淺析瀝青混凝土路面病害的成因和防治措施

張廣安

摘要：本文對(duì)瀝青路面早期病害出現(xiàn)原因進(jìn)行了分析，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)并針對(duì)其產(chǎn)生的原因提出了一些如何預(yù)防的措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面 工程病害 防治

0 引言

目前，隨著河北省一號(hào)工程——曹妃甸深水大港如火如荼地建設(shè)，交通配套設(shè)施已成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的瓶頸，道路交通量成倍增長(zhǎng)，使道路路面不堪重負(fù)，同時(shí)養(yǎng)護(hù)及大修工程量面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，2005年底新建通車的遷唐公路瀝青路面均表現(xiàn)出一定的早期破壞，瀝青混凝土路面最常見(jiàn)的病害現(xiàn)象有：裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等，這些病害是道路工程質(zhì)量的通病，嚴(yán)重影響道路的正常使用。文章就以上幾種常見(jiàn)病害的成因進(jìn)行分析，針對(duì)公路瀝青路面幾種常見(jiàn)病害的產(chǎn)生機(jī)理，提出防治病害產(chǎn)生的建議，并給出其整治方法。

1 病害出現(xiàn)原因分析

1.1 原材料的影響①礦料：設(shè)計(jì)好的瀝青混合料首先應(yīng)認(rèn)真抓好礦質(zhì)原材料的選材，嚴(yán)格控制礦質(zhì)原材料備料質(zhì)量。目前，市場(chǎng)上供應(yīng)水泥砼用或建筑用集料多采用傳統(tǒng)小型鍔式破碎機(jī)生產(chǎn)，加工的碎石針片狀含量大，級(jí)配和材料均勻性差，采用這樣的礦料很難生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的瀝青混合料。②瀝青：各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應(yīng)的瀝青種類及標(biāo)號(hào)，并使用優(yōu)質(zhì)的瀝青，對(duì)預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍，有效防止路面開(kāi)裂，保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。

1.2 車輛超載的影響 隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)的配套產(chǎn)業(yè)建設(shè)迅速發(fā)展，某些部門僅從自身利益出發(fā)，車輛超載嚴(yán)重，甚至達(dá)到了令人無(wú)法想象的程度。嚴(yán)重超載是造成早期破壞的主要原因之一。

1.3 路基施工缺陷的影響 有些道路早期破壞與路基施工質(zhì)量有關(guān)，特別是公路地處兩側(cè)都是水稻灌溉渠這樣的軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑密實(shí)度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會(huì)導(dǎo)致路面的早期破壞。

1.4 施工因素的影響 ①瀝青砼配合比設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。瀝青混合料的配合比不合理，如：油石比較大，已鋪筑的路面會(huì)產(chǎn)生擁包和泛油；油石比較小，路面會(huì)出現(xiàn)松散；礦料的質(zhì)量不好，集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度太差和細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量過(guò)高，使路面混合料的穩(wěn)定度降低，容易出現(xiàn)路面的各種病害。②瀝青砼拌合技術(shù)的控制。拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況：剛開(kāi)爐，料溫低、含水量大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象；當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，造成骨料級(jí)配發(fā)生較大變化；有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)花白料，使路面難以攤鋪成型；溫度過(guò)高造成瀝青老化，不能保證瀝青混凝土攤鋪質(zhì)量；拌和能力過(guò)小，出現(xiàn)停工待料狀況，使接頭處溫度降低，出現(xiàn)溫度差，形成一個(gè)個(gè)坎，當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備不配套或司機(jī)技術(shù)較差時(shí)，會(huì)撞擊攤鋪機(jī)，使機(jī)身后移，形成臺(tái)階。③瀝青砼的攤鋪及壓實(shí)。攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備，其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大。有的交通部門攤鋪設(shè)備落后，攤鋪面過(guò)窄，沒(méi)有自動(dòng)找平系統(tǒng)，完全憑經(jīng)驗(yàn)、憑操作人員的感覺(jué)進(jìn)行施工，甚至有些高速公路要求全斷面攤鋪，只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫。由于攤鋪斷面寬，瀝青混合料從中間通過(guò)鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析。

瀝青面層鋪筑后的碾壓對(duì)平整度有著重要影響，選擇碾壓機(jī)具、碾壓溫度、速度、路線、次序等部關(guān)系著路面面層的平整度。

1.5 養(yǎng)護(hù)與管理 路面早期養(yǎng)護(hù)措施不及時(shí)、不完善的現(xiàn)象也是線公路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的原因。允許超載車輛進(jìn)入干線公路或?qū)Τd車輛控制不嚴(yán)則更是早期破壞的直接原因。

