论文部分内容阅读
摘要：坑槽作为沥青路面破坏的主要形式已引起业内工作者的足够重视。沥青路面坑槽产生的直接原因是沥青混合料中的沥青失去对骨料的粘结，在行车荷载作用下，导致松散、掉粒，最终形成坑槽。沥青路面施工不论从设计理念还是施工工艺、检测手段都有了长足发展，因设计、施工工艺原因而导致的大面积坑槽鲜有出现。本文通过对沥青路面坑槽的成因分析，从设计、施工、养护三个方面提出了减少坑槽的处理措施。
关键词：沥青路面 坑槽水损坏 设计施工养护措施
随着我国高速公路沥青路面越来越多的投入使用，养护好沥青路面、最大限度的延长其使用寿命已是业内人士的共识。坑槽作为沥青路面破坏的主要形式已引起业内工作者的足够重视。沥青路面坑槽产生的直接原因是瀝青混合料中的沥青失去对骨料的粘结，在行车荷载作用下，导致松散、掉粒，最终形成坑槽。沥青路面施工不论从设计理念还是施工工艺、检测手段都有了长足发展，因设计、施工工艺原因而导致的大面积坑槽鲜有出现。坑槽产生的主因是施工的偶发因素使沥青路面出现质量薄弱环节，在外因作用下所产生的破坏。按其成因，坑槽可分为三类：
1、沥青因素导致的破坏
沥青失去对骨料的粘附性，在行车作用下，出现掉粒松散，进而演变成坑槽。
1.1施工时沥青材料不稳定采用了不合格沥青（如含蜡量不合格），此类原因易产生大面积坑槽。
1.2沥青混合料拌和温度过高导致出来焦料，此类原因易产局部集中的坑槽。
1.3化学制剂污染沥青路面，沥青被溶解。出现此类情况应迅速挖出污染部位换填，否则会引起扩散导致更大范围破坏。
2、路面厚度不足导致的破坏
沥青路面上面层由于施工时厚度不足，在行车作用下粗骨料脱落形成坑槽，此类坑槽出现仅限于上面层。
3、水损坏导致的破坏
水是沥青路面的大敌，是沥青路面的坑槽产生的最主要原因。目前施工的高速公路沥青路面都采用密水型（密级配），但由于施工原因导致路面空隙过大（8%—15%），这样，水很容易进入并滞留在沥青混合料内部，不易被排走。然后在汽车荷载产生的压应力的作用下和高速行驶产生的真空吸力形成剪应力的反复泵吸作用下，使沥青膜从剥离发展到松散、掉粒、最终形成坑槽。根据多年的施工和养护经验分析确定，导致沥青路面空隙率过大的施工原因一是骨料离析，二是温度离析，前一原因是因粗骨料集中而致空隙率变大，后一种原因则是温度过低压实度不足导致空隙率变大。这两种原因与目前的施工设备是分不开的，只能在施工时加强控制，减少离析的发生，要想根除，目前还无法办到。水损坏导致的坑槽可分为两类：
3.1自上而下的表面层水损坏
此类破坏产生的坑槽仅限于路面的上面层。局部孔隙率大导致水分进入沥青路面间隙，下承层密实性较好，水分无法排除，在行车作用下产生水损坏。另外，沥青路面施工时层间污染（砂浆、土）又会加剧此类坑槽的出现。
3.2自上而下的水损坏
此类破坏是沥青层的整体破坏，甚至还伴有半刚性基层的破坏，是坑槽的主要破坏方式。
3.2.1水分从路表渗入半刚性基层和沥青面层之间，由于半刚性基层密水性较好，形成层间水在行车作用下对基层产生冲刷，往往是先出现唧浆，后出现坑槽。
3.2.2水分自沥青路面裂缝（温缩反射裂缝、沉降缝）进入沥青路面与半刚性基层间隙，此类情况严重时可出现叽泥唧浆，进而啃边演变为坑槽。
3.2.3桥面沥青铺装层水损坏
铺装层渗水及层间联结差是造成桥面铺装过早破坏的主因。
