沥青路面结构设计论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质沥青路面结构设计论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

1沥青路面结构的透层技术应用功效

①合理连接沥青路面的不同施工结构层。按照高速公路路面结构设计，各结构层之间的接触面应为安全性连接系统。因此，借助沥青透层的应用，原本粘结力不强的内部结构沥青层与非沥青层之间将建立更紧密的结合，极大地改善了路面各结构层的整体性，也可有力避免各结构层之间出现的滑移安全隐患。②液体沥青的在结构表层出现程度不一的渗入作用后，将直接填充基层结构中的孔隙或集料间隙，使得各空隙直接封闭，避免雨水渗入存留加重基层侵蚀软化，可有效提升基层结构的稳定性。③高速公路的半刚性基层常要经碾压、洒水养生等处理，其间可致大量粉尘飞扬，可能加重细集料与粗骨料之间的不结合问题。透层的应用能够稳定浮尘，并加强粉尘与粗骨料层间的结合，降低软弱结构层的出现。④沥青透层的应用，可在基层均匀铺就防尘保护沥青层，在提高基层表面强度的同时增加抗摩擦力，避免基层结构的开裂等事故发生。

2高速公路的沥青透层施工技术应用关键要点

（1）设施准备透层施工要按工艺要求来准备合理的施工设备，提前备好试验检测仪器、液态沥青调制设备、洒布设备等物品，并对所有设施设备进行试用检验，确保设备的性能良好。（2）材料选择常规以透层油为透层材料，液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等都能作为透层材料，透层油的选择需参考基层类型，同时还应掌握不同透层油的性能优缺点。液体石油沥青即汽油、柴油、煤油等石油产品，经必要处理并混合沥青材料而成，属于目前沥青路面应用最广的透层油。大量理论研究与工程实践证实，只有混合沥青与石油两种化学物质才能发挥更好的渗透效果，渗透深度越大则沥青路面的生命周期越长。乳化沥青顾名思义就是固态沥青经高温乳化后形成，整个生产过程涉及更多化学原理与机械操作，因而更加复杂。煤沥青在日常工程中并不多见，原因在于煤沥青毒性较重。总的来看，三种透层油的渗透效果由高到低排位依次为：煤沥青、液体石油沥青、乳化沥青。（3）浇洒操作高速公路的路基施工完成后，路面沥青透层可选在基层上表面养护水分变干后，以计算机实现沥青机对接。当然，基层上表面的养护水分不能过于蒸发干燥，否则还需认真清扫和擦拭表面。公路路基若短时间内完成，需要积极完成异物清扫并淋洒水分进行湿润，等水分晾干后再予以透层施工。透层浇洒工作前，各种建筑构造物应要求施工人员加强安全保护。沥青路面的沥青透层洒布后，理想状态就是保持液态物质不随意流淌，且应直至渗透基层深处。

3沥青路面的透层技术应用实例分析

3.1工程实例基本情况。某高速公路第二标段全长23Km，其中公路施工工程量设计为：上面层为改性沥青马蹄脂施工；中面层为改性沥青混凝土施工；下面层为沥青混凝土施工；底基层为水泥稳定碎石施工，并设计有低剂量的水泥碎石处治层。该路段路基以整体、分离式相互结合来完成设计施工，整体路基26m宽，分离路基单幅宽13m。整条高速公路的设计车速达到100km/h。在某施工桩号处，要求在20cm水泥稳定碎石基层上表面顶面组织开展透层技术施工。该工程中所用到的沥青透层材料中，以高渗透乳化沥青作透层油，经过实验测定，该透层油完全满足JTGF40-2004规范中的质量要求。下表即为技术指标：3.2沥青路面透层施工的方法要求。（1）施工前的准备工作完成各材料的入场试验，严格落实材料的达标合规；完成施工设施设备以及机械装置的检查保养与试运行，确保配件充足、性能良好，认真确认沥青洒布车的整体情况，标定喷洒量；完成水泥稳定碎石基层上表面的清洗，先用竹帚整体清扫，后用鼓风机吹尽浮灰，最后以高压水完成冲洗。（2）透层乳化沥青的喷洒喷洒前应指定专人测定乳化沥青用量，调用智能型沥青洒布车完成一次性液态沥青的浇洒，并以人工方式补喷遗漏点，控制喷洒量，一旦出现过量情况则需要以碎石屑或砂灰粉吸油并做好碾压；喷洒透层油后注意加强现场检查，避免有车辆等机械设备行动所造成的油皮现象，而对透层油渗透深度不达标处，还需积极采取措施进行整改。（3）加强行动管制提高透层稳定性透层施工完成后的养护成型期间，现场应实施严格的行动管制，特别要求车辆与行人不得入内破坏。行动管制需要施工人员与项目管理的经理部门进行沟通并紧急协商出台行动管制方案，重点限制交通，以确保施工养护成型时间足够。施工方应在现场增设断道通知，并设反光标志进行标识。3.3沥青路面透层技术应用的质量检查检验标准。

4结束语

高速公路每日所承受的车辆荷载量十分巨大，因而需要不断提升公路整体性能，需要增加路基路面结构的稳定性。沥青路面透层施工技术的设计与施工应用，应灵活挖掘透层结构之功用，正确认清透层沥青材料的技术性能，不断由专业人员研究和探索在选材、施工应用等方面的方法，才能创造更可靠的高速公路系统。

参考文献

[1]王剑英.高速公路沥青路面透层技术功能与材料应用[J].北方经贸,2015(3):65-65.

[2]翟永强.浅谈高速公路路面透层沥青施工技术[J].黑龙江交通科技,2011,34(3):35-36.

第2篇

1．1综合排水设计的原则在对沥青路面结构进行优化时，要做好路面排水设计，这样可以延长路面的耐久性，也可以增强路面的承载能力。南方地区，由于夏季雨水比较多，如果路面排水设计存在漏洞，很容易造成路面积水问题。另外，设计人员还要合理布局道路周围的排水设施，需要充分考虑路面结构组合设计。另外，在进行路面改建施工时，也需要结合实际，对道路排水系统进行更改，提高路面的防渗性以及路基的承载能力，使沥青路面结构组合设计更加优质。

1．2增加路面结构层功能性的原则沥青路面是道路施工中常见的类型，沥青这种材料的性能比较强，在设计其层面结构时，要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性，还要提高路面结构的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界环境中，所以自然气候因素以及车载作用力对其质量影响比较大，如果面层材料的强度不高，粘结力不强，则会影响路面的整体质量，还会影响其功能的发挥。面层的等级越高，其承受车载的能力则越强。在城市快速路以及一级公路设计中，由于交通量比较大，所以设计人员需要增强路面结构层的功能，要选择优质的施工材料，提高混凝土面层的质量。沥青结构层一般是由细粒式沥青混凝土作为表面层，中、粗粒式沥青混凝土作为中下面层构成，既可有效防水又可保证强度，所以，优化路面结构层设计，应注意确保路面的刚度以及稳定性。

2沥青路面结构组合类型之间的影响

2．1各结构层荷载应用分布特点路面在投入使用后，其各个结构层会受到荷载作用力的影响，而且荷载的大小随道路结构层的深度而递减，在不同的层面中，需要应用不同的施工材料，这些材料的强度会随道路结构层的深度而减小。所以，在设计路面结构层时，需要以强度自上而下的递减方式进行组合，这种组合类型在沥青路面设计中应用较为广泛，而且收到了较好的效果。在对路面基层进行施工时，要充分利用施工材料，按照就近的原则多利用当地材料，这样有助于降低工程造价。在对沥青路面的组成材料以及构件进行重新组合时，要分析材料强度随深度的变化规律，当路面结构层之间的模量相差较大时，要注意控制结构层间的拉应力，如果其差值超过材料的承受范围，则可能出现沥青路面结构层断裂的问题。根据以往设计经验，土基与基层的模量之比需要控制在0．08～0．40之间，而基层与面层回弹模量之比需要控制在0．3，道路设计人员，在对沥青路面结构组合进行优化时，要避免出现拉应力过大的问题，要根据不同的结构层，选择不同的材料，只有掌握好各结构层材料变化规律，才能设计出最佳的组合方案。

2．2各结构层特性以及相互影响沥青路面结构是由多种材料构成，在不同的层面上，需要应用不同的施工材料，这样材料的强度以及影响有一定差异。在组合的过程中，要注意其相互之间的影响，消除各结构层特性的不利因素，并采用有限的措施，对结构层组合类型进行限制。在沥青混凝土道路工程中，经常会用到石灰以及水泥这类材料，其受温度影响比较大，如果施工工艺存在漏洞，会导致路面出现大量的裂缝现象，所以，设计人员需要采取有效的措施降低基层材料的收缩问题，可以增加细料含量，还可以增大结合料的剂量，从而降低反射裂缝出现的概率。设计人员可以适当增加面层厚度、设置沥青碎石缓冲层、设置应力消散层或吸收层等;在潮湿的粉土或粘性土路基上，不宜直接铺筑碎(砾)石等粗颗粒材料。必要时可在路基顶面设土工布隔离层，以防止相互掺杂而污染基层，或导致过大变形而使面层损坏。层间结合应尽量紧密，避免产生滑移，以保证结构的整体性和应力分布的连续性。沥青面层与半刚性基层或粒料层之间应设置透层沥青，根据施工条件如多层沥青层次能否连续施工、施工期内是否多雨等采取相应的层间结合措施。

3结语

第3篇

【关键词】重载交通；沥青路面；轴载换算；设计方法

当前许多沥青路面在通车时间不长就出现裂缝、车辙等早期损坏，而车辆严重超载是造成早期破坏的重要原因。为此，有必要深入研究重载交通沥青路面结构设计。本文先从重载沥青路面设计存在的问题入手，研究了重载沥青路面标准轴载、轴载换算方法，并提出适用于重载道路的沥青路面设计。

1 重载交通沥青路面设计存在的问题

我国现行路面设计方法均以常规荷载为依据，仅适用于轴重 以下的情况，而大于 时尚未提及，将现行方法用于超载路面设计，从工程结构的安全性而言是不能容许的。目前沥青路面的设计存在以下差异：

（1）轴载等效换算。规范规定，轴载等效换算公式适用 以下轴载。（2）设计标准。普通沥青路面以路表弯沉为设计指标，以层底拉应力为验算指标，并没有车辙指标。（3）材料性质。当轴载很大时，材料非线性的影响非常显著。

2 重载交通沥青路面标准轴载

2.1 重载交通标准轴重

根据重载交通调查，大部分超载车辆在12～13t之间，双联轴一般超载达到20～30t，按单轴计算，轴重在10～15t范围内，所以建议设计标准轴重取13t。

2.2 重载交通沥青路面设计标准

对于超重载道路，其半刚性基层为承重层，多采用二灰碎石或水泥稳定碎石等材料。重载沥青路面上车辙也是主要的破坏形式。建议对于重载交通，采用沥青面层的车辙和土基顶面压应变作为预防车辙破坏的设计指标。

3 重载交通沥青路面轴载换算方法研究

3.1 轴载换算方法的基本原则

不同轴载作用次数的换算应遵循等效破坏原则，即同一路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损坏。因此，以弯沉为设计指标时，应遵循弯沉等效原则。

3.2 以路表弯沉值为设计指标的轴载换算方法

路表弯沉随轴重的增加呈幂函数增长。假设轴重 作用下，路表弯沉分别为 ，可以得出：

（3.1）

现行规范可以得到设计弯沉值 的计算公式如下：

（3.2）

式中， 为公路等级系数， 为面层类型系数， 为基层类型系数。

式3.2为设计弯沉的寿命为 ，故可以得到不同轴载的设计弯沉值比为：

（3.3）

由式3.1得到不同轴载的设计弯沉值比为：

（3.4）

联立式3.3和式3.4得到：

（3.5）

式中 为弯沉等效轴载换算指数。当轴载大于 时，等效换算指数取 ；而小于 时，仍按规范取值为 。

4 重载交通沥青路面结构设计方法研究

对于超重载车辆较多的道路，按额定荷载进行路面设计，很难满足使用寿命的要求。若按最大超载设计，会使路面过厚而不经济。因此有必要在交通特性及轴载换算方法研究的基础上，系统地提出适合于重载道路的沥青路面设计方法。

