺(tái)和喂料傳感器經(jīng)常出現(xiàn)故障或帶病生產(chǎn)，這會(huì)使得集料的出料比例與生產(chǎn)配合比產(chǎn)生較大偏差，從而導(dǎo)致瀝青混合料級(jí)配不良。

3.2.3瀝青混合料貧油嚴(yán)重

瀝青混合料貧油是福州地區(qū)瀝青路面普遍存在的問(wèn)題。當(dāng)瀝青混合料的油石比過(guò)低時(shí)，瀝青與石料之間的粘結(jié)性較差，混合料容易發(fā)生松散。

瀝青混合料發(fā)生貧油的原因主要為兩點(diǎn)：混合料在拌制過(guò)程中瀝青用量偏少；瀝青混合料投料順序不正確。

普通混合料投料順序?yàn)椋捍帧⒓?xì)集料，瀝青，礦粉。SMA混合料投料順序?yàn)椋捍帧⒓?xì)集料，纖維，瀝青，礦粉。這樣的投料順序主要是為了使瀝青與集料充分接觸，并充分裹覆在石料上。而實(shí)際上，許多施工單位是先加粗、細(xì)集料、礦粉，后投入瀝青，這就造成礦粉與瀝青首先粘結(jié)，從而集料與瀝青無(wú)法充分粘結(jié)。

3.2.4層間粘結(jié)不足

在鉆芯取樣過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分芯樣存在層間脫節(jié)現(xiàn)象。導(dǎo)致瀝青混凝土層間粘結(jié)不足的原因主要為以下幾點(diǎn)。endprint

（1） 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好，因此在雨天施工會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料離析。

（2） 混合料受到粉塵、雨水等污染。

（3） 攤鋪溫度不符合要求。

3.3管養(yǎng)因素

3.3.1病害未及時(shí)處理

如果瀝青路面病害處理不及時(shí)，將誘發(fā)新的病害，進(jìn)一步影響路面的使用性能。例如，路面發(fā)生開(kāi)裂但未及時(shí)作灌縫或封縫處理，雨水會(huì)通過(guò)路面裂縫滲入基層，造成基層水破壞，導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。

3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

目前，福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，主要是因?yàn)槌鞘械缆钒^多的附屬市政設(shè)施，使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)福州市政道路瀝青路面進(jìn)行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害；裂縫和車(chē)轍出現(xiàn)得相對(duì)較多；麻面和泛油出現(xiàn)得相對(duì)較少。采用試驗(yàn)系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因，主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過(guò)病害的成因分析，能夠正確認(rèn)識(shí)病害的形成原因，從而對(duì)制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸鼎中，程家駒.路基路面工程[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[2]JTJ 073.2—2001，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]徐華東，王磊，劉真國(guó).半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂成因及處治措施[J].中外公路，2008，28（5）：8486.

[4]鄧洪亮，陳玲.高速公路瀝青混凝土路面裂縫原因與對(duì)策[J].施工技術(shù)，2007，36（S1）：167169.

[5]咸紅偉，鄭團(tuán)奇，張肖寧.基于路面芯樣的車(chē)轍成因分析[J].公路，2011（11）：195199.

[6]苗英豪，王秉綱.中國(guó)瀝青路面氣候影響分區(qū)方案[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，7（6）：6469.

[7]張紹陽(yáng)，馬玉蘭，王選倉(cāng).基于關(guān)聯(lián)分析的路面病害成因研究方法[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2008，21（2）：98103.

[8]楊祺.半剛性瀝青路面水破壞機(jī)理與防治措施探討[J].路基工程，2007（6）：183184.

[9]李細(xì)偉，易林楓.高速公路瀝青路面發(fā)生水破壞的原因和防治措施[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005，22（5）：3235.