3.2.3.1当水分沿混合料联通空隙渗入后，就破坏和降低了沥青与石料、混合料与混合料之间的粘附作用；当渗入到沥青面层内部及水泥混凝土桥面与铺装层界面时，在行车荷载与温度变化的作用下产生水损害。基于上面两种原因，从而导致铺装层出现泛浆、网裂、剥落、松散、坑槽等病害。
3.2.3.2由于界面之间动压力水冲刷作用的存在，原本就不强的层间联结强度加速衰减，造成沥青层脱层、推挤现象，使铺装层失去强度和防水能力，影响了桥面铺装与水泥混凝土桥面的变形协调，桥面铺装层层间与层内均处于不利受力状态，层底和层间的剪应力增大，导致桥面铺装出现滑动推移，最终以坑槽的形式体现。
4、坑槽的处理措施
4.1设计措施
4.1.1防排水设计，重视路基路面防排水系统的设计，使沥青路面路表水、间隙水能快速排除。特别提出，桥面铺装层宜做单独防排水设计，完整的桥面铺装层应为一个多道设防的密水体系，从铺装层顶面到底端各个层位功能互相补充以增加防水的保险系数，既满足防水的设计年限，更保证铺装层的长期使用性能。一个完善的桥面铺装体系应该包括以下几部分：
其中防水体系的修筑及效果评价是桥梁使用寿命的重要保证。与此同时，再作纵向渗水盲沟配合泄水孔排除间隙水。
4.1.2优化沥青混合料的配合比设计，以增强沥青路面的密水性。对沥青、集料的质量提出明确的要求，加强沥青与粗骨料的粘附性。沥青采用改性沥青以增加其本身粘度，从而加大其与骨料的粘附性。尽量采用与沥青粘结性好的碱性粗骨料，当粘附性达不到要求时，添加沥青抗剥落剂。严格控制细集料的含泥量。矿粉必须采用石灰岩矿粉，使用部分石灰粉或水泥代替矿粉也是不错的选择。
4.1.3优化半刚性基层配合比设计，控制灰剂量和细集料用量，减少温缩裂缝，提高抗冲刷能力和排水性能。
4.2施工措施
4.2.1原材料、沥青混凝土成品料质量控制：
严把沥青、集料的质量，确保其质量的稳定性。使用性能优良的沥青拌合站，确保生产配合比和混合料的拌和温度的稳定。
4.2.2沥青路面的施工质量控制：
完善摊铺、压实工艺，确保沥青路面各项指标达到规范要求。现场摊铺最好采取混合料二次拌和设备，以减少骨料离析。摊铺宽度不宜过宽（不宜超过7.5m）、控制好摊铺温度以防温度离析，使用轮胎压路机控制好压实度。对骨料离析和低温料块施工时及时处理，杜绝层间污染，沥青面层之间撒布粘层油。
4.2.3做好防排水工程的施工，要能防住水，同时要能排出水。严格按照设计要求做好路基、路面防排水工程的施工，且半刚性基层上必须作好防水层。这样才能够确保沥青路面表面水、间隙水能迅速排除。
4.3养护措施
高速公路建成通车，沥青路面进入养护期，设计、施工的因素已经定型，养护控制最主要的措施是：一要防水，二要排水。坑槽的处置既要“防”又要〝补〞。
4.3.1做好排查统计，对路面渗水部位采取预防措施，做雾封层或涂刷LTC养护剂；出现裂缝的部位及时填灌。做到防住水，以免出现坑槽。
4.3.2确保排水系统通畅，定期疏通桥梁泄水孔、路面泄水槽、路基边沟。
4.3.3根据现场情况及时修补坑槽，修补要到位，宁大勿小，以防引起更大破坏，坑槽周边及下承层涂抹乳化沥青，新旧路面连接处以沥青或灌封胶填灌，防止水分下渗。
4.3.4根据沥青路面使用的实际情况，通车2-4年作为预防措施，可采用雾封层或微表处作大面积防水处理，以减少坑槽出现，从而延长沥青路面的使用寿命。