4.1 设计指标

重载沥青路面设计应采用多指标体系，包括路表弯沉、整体性基层和底基层的层底拉应力。因此仍以设计弯沉值作为路面厚度设计的控制指标，以半刚性基层和底基层层底弯拉应力、土基顶面压应变和沥青面层的车辙作为检验指标，对最大轴载进行半刚性基层和底基层极限弯拉应力验算。设计弯沉仍采用下式：

（4.1）

4.2 交通参数

路面设计时，需采集交通量和轴载等数据，进行标准轴载作用次数计算。

（1）交通资料：设计使用期内设计车道的标准轴载累计作用次数 ，则有：

（4.2）

（2）使用期内年平均当量轴次增长率：首先估计一般车辆和重载车辆的增长率，来计算年平均当量轴次增长率 。

（3）标准轴载及轴载换算：对于 以下轴载，按照规范进行弯沉和弯拉应力等效轴载换算。对于 以上轴载，通过等效轴载换算公式：

（4.3）

土基顶面压应变等效轴载换算公式为：

（4.4）

弯拉应力等效轴载换算公式为：

（4.5）

车辙等效轴载换算公式为：

（4.6）

式中， 为标准轴载累计当量轴次， 为换算车型各级轴载作用次数， 为标准轴载， 为换算车型各级轴载， 和 为轴数系数， 和 为轮组系数。

4.4 重载沥青路面结构组合设计和厚度计算

需要测定土基回弹模量，对土基回弹模量乘以0.8～0.9的折减系数。通过对重载道交通特性、材料性能及使用状况分析，拟定几种结构组合供重载路面设计参考。利用弹性层状体系理论确定路面厚度，进行重载沥青路面设计。

重载路面推荐结构

4.5 设计步骤

根据前文的研究并参考规范，可归纳出重载沥青路面设计步骤为：

（1）交通资料的收集。交通资料包括：初始年日平均交通量和轴载谱、超载方式和超载规律、历年交通量及交通组成、方向分配系数、车道分配系数、轴载年平均增长率等，判断是否适用于重载路面设计方法。若适用，利用研究结果进行轴载换算及使用年限内累计标准轴次的计算，最后计算设计弯沉。

（2）收集资料，并结合原有路面的使用及破坏情况，选择适于重载道路的材料并初拟路面结构。试验测定各结构层的抗压回弹模量、劈裂强度等设计参数。

（3）根据设计弯沉值计算路面厚度，并进行半刚性基层、底基层容许弯拉应力、极限弯拉应力验算及土基顶面容许压应变和沥青面层车辙验算。若不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，然后重新进行计算。

5 结论

我国现行路面设计方法是以常规荷载为依据的，对于超重载交通，规范尚未提及，以致造成路面结构的早期破坏。在重载沥青路面结构设计中，可采用多指标体系，包括路表弯沉、整体性基层和底基层的层底拉应力等。通过重载交通路面设计方法研究，延长路面的使用寿命，大大提高通行能力。

参考文献

[1] 刘颖.重载道路路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2001

[2] 胡昌斌，黄晓明.重载交通沥青路面典型早期破损与成因分析.[J].福建建筑.2005

[3] 王新忠.重载交通沥青路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2005

[4] 王冀蓉.重载长寿命沥青路面设计轴载分析.[D].[硕士论文].长沙：湖南大学.2007

[5] 符力国.重载交通沥青路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2007

第4篇

论文摘要：主要对高等级公路沥青路面层间处理技术问题进行了探讨，首先概述了路面结构设计的目标和方法，然后分析了沥青路面层间状态的影响因素，最后探讨了沥青路面层间的处理技术。

论文关键词：高等级公路；沥青路面；层间

1 路面结构设计理论

1.1 路面结构设计的目标

路面结构设计的基本目标就是在道路的使用寿命期限内不发生损坏，这个目标看似简单，实则很难做到，这就需要在路面结构设计时要充分考虑多个方面的因素，比如环境因素、材料因素、荷载因素、结构因素以及经济因素等等，通过这些因素的综合分析和评判，最终才可能选择一个符合实际、性价比较高的设计方案。具体而言，路面结构设计有抗滑性、平整性和耐用性三个衡量标准，抗滑性从传统意义上而言并不属于路面结构设计的内容，但是随着高等级公路的日益增多，汽车行使速度的不断提高，抗滑性越来越受到重视，抗滑性可以通过表层材料的选择和设计来实现；平整性可以减少因为荷载冲击而给道路带来的破坏性，同时可以提高行使的舒适性，由于平整性可以降低对道路的破坏，所以也间接地提高了道路的使用寿命；耐用性是路面结构设计中的核心性能，所有的设计方法都是以此为中心展开设计的，耐用性要求路面有足够的强度已达到抗变形的目的，耐用性代表了道路的设计使用寿命。

1.2 路面结构设计的方法

路面结构设计的方法根据设计机理不同分为三类：基于经验的设计方法、基于力学的设计方法和基于性能的设计方法：（1）经验设计法：包括CBR设计法与AASHTO设计法，CBR的设计思想认为路面应提供足够的质量和厚度从而防止路面层内产生压力变形，CBR的设计简单明确，适用于低等级公路的路面结构设计；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面现时服务能力指数，反映了道路使用者对路面质量的评价，评价值在0到5之间；（2）力学设计法：主要包括SHELL设计法和AI设计法，SHELL设计法把路面看做路基、基层与沥青层三层结构，以厚度、弹性模量和泊松分别表示各层的特征；AI法把路面看成多层弹性体系，各层材料采用弹性模量和泊松比来表征；（3）性能设计法：包括SUPERPAVE设计法和OPAC设计法，SUPERPAVE设计法根据道路的使用性能进行路面和材料的设计，从而达到抗低温、抗疲劳、抗车辙的目的；OPAC法主要考虑了环境因素和交通荷载因素对路面性能的影响。

2 沥青路面层间状态的影响因素

2.1 结构及材料类型影响

当混合料施工不当时容易发生离析现象，特别是混合料最大粒径较粗、沥青层总厚度较薄并三层铺筑时更容易发生这种情况，离析后由于形成了较大的空隙率，从而无法防止路表水下渗情况的发生，而且由于其他原因产生的裂缝无法避免（特别是半刚性基层收缩残生的沥青路面反射缝），所以加大了雨水渗入路面的可能性。冰冻地区的路面，冬季毛细管聚冰导致了在春融期水分过于饱和，加上半刚性基层的透油层效果较差，水分将向上移动积存在基层表面，由于半刚性基层不透水，会导致水分无法从基层排走，如果沥青路面较薄，作用到沥青层底部的荷载压力较大，基层表面机会越容易破坏成灰浆，会影响沥青层的疲劳寿命。 转贴于

2.2 施工管理的影响

施工管理对间层的影响也不应忽视，有些施工单位施工质量控制不严格，在进行基层表面清扫时清扫得不干净、不彻底，导致了间层的粘结不好，造成了层间容易产生相对滑动，另外由于在施工期间施工车辆通行的随意性以及不禁止外来车辆的通行，也会对间层造成严重的破坏。有些施工单位为了降低工程造价，在进行面层摊铺前不对基层进行洒粘层油的工艺处理，或者在洒粘油层的施工中计量不够、油膜不均匀等都会造成层间的粘结出现问题。要解决上述问题，首先要确保加强对基层表面严格的清扫工作，对基层表面粗糙度不合格的局部路段要进行相应的处理，达到技术要求之后，才可以进行粘结层的施工，另外在施工过程中严格进行车辆管理，禁止车辆通行。

2.3 温度和水的影响

沥青对温度的敏感度很高，所以温度对层间材料的影响很大，在夏季高温时期，沥青路面的温度可以高达60摄氏度，在60度高温下进行剪切试验可以发现层间材料此时的抗剪强度已经很小了，所以在夏季高温情况下，层间材料在重力的作用下就容易发生损坏，因此在路面层间结构的设计中要注意温度对层间材料的影响。另外，水的影响也不能够被忽视，半刚性基层具有不透水的特点，水分在基层上方无法扩散而只能滞留聚积，而沥青表面层下面往往设置的是空隙率较大的沥青混合料，其空隙间充满了水分，在车辆行驶荷载的反复重压之下，水动压力会让基层冲刷破坏而软化，沥青层与基层之间会从连续状态转变成半滑动或滑动状态。

3 沥青路面层间处理技术探讨

3.1 粘结层材料功能分析

基层与面层之间的粘结层材料受力情况比较复杂，主要包括压应力、拉应力和剪应力三类受力，另外，由于道路处于自然环境中，不可避免的受到日照、温度、水等因素的影响，所以粘结层材料应该具有以下两个重要功能：（1）抗拔能力，由于汽车轮胎在行驶过程中与路面的摩擦会影响层间的粘结效果，另外启程行驶中的后轮产生的真空泵吸作用也会造成层间粘结的减弱，所以在粘结层材料选择时要注意材料的抗拔能力，否则很容易产生层间分离现象；（2）抗剪能力，如果抗剪能力不足，基层和面层之间往往会出现推移、拥包、两层皮等病害，轻者会影响路面的使用性能，严重的话会威胁到路面使用者的行车安全，所以粘结层材料还要具有较高的抗剪能力。

3.2 透层油的作用机理

透油层主要起到过渡偶合作用，当透油层撒布到基层之后，会在基层上形成一定深度的渗透，这种渗透填充了半刚性基层的表面空隙，形成了一个特殊的结构层，即偶合层，偶合层本身属于基层的一部分，降低了基层材料的模量，从而解决了有机结合料到无机结合料之间的粘结问题。透油层的作用主要体现在以下几个方面：首先提高了路面结构设计的连续性，从多层组合体系转变成连续组合体系；其次，透油层的作用相当于增加了柔性材料结构层的厚度，从而提高了路面结构的抗变形能力；第三，透油层渗入基层后闭合了基层混合料的开口孔隙，增强了基层抵御水破坏的能力；最后，透油层可以避免基层内部水分的蒸发，省去了洒水养护的成本。

第5篇

论文关键词：高等级公路；沥青路面；层间

1 路面结构设计理论

1.1 路面结构设计的目标

路面结构设计的基本目标就是在道路的使用寿命期限内不发生损坏，这个目标看似简单，实则很难做到，这就需要在路面结构设计时要充分考虑多个方面的因素，比如环境因素、材料因素、荷载因素、结构因素以及经济因素等等，通过这些因素的综合分析和评判，最终才可能选择一个符合实际、性价比较高的设计方案。具体而言，路面结构设计有抗滑性、平整性和耐用性三个衡量标准，抗滑性从传统意义上而言并不属于路面结构设计的内容，但是随着高等级公路的日益增多，汽车行使速度的不断提高，抗滑性越来越受到重视，抗滑性可以通过表层材料的选择和设计来实现；平整性可以减少因为荷载冲击而给道路带来的破坏性，同时可以提高行使的舒适性，由于平整性可以降低对道路的破坏，所以也间接地提高了道路的使用寿命；耐用性是路面结构设计中的核心性能，所有的设计方法都是以此为中心展开设计的，耐用性要求路面有足够的强度已达到抗变形的目的，耐用性代表了道路的设计使用寿命。

1.2 路面结构设计的方法

路面结构设计的方法根据设计机理不同分为三类：基于经验的设计方法、基于力学的设计方法和基于性能的设计方法：（1）经验设计法：包括CBR设计法与AASHTO设计法，CBR的设计思想认为路面应提供足够的质量和厚度从而防止路面层内产生压力变形，CBR的设计简单明确，适用于低等级公路的路面结构设计；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面现时服务能力指数，反映了道路使用者对路面质量的评价，评价值在0到5之间；（2）力学设计法：主要包括SHELL设计法和AI设计法，SHELL设计法把路面看做路基、基层与沥青层三层结构，以厚度、弹性模量和泊松分别表示各层的特征；AI法把路面看成多层弹性体系，各层材料采用弹性模量和泊松比来表征；（3）性能设计法：包括SUPERPAVE设计法和OPAC设计法，SUPERPAVE设计法根据道路的使用性能进行路面和材料的设计，从而达到抗低温、抗疲劳、抗车辙的目的；OPAC法主要考虑了环境因素和交通荷载因素对路面性能的影响。