[責(zé)任編輯：譚忠華]endprint

（1） 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好，因此在雨天施工會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料離析。

（2） 混合料受到粉塵、雨水等污染。

（3） 攤鋪溫度不符合要求。

3.3管養(yǎng)因素

3.3.1病害未及時(shí)處理

如果瀝青路面病害處理不及時(shí)，將誘發(fā)新的病害，進(jìn)一步影響路面的使用性能。例如，路面發(fā)生開(kāi)裂但未及時(shí)作灌縫或封縫處理，雨水會(huì)通過(guò)路面裂縫滲入基層，造成基層水破壞，導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。

3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

目前，福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，主要是因?yàn)槌鞘械缆钒^多的附屬市政設(shè)施，使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)福州市政道路瀝青路面進(jìn)行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害；裂縫和車(chē)轍出現(xiàn)得相對(duì)較多；麻面和泛油出現(xiàn)得相對(duì)較少。采用試驗(yàn)系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因，主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過(guò)病害的成因分析，能夠正確認(rèn)識(shí)病害的形成原因，從而對(duì)制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸鼎中，程家駒.路基路面工程[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[2]JTJ 073.2—2001，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]徐華東，王磊，劉真國(guó).半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂成因及處治措施[J].中外公路，2008，28（5）：8486.

[4]鄧洪亮，陳玲.高速公路瀝青混凝土路面裂縫原因與對(duì)策[J].施工技術(shù)，2007，36（S1）：167169.

[5]咸紅偉，鄭團(tuán)奇，張肖寧.基于路面芯樣的車(chē)轍成因分析[J].公路，2011（11）：195199.

[6]苗英豪，王秉綱.中國(guó)瀝青路面氣候影響分區(qū)方案[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，7（6）：6469.

[7]張紹陽(yáng)，馬玉蘭，王選倉(cāng).基于關(guān)聯(lián)分析的路面病害成因研究方法[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2008，21（2）：98103.

[8]楊祺.半剛性瀝青路面水破壞機(jī)理與防治措施探討[J].路基工程，2007（6）：183184.

[9]李細(xì)偉，易林楓.高速公路瀝青路面發(fā)生水破壞的原因和防治措施[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005，22（5）：3235.

[責(zé)任編輯：譚忠華]endprint

（1） 雨天施工。由于瀝青與雨水的親和性比其與集料的親和性更好，因此在雨天施工會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料離析。

（2） 混合料受到粉塵、雨水等污染。

（3） 攤鋪溫度不符合要求。

3.3管養(yǎng)因素

3.3.1病害未及時(shí)處理

如果瀝青路面病害處理不及時(shí)，將誘發(fā)新的病害，進(jìn)一步影響路面的使用性能。例如，路面發(fā)生開(kāi)裂但未及時(shí)作灌縫或封縫處理，雨水會(huì)通過(guò)路面裂縫滲入基層，造成基層水破壞，導(dǎo)致路面發(fā)生坑槽、龜裂等病害。

3.3.2缺乏預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

目前，福州市缺少瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的相關(guān)規(guī)范或指南。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市的市政道路未進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，主要是因?yàn)槌鞘械缆钒^多的附屬市政設(shè)施，使得市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法照搬公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)福州市政道路瀝青路面進(jìn)行病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，龜裂和沉陷是目前福州市政道路存在的主要病害；裂縫和車(chē)轍出現(xiàn)得相對(duì)較多；麻面和泛油出現(xiàn)得相對(duì)較少。采用試驗(yàn)系統(tǒng)分析了各種病害產(chǎn)生的原因，主要可分為環(huán)境因素、施工因素和管養(yǎng)因素。通過(guò)病害的成因分析，能夠正確認(rèn)識(shí)病害的形成原因，從而對(duì)制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸鼎中，程家駒.路基路面工程[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[2]JTJ 073.2—2001，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]徐華東，王磊，劉真國(guó).半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂成因及處治措施[J].中外公路，2008，28（5）：8486.

[4]鄧洪亮，陳玲.高速公路瀝青混凝土路面裂縫原因與對(duì)策[J].施工技術(shù)，2007，36（S1）：167169.

[5]咸紅偉，鄭團(tuán)奇，張肖寧.基于路面芯樣的車(chē)轍成因分析[J].公路，2011（11）：195199.

[6]苗英豪，王秉綱.中國(guó)瀝青路面氣候影響分區(qū)方案[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，7（6）：6469.

[7]張紹陽(yáng)，馬玉蘭，王選倉(cāng).基于關(guān)聯(lián)分析的路面病害成因研究方法[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2008，21（2）：98103.

[8]楊祺.半剛性瀝青路面水破壞機(jī)理與防治措施探討[J].路基工程，2007（6）：183184.

[9]李細(xì)偉，易林楓.高速公路瀝青路面發(fā)生水破壞的原因和防治措施[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005，22（5）：3235.

[責(zé)任編輯：譚忠華]endprint