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瀝青道路主要病害及對策分析

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【摘要】:
隨著交通運輸業的快速發展,瀝青道路的建設越來越多,在其高速發展的同時,瀝青路面出現了很多問題?! ?0世紀初,DOW提出了促使瀝青道路損害和瀝青老化的主要原因,并通過研究發現,瀝青在進行加熱時,很容易造成質量的消耗和減少。上世紀60年代初,專家通過分析瀝青老化的多方面影響后提出,導致瀝青老化的主要原因是在多種因素影響下,瀝青質量在操作過程中發生了很大變化,比如氧化、揮發、聚合以及脫水等原因都很有可
  隨著交通運輸業的快速發展,瀝青道路的建設越來越多,在其高速發展的同時,瀝青路面出現了很多問題。
  20世紀初,DOW提出了促使瀝青道路損害和瀝青老化的主要原因,并通過研究發現,瀝青在進行加熱時,很容易造成質量的消耗和減少。上世紀60年代初,專家通過分析瀝青老化的多方面影響后提出,導致瀝青老化的主要原因是在多種因素影響下,瀝青質量在操作過程中發生了很大變化,比如氧化、揮發、聚合以及脫水等原因都很有可能導致瀝青老化,針對這種情況,他們認為應該在瀝青的使用過程中加強控制。
  國內學者通過薄膜烘箱實驗,提出了瀝青組分的內在構成與操作方式存在很大的關聯性,組分和操作方式是促成瀝青老化的主要原因。在針對瀝青老化的專項研究發現,瀝青內部各組分之間有著非常重要的聯系,其中的變化形式也有著比較明顯的連鎖反應,即芳香分轉換成了膠質,而膠質轉換成了瀝青。
  瀝青路面出現的裂縫大致有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂和車轍這幾種狀態。
  大多數瀝青路面出現縱向裂縫的主要原因是:(1)在道路縱向施工過程中瀝青混合料之間的冷接縫結合度沒有達到標準要求,在載重量過大的車輛經過時很容易導致其接口處產生輕微道路塌陷;(2)在瀝青路改建拓寬的過程中,由于路段的建設與更替,會產生新舊路面密度不均勻的情況,從而導致瀝青路裂縫現象的出現;(3)瀝青路路邊綠化帶滲水,使得瀝青路邊緣路基松懈,從而導致瀝青路路面的承載力下降,造成瀝青路出現縱向裂縫。
  瀝青的橫向裂縫是比較普遍的病害問題,其主要產生的原因有:(1)溫度收縮;(2)半剛性基層的干縮;(3)路基壓實度不足。
  橫向裂縫根據其荷載性可以分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫。產生瀝青路路面荷載性裂縫的主要原因是由于路面設計不合理及施工質量不合格。非荷載性裂縫作為橫向裂縫的主要形式,可分為以下兩種形式:(1)瀝青面層溫度收縮性裂縫;    (2)基層反射性裂縫。上述的橫向裂縫是瀝青路面問題中不可避免的病害,但是對瀝青路面的整體性沒有損害。
  龜裂是指在路面上的裂縫由于相互交錯的原因,形成的一種類似于龜紋狀的小塊,小塊的形成彼此之間沒有相同的特點,形狀不一,大小不等,形成龜裂的主要原因是:由于道路初期施工時的整體規劃實施不良,而且在使用過程中,路面受到的潛力擠壓超出其所承受的范圍,或是車輛嚴重超載造成的路面疲勞。很多方面的原因都可能導致路面龜裂,比如路基穩定性差就是導致路面龜裂的主要原因。
  路面車轍屬于路邊變形類病害,主要是指路面上車輛在行駛過程中導致的路面凹槽,在車輛反復行駛負荷過程中導致瀝青路面的永久性變形。當瀝青路面車轍轍槽積水時,還會使車輛飄滑導致交通事故。瀝青路面產生車轍主要是由于路面結構、造料本身因素、氣候及交通運輸負載量等多方面因素導致。當瀝青混合料油石比過大、表面磨損過度、雨水侵入瀝青混凝土內部時,由于基層含不穩定夾層導致路面橫向堆積,形成波形車轍。
  車輛超載和環境氣候惡劣是引起瀝青老化的主要原因。在施工建設初期也有可能引起瀝青老化,在攪拌和鋪設中如受到水分、紫外線、氧化、揮發、聚合、觸變和脫水等因素的影響都會引起瀝青老化。
  瀝青路面在使用過程中產生的病害大多數于道路材料及路面結構產生不良受力引起的,因此在進行瀝青路面設計時需要強化混合料設計方法,提高路面結構受力性能?;詰纜紛純?,在發生水損害的部位增加防水結構層和排水縱坡,使用高黏瀝青以增加混合料的黏聚力,防止水分侵蝕。在出現反射裂縫的部分,可以增加應力吸收層,以減少基層的裂縫反射到表面。對于出現龜裂的部位,在采用高黏瀝青的基礎上,選用質地堅硬的粗集料,增加結構的抗壓能力,必要時可以采用“三多三少”的SMA級配形式。處理車轍病害可以充分利用原路面產生的廢舊瀝青混合料。研究發現,添加一定比例的舊料可以顯著提高瀝青混合料抗車轍能力。
  隨著經濟的不斷發展,公路建設越來越多,使用破壞是阻礙瀝青道路發揮經濟效益的主要原因。瀝青路面的破壞與材料質量、施工操作和使用等方面有著非常大的關聯。