瀝青混凝土路面檢測與病害原因分析

周 偉 孫 偉 左雨峰

(鎮江市建科工程質量檢測中心有限公司，江蘇 鎮江 212002)

瀝青混凝土路面檢測與病害原因分析

周 偉 孫 偉 左雨峰

(鎮江市建科工程質量檢測中心有限公司，江蘇 鎮江 212002)

運用路面現場彎沉檢測、取芯與實驗室取樣檢驗等綜合檢測方法，得到了路面現狀性能指標結果，并分析了路面病害的產生原因及分布規律，在此基礎上提出了病害防治措施。

瀝青路面，檢測，公路，路面病害

0 引言

近年來，隨著交通事業的蓬勃發展，瀝青混凝土路面在市內公路與道路工程中的應用越來越普及，同時機動車輛的數量爆發性增長，使得路面負荷不斷加重。瀝青路面在帶來良好的行車舒適性的同時，也出現了一些棘手的問題有待解決，疲勞破壞問題便是其中之一。對鎮江地區某道路工程(丹徒段)高等級公路雙向車道路面主要病害類型進行全面調查，發現該高速公路的損壞形態有多種，存在各式各樣的裂縫，如橫向、縱向裂縫和龜裂等；也有各種類型的變形，如坑槽、車轍等。這些損壞現象，有時單獨出現，有時則幾種形態同時出現，顯得錯綜復雜。

該文通過道路綜合檢測分析造成這些損壞的原因，找出路面病害的分布規律。

1 工程概況

某道路工程(丹徒段)總長度5.021 km，按照城市主干道Ⅰ級技術標準設計，道路紅線寬度70 m，路基寬度為50 m，其中快車道為21 m。道路結構形式為：4 cm AC-13C普通瀝青混凝土上面層，5 cm AC-16C普通瀝青混凝土中面層，6 cm AC-20C普通瀝青混凝土下面層；32 cm二灰碎石基層，20 cm 10%石灰土，地質情況良好。該道路工程于2009年8月完成瀝青混凝土面層施工。

2 路面綜合檢測與調查

2.1 路面整體狀況

據調查，該路段交通量達6 000輛/d左右(混合雙向交通)，其中重型車輛約占1/4。投入使用后，該路段陸續出現了車轍。通過現場調查，目前路面主要病害為龜裂、坑槽、車轍。龜裂主要分布在第一、二車道，且龜裂面積較大，覆蓋整個車道。坑槽主要分布在第一車道，面積大小不一，最嚴重路段坑槽面積約1 m2。車轍主要發生在第二車道的輪跡帶處，通過現場檢測，車轍最深處為5.5 cm。

2.2 現場取芯與室內試驗

2.2.1 現場取芯芯樣狀態檢測分析

為了了解各結構層厚度分布情況、各面層之間的粘結情況以及初步判斷各種病害對路面不同影響程度，分別在車轍、坑槽、龜裂、開裂松散處與表面完好處取面層芯樣總計25個，編號1～25，其中2號、3號為坑槽處芯樣，9號～11號為車轍處芯樣，14號、15號為龜裂處芯樣，19號、20號為裂縫處芯樣，其余為表面基本完好處芯樣。取基層芯樣共計7個，編號1～4，其中1號為坑槽處芯樣，2號為車轍處芯樣，3號為龜裂處芯樣，4號為裂縫處芯樣，5號～7號為表面基本完好處芯樣。

各部位芯樣完整性分析：

面層狀況分析如下：

1)從芯樣的完整性來看，面層基本較為完整，除坑槽、龜裂、裂縫等危害位置處，其余基本能取出較為完整的芯樣，完整芯樣占到總數的71.43%；

2)芯樣側壁孔洞較多，瀝青混合料空隙率較大，直接影響路面的使用品質；

3)芯樣面層整體厚度小于設計厚度，瀝青混凝土面層總厚度達不到設計要求，合格點率為0%，其中上面層厚度合格點率為27%、中面層厚度合格點率9%、下面層厚度合格點率55%。

