市政道路常见路面病害及成因分析

     市政道路常见路面病害及成因分析                  摘要：通过对某市部分典型市政道路的路况调查，阐述了常见路面病害的类型，并从原材料控制、施工过程控制等方面分析了各种常见路面病害产生的原因，从而有助于提高新建市政道路的建设水平，同时为选择更科学合理的市政道路养护措施和管理提供参考。关键词：市政道路；路面病害；成因分析近年来，随着城市规模的不断发展，市政道路建设里程也随着城市规模的扩大而不断增加。而一些市政道路的建设更强调施工进度，容易忽视施工质量的细节。因此，一些市政道路使用一段时间后，往往会出现不同程度的路面病害。路面病害的发生和可持续发展不仅影响行车舒适性和行车安全性，而且缩短了路面工程的使用寿命。由于使用场所的特殊性，市政道路在一定程度上难以维修和养护。因此，通过分析路面常见病害产生的原因，从源头上控制路面工程质量，对延长路面使用寿命，保证行车舒适性具有重要意义。1市政道路路面常见病害现状分析选取某市主要市政道路进行路况调查，沥青路面累计里程约80km。车道，水泥路面累计里程约30km·车道，路面病害调查内容为裂缝型、松散型、裂缝型、裂缝型、裂缝型、裂缝型、裂缝型，《城市道路养护技术》（cjj36-2006）附录C沥青路面损坏类型表中的变形类型和其他类型，以及水泥路面的裂缝类型、接缝损坏类型、表面损坏类型和其他类型。根据路况调查统计，可以看出沥青路面病害面积中车辙病害所占比例最大，而水泥路面病害面积中，断板病害面积相对最大。通过对病害数量的统计，发现沥青路面的中线裂缝、网裂、坑槽数量以及水泥路面的中线裂缝和板角裂缝数量均多于其他病害，分布在调查的市政道路上。结合以上调查和统计结果，分析了沥青路面车辙、线裂、网裂、坑槽和水泥路面断板、线裂、角裂等常见病害的成因。2市政道路沥青路面常见病害成因及施工建议2.1沥青路面常见病害成因分析根据市政道路沥青路面常见病害现状，分析沥青路面病害的成因主要是通过在病害部位附近钻取路面芯样，观察芯样的侧面，直观判断沥青芯样的骨架嵌固结构。通过对路面芯样的相关室内试验，计算了路面芯样的空隙率和沥青集料比，进一步分析了矿料级配组成，并从原材料和施工工艺方面分析了沥青路面病害产生的原因。从常见病害代表性芯样的侧面视觉效果可以看出，车辙病害处路面芯样表层细集料较多，未形成稳定的骨架嵌固结构，导致上层在荷载作用下产生明显的挤压变形高温重载，形成车辙病害；对于坑洞病害处的路面芯样，上下层空隙明显，通过密度试验，发现空隙率在15%左右，容易造成路面渗水。在动水作用下，路面更容易被冲刷、松动，最终形成坑槽病害。有线裂和网裂病害的路面芯样，其上下层孔隙也比较明显，但孔隙比低于有坑槽病害的芯样，使表层芯样不受损伤，是一种完全松散的病害，而是以网裂的形式存在。同时，通过对矿料级配组成的试验分析可以看出，本次调查的市政道路沥青路面芯样一般具有以下特点或不足：（1）团聚体颗粒形态较差，针状颗粒明显。从钻孔的路面心墙可以看出，沥青心墙中有明显的针状颗粒。当针片状颗粒含量过高（超过20%）时，沥青混合料的路用性能将显著降低，对沥青混凝土路面的质量将产生很大的不利影响。随着针片状颗粒含量的增加，沥青混合料的压实困难和不足，也影响了沥青路面的抗高温车辙性能。（2）密实度不好，缝隙明显。沥青路面核心层存在明显的空隙。通过对病害附近沥青芯样的压实度测试，可以看出沥青芯样的压实度在85%～90%之间，压实度明显较小，即孔隙率较大，路面更易发生水损害，从而对路面的承载力产生不利影响，造成网裂和坑槽病害。（3）矿料级配组成不合理。通过对钻孔沥青混凝土芯样的混合料提取试验和级配分析，发现大部分病害路段的矿料级配组成不符合施工技术规范的要求。与AC-13分级范围相比，9.5mm网片合格率一般大于分级范围上限。结果表明，矿物骨料组合一般过细，粗骨料的缺乏使沥青混合料无法形成稳定的骨架嵌固结构，影响了沥青路面的稳定性。