结束语：延长沥青路面的使用寿命是公路养护的永恒课题，随着新理念、新工艺、新材料的不断应用，控制坑槽出现的技术必定会日臻成熟。
注：本章内容的所有图表及公式以PDF形式查看
关键词：沥青路面 坑槽水损坏 设计施工养护措施
随着我国高速公路沥青路面越来越多的投入使用，养护好沥青路面、最大限度的延长其使用寿命已是业内人士的共识。坑槽作为沥青路面破坏的主要形式已引起业内工作者的足够重视。沥青路面坑槽产生的直接原因是瀝青混合料中的沥青失去对骨料的粘结，在行车荷载作用下，导致松散、掉粒，最终形成坑槽。沥青路面施工不论从设计理念还是施工工艺、检测手段都有了长足发展，因设计、施工工艺原因而导致的大面积坑槽鲜有出现。坑槽产生的主因是施工的偶发因素使沥青路面出现质量薄弱环节，在外因作用下所产生的破坏。按其成因，坑槽可分为三类：
1、沥青因素导致的破坏
沥青失去对骨料的粘附性，在行车作用下，出现掉粒松散，进而演变成坑槽。
1.1施工时沥青材料不稳定采用了不合格沥青（如含蜡量不合格），此类原因易产生大面积坑槽。
1.2沥青混合料拌和温度过高导致出来焦料，此类原因易产局部集中的坑槽。
1.3化学制剂污染沥青路面，沥青被溶解。出现此类情况应迅速挖出污染部位换填，否则会引起扩散导致更大范围破坏。
2、路面厚度不足导致的破坏
沥青路面上面层由于施工时厚度不足，在行车作用下粗骨料脱落形成坑槽，此类坑槽出现仅限于上面层。
3、水损坏导致的破坏
水是沥青路面的大敌，是沥青路面的坑槽产生的最主要原因。目前施工的高速公路沥青路面都采用密水型（密级配），但由于施工原因导致路面空隙过大（8%—15%），这样，水很容易进入并滞留在沥青混合料内部，不易被排走。然后在汽车荷载产生的压应力的作用下和高速行驶产生的真空吸力形成剪应力的反复泵吸作用下，使沥青膜从剥离发展到松散、掉粒、最终形成坑槽。根据多年的施工和养护经验分析确定，导致沥青路面空隙率过大的施工原因一是骨料离析，二是温度离析，前一原因是因粗骨料集中而致空隙率变大，后一种原因则是温度过低压实度不足导致空隙率变大。这两种原因与目前的施工设备是分不开的，只能在施工时加强控制，减少离析的发生，要想根除，目前还无法办到。水损坏导致的坑槽可分为两类：
3.1自上而下的表面层水损坏
此类破坏产生的坑槽仅限于路面的上面层。局部孔隙率大导致水分进入沥青路面间隙，下承层密实性较好，水分无法排除，在行车作用下产生水损坏。另外，沥青路面施工时层间污染（砂浆、土）又会加剧此类坑槽的出现。
3.2自上而下的水损坏
此类破坏是沥青层的整体破坏，甚至还伴有半刚性基层的破坏，是坑槽的主要破坏方式。
3.2.1水分从路表渗入半刚性基层和沥青面层之间，由于半刚性基层密水性较好，形成层间水在行车作用下对基层产生冲刷，往往是先出现唧浆，后出现坑槽。
3.2.2水分自沥青路面裂缝（温缩反射裂缝、沉降缝）进入沥青路面与半刚性基层间隙，此类情况严重时可出现叽泥唧浆，进而啃边演变为坑槽。
3.2.3桥面沥青铺装层水损坏
铺装层渗水及层间联结差是造成桥面铺装过早破坏的主因。
3.2.3.1当水分沿混合料联通空隙渗入后，就破坏和降低了沥青与石料、混合料与混合料之间的粘附作用；当渗入到沥青面层内部及水泥混凝土桥面与铺装层界面时，在行车荷载与温度变化的作用下产生水损害。基于上面两种原因，从而导致铺装层出现泛浆、网裂、剥落、松散、坑槽等病害。