2 沥青路面层间状态的影响因素

2.1 结构及材料类型影响

当混合料施工不当时容易发生离析现象，特别是混合料最大粒径较粗、沥青层总厚度较薄并三层铺筑时更容易发生这种情况，离析后由于形成了较大的空隙率，从而无法防止路表水下渗情况的发生，而且由于其他原因产生的裂缝无法避免（特别是半刚性基层收缩残生的沥青路面反射缝），所以加大了雨水渗入路面的可能性。冰冻地区的路面，冬季毛细管聚冰导致了在春融期水分过于饱和，加上半刚性基层的透油层效果较差，水分将向上移动积存在基层表面，由于半刚性基层不透水，会导致水分无法从基层排走，如果沥青路面较薄，作用到沥青层底部的荷载压力较大，基层表面机会越容易破坏成灰浆，会影响沥青层的疲劳寿命。

2.2 施工管理的影响

施工管理对间层的影响也不应忽视，有些施工单位施工质量控制不严格，在进行基层表面清扫时清扫得不干净、不彻底，导致了间层的粘结不好，造成了层间容易产生相对滑动，另外由于在施工期间施工车辆通行的随意性以及不禁止外来车辆的通行，也会对间层造成严重的破坏。有些施工单位为了降低工程造价，在进行面层摊铺前不对基层进行洒粘层油的工艺处理，或者在洒粘油层的施工中计量不够、油膜不均匀等都会造成层间的粘结出现问题。要解决上述问题，首先要确保加强对基层表面严格的清扫工作，对基层表面粗糙度不合格的局部路段要进行相应的处理，达到技术要求之后，才可以进行粘结层的施工，另外在施工过程中严格进行车辆管理，禁止车辆通行。

2.3 温度和水的影响

沥青对温度的敏感度很高，所以温度对层间材料的影响很大，在夏季高温时期，沥青路面的温度可以高达60摄氏度，在60度高温下进行剪切试验可以发现层间材料此时的抗剪强度已经很小了，所以在夏季高温情况下，层间材料在重力的作用下就容易发生损坏，因此在路面层间结构的设计中要注意温度对层间材料的影响。另外，水的影响也不能够被忽视，半刚性基层具有不透水的特点，水分在基层上方无法扩散而只能滞留聚积，而沥青表面层下面往往设置的是空隙率较大的沥青混合料，其空隙间充满了水分，在车辆行驶荷载的反复重压之下，水动压力会让基层冲刷破坏而软化，沥青层与基层之间会从连续状态转变成半滑动或滑动状态。

3 沥青路面层间处理技术探讨

3.1 粘结层材料功能分析

基层与面层之间的粘结层材料受力情况比较复杂，主要包括压应力、拉应力和剪应力三类受力，另外，由于道路处于自然环境中，不可避免的受到日照、温度、水等因素的影响，所以粘结层材料应该具有以下两个重要功能：（1）抗拔能力，由于汽车轮胎在行驶过程中与路面的摩擦会影响层间的粘结效果，另外启程行驶中的后轮产生的真空泵吸作用也会造成层间粘结的减弱，所以在粘结层材料选择时要注意材料的抗拔能力，否则很容易产生层间分离现象；（2）抗剪能力，如果抗剪能力不足，基层和面层之间往往会出现推移、拥包、两层皮等病害，轻者会影响路面的使用性能，严重的话会威胁到路面使用者的行车安全，所以粘结层材料还要具有较高的抗剪能力。

3.2 透层油的作用机理

透油层主要起到过渡偶合作用，当透油层撒布到基层之后，会在基层上形成一定深度的渗透，这种渗透填充了半刚性基层的表面空隙，形成了一个特殊的结构层，即偶合层，偶合层本身属于基层的一部分，降低了基层材料的模量，从而解决了有机结合料到无机结合料之间的粘结问题。透油层的作用主要体现在以下几个方面：首先提高了路面结构设计的连续性，从多层组合体系转变成连续组合体系；其次，透油层的作用相当于增加了柔性材料结构层的厚度，从而提高了路面结构的抗变形能力；第三，透油层渗入基层后闭合了基层混合料的开口孔隙，增强了基层抵御水破坏的能力；最后，透油层可以避免基层内部水分的蒸发，省去了洒水养护的成本。

3.3 下封层材料的要求

第6篇

关键词：沥青混凝土，质量控制

 

沥青路面以造价低、工期短、行车舒适等优点，占据着我国公路建设的重要位置。但是由于原材料质量较差，施工设备及施工工艺落后等原因，是造成沥青路面施工质量较差的现象，往往今年铺，明年补，新建公路路面不到一年又再成为“万补路”，为此，在群众心目中，沥青路面成为一种等级较低的路面结构，而往往选择用水泥混凝土路面来代替沥青混凝土路面。其实沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，同样属于“高等级路面”，沥青混凝土路面与水泥混凝土路面相比较，还具有以下优点：

（1）沥青混凝土路面属于柔性路面，耐磨、振动小、有良好的抗滑性能、行车舒适性好。

（2）对汽车噪音减少效果比较理想。

（3）路面平整，无接缝。

（4）工期短，养护维修简便，适宜分期修建。

为了贯彻沥青路面“精心施工，质量第一”的方针，使铺筑的沥青混凝土路面更坚实、平整、稳定、耐久、有良好的抗滑性，确保沥青混凝土路面的施工质量，我想和大家谈谈我的几点体会。

1 沥青混凝土路面施工准备工作

1.1 沥青混凝土所选用粗细集料、填料以及沥青均应符合合同技术规范要求，确定矿料配合比，进行马歇尔试验。

1.2 路缘石、路沟、检查井和其他结构物的接触面上应均匀地涂上一薄层沥青。

1.3 要检查两侧路缘石完好情况，位置高程不符要求应纠正，如有扰动或损坏须及时更换，尤其要注意背面夯实情况，保证在摊铺碾压时，不被挤压、移动。

1.4 施工测量放样：恢复中线：在直线每10m设一钢筋桩，平曲线每5m设一桩，桩的位置在中央隔离带所摊铺结构层的宽度外20cm处。水平测量：对设立好的钢筋桩进行水平测量，并标出摊铺层的设计标高，挂好钢筋，作为摊铺机的自动找平基线。

2 沥青混凝土路面的质量控制

以往的沥青路面，混合料的拌和设备、摊铺设备和碾压设备都较为落后，拌和机普遍都是直排式和滚筒式，不具备二次筛分和不能严格按配合比进行生产，甚至有时采用人工拌合，导致混合料的质量难以保证。摊铺设备相对比较落后，有时仅限于人工摊铺，造成混合料路面离析、路面不平整、横坡度等质量难以保证。

2.1 沥青混合料的拌合

2.1.1 拌和设备。为保证沥青混合料的质量，应选用先进的拌和设备，如帕克（parker英制)、柏拉希（burladi意制）、巴布格林（babgeen德制）和我国西安生产的LB-2000型拌和站等等。论文写作，沥青混凝土。

2.1.2 拌和质量控制。

2.1.2.1 确定生产用配合比 。 根据马歇尔试验结果，并结合实际经验通过现场试铺试验段进行碾压实验论证确定施工用配合比，并投入批量生产。

2.1.2.2 经常检查混合料出料时的温度,出料温度应控制在160±5℃为宜.

2.1.2.3 出料时应检查混合料是否均匀一致、有无白花结团等现象,并及时调整.

2.1.2.4 拌好的热拌沥青混合料不立即铺筑时，可放入保温的成品储料仓储存，存储时间不得超过72h，贮料仓无保温设备时，允许的储料时间应以符合摊铺温度要求为准。

2.2 混合料的运输。

从拌和机向运料车放料时，应自卸一斗混合料挪动一下汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。运输时宜采用大吨位的汽车，以利于保温，同时车厢应该上帆布，起保温、防雨、防污染作用，运输中混合料温度降低不少于5℃。论文写作，沥青混凝土。

混合料的运输车辆应满足摊铺能力，在摊铺机前形成不间断的车流，具体可按以下公式计算：

N=1+T1+T2+T3/T+d

T--每辆车容量的沥青混合料拌和，装车所需时间min。论文写作，沥青混凝土。

t1t2--运输到现场和返回拌和站的时间。

t3--现场卸料和其他时间。

d--备用汽车数量。

2.2.1 除了进口摊铺机外，我国近几年也有比较先进的摊铺设备，包括陕建ABG系列，镇江华通WLTL系列，徐工集团的摊铺机等。

2.2.1 摊铺质量控制

2.2.2.1 摊铺时必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺。

2.2.2.2 当摊铺机不能全幅路面施工时，应考虑用两台或三台摊铺机排列成梯队进行摊铺。相邻两幅之间应有重叠，重叠宽度宜为5-10cm,相邻的摊铺机宜相距10-30m,且不得造成前面摊铺的混合料冷却。

2.2.2.3 用机械摊铺的混合料,不应用人工反复修整。

2.2.2.4 当高速公路和一级公路施工温度低于10℃，其他等级公路施工气温低于5℃时，不易摊铺，当施工中遇雨时应立即停止施工，雨季施工时应采取路面排水措施。

2.2.2.5 及时检查路面的厚度，平整度，横坡度等指标。

2.3 碾压

沥青混合料的碾压分为初压、复压、终压三个阶段，初压时宜采用6-8T的双轮压路机，沥青混合料温度不低于120℃，从外侧向中心碾压，复压宜用8-12T的三轮压路机或轮胎压路机，，也可用振动压路机代替，沥青混合料温度不低于90℃，终压宜采用6-8T的双轮压路机，沥青混合料温度不低于70℃，使路面达到要求的压实度并且无显著轮迹，整个过程为“轻-重-轻”。为防止压路机碾压过程中沥青混合料沾轮现象发生，可向碾压轮洒少量水、混有极少量洗涤剂的水或其他认可的材料，把碾轮适当保湿。

2.4 接缝、修边和清场

沥青混合料的摊铺应尽量连续作业，压路机不得驶过新铺混合料的无保护端部，横缝应在前一次行程端部切成，以暴露出铺层的全面。接铺新混合料时，应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青，然后紧贴着先前压好的材料加铺混合料，并注意调置整平板的高度，为碾压留出充分的预留量。相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。论文写作，沥青混凝土。横缝的碾压采用横向碾压后再进行常规碾压。修边切下的材料及其他的废弃沥青混合料均应从路上清除。

3 结构组合

3.1 沥青路面层宜采用双层或三层式结构,至少有一层是I型密实级配，以防止雨水下渗。三层式宜在中面层采用I型密实级配，下面层根据气候，交通量采用I型或II型沥青混凝土。

3.2 不宜采用沥青碎石作为路面结构层，因为沥青碎石空隙率不具备具体指标，且混合料不加入矿粉，对沥青路面的质量控制较困难。

3.3 不宜采用一层罩面形式，特别是对旧混凝土路面铺筑沥青混凝土路面进行改造过程中，经过各个例子证明，采用单层罩面或沥青路面总厚度过薄，极易出现反射裂缝，因此，沥青路面结构层不宜太薄，根据路基情况交通量等因素，对结构层进行合理设计。

3.4 在裂缝较多和路基强度不理想的情况下，可考虑在底层加铺一层土工布或土工格栅。论文写作，沥青混凝土。论文写作，沥青混凝土。

3.5 为减少路基或旧水泥路对沥青路面的影响，可在路基面或水泥路面设一层应力吸水膜。

4 其他控制

4.1为提高沥青路面抗老化、高温稳定性等指标，可在沥青中掺入改性剂生产的改性沥青，或者直接购买厂家出口的改性沥青。

4.2沥青材料的选择根据路面型、施工条件、地区气候、施工季节和矿料性质因素决定，一般热区宜采用AH-70,温区宜用AH-90。

4.3 矿粉宜选用石灰石，白云石等磨细的石粉，并检查其颗粒组成、比重、含水量、亲水系数等。

4.4沥青混合料的沥青用量应严格控制，按目标配合比的用量加减0.3%，进行马歇尔试验，确定生产配合比的沥青最终用量，同时，应注意油石比接近低限为宜，并避免出现泛油等病害。

5 结束语

5.1 沥青路面结构设计是路面设计的一项重要工作，做出正确的设计，可保证沥青路面的使用年限，提高路面的使用年限。

5.2 先进的施工工艺和设备，严格的质量控制是保证沥青路面施工质量的重要措施。

参考文献

［1］JTJ 014-1997《公路沥青路面设计规范》

［2］JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

［3］JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》

第7篇

[关键词] 沥青路面；早期破损；防治措施

[Abstract] Illustrates the types of damage of asphalt pavement and analyzes the seasons of damage of asphalt pavement from both internal and external factors. At the same time, this paper puts forward the prevention from three aspects of material selection, design and construction, and analyzes the disposal method of the damage of asphalt pavement.