2.2沥青路面施工工艺及养护建议针对市政道路沥青路面常见病害的特点和代表性缺陷，在市政道路沥青路面施工过程中，加强集料的质量控制，保证集料的粒形，减少集料对沥青的不利影响应加强施工质量控制，确保路面压实度和矿料级配组成符合设计要求。对于现阶段已发生的路面病害，对严重的可考虑重新碾压和摊铺，在摊铺过程中还应保证骨料质量和施工质量。对于轻微病害，可考虑采用薄层覆盖法，进一步提高路面使用性能和使用寿命。3市政道路水泥路面常见病害成因及施工建议3.1水泥路面常见病害成因分析市政道路水泥路面常见的病害是角部断裂和断板。水泥混凝土路面病害成因分析从病害板上钻取水泥混凝土芯样，通过相关试验分析判断，板角断裂、断板的主要原因是水泥混凝土板承载力不足。承载力主要受以下因素影响：（1）水泥混凝土板厚度不足。根据《城市道路路面设计规范》，提出了各等级市政道路水泥混凝土面层厚度的参考范围。由于水泥混凝土面层厚度不能满足规范要求，水泥混凝土板的承载力不能满足交通量的要求，导致水泥混凝土板的断裂破坏。在同一路段，破碎板钻取的芯样厚度比无病害板钻取的芯样厚度薄约5cm。水泥混凝土心墙抗弯拉强度不足。通过对水泥混凝土芯样的劈裂试验，计算了水泥混凝土芯样的弯拉强度。研究发现，水泥混凝土板芯样的弯拉强度不能满足《城市道路路面设计规范》（cjj169-2012）中水泥混凝土路面弯拉强度的要求。板为空心板，节点传力能力较差。通过落锤弯沉仪挠度试验方法判断水泥混凝土板的脱空情况。试验结果表明，病害地段水泥板脱空现象普遍，由于板底支撑条件薄弱，水泥板出现断板、断板现象。目前，城市道路大多采用水泥路面，是在原有路面上铺设沥青路面，俗称“白黑”路面。这种路面结构最常见的路面病害是反射裂缝。反射裂缝主要是由于水泥路面板的位移超过沥青层的抗拉强度引起的。水泥板产生位移的主要原因是旧水泥板脱空或断裂，铺筑前未进行合理处理。3.2水泥路面施工建议针对市政道路水泥路面常见病害产生的原因，在水泥路面施工过程中，应加强施工质量控制，确保水泥混凝土板厚度符合设计要求；混凝土面层施工完成后，应及时进行养护时间，养护期应在7天以上，以保证混凝土的养护条件。路面可采用湿织物和塑料薄膜覆盖养护，达到养护龄期要求后，方可通车，以保证混凝土强度；有空板的地段应及时进行灌浆处理，加强板底支撑。对于“白加黑”复合式路面，施工前应对板底空隙板进行灌浆处理，以保证基层的稳定，并对断板进行处理。凿除旧板时，相邻板不得损坏或错位。对于沥青加铺层结构，宜考虑旧路结构的加固和抗反射裂缝能力。采用土工格栅、改性沥青毡、土工布等材料可以防止反射裂缝的产生。同时要考虑一定的抗车辙性能，做好路面结构的防排水工作。4结论在对所选市政道路路面状况调查的基础上，了常见病害，分析了路面病害的常见因素。得出以下结论：（1）市政道路常见的大面积路面病害或发生频率较高的路面病害，沥青路面结构以车辙、坑洞、线裂缝和网裂为主；水泥路面的主要结构缺陷为角隅断裂和断板。（2）沥青路面常见病害主要是集料组成不合理、孔隙率高引起的；水泥路面常见病害主要是由于板厚和弯拉强度不符合规范要求而导致承载力不足引起的。（3）加强市政道路路面施工质量控制。在沥青路面施工过程中，应特别注意集料质量的控制，以保证集料的粒形，减少集料对沥青混合料的不利影响；在水泥路面施工过程中，后期路面养护要注意保证混凝土养护条件，达到养护龄期后方可通车，以保证混凝土强度。后续的调查研究可以扩大市政道路调查的数量，进一步确定影响市政道路使用的主要路面病害，从路面结构或基层施工质量等方面进一步判断路面病害的成因，为工程建设提供技术参考市政道路施工工艺。参考文献：张明霞.市政道路沥青路面常见质量病害及质量控制分析[J].江西建材,2016(08):152+156.张振华.市政道路沥青路面常见病害分析及处理措施[J].建材与装饰,2020(16):282-283. -全文完-