基層狀況分析如下：

1)基層芯樣完整性為100%；

2)基層芯樣表面密實平整、側壁空隙較少；

3)基層芯樣整體厚度達不到設計要求，合格點率為0%。

2.2.2 室內試驗分析

1)混合料級配、瀝青含量。

該路段路面上、中、下面層分別使用AC-13C型、AC-16C型、AC-20C型瀝青混合料，經檢驗，各面層路面瀝青混合料的級配實際生產情況均偏離目標配合比的設計，各層混合料中0.075 mm篩孔通過率偏高，且中、下面層混合料中存在超粒徑的情況；經抽檢，AC-13C型瀝青混合料(上面層)含油量4.4%，低于4.8%設計配合比要求；AC-16C(中面層)含油量4.0%，低于4.4%設計配合比要求；AC-20C(下面層)含油量3.8%，低于4.3%設計配合比要求。

2)集料粘附性與基層抗壓試驗。

集料粘附性試驗采用規范中的水煮法，測定其粘附性等級，結果顯示該路段集料的粘附性均為4級，能夠滿足集料粘附性要求；同時對該路面基層芯樣進行無側限抗壓強度試驗，結果表明該路段基層抗壓強度不滿足5.0 MPa設計等級要求。

3 路面病害原因與防治措施

3.1 路面病害原因分析

該公路在使用僅三年時間內路面出現龜裂、坑槽、松散及車轍等病害，綜合檢測與現場調查結果分析該路段路面出現以上病害的原因如下：

1)該工程路面面層瀝青混合料空隙率較大，面層礦料級配與目標配合比相差較大，0.075 mm篩孔通過率偏高，容易造成粉膠比偏高，瀝青膠結料粘附性降低；同時瀝青混合料存在超粒徑的情況，易使混合料密實型的骨架遭到破壞。以上情況的出現，使瀝青混合料在動水壓力作用下極易發生坑槽、龜裂等早期病害。

2)該工程選用的是普通瀝青，在粘性上不如改性瀝青，另外瀝青混凝土面層空隙率過大，再經過車輛荷載的作用，二次壓密，極易造成瀝青混凝土開裂。早期出現輕微裂縫，路面開裂后，雨水下滲，再經過車輛荷載的重復作用，最終造成大面積的龜裂、松散、坑槽等現象。

3)面層厚度偏薄，厚度不足將導致混合料難以壓實，出現壓實度不足的現象。通過對上、中、下面層與基層車轍盆面積百分率分析，該路段的基層未見明顯變化，上、中、下三層厚度均有不同程度的變化，但下面層車轍盆面積所占比例較上、中面層高，表明該路段車轍主要產生在下面層。

3.2 路面病害防治措施

1)原材料質量和混合料質量嚴格按GB 50092瀝青路面施工及驗收規定的要求進行選定、拌制和施工。

2)合理組織施工，攤鋪作業連續進行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應先將已攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化；鏟除敷貼料，對縫壁涂刷0.3 kg/m2～0.6 kg/m2改性粘結材料(XJB、克萊孚等)，再鋪筑新混合料。

3)瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接；并從設計施工養護上采取措施有效地排除雨后結構層內積水。

4)路面結構設計應做好交通量調查和預測工作。使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須采用水穩定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩定類材料。

4 結語

通過合理的綜合檢測手段，并結合科學的研究分析，能準確地反映公路瀝青路面病害類型及發展程度，路面各結構層的密實程度、混合料級配與集料粘附性，量化路面各層的厚度及抗壓強度，能準確地分析路面病害的產生原因。同時根據路面現狀與設計、施工資料，結合工程師的經驗，提出了瀝青路面病害防治的措施，為同類工程設計、施工提供了參考依據。

[1] JTG E60—2008，公路瀝青路基路面現場測試規程[S].

[2] JTG F80/1—2004,公路工程質量檢驗判定標準[S].

[3] JTG H20—2007，公路技術狀況判定標準[S].

[4] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

On analysis of asphalt concrete roadbed checking and reasons for diseases

Zhou Wei Sun Wei Zuo Yufeng

(ZhenjiangJiankeEngineeringQualityInspectionCenterCo.,Ltd,Zhenjiang212002,China)

The paper adopts the comprehensive checking methods including the deflection test on roadbed sites, core-taking and lab probe inspection on roadbed sites, concludes the roadbed performance indexes results, analyzes reasons for the diseases and distribution law, and points out the measures to prevent diseases based on the previous points.

asphalt roadbed, inspection, road, roadbed diseases

2015-05-22

周 偉(1982- )，男，工程師； 孫 偉(1987- )，男，助理工程師； 左雨峰(1983- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)22-0147-02

U416.217

A