[Key words] asphalt pavement；early damage；prevention

中图分类号：U416文献标识码： A 文章编号：

1 前言

据相关资料统计，截止2012年底我国高速公路通车里程达9.56万公里，这其中沥青路面所占的比重非常大，沥青路面结构的早期破坏问题也日益突出。调查表明，许多公路通车一至两年以后，甚至不到一年，其沥青面层就产生了大量麻面、松散、掉粒、唧浆、坑洞、网裂等破坏现象，结构内部剥蚀程度相当严重。

2 沥青路面早期破损类型及产生原因

2.1裂缝类

裂缝主要表现为龟裂、网裂和各种形式的纵横裂缝。路面裂缝使雨水很容易渗入沥青混凝土路面的面层、基层甚至土基内部，形成对路面的浸泡，降低了路基、基层的结构强度和面层的耐久性。

根据裂缝产生的原因，又可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝主要是沥青路面在行车荷载作用下而产生的裂缝。非荷载型裂缝主要是温度收缩裂缝和温度疲劳，温度收缩裂缝一般起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸, 且随着时间的增长、沥青的老化, 沥青面层的抗裂缝能力逐年降低, 温度收缩裂缝也随之增加；温度疲劳裂缝由于环境气温反复升降，在沥青面层中产生的温度应力日复一日地反复作用在沥青面层中，沥青面层产生疲劳开裂。

2.2 变形类

沥青路面变形类破损主要包括车辙、波浪、拥抱。车辙主要出现于行车轮带处，是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层中材料的侧向位移产生的积累所形成的永久变形。车辙的产生主要是在高温和荷载的综合作用下，荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限,使流动性变形不断积累,形成流动变形和失稳性变形。

波浪和拥抱的产生主要是由于沥青面层过厚、热稳定性差、面层与基层之间的粘结强度低，在车辆荷载水平作用下产生推移，形成高低不平的波浪形变形，严重时形成拥抱。

2.3 松散类

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黏结力是颗粒脱落的主要原因。

2.4 泛油类

泛油是沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动, 使表面有过多沥青的现象。油石比偏大是出现泛油现象的主要原因，另外，高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后，如沥青与矿料的黏结力不足, 沥青很快就会从集料表面剥落并向上移动，也会产生更严重的泛油现象。

3沥青路面早期破损的预防

预防沥青路面早期破损的出现，主要从材料的选择、结构设计、施工控制这三个环节入手。

3.1 材料的选择

在寒冷、阴湿地区，要选用稠度小、针入度大和低温延度大的沥青，以提高混合料的低温抗裂性；骨料优先选用碱性石料，且级配良好、针片状含量少，当采用酸性石料时，必须掺入抗剥离剂等活性物质，改善石料和沥青的粘附性；在高等级公路施工中，尽量采用改性沥青，提高沥青的粘度和稳定性。

3.2 路面结构设计

对于沥青面层的设计，最主要的是要选择合理的沥青面层级配类型。按照美国对Superpave和SMA的综合研究，对沥青混合料要求目标空隙率控制在4%左右。但一般认为，沥青混合料的设计空隙率控制在3%~5%的范围内是适宜的，这可同时兼顾混合料的高温性能和水稳定性。至于空隙率与构造深度的矛盾,可以考虑同时采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和改性沥青。

3.3 路面施工要求

由于施工工艺和程序控制不严格造成的路面缺陷主要有以下几方面：一是路面离析和不均匀严重，这样容易造成局部渗水，使路面出现病害；二是施工中压实不足，由于片面追求平整度，不能在温度较高的时候及时压实，不敢采用轮胎压路机，这样就造成了路面表层看起来很平整，通车不久就很快衰减；三是施工污染。沥青面层一般分为二层或三层，施工中把路面底层弄脏了，造成了层与层之间形成不了一个有机的整体，从而降低了路面结构层的承载能力。

因此，一定要严格控制施工工艺和程序，保证沥青混合料压实度、厚度及平整度达到设计和规范要求；有条件的话可采用大动力机械拌和设备，以便更好做到沥青混合料拌和均匀、油石比控制准确。

4 沥青路面早期病害处治措施

目前，国内外对沥青路面小面积早期损坏的修补方法有：传统修补方法、红外辐射修补方法及热辐射加热修补方法。

4.1 传统修补方法

传统修补方法是先划出所需修补坑槽的轮廓线，沿轮廓线用切割机切割至坑底稳定部分。然后用风镐、液压镐或铣刨机去除沥青路面的损坏部分, 将开挖后的沥青块、尘土、废渣清扫，废渣的清除要见到稳定面为止，同时将坑边四周的杂物清理干净。接着，喷洒粘层油，采用的粘层油可用改性乳化沥青或石油沥青，用量一般为0.4kg/，用手工或小型机具喷洒进坑槽及坑槽周边。最后利用综合养护车在现场拌制沥青混合料并将其填入坑槽, 摊平后用压路机压实。

4.2 热辐射加热修补法

热辐射加热修补方法是利用辐射加热技术来加热损坏的沥青路面，然后在补充些新的沥青混合料、摊平、压实。该方法类似于再生路面，这是因为两种方法都会利用原路的废旧沥青混合料，不同于再生路面的是，热辐射加热修补法没有将新的混合料与旧混合料混合，而是采用加热的方法将二者结合在一起。

4.3 红外加热修补法

红外加热修补是以液化石油气为燃料加热红外线辐射板, 利用红外线辐射加热损坏路面, 然后摊平并压实。这种方法与热辐射加热修补方法相似，只是加热的方式不同。

综上三种处治方法，后两种方法虽然无废弃旧料, 环保性较好，但由于没有对原路面结构进行深层处治，不能对病害进行较为彻底的处治。

5结语

沥青路面技术及新材料日新月异，为解决我国沥青路面早期破损问题，我们必须在学习新技术、应用新材料、认真总结自身经验教训的基础上开拓进取、深化研究。

参考文献:

[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]邓学均.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社,2001.

第8篇

关键词：半柔性复合路面，路面排水，设计

Abstract: will the larger gap rate asphalt mixture surface drainage and half a flexible complex pavement two kinds of advanced technologies combined with the structure design is the new concept, this paper, based on the provincial highway measured, with the help of the existing asphalt pavement design and application at home and abroad, through the simulation and test, analyze the pavement structure of the feasibility and rationality.

Key words: a flexible compound road, the road drainage, design

中图分类号： S276 文献标识码：A 文章编号：

半柔性复合路面最早为法国作为耐热用的面层，采用“Salviacim”施工法用在科涅雅克航空港的飞机跑道上。之后欧洲多个国家各自独立地继续对半柔性复合路面进行了多项研究，发表了有关半柔性复合路面材料的力学性能和路面结构设计计算方法的论文与报告，证实半柔性复合路面可以提高路面的高温稳定性并延长路面使用寿命。

高等级公路沥青路面防排水设计是路面设计的重要组成部分，设有大空隙率沥青混合料表层的排水性沥青路面可以迅速排除路面水，保证路面良好的使用性能和行车安全。

1 半柔性复合式路面结构排水设计关键技术

排水路面设置大空隙透水性沥青混合料表层，其与传统密集配沥青路面相比，结构上进行了透水表层的替换，通过表层材料的改善来提高路面表面性能，使雨水渗入到排水层内并沿路面横破、纵坡及配套排水设施从路侧向排除路面体。从结构功能和使用耐久性角度出发，必须加强其与下承载层的粘结效果、阻隔雨水从表层内再向下渗透。

复合式路面结构涉及刚性、柔性两种路面结构形式，材料差异大，须考虑两种不同材料的紧密结合及沥青面层因下层为水泥混凝土刚性大而出现剪应力增大的问题，而且水泥混凝土路面板上存在接缝，使得复合结构中奇异部位突出，会在这些位置上出现反射裂缝。反射裂缝本身对罩面层的使用性能影响不大，但环境因素的负效应（雨水、氧化）常常使裂缝迅速扩散，从而缩短沥青面层的寿命。

因而半柔性复合式路面结构排水设计关键技术是：沥青路面与水泥混凝土路面的层间粘结、水泥混凝土路面的反射裂缝及沥青面层抗剪应力的问题。

2 结构层设计

依据交通量及其状况和公路等级对路面的要求及有关公路设计规范，结合沿线地形、水文、地质、气候以及筑路材料的分布情况等，以安全耐久、适用舒适、环保经济、和谐美观、因地制宜、合理取材、利于施工及养护等原则，结合高等级公路路面施工经验和材料供应，以BZZ-100为设计标准荷载,混凝土设计弯拉强度标准值为：0.5Mpa，设计年限：50年（长寿命路面设计），充分考虑超、重载车辆的情况，按全寿命周期成本理念进行路面结构组合及厚度计算。

根据各个结构层不同的厚度，组合成25种不同的计算工况，分析各种计算结构可以得出以下结论：

1）路表计算弯沉ls

上面层厚度变大，ls先迅速变大，达到一定峰值之后又迅速变小，最终趋向稳定，这说明增加上面层的厚度并不能对ls产生最终影响，当上面层厚度大于4cm已经没有必要。

2）对上面层底的最大拉应力σms

随着上面层厚值变大，σms值出现了近似波浪的变化曲线。在3cm厚时，σms出现最大的压应力。当其厚度超过一定值时，上面层均处于受压状态。

3）下面层层底拉应力σmx

上面层厚度的变化时，σmx首先迅速增加，然后又趋向平稳，并有一定增加趋势，这说明上面层厚度的增加并不能降低σmx，反而带来不利的影响。基层厚度变大时，σmx首先出现一个上凹的抛物线形式，而后又出现下凹的形式，达到峰值后，σmx值的变化速率较小。底基层对σmx的影响波动较大，没有规律可循。

4）基层层底最大拉应力σmj

上面层的厚度变化时，σmj值的变化出现近似上凹抛物线的形状，但当厚度大于4cm厚，σmj值变化非常平稳，当厚度超过一定值时，对σmj的影响已经很小，这说明上面层的厚度无需很大。

5）对基层层底拉应力σmd

上面层和下面层厚度变化时，σmd值的变化虽然有一定的波动，但是整体上呈下降趋势。基层和底基层的厚度变化时，σmd近似成直线下降，并且下降速度越来越慢。

6）土基顶面压应变εmt

底层与底基层厚度变大，εmt近似成直线下降，当超过20cm时下降速度越来越慢，当基层和底基层厚度分别超过25cm后，εmt变化已经非常小，这说明增加基层和底基层的厚度能有效地降低土基顶面的压应变。

由于复合式路面疲劳应力水平低于普通混凝土路面，在相同的设计寿命时水泥混凝土板和普通混凝土面板可减薄约1～3cm，但由于路面设计和施工中的众多不利因素，从路面的耐久性和可靠性出发，不宜过多减薄水泥混凝土层的厚度，这也符合刚性路面厚度的发展趋势。

基于以上结论分析得出最优的组合结构形式为：3cm透水沥青上面层+粘结层封层+10cm半柔性复合沥青混凝土下面层+30cm 5%水泥稳定碎石基层+30cm 3%水泥稳定碎石底基层+15cm天然砂砾底层。

3 粘结层设计

层间连续状态对上部结构层层底压应力的大小存在显著性影响，层间结合状态发生变化，会改变层间的受力情况。若是相邻结构层整体性很差，即使只在竖向荷载的作用下，其层底也会产生很大的拉应力。车辆的启动、制动和转弯，层底会产生更大拉应力，并且层间也会产生很大的剪切力，这样路面结构容易发生结构性破坏。因此较差的层间粘结状态将会严重缩短路面的寿命。因此，为提高透水性沥青路面的耐久性能，必须加强透水面层与半柔性复合下面层之间的粘结性能。层间的粘结力主要是由沥青混合料和介于透水面层与半柔性复合下面层之间的防水粘结层材料提供。

排水性沥青路面对粘结层材料的要求与桥面防水层材料十分相似。在对众多桥面防水层材料的使用性能进行调研的基础上，选择SBS改性沥青和橡胶粉改性高粘度沥青。根据排水性沥青路面粘结层材料的技术要求，对这两种材料的基本性能进行全面测试，进行的试验有：透水性试验、拉拔试验、剪切试验等。