3.2.3.2由于界面之间动压力水冲刷作用的存在，原本就不强的层间联结强度加速衰减，造成沥青层脱层、推挤现象，使铺装层失去强度和防水能力，影响了桥面铺装与水泥混凝土桥面的变形协调，桥面铺装层层间与层内均处于不利受力状态，层底和层间的剪应力增大，导致桥面铺装出现滑动推移，最终以坑槽的形式体现。
4、坑槽的处理措施
4.1设计措施
4.1.1防排水设计，重视路基路面防排水系统的设计，使沥青路面路表水、间隙水能快速排除。特别提出，桥面铺装层宜做单独防排水设计，完整的桥面铺装层应为一个多道设防的密水体系，从铺装层顶面到底端各个层位功能互相补充以增加防水的保险系数，既满足防水的设计年限，更保证铺装层的长期使用性能。一个完善的桥面铺装体系应该包括以下几部分：
其中防水体系的修筑及效果评价是桥梁使用寿命的重要保证。与此同时，再作纵向渗水盲沟配合泄水孔排除间隙水。
4.1.2优化沥青混合料的配合比设计，以增强沥青路面的密水性。对沥青、集料的质量提出明确的要求，加强沥青与粗骨料的粘附性。沥青采用改性沥青以增加其本身粘度，从而加大其与骨料的粘附性。尽量采用与沥青粘结性好的碱性粗骨料，当粘附性达不到要求时，添加沥青抗剥落剂。严格控制细集料的含泥量。矿粉必须采用石灰岩矿粉，使用部分石灰粉或水泥代替矿粉也是不错的选择。
4.1.3优化半刚性基层配合比设计，控制灰剂量和细集料用量，减少温缩裂缝，提高抗冲刷能力和排水性能。
4.2施工措施
4.2.1原材料、沥青混凝土成品料质量控制：
严把沥青、集料的质量，确保其质量的稳定性。使用性能优良的沥青拌合站，确保生产配合比和混合料的拌和温度的稳定。
4.2.2沥青路面的施工质量控制：
完善摊铺、压实工艺，确保沥青路面各项指标达到规范要求。现场摊铺最好采取混合料二次拌和设备，以减少骨料离析。摊铺宽度不宜过宽（不宜超过7.5m）、控制好摊铺温度以防温度离析，使用轮胎压路机控制好压实度。对骨料离析和低温料块施工时及时处理，杜绝层间污染，沥青面层之间撒布粘层油。
4.2.3做好防排水工程的施工，要能防住水，同时要能排出水。严格按照设计要求做好路基、路面防排水工程的施工，且半刚性基层上必须作好防水层。这样才能够确保沥青路面表面水、间隙水能迅速排除。
4.3养护措施
高速公路建成通车，沥青路面进入养护期，设计、施工的因素已经定型，养护控制最主要的措施是：一要防水，二要排水。坑槽的处置既要“防”又要〝补〞。
4.3.1做好排查统计，对路面渗水部位采取预防措施，做雾封层或涂刷LTC养护剂；出现裂缝的部位及时填灌。做到防住水，以免出现坑槽。
4.3.2确保排水系统通畅，定期疏通桥梁泄水孔、路面泄水槽、路基边沟。
4.3.3根据现场情况及时修补坑槽，修补要到位，宁大勿小，以防引起更大破坏，坑槽周边及下承层涂抹乳化沥青，新旧路面连接处以沥青或灌封胶填灌，防止水分下渗。
4.3.4根据沥青路面使用的实际情况，通车2-4年作为预防措施，可采用雾封层或微表处作大面积防水处理，以减少坑槽出现，从而延长沥青路面的使用寿命。
结束语：延长沥青路面的使用寿命是公路养护的永恒课题，随着新理念、新工艺、新材料的不断应用，控制坑槽出现的技术必定会日臻成熟。
注：本章内容的所有图表及公式以PDF形式查看