2 路面病害的防治措施

2.1 原材料質(zhì)量控制 ①瀝青應(yīng)選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下，可在瀝青中摻加各種類型的改性劑，以提高基性能指標(biāo)。②集料選用的骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。③混合料的級(jí)配確定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性，路面表面特性和耐久性是兩對(duì)矛盾，相互制約，照顧了某一方面性能，可能會(huì)降低另一方面性能。④混合料配合比設(shè)計(jì)，實(shí)際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和交通情況做具體分析，盡量互相兼顧。當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑：第一是改善礦料級(jí)配，采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)：第二是改善瀝青結(jié)合料，采用改性瀝青。

2.2 優(yōu)化組合設(shè)計(jì) 提高長(zhǎng)期使用性能的重點(diǎn)應(yīng)該從優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，按每一條公路的實(shí)際情況得到的數(shù)據(jù)去設(shè)計(jì)路面面層，這樣的數(shù)據(jù)才能更合理、更適合。對(duì)各油面層瀝青混合料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，礦質(zhì)混合料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，最佳瀝青用量應(yīng)根據(jù)不同層位油面層需要的功能謹(jǐn)慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性，結(jié)合實(shí)際情況，在施工中采用的瀝青用量應(yīng)按最佳瀝青用量OAC降低0.1％一0.3％選用，中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對(duì)中、上面層使用瀝青進(jìn)行SBS改性。

2.3 路基的強(qiáng)度 首先壓實(shí)度是反映路基強(qiáng)度的重要指標(biāo)，也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的最經(jīng)濟(jì)、最有效的技術(shù)措施，施工中必須嚴(yán)格檢測(cè)控制。使其達(dá)到規(guī)定值。填土層的厚度對(duì)壓實(shí)度有直接的影響，每層的松鋪厚度不應(yīng)大于30cm。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝，確保路基強(qiáng)度。

2.4 施工過(guò)程中質(zhì)量的控制 ①瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青，特別是瀝青針入度，延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)，在北方施工由于近些年的氣候偏暖，因此，瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青。此外，透層油、粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時(shí)對(duì)其影響。②在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上要特別重視。瀝青面層各層應(yīng)盡量使用空隙率≯5%的密實(shí)型瀝青混凝土。從當(dāng)前的技術(shù)水平看，密實(shí)式粗集料斷級(jí)配瀝青混凝土既具有良好的不透水性，又具有明顯優(yōu)于連續(xù)級(jí)配瀝青混凝土（如AC—16Ⅰ、AC—20Ⅰ、AC—25Ⅰ）的高溫抗永久形變能力，用前者作為表面層時(shí)，還具有良好的抗滑性能。SMA路面的廣泛應(yīng)用是最好的例證。③瀝青混合料拌合時(shí)間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，合理安排工期，避開(kāi)不利天氣施工。在施工過(guò)程中必須注意瀝青混凝土拌合的均勻性，防止粗細(xì)集料離析。嚴(yán)格控制瀝青混合料拌合溫度、出場(chǎng)溫度及碾壓溫度，混合料拌合溫度過(guò)高會(huì)容易造成瀝青老化，與集料的粘附性也會(huì)明顯降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成面層局部色澤不一致等現(xiàn)象。④攤鋪機(jī)應(yīng)選用熟練的攤鋪機(jī)操作手，并選擇兩臺(tái)前后錯(cuò)開(kāi)同時(shí)施工，而少采用傘斷面攤鋪機(jī)，在攤鋪過(guò)程中，應(yīng)盡量避免停機(jī)，注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。⑤通過(guò)使用高效配套的碾壓設(shè)備、增加碾壓遍數(shù)等提高壓實(shí)度以減小空隙率，空隙率大的位置越多水破壞現(xiàn)象越嚴(yán)重。設(shè)法加強(qiáng)瀝青面層間粘結(jié)力也是有效防治水破壞的措施之一。

3 結(jié)束語(yǔ)

路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一，各級(jí)交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視，并根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)、原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工，有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí)，必須建立健全質(zhì)量保證體系，從管理部門、設(shè)計(jì)部門到施工部門，層層重視、層層控制、層層落實(shí)。只有這樣，才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的發(fā)生，使公路建設(shè)質(zhì)量全面提高，更上新臺(tái)階。

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