从表3可以看出，两种材料对防水要求均能满足。根据前面对粘结层性能进行拉拔和剪切试验的数据分析表明，两种粘结层材料的剪切强度数值都在1.80MPa以上。考虑剪切试验中40°剪切角及工程中1.3的保证系数，两种粘结材料对应粘结层的剪切强度允许值也在0.84MPa以上，说明这两种材料均满足透水沥青路面抗剪强度要求。由于是在水泥混凝土板上加铺沥青面层，其散热性能差于普通沥青路面，并且在水泥混凝土板上罩面要求沥青混凝土具有较好的抗变形能力（从考虑防治反射裂缝和水平推移的角度出发）。要求沥青面层内部的高温稳定性更高。改性沥青较普通沥青具有更优越的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳耐老化、抗水损害的性能。所以采用改性沥青混凝土加铺水泥混凝土路面更能满足其对路用性能的要求。并且由于改性沥青的粘度较高，高温稳定性好，对抵抗高温状态下的水平剪切、提高沥青混凝土加铺层与水泥混凝土路面板的粘结有很大的帮助。

4 结论

第9篇

【关键词】沥青路面病害防治及对策

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

沥青路面的病害现象及产生原因

（一）裂缝

沥青路面在建成之后常会出现各种裂缝，裂缝最初产生的时候对沥青路面的使用性能并不会造成影响，但随着雨水对路面的侵蚀，就使得路面的强度大大降低，再受行车负荷的影响，就会对沥青路面的结构造成严重的破坏。

沥青路面的裂缝因为表现形式不同，主要分为横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝三种形式。一般纵向裂缝由于地基与填土在横向分布不均匀造成的，一些旧路地基拓宽的地段，对土质台阶处理不规范、分层填筑时的厚度不严格等造成；横向裂缝则是因为温度应力的作用而导致的疲劳裂缝。

引起沥青路面裂缝的因素主要包括：沥青的等级和品种，组成沥青的混合料、面层的厚度、基层材料的收缩性以及土基和气候等。

车辙

由于行车的超负荷作用，使得路面结构层与土基等材料发生了侧向位移，长时间中造成的变形。一般对沥青路面车辙深度产生影响的因素主要包括内外两方面，内部因素是指沥青路面的结构与沥青混凝土本身，外部因素则是气候、交通量与交通组成等。

沥青路面的车辙生成的原因包括：沥青混合料过大的油石比；表面过度的磨损；雨水侵入了沥青路面混凝土的内部；基层夹层的不稳定。

松散

松散出现在沥青路面的表面，是沥青路面最常见的一种病害，因为路面磨损大、粗糙多坑，同时表层剥落，这样对行车安全也产生了极大的影响。

形成沥青路面松散的原因主要是因为沥青混合料中沥青的含量偏低，油石的比例偏低，从而沥青与集料的粘结性十分差；施工时气温低，影响压实度的大小，从而也在沥青面层留下了很大的空隙，在车辆负荷行驶是易造成沥青面层的松散；基层本身强度的松软，骨料材质的选择等。

（四）水损害

沥青路面本身存在水分，又长期受到交通与温度的作用，十分会逐渐进入到沥青和集料的层次中，同时受到水动力的影响，沥青摸住家从集料表面剥落，使得集料之间的粘结力大大的降低甚至丧失，这样就对路面造成了破会。

一般形成沥青路面水损害的原因主要包括：材料、设计、土基与基层、施工以及车辆超载等方面。

冻胀和翻浆

沥青路面的冻胀与翻浆，指的是路面在冻融时期，因为受到水的侵入以及路基土的土极差的稳定性，所以在速冻的作用之下，路基上层长时间积聚的水分就会出现冻结，从而引起路面胀起而开裂。

一般沥青路面的冻胀和翻浆主要受到五个因素的影响，其中水、土以及温度是三个自然因素，另外则是路面和行车荷载两个因素。

沉陷

沥青路面的沉陷，是最为普遍常见的一种病害，其特点主要是面积大，而且所涉及到的路面结构层次较深，一般在挖方段与填挖交界处比较常见。

引起沥青路面沉陷的原因主要是：1.土质路堑排水不通畅、路基湿润等原因造成的局部下沉；2.路面强度与交通量不能相适应而产生的疲劳破坏；3.路基或者基层迁都不足，以及填挖路基的强度也不相一致；4.桥头路面不均匀你的沉降。

沥青路面病害的解决对策

针对上述所述的沥青路面病害的产生原因，在解决问题时也主要从施工材料、设计、施工质量、养护以及交通管理等五个方面进行。

（一）施工材料的选择

在施工材料方面要根据沥青路面的结构进行合理的选择，例如多选择低温劲度小、温度敏感性差、优质沥青和矿料等。只有这些混合料的优良性能也才能有效的减少沥青路面的各种病害现象的产生。

（二）精心设计

一般而言，在公路工程中，设计的质量决定了工程的质量，因此在设计前需要从实际着手。一般要从气候、地质、水文、材料以及交通量等方面进行具体的调查和研究，将各种因素进行综合考虑，以此来决定路面结构、材料、结构层的厚度等。

沥青路面在设计过程中需要注意的问题指的有，结构层的类型、路面结构设计参数、隔层材料的组合设计、防水与排水的设计等。

（三）施工质量的管理

沥青路面施工过程中，要严格按照质量管理要求进行，对质量保障体系不断健全发展，旨在实现管理的目标性、条理性，将岗位责任制明确到位。同时对施工工程进行严格的检查、控制与评定，保证实现施工的质量。

在施工过程中，除了对施工工艺与使用机械设备的要求外，还需要制定相对完善的施工方案来指导，以确保沥青路面施工过程中的压实度能够达到规范的要求，并且施工人员也务必做到在软基处理时一定要严格按照设计执行，提高处理过程中的施工质量。除此之外，在施工结束之后还要注意路面的养护，从根本上对沥青路面病害进行防治。

（四）养护

对沥青路面的养护，不仅要加强管理，还要保证路面的清洁，保证排水性能的良好，能够及时的对各种病害现象进行科学的处理，防治病害的进一步发展。

对交通加强管理

一般而言，交通对沥青路面的影响比较大。因而在养护之外，对沥青路面的保护还要加强交通管理，这个时候要对大型的超载车限制通行。同时要在不同的季节，进行不用的管理。例如，夏季在一些持续高温的时段中，运营管理单位可以将重车的出行时间安排在夜间或者凌晨，这些时间段中气温比较低，因而对沥青路面的危害比较小。此外，还要禁止带钉的轮胎对沥青路面的磨损，甚至说也可以限制这种轮胎的使用。

结论

总而言之，在沥青路面中所存在的各种病害现象对于交通，将会带来各种隐患，从而这也必然成为一种不容忽视的问题。然而通过分析之后，我们得出的结论是解决沥青路面的病害现象，最有效的就绝对策就是要认真的选择材料、精心设计，同时对施工过程中环节严格对待，并做好养护工作，加强沥青路面的交通管理，这样就能极大的避免病害现象对沥青路面的破坏。

参考文献

[1]唐业清，万墨林，建筑物改造与病害处理.北京中国建筑工业出版社.2003年

[2]刘利军.沥青路面修补技术[J].中国公路.2005年

[3]杨光.公路施工技术要求[M].南方交通出版社.2004年

[4]王振.沥青路面平整度探悉[J].交通科技信息.2005年

第10篇

关键词：沥青路面；集料；级配；结构设计；I法；贝雷法；Superpave；

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：

1前言

2003年以前，我国大部分的高速公路沥青路面面层结构厚度几乎都是4cm的沥青混凝土上面层加上5cm沥青混凝土中面层再加上6cm沥青混凝土下面层[1]。在执行规范的时候，相关部门没有根据当地的实际情况，对技术要求进行科学的、辩证的分析；没有根据当地的材料、施工水平、经济实力，尤其是使用多年的成功经验，规定更具体的指标。当然采用SBS、SBR、PE改性沥青和PR颗粒改性剂或同时使用多种措施，提高沥青混合料的高低温性能，这些措施无疑是起到了一定的作用，但是，一吨改性沥青的价格比普通重交沥青高50%，抬高了高速公路的造价。因此，寻求一种经济合理技术上可行的方法，即立足当地材料，从集料的级配入手，就可提高沥青混合料的高温路用性能的方法是非常必要的。本文针对湖南省的气候特点，通过计算分析，提出适合湖南省气候区的集料级配建议范围，以及经过试验路段的验证结果，供设计和施工者参考。

2 集料组成的理论研究

2.1“I”法

该法是20世纪70年代国际上经过研究提出的方法，其计算公式[1]为：

P=P0Ix

式中：P为不同粒径d处的通过率（%）；P0为最大公称粒径D处的通过率（%）；I为通过率系数；x为级数，x=3.32Lg(D/d)，即粒径每递减1/2为一级。

2.2“贝雷法”

该法由美国伊利诺伊州交通部Robert D.Bailey先生发明，经过Heritage Research Gyoup近十年的内部使用和普渡大学进一步研究、实践和验证，认为该方法设计的沥青混合料具有良好的骨架结构，同时可以达到密实的效果。 “贝雷法”设计依据的数学模型是平面模型。根据该数学模型，沥青混合矿料组成中可分为形成骨架的粗骨料和形成填充的细集料。形成填充的粒径与骨料直径的关系根据圆形与片状的不同，其系数大致为0.15~0.29；为了统一考虑，形成第一级填充的细集料平均直径为公称最大粒径的0.22倍，即公称最大粒径乘以0.22为主要控制粒径，其设计原理是级配要求细集料的体积数量等于粗集料空隙的体积。同样，细集料也按照此原理分成细集料中的粗集料与细集料中的细集料，并形成依次的填充状态。

为了约束粗集料部分的离析现象和压实不稳定性，对级配的粗集料部分组成提出按CA比控制，即CA比=（D/2粒径处的通过率-F1粒径处的通过率）/(100%-D/2粒径处的通过率)。同样，为了保证第二级和第三级形成嵌挤状态，采用FAC比和FAF比对级配的细集料部分的嵌挤进行约束，即FAC比=F2粒径处的通过率/F1粒径处的通过率；FAF比=F3粒径处的通过率/F2粒径处的通过率。

式中：D为公称最大粒径处，D/2为公称最大粒径的1/2处；F1为粗细集料的分界点，在公称最大粒径的0.22倍处，是形成嵌挤的第一级分界点；F2为第二级分界点，为F1的0.22倍处；F3为第三级分界点，为F2的0.22倍处。

2.3“I”法与“贝雷法”之间的联系

由“I”法的通过率P=P0Ix，令x1为最大公称粒径1/2处的指数，x2为最大公称粒径0.25倍(采用林秀贤教授的建议值)F1处I的指数，x3为F2处I的指数，x4为F3处I的指数，代入公式x=3.32lg(D/d)，得x1=1,x2=2,x3=4,x4=8，代入“贝雷法”的粗细料率AC、FAC、FAF的计算公式，得

AC=(P0×I-P0×I2)/100%-P0×I)

FAC=I2

FAF=I2

通过上述推导建立了AC、FAC、FAF与“I”法之间的联系，“I”法计算集料级配时，当集料从中心控制点（最大公称粒径的0.22倍，实际上是最大公称粒径的0.25倍），上面通过时（细型），d＞2.36mm时，I=0.73~0.79；d＜2.36mm时，I=0.69；当集料从中心控制点下面通过时（粗型），I=0.64~0.70（表1、2）

表1：集料在D处的通过率90%时的值

表2：集料在D处的通过率90%时的值

3湖南地区高速公路沥青路面的集料级配和结构设计

湖南省位于长江以南,纬度偏低,为大陆性特征明显的中亚热带季风湿润气候。春季雨水较多，夏季高温多雨，秋季秋高气爽， 冬季比较寒冷。年降雨量偏大，沥青混合料的水损害的可能性较大，在路面的集料设计和结构设计时，主要应考虑路面的高温和低温性能及抗水性能。高温要求和低温要求发生矛盾时，应以提高其高温抗车辙能力为主，兼顾低温抗裂性能的需要，在减少4.75mm及2.36mm的通过率的同时，适当增加0.075mm的通过率，使其级配范围成S型，并取中等或偏高水平的设计空隙率。Superpave要求设计空隙率为4%，当施工压实度达到97%时，竣工的空隙率≤7%，这是为防止渗水的界限。大量资料已经证明，当空隙率＞8%，特别在8%～12%间，渗水严重，同时在空隙率＜5%时，沥青老化很轻微，而空隙率>7%后，沥青老化则急剧增大。如设计空隙率太小，例如＜3%，甚至2.5%，则在高温时，由于沥青膨胀而造成泛油或车辙，也已为实践所证明。Superpave施工指南建议，沥青路面结构层厚度应等于或大于集料最大公称尺寸的3倍，对粗的混合料，结构层厚度应大于集料最大公称尺寸的3倍。按此原则，AK-13最大公称尺寸为13.2mm，则路面结构层厚度应大于等于4cm，AC-16Ⅰ最大公称尺寸为16.0mm，则路面结构层厚应大于等于5cm，AC-20Ⅰ最大公称尺寸为19mm，路面结构层厚度应大于等于6cm，AC-25Ⅰ最大公称尺寸为26.5mm，则路面结构层厚度应大于等于8cm。这个原则正逐渐被认可，按此原则确定的路面结构层厚度在施工中更便于压实，混合料离析程度减轻，使用效果也相对更好。从路面结构的受力分析：上面层主要受剪应力、压应力、弯拉应力，中面层主要受压应力，下面层主要受弯拉应力。 剪应力不足容易形成沥青路面的推移，压应力不足容易形成沥青路面的压密型车辙，弯拉应力不足容易形成沥青路面的弯拉疲劳裂缝。从结构受力的角度考虑，结合湖南气候的特点、集料的级配组成，设计上面层、中面层时应采用集料从中心控制点下面通过的骨架密实结构，用I=0.70-0.79计算级配组成。根据林秀贤教授的研究，上面层I 为0.64~0.65 ，适用于大交通和高温地区，要求的压实功比较大；中面层和下面层采用集料从中心控制点上面通过的悬浮密实结构，抗拉强度大，较易压实，I=0.79 时CA比接近0.8的极限，为防止推挤，粗集料尽量采用I的中值，即0.76附近为宜；厚度应为最大公称粒径的3倍为宜（表3）。

表3：湖南地区沥青路面面层集料级配和厚度表

4试验路段应用检验结果

2005年，湖南省高速公路工程指挥部经申报批准，成立了“湖南省高速公路路面早期车辙病害及耐久性研究”课题组，依托长张高速公路未完成的10km路面工程，开展了试验研究。试验路铺筑制定了10cm、12cm、13cm的两层结构和15cm、18cm的三层结构，不同沥青胶结料（AH-90、AH-70、SBS、SBR改性沥青），掺加纤维与不加纤维的比较，所有沥青混合料用水泥和石灰代替部分矿粉，不掺加抗剥落剂；根据上述集料级配范围，采用美国SHAP计划提出的体积设计方法(2004规范已纳入），用旋转压实仪成型试件，用车辙试验仪测定沥青混合料的高温路用性能（动稳定度表示）,其室内外部分试验结果如表4所示。

表4：沥青混合料高温稳定性（车辙试验结果）统计表

5结论

由于集料级配采用“I”法设计，以贝雷法检验集料的骨架形成，因此该集料级配满足规范的级配范围（比规范的级配范围窄）。按该级配范围设计的沥青混合料形成一个多级嵌挤骨架密实结构，其结构具有较强的高温稳定性（抗车辙能力），且表面粗糙，可满足抗滑要求；同时，按4%的空隙率设计，施工时严格控制，剩余空隙率在大于3%、小于7%之间，不透水，增加了沥青混合料的耐久性。试验表明：（1）一般上面层若采用改性沥青，每吨沥青胶结料的费用比普通沥青加50%，动稳定度比规范要求的SBS提高2.08倍，SBR提高1.08倍；而普通沥青动稳定度比规范70#提高5.93倍、90#提高2.96倍，说明用增大投资来提高混合料的稳定性，还不如优化集料级配带来的效果。因此，提高抗车辙能力要从集料的质量和级配入手。

（2）级配一定的情况下，用于上面层的70%沥青的抗车辙能力比90#沥青高2倍，中面层高30%，下面层主要以抗弯拉设计，抗车辙能力几乎相当。

（3）如果掺加纤维，沥青用量增加，沥青混合料的拌和时间延长10～15S，要求高温碾压完成，对施工要求较高，局限性比较大；但掺加纤维比不掺加纤维的混合料的动稳定度提高不大—— 90#提高80%，70#提高17%。

参考文献

1 林绣贤, 论Superpave的集料组成与油石比【J】, 石油沥青，2003.17（增刊）：44。

2 杨永顺，房建果，王林, 多级嵌挤密级配沥青混合料的设计【C】中国公路学会, 第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集, 上海：中国公路杂志社，2004：16。

3 中华人民共和国交通部, JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S], 北京：人民交通出版社，2004。

第11篇

关键词沥青路面水损害分析防治措施

中图分类号：TU535文献标识码： A

公路沥青路面在运营过程中，受交通荷载、气候环境等因素影响，不可避免的出现各种损坏现象，使沥青路面的使用功能和使用寿命受到不同程度的降低。大量调查结果表明，各种结构形式的沥青路面在车辆荷载反复作用下，均会出现因结构层内水的作用而产生的损坏现象，简称水损害现象，导致沥青面层产生大量麻面、松散、掉粒、唧浆、坑洞、网裂等，严重削弱了沥青路面的使用性能，大大缩短了使用寿命，也带了巨大的经济损失。

1 产生水损害的水的来源

路面结构层内水的来源大致可以分成以下几种：

(1)路面渗透：降落在路表的水，如果不及时通过路面横坡或纵坡排走，会经由路面的纵横向接缝、裂缝或面层孔隙渗漏到路面结构内部。通过渗漏进入路面结构层内的水是引起路面结构水损害的主要水来源，现行路面排水规范主要排除这部分水。

2 沥青路面水损害的产生机理及病害现象

沥青路面结构在有孔隙水的工作条件下，由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用，进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用，致使水分逐渐侵入沥青与集料的界面，造成沥青膜从集料表面剥落，沥青混合料内部逐渐丧失黏结力，路面结构使用性能下降，从而导致麻面、松散、掉粒、坑洞或唧浆、网裂、车辙等病害发生。

2.1 路表麻面、松散、掉粒

沥青面层在孔隙水压力的反复作用下，使沥青膜从集料表面剥落，混合料中的集料相互之间丧失黏结力而逐渐变软直至松垮，继而因荷载作用产生麻面、松散，在局部松散处，集料颗粒逐渐掉粒、流失，当整条道路发生松散病害以致沥青面层支离破碎，成为碎砾石铺筑而成的低等级道路。

2.2 唧浆、网裂、坑洞

若沥青面层下设置透水性小的基层，从路表连通孔隙及裂缝处下渗的雨水难以透过基层排除而逐渐积聚在基层顶面。在行车荷载的反复作用下，不断产生高速动水压力冲刷基层顶部，使基层顶部结合料流失并和侵入的水混合成灰浆，并从裂缝中被挤压而出，这种现象称为唧浆。随着基层结合料的逐渐流失，面层就随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂，进而发展成坑洞，使路表水更容易进入沥青面层，产生恶性循环，最终导致路面破坏。

2.3 车辙

自由水侵入沥青面层后，在车载作用下，滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，减弱了沥青混合料的黏结力，沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象，还产生了更为严重的剪切破坏现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起，在轮迹带下形成车辙。这种车辙主要出现在行车道上，通常外侧轮迹带上的车辙现象比内侧轮迹带严重。车辙不仅影响行车舒适与安全，还成为降雨后的积水槽，引起更为严重的水损害。

3 影响沥青路面水损害现象的因素

(1)评价沥青路面水损害指标不合理

用水煮法试验评价集料与沥青之间的粘附性存在不合理现象。一方面，集料与沥青的粘附性等级与路面水损害之间的关系没有建立，试验结果受人为主观因素影响很大；另一方面，水煮法只使用了9.5～13.2mm粗集料，事实上，部分细集料为砂，与沥青粘附性较差，没有得到评价。

(2)沥青与集料的粘附性能

集料规格的好坏，直接影响到集料粘附性能、黏结力大小。沥青路面与水泥混凝土路面不同，它对集料的规格要求较高，因为它在相当程度上要依靠集料间嵌锁作用。但在实际施工中，由于质量把关不严，做为集料的碎石针片状含量过高、含泥量大、表面粉尘太多等，直接导致沥青与集料之间黏结力下降，一旦水侵入沥青混合料内部，便会造成水损害发生。

(3)混合料空隙率

设计时，为了考虑沥青路面的抗滑性能，保证路面行车有一定的构造深度，混合料设计空隙率一般都在6%以上，而据有关资料介绍，空隙率在8%～12%之间时，路面水最容易侵入面层。

(4)排水设施

在道路施工中，人们往往比较重视路基和路界地表范围内的排水，采取的措施也很多，而对于路面结构层内部的排水则重视不够，甚至基本没有考虑。我国高速公路普遍采用半刚性基层，路面设计时一般不考虑路面结构层内部排水，反而却普遍设计了埋置式路缘石、砌筑式路肩、浆砌挡墙，这些都妨碍了由各种途径侵入路面结构内部的水分的排出。

(5)其他因素

如道路交通超载严重，温度变化时产生的冻融循环作用，酸雨、车辆渗油对路面的腐蚀，冬季、雨季气候条件下的施工，路面开裂、老化等，均能加速水损害的发生，并形成恶性循环。

4 水损害的防治

对于路面水损害的防治，首先应从路面结构设计与材料选用入手，尽量减少水进入路面结构的可能，并提高路面抵抗水损害的能力；其次是利用路面排水设施，将路面结构范围内的水尽快排除。

4.1 合理的结构设计与材料选用

一是控制设计指标，①严格控制混合料的空隙率，对于密级配沥青混凝土来说，目标空隙率应该控制在4%左右。②现行沥青路面施工技术规范关于水损害的三个指标，即粘附性大于4级强度、浸水马歇尔稳定度大于80%、简化洛特曼法间接抗拉强度比TSR≥70%还存在一些缺陷，控制不了沥青路面水损害，需要优化。

二是采用透水性小的密级配沥青混凝土，并采取措施封闭路面各种接缝和裂缝，防止水分进入路面。但是高速公路沥青路面的表面层一般采用抗滑混合料，设计规范中规定的抗滑表层马歇尔试验空隙率4%～10%的范围在实际应用中明显偏大，容易造成沥青路面水损害，需要进行调整，降低混合料的空隙率。

三是选择高质量标准的沥青、集料等原材料，提高沥青混合料的水稳定性，加强沥青与矿料的黏结力。

四是提高沥青混凝土压实度标准，增加现场空隙率检测指标，控制施工空隙率，施工时空隙率应控制在8%以下。

4.3合理的排水设施

(1)路表排水系统

路表排水是通过行车道和路肩的横向坡度，将降落到路表的水通过漫流形式沿路基坡面排到两侧路基范围以外，或者在路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路表水，后经由泄水口或急流槽排至路基范围以外。

(2)路面内部排水系统

沥青路面设计和施工时，可设置排水基层、防水层、边缘排水系统(由纵向边缘集水沟、横向排水管、反滤织物等组成)等组成路面结构内部排水系统。通过修筑路面结构排水系统能够很有效的把路面结构中的自由水排除掉，对减少沥青路面水损害非常有效，调查数据表明，设置内部排水系统能够提高沥青路面结构使用寿命的33%，其经济效益和社会效益都是相当显著。

(3)排水沥青层

排水沥青面层在国外应用较多，这种面层是用大空隙率的多孔性沥青混合料铺筑而成的，能迅速排走路面雨水，且具有防滑、抗车辙和消音等功能。这种排水面层虽然排水效果较好，但其空隙较大，暴露在大气中，容易堵塞污染，2～4年内便下降到初期渗入能力的30～50%，5年后排水能力和降噪效果就消失了，并且价格昂贵，养护维修费用很大。

5 结语

由上，虽然沥青路面结构层水损害现象不可避免，但是只要从设计施工方面采取合理措施，在施工中严格执行，特别是设置合理的路面内部排水系统，必然能够有效防止和减少水损害，大大改善沥青路面的使用性能，减缓其使用寿命的快速降低，从而减少维护、修复、重修等补救措施带来的经济损失。

参考文献

［1］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及防治.北京：人民交通出版社，2001

［2］侯子义.沥青路面早期破坏分析［C］.2000年中国公路学会道路学会学术论文集.北京：人民交通出版社，2000

［3］张全庚.沥青路面水损害及其对策［J］.江苏交通科技，1994

［4］谢洪斌，叶奋，张靖娜.路面结构内部排水系统［J］.华东公路，1996

第12篇

关键词：道路材料 橡胶改性沥青 路用性能

引言

为了使路面能为交通车辆提供安全、舒适、稳定的服务，沥青路面必须具有良好的使用性能，即在夏季高温季节不产生车辙、冬季寒冷季节不开裂及在多雨季节不发生水损害等路面病害。因此，需要对橡胶沥青混合料的高低温性能及水稳性提出严格要求。

1 橡胶沥青混合料高温稳定性性能研究

通常所说的“高温稳定性”是指沥青路面在使用过程中受交通荷载的反复作用，容易产生车辙、推移、拥包及泛油等永久性变形的温度范围，一般指25℃～30℃环境温度；同时，长时间承受荷载与高温条件是等效的，且时间是积累的，所以，沥青路面高温稳定性能也包括了长时间荷载作用的情况。为了提高沥青路面的高温稳定性，需对沥青混合料的高温抗车辙能力做出严格要求。

通过对基质沥青SK70#、掺量为15%、18%、20%、22%和24%橡胶沥青制作车辙试件，并进行车辙试验，测试橡胶沥青混合料的动稳定度DS（单位：次/mm）如图1-1所示。

图1-1不同类型沥青混合料动稳定度

动稳定度是反映沥青混合料高温抵抗永久变形性能的一个指标，动稳定度越高，沥青混合料的抗车辙能力越强，高温稳定性越好。由图1-1可见，与基质沥青相比，橡胶沥青对混合料高温车辙的改善作用非常明显，且随着橡胶粉含量的增加，橡胶沥青混合料的动稳定度越大，车辙深度越小。

2 橡胶沥青混合料低温抗裂性性能研究

沥青路面的开裂是在寒冷地区非常普遍的路面主要病害之一，裂缝的产生不仅破坏了路面结构的连续性、整体性及美观，而且水分会从裂缝处不断进入结构内部使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，加速路面破坏，纵向无限长的路面开裂经过一个冬天的连续荷载后容易发生龟裂。裂缝的大量存在使路面平整度下降，降低了路面的使用寿命和质量。由于沥青路面的开裂与沥青混合料的低温抗裂性能直接相关，因而可以通过测试沥青混合料的低温性能来预估沥青路面的低温抗裂能力。

通过对基质沥青SK70#、橡胶粉掺量22%及15%、18%、20%、24%橡胶沥青制作小梁进行低温试验。测试在低温环境下橡胶改性沥青混合料小梁的最大抗弯拉强度RB（单位：MPa）、最大弯拉应变εB（单位：×103）如图2-1所示：

图2-1 不同类型沥青混合料低温弯曲试验结果

通过以上数据可以看出，橡胶沥青混合料的低温性能优于基质沥青混合料，这是由于基质沥青的温度敏感性较橡胶沥青差，同时基质沥青的低温延度，老化性能均比橡胶沥青差；同时，对橡胶沥青而言，在一定程度上，随着橡胶粉掺量的增加，橡胶沥青混合料的低温性能越好，这是以为随着橡胶粉的增加，橡胶沥青的针入度越大，延度越大且沥青的低温劲度也越小。但超过一定量时，随着橡胶粉掺量的增加，混合料的低温性能开始下滑。

3 橡胶沥青混合料水稳定性性能研究

水损害是沥青路面的主要病害之一。造成沥青路面水损害的原因，除了降雨及交通荷载的作用外，主要是由于路面排水结构设计不合理，以及沥青混合料的水稳定性差两个原因。

对橡胶沥青混合料的水稳定性采用马歇尔试验的残留温度和冻融劈裂试验的方法评价。

（1）浸水马歇尔试验

橡胶沥青浸水马歇尔试验结果如下表1所示：

由上表3.1可以看出，相比较基质沥青而言，橡胶沥青混合料的残留度有明显提高，说明添加橡胶粉后，混合料的抗水损害能力得到了加强。

（2）冻融劈裂试验

两种沥青冻融循环试验结果如下表2所示：

从表3.2的试验数据可以看出，橡胶沥青混合料冻融劈裂强度比远大于基质沥青混合料，说明橡胶沥青水稳定性能良好。这是由于橡胶沥青中橡胶粉的存在让其具有较好的高温稳定性和较大的黏聚力，提高了橡胶沥青混合料的黏聚能力，增强了其抗水损害能力。

4 结语

应用车辙试验、低温弯曲试验、混合料浸水马歇尔、冻融劈裂试验分别对橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及抗水损害性能进行了分析。主要结论如下：

（1）与基质沥青相比，橡胶沥青对混合料高温车辙的改善作用非常明显，且随着橡胶粉含量的增加，橡胶沥青混合料的动稳定度越大，车辙深度越小；

（2）橡胶粉的加入极大地改善了混合料的低温抗裂性能，提高了混合料的最大弯曲应变，使沥青混合料抵抗低温开裂的能力得到了提高，在一定范围内，橡胶粉掺量越大，混合料的低温性能越好；

（3）相对于基质沥青，橡胶沥青有更好的抗水损害能力，橡胶粉的加入提高了沥青与集料的粘附性等级，增大了沥青混合料的残留稳定度比和冻融劈裂强度比。

参考文献：

[1]陈翔.橡胶沥青及其混合料性能研究.长安大学硕士学位论文，2011.

第13篇

关键字：沥青路面；超载；三维有限元

中图分类号：U416.217文献标识码：A

引 言

近年来，随着我国经济的高速发展，道路重载化的趋势日益明显。调查结果表明：部分车辆超载严重，超载率在50％左右，有的高达120％。大量超载车辆的出现使沥青路面出现了很多早期病害（如车辙、拥包等），严重影响了道路的使用质量和使用寿命。因此，有必要对其进行研究。

一、车辆超载的危害

（一）降低路面的耐久性

加速沥青混合料的疲劳破坏，增大路面结构的剪切变形，且容易造成矿质颗粒发生破碎而破坏，最终降低道路的耐久性。

（二）加速道路的水损害

荷载作用下轮隙与面层的交界面上产生较大的水压力和抽吸力，车辆超载时这种作用更为明显，道路的水损害也更为严重。

（三）增加累计当量轴次

研究表明：当车辆分别超载50％和100％时，沥青路面承受的标准轴载次数分别增大约3倍和5～6倍。

（四）缩短沥青路面使用寿命

车辆超载后，设计年限内车道上的累计当量轴次增加，因此，按原累计轴载设计的沥青路面不能达到设计的使用寿命。

二、有限元模型的建立

（一）基本假设

本文在模型分析中做如下基本假设：

1、路面各结构层均是均匀、连续、各向同性的线弹性体；

2、各层层间竖向、水平向位移均连续；

3、假定层间完全连续，不计路面结构自重；

4、各层在水平方向均为无限长，但厚度均有限；

5、沥青面层表面自由，在其上作用均布垂直荷载和水平荷载。

（二）边界条件

模型边界条件如下：左右边界为竖向无约束、横向固定；下边界水平向和竖向均固定，即认为距路表足够深处，竖向和径向位移为0；上边界水平向和竖向均自由。

（三）荷载形式

荷载采用标准轴载BZZ-100，轮胎充气压力为0.707MPa，将轮胎与地面的接触面等效成矩形，矩形加载可以采用正方形接触面法，其边长L=0.2m，因此，计算加载区域为0.2m。

（四）路面结构尺寸及材料参数

从理论上讲，模型尺寸越大，计算结果越准确，但模型过大会增加计算的工作量，本文根据试算，模型尺寸行车方向取10m、宽度取9m、深度取9m即可满足计算精度的要求。计算采用八节点等参单元SOLID45单元，建立三维有限元模型（见图1）。

图1有限元模型示意图

本文计算中以常用沥青路面为典型结构（见图2），

图2路面结构图

三、有限元计算结果分析

为研究超载对沥青路面的影响，本文分析了荷载为100KN、140KN、180KN时沥青路面的力学性能，道路纵坡为平坡，水平力系数取为0.2。

（一）不同荷载作用下的路表弯沉和位移分析

不同荷载作用下竖向位移和路表弯沉的变化曲线分别如图3a、3b所示。

图3a不同荷载下的路面最大竖向位移3b不同荷载下的路表弯沉

从上图可以看出，路表弯沉随荷载的的增加而增大，且成良好的线性关系。因此，超载作用下的路表弯沉较大，超载作用下的路面更容易发生开裂、沉陷、坑槽等病害。

（二）不同荷载作用下的面层剪应力分析

不同荷载作用下剪应力沿深度方向的变化曲线见图4。

图4不同荷载下面层最大剪应力沿深度方向的变化曲线

1、从上图可以看出，剪应力随路面深度的增加先增加后减小，同一深度内剪应力随着荷载的增加而增加，切成良好的线性关系。随着深度的增加以及荷载的分散，剪应力逐渐减小，在底基层底部已接趋于0。

2、剪应力的最大值出现在中面层内，且最大剪应力随荷载的增加线性增加。因此，在超载作用下，当剪应力超过该层的抗剪强度时，便会发生剪切破坏。特别是在高温季节，在荷载的反复作用下面层更容易发生剪切破坏，产生车辙、裂缝、拥包等病害。加上雨水等因素的影响，久而久之，还会引起基层的破坏。

（三）不同荷载下各结构层层底拉应力、拉应变计算

不同荷载作用下各结构层层底拉应力和最大拉应变的计算结果见表1。

表1不同荷载下各结构层层底最大拉应力值

图5a不同荷载下各结构层层底最大拉应力b不同荷载作用下各结构层最大拉应变

从表1、图5.a和5.b可以看出：

1、各结构层层底的拉应力和拉应变均随着荷载的增加而增加，且成良好的线形关系。以上面层层底为例，在荷载为100KN时，该层拉应力和拉应变分别为0.048 MPa和7.425 e-5，在荷载为140KN时，拉应力和拉应变分别为0.067 MPa和10.358 e-5，拉应力和应变分别增加了39.7%和39.9%，在荷载为180KN时，拉应力和拉应变分别为0.086 MPa和13.328 e-5，拉应力和应变分别增加了79.5%和80%。

2、不同荷载作用下的最大层底拉应力均出现在上面层表面，其次是基层层底，且上面层的拉应力随着荷载的增加线性增长，所以，车辆超载状况下的上面层拉应力极易超过该层的料容许拉应力，从而造成面层的拉裂，同样，当拉应力超过半刚性基层的抗弯拉强度，半刚性基层便很快产生裂缝，加上车辆荷载的反复作用，裂缝便逐渐扩展到面层，从而使面层产生反射裂缝，这样裂缝便从上而下贯穿整个路面结构层，在有雨水的情况下，自由水便会通过这些裂缝进入路面结构层，道路便会发生水损害。

3、不同荷载作用下的最大层底拉应变均出现在底基层层底，其次是上面层层底，且底基层层底的最大拉应变随着荷载的增加线性增长，所以，超载作用下的拉应变过大从而超过该层的容许拉应变，也容易是路面产生病害。

（四）不同荷载下各结构层层底压应力及土基压应变分析

不同荷载作用下各结构层层顶最大压应力计算结果见表2，其随路面深度的变化曲线见图6。

表2不同荷载作用下各结构层层顶最大压应力计算结果

图6.a不同荷载下各结构层层顶最大压应力 图6.b不同荷载下的土基压应变

1、从表2和图6可以看出，不同荷载作用下各结构层层顶最大压应力随着车辆荷载的增加而增加，且成良好的线性关系，相同荷载作用下的各结构层层顶最大压应力随着路面深度的增加而减小，上面层层顶的压应力约为土基层顶的60.7倍。分析其原因：由于各结构层特别是半刚性基层的扩散作用，传递到底基层和土基的压应力很小。

2、由于上面层层顶的压应力最大，所以，在超载作用下最容易产生压密变形，从而产生车辙等病害。

3、不同荷载作用下土基最大压应变随着车辆荷载的增加而增加，且成良好的线性关系，土基的变形过大也是路面发生车辙主要原因之一。

四、小结

路表弯沉、面层剪应力、各结构层的最大层底拉应力、最大层底拉应变、各结构层.0的最大压应力和突击压应变均随着车辆荷载的增加而增加，且成良好的线性关系，因此，车辆超载作用下的弯沉、拉应力等极易超过该层的设计弯沉和容许拉应力，从而造成路面产生各类病害，如裂缝、车辙等，降低路面的耐久性，缩短道路的使用寿命，因此，超载是造成沥青路面早期病害的主要原因之一。

参考文献：

[1lJTG-D50-2006公路沥青路面设计规范[s].北京:人民交通出版社,2006．

[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001．

[3]魏连雨.车辆超载运输对沥青路面的破坏[M].北京:人民交通出版社,1996．

第14篇

关键词：沥青混凝土路面，早期病害，成因分析，预防措施

 

1.沥青混凝土路面早期病害成因分析

造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多，但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等四个方面。下面就以上几种最常见的沥青混凝土路面早期病害成因逐一进行分析：

1.1裂缝

高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的。

和纵向裂缝一样，横向裂缝也是不可避免的。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以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。

1.2水破坏

所谓水破坏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。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。形成水破坏的原因除沥青混合料不均匀、空隙率过大有关外，还与沥青和碎石间的粘结性能或有无抗剥落剂、交通量大小、重载车比重及公路沿线降雨量等因素有关。

1.3松散

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。论文参考网。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：、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泛油

沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。论文参考网。而沥青用量过大的主要原因有：1、沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时，选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度，所选定的沥青用量就会偏多。2、施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。3、少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大，裹覆矿料的沥青膜越厚，沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反，包覆矿料的沥青膜越薄，沥青混合料的粘结力就越大。

1.5推移

推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前，由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载（超载车辆）作用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移，随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成波浪。

2.沥青混凝土路面早期病害预防措施

沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

2.1裂缝

1、根据纵向裂缝形成原因，在路基施工过程别在路基拓宽地段、路桥（涵）衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性，并保证达到规范要求的压实度。沥青路面进行半幅摊铺时，采取合理措施处理纵向冷接缝。2、在其它条件相同的情况下，采用较稀（针入度大）的沥青有利于减少温度裂缝。混凝土均匀、压实度高、空隙率小，混凝土强度高且比较均匀，面层表面的薄弱处也就越少。3、在基层施工中，及时的养护、良好的接头处理及整体强度是有效防治沥青面层反射裂缝的有效方法之一。

2.2水破坏

1、选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空隙率≯5%的密实型沥青混凝土。从当前的技术水平看，密实式粗集料断级配沥青混凝土既具有良好的不透水性，又具有明显优于连续级配沥青混凝土（如AC—16Ⅰ、AC—20Ⅰ、AC—25Ⅰ）的高温抗永久形变能力，用前者作为表面层时，还具有良好的抗滑性能。SMA路面的广泛应用是最好的例证。2、使用优质沥青及抗剥落剂以增强沥青与碎石的粘附性。一般情况下，酸性石料（花岗岩、玄武岩等）与沥青的粘附性较差，所以在高等级公路中，宜使用针入度较小的沥青并采用抗剥落剂。严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的有力措施。3、提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性，防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度及碾压温度，混合料拌合温度过高会容易造成沥青老化，与集料的粘附性也会明显降低，严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。论文参考网。4、严格控制超载车辆。公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载，并在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路。

2.3松散

1、选用合格的原材料，特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。2、严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化，降低与矿料的粘附性；温度过低会导致混合料压实困难，造成混合料内部空隙率过大。3、严格控制沥青混合料均匀性，防止混合料离析。

2.4泛油

由于泛油往往是沥青用量过大造成的，所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定；在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工，任何人不得随意改变生产配合比。

2.5推移、壅包、波浪

1、加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。再者，沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要，透层油洒布前首先必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。2、有效阻止超载车辆。随着油价上涨等原因，近年来超载车辆越来越多，与设计荷载相比超载十分严重。在重荷载重复作用下，特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很快产生破坏，推移、裂缝尤为常见。

3.结束语

总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素，无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。

第15篇

关键词:高速公路沥青养护

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

0引言：

改革开放以来的20多年, 是中国的公路发展速度最快，规模最大，最具活力的时期。自1998年以来，中国已经连续多年每年将超过2000亿元的投资用于公路建设，高速公路通车里程居世界第二。我们用短短的十多年时间走完了发达国家半个多世纪的发展历程。目前高速公路已经成为支撑我国经济发展的重要交通设施。如何做好高速公路沥青路面养护工程检测与设计，不断提高路面的使用性能和耐久性一直是我们路面技术人员研究的主要课题

1、高速公路沥青路面早期损坏现象

高速公路建成通车后,随着行车荷载和环境因素的影响,沥青路面会逐渐出现一些损坏现象,这些损坏会随着时间和荷载的增长而有少到多、由轻到重地发展。如果不及时治理,将会极大的降低路面的使用性能,加速路面的破坏,造成巨大的经济损失。目前,我国沥青路面设计方法是建立在弹性层状体系理论基础上的耐久性设计方法,高速公路沥青路面的设计年限为15年。高速公路沥青路面存在着设计年限内由于各种原因而发生的早期破坏,且情况十分严重。沥青路面的早期损坏是指:沥青路面在设计寿命期的前1/4至1/3期间内,发生的过早的各种形式的路面损坏,如:沉陷、裂缝、车辙、拥抱、松散、泛油等病害。在我国高速公路在通车里程不断增加的同时,路面的早期损坏现象越来越突出。与国外的早期损坏相比,我国的损坏出现的时间更早,许多仅为1～3年。预防性养护就是在高速公路投入运营后,路面出现轻微损坏的情况下,为防止这些损坏进一步扩展、保持路面良好的服务水平而采取的措施。为了使预防性养护达到防微杜渐的目的,并具有针对性,有必要研究高速公路沥青路面的早期损坏形式。高速公路沥青路面的早期损坏可分为四大类:裂缝、变形、表面损坏和水损坏。

2、预防性养护措施

路面预防性养护具有如下特点:

(l)预防路面使用性能进一步衰减或过快地衰减,避免过早地出现大修、翻修等高投入措施,达到节省投资的目的;(2)预防性养护不以恢复路面结构功能为目的,但具有修复特定类型破损、恢复平整度和抗滑能力的作用。(3)实施策略(实施时间和措施的组合)与路面当前的使用性能和路面将来高速公路沥青路面早期损坏现象及预防性养护措施概述的使用性能变化有密切的关系。

2.1裂缝填封类

裂缝填封是常用的预防性养护措施,能有效实现裂缝填封,防止因水的渗透导致路面裂缝的扩大,避免产生更严重的卿浆、坑槽等病害,从而延缓路面使用性能的退化,延长路面使用寿命。根据养护材料的不同,裂缝填封类主要有以下几种技术:

(l)普通热沥青或改性热沥青灌缝。灌缝的沥青通常采用重交通AH-90号基质沥青,有时为保证较好的封堵效果,也可以采用软化点较高、粘附性较好、温感性较好的改性沥青,如SBS改性沥青。现场操作时应将沥青加热到150～160℃后直接灌入裂缝中,待沥青温度降至常温后即可开方交通。这种灌缝方法操作简单,投入的设备和人员少,修补费用低,速度较快。但同时存在以下缺点:裂缝未清扫,裂缝面两侧粘结不牢固;夏季高温时,沥青体积膨胀溢出路面被车轮带走,造成灌缝材料损失又污染路面;冬季低温时,沥青易发生脆断而失去粘结作用;未开槽处理,不能保证沥青的灌入深度;施工作业面广,增加了作业的危险性。总体看来,这种灌缝材料易发生老化而失去粘弹性质,养护效果不佳。

(2)溶剂型常温改性沥青材料灌缝溶剂型改性沥青,就是在普通沥青中加入SBR等改性剂改性而成的,常温下具有流动性,施工时不需要加热,具有良好的低温稳定性和渗透性。具体操作是将溶剂型改性沥青盛入改装过的煤气罐中,气泵加压后向裂缝中灌入沥青,一般灌2～3遍,撒细砂抹平,即可开放交通。这种方法的优点是设备简单,灌缝速度较快,灌缝效果好;缺点是材料较贵。

(3)灌缝胶处理裂缝灌缝胶(又称密封胶)绝大多数是从国外引进的。根据材料组成和性质可将灌缝胶分为两类:一类是沥青改性类,另一类是化工胶类。在选择材料时,应根据产品特点及所在地区的气候条件,道路养护水平等综合考虑选定。用灌缝胶处理裂缝时,需要开槽清槽,使得缝面更加规整,增加了与灌缝材料的粘结性能,裂缝处理效果好。

(4)压缝带处理裂缝压缝带是一种以沥青、改性剂为主要成分的宽度不等的带状产品,其上有一层塑料薄膜保护压缝带的上表面不受污染。压缝带可分为自粘性和热粘性两种。自粘性压缝带粘度大,粘结力强,在常温下就可以使用。热粘性压缝带使用前要用液化气喷枪烧烤裂缝面,并用余温烧烤压缝带使其软化后方可使用。压缝带处理裂缝耐久性好。

2.2封层类

(l)还原剂封层

还原剂封层就是将专门的还原剂或再生剂通过一定的技术手段喷洒在已经老化的沥青路面上,其目的是更新和还原已经发生老化的沥青,同时保护尚未被老化的那部分沥青,使其维持原有的性能,减缓老化的时间。还原剂封层适用的路况为:路面结构强度足够,路面稳定,可见的路面损坏有细小裂缝、轻微的松散、老化、氧化、硬化;路面渗水。

(2)微表处

微表处是在稀浆封层的基础上发展起来的,它是由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合物。微表处可以有效地防止路表水的下渗,提高路面的抗磨耗性能和抗滑性能并同时完成对车辙的修复。微表处施工后可在1～2h内开放交通,最大限度地减少施工对交通的影响。微表处适用的路况为:路面结构强度足够,仅仅出现表面功能衰减,抗滑强度不足,轻微车辙和不平整。

2.3罩面类

(1)超薄磨耗层。超薄磨耗层是一种较新的技术。先在路面上洒布一层高含量的聚合物改性沥青,然后再由摊铺由间断级配和聚合物改性沥青组成的热沥青混合料面层,磨耗层厚度为10～20rnm。超薄磨耗层除了纠正微小的路面损坏外,还可以给路面提供良好的抗滑性能。对于结构强度良好的路面,超薄磨耗层对路面结构有一定的增强作用。超薄磨耗层可用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能严重不足的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面。应避免在车辙较深的路面,有明显疲劳裂缝的路面和有大量温度裂缝的路面中的应用。

(2)热沥青混合料薄层。罩面热沥青混合料薄层罩面是将厂拌热沥青混凝土摊铺到路面上形成一层薄沥青混凝土面层。薄层罩面具有延长路面寿命,改善行使质量,校正表面缺陷,提高安全性等优点。特别适合于重交通道路面层的养护,具有以下特点:①是明显的间断级配,胶砂含量较少,不需要沥青流出抑制剂,如纤维。结合料常用纯沥青或改性沥青;②空隙率约为6%～12%,在空隙率过大而产生透水时必须采用厚粘层,粗糙的表面可保证高的抗滑能力。热沥青混合料薄层罩面可以用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能不好的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面和轻度块裂的路面。

(3)温拌沥青混合料罩面温拌沥青混合料是一种拌合温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料(常温)之间,性能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比,减少能源消耗、节约能源30%左右,减少沥青烟的排放,降低施工中的环境污染和对施工人员健康的损害,减轻热拌过程中的沥青老化,延长沥青路面的使用寿命。

3 、结语 高速公路是我国的重要基础设施之一，是经济发展的必然产 物，也是我国现代化水平的重要标志之一。完备的公路性能为我 国社会的持续发展提供强有力的保障，预防高速公路的早期损坏 及合理防护显得尤其重要。

参考文献：

[1] 资建民.水泥混凝土路面维护管理系统的研究[硕士学位论文].湖南:湖南大学,1999.

[2] 李清富,等.集对分析在道路路况评价中的应用,中外公路,2002,22(3).

[3] 宋杨.沥青路面预防性养护时机研究[硕士学位论文].天津:河北工业大学,2007.

[4] 彭海霞.高速公路路面性能评价与养护决策的研究[硕士学位论文].天津:河北工业大学,2006.