瀝青路面早期破壞原因與預防措施

李俊 王雪

（1.中國交通建設集團第三航務工程局第三分公司 江蘇 南京 210000；2.沈陽大學科技工程學院 遼寧 沈陽 110000）

0 引言

瀝青路面特質明顯，平整、堅實、無接縫、建筑工期短、保養(yǎng)維修簡便和有良好的減振性等優(yōu)點，這種路面使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。不過由于我國高速公路的建設起步較晚，技術力量比較薄弱，經(jīng)濟基礎差，同時中國交通荷載任務艱巨，車輛超載嚴重，優(yōu)質的石油瀝青等原料缺乏等原因，鋪筑的瀝青路面還存在很多問題，一些路段的行車條件并不如人意，甚至短短幾年就產(chǎn)生車轍、開裂、泛油、坑槽等早期損壞現(xiàn)象。本文主要論述瀝青路面早期破壞原因與預防措施。

1 瀝青路面常見早期破壞現(xiàn)象

瀝青路面常見的早期破壞現(xiàn)象與瀝青路面的特點有關，一般情況是與水有關，因為破壞一般都發(fā)生在春秋季節(jié)，大雨或接連陰雨過后，路面首先會出現(xiàn)小面積網(wǎng)裂、冒漿，進而出現(xiàn)翻漿松散或坑洼區(qū)域；行車道特別是車輪跡處破損面積較多，且破壞嚴重，可見與車輛超重超載有關。通過以上對瀝青路面特點的分析，瀝青路面的損壞方式主要有分外以下幾種：沉陷、車轍、疲勞裂縫、泛油、推移和擁起、低溫和縮裂。

1.1 沉陷

沉陷是瀝青路面在荷載作用下，表面產(chǎn)生了較大凹陷變形，有時凹陷兩側伴有隆起現(xiàn)象。當沉陷嚴重超過了結構的變形能力，在結構受拉區(qū)產(chǎn)生開裂縫隙而形成裂縫，并有可能逐漸發(fā)展成網(wǎng)裂。導致沉陷的原因主要是因為路基水文條件比較差，過于潮濕和松軟，承載不夠，在車輪荷載作用下出現(xiàn)沉陷并導致路面的變形、開裂和破壞。

1.2 車轍

瀝青路表面并未出現(xiàn)較大的凹陷和隆起現(xiàn)象，但輪跡帶處出現(xiàn)了相對其兩側來說較大的變形（10～20mm以內），從而在橫向形成車轍。車轍也是由于行車荷載多次重復而且下路基和路面塑性變形（包括壓密和剪切變形）逐步導致的結果。

1.3 疲勞裂縫

疲勞裂縫是路面在正常使用情況下，由于行車荷載多次反復作用引起的。疲勞裂縫的顯著特點是，路面無明顯的豎

向變形現(xiàn)象，開裂初始大都是形成細且短的橫向開裂，繼而逐漸擴展成網(wǎng)狀，開裂的面積范圍不斷擴大。

1.4 泛油、推移和擁起

面層混合料中瀝青含量偏多或空隙率太?。ǖ陀?%時）時，瀝青會在高溫環(huán)境中受行車荷載的作用而溢出路表面，形成一層有光澤的瀝青膜，成為泛油。這種瀝青混合料的抗剪強度往往過低，當瀝青路面受到較大的車輪水平荷載時，路表面可能出現(xiàn)推移或擁起。

1.5 低溫縮裂

面層混合料在低溫（通常為負溫）時由于材料收縮受限制而產(chǎn)生較大的拉應力，當它超過材料本身所具有抗拉強度時便產(chǎn)生開裂。由于路面的縱向尺度遠遠大于橫向，低溫收縮時側向變化不大，故這種開裂一般為橫向間隔性的裂縫，程度較重時才發(fā)展為縱向裂縫。

2 瀝青路面早期破壞的原因分析

2.1 設計方面的原因

近年來，隨著公路建設大規(guī)模的發(fā)展，設計時間也十分緊迫，設計時出現(xiàn)調查、研究不夠的現(xiàn)象，導致瀝青路面設計存在諸多不合理從而形成路面的早期破壞。設計方面導致早期破壞的原因主要包括以下幾種情況：（1）結構設計考慮不周全；（2）路面、基層、底基層排水設計考慮不周；（3）路面設計參數(shù)與實際不符；（4）地基處理設計不合理等。

2.2 施工方面的原因

（1）軟土地基沉降。為了保證公路路基的穩(wěn)定性，必須對軟土路基實施加固處理，使軟土排水固結，軟土的排水固結是一個長時間的過程，國內的情況是軟土路基在處理后沒有足夠的沉降時間就鋪筑路面，從而引起路面早期破壞如網(wǎng)裂、坑洞等。

（2）路基壓實度不足。路基壓實是路基施工過程中最重要的工序，亦是提高路基路面強度與穩(wěn)定性技術措施之一。由于路基壓實度不足，會導致公路路面出現(xiàn)縱向裂縫或橫向裂縫，出現(xiàn)瀝青路面的早期破壞。

（3）路基原材料質量低劣。由于搶工期、趕進度，原材料質量難以保證、不能按照規(guī)范要求進行施工，半剛性基層沒有合理的齡期，使得基層施工質量不良，造成基層網(wǎng)裂破壞，反射到面層出現(xiàn)破壞。

（4）瀝青面層本身的產(chǎn)生的變化。a.由于水產(chǎn)生的破壞。b.瀝青面層顆粒離析。c.瀝青混凝土鋪裝層厚度偏薄。d.瀝青被油溶解。e.瀝青面層壓實度偏低。

3 瀝青路面早期破壞的預防措施

3.1 減輕半剛性路面裂縫的措施

針對減輕半剛性路面裂縫的措施應從兩方面入手，首先在進行路面設計時，應考慮溫度裂縫逐漸向下擴展的原理，選用松弛性能好的優(yōu)質瀝青作面層，再選用針入度較大的瀝青作為面層；采用合適的瀝青面層厚度以減少反射裂縫。瀝青面層碾壓結束后，每隔一定距離預留橫向通縫，縫間距可隨當?shù)刈畹蜌鉁睾退脼r青質量而定。其次在施工方面。施工的關鍵是要保證在鋪筑瀝青面層之前，半剛性基層不產(chǎn)生收縮裂縫。如果已經(jīng)產(chǎn)生裂縫，需將瀝青面層加厚或加中間層。施工過程中應嚴格按路面基層施工技術規(guī)范進行，嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量。在半剛性基層碾壓完成后，及時養(yǎng)生。并且在碾壓完成或最遲在養(yǎng)生結束后，在基層頂面噴灑透層油或粘層油，然后盡快鋪筑瀝青面層，避免水分損失產(chǎn)生干縮裂縫。

3.2 預防水損害

預防水損害是指減少或防止水分進入瀝青混合物內，不要讓水浸泡到瀝青與集料的界面。該方法主要包括：（1）使用的好材料，使用適當?shù)幕旌狭系募壟?，減少孔隙出現(xiàn)率；（2）改善瀝青與集料的粘附聚集，增加之間的粘結力。通過添加抗剝落劑，促使表面潤濕，從而增加黏度瀝青與集料。

3.3 預防中面層破壞

為了防止瀝青路面的早期破壞，近年來人們對高速公路瀝青路面上面層做了大量的研究工作，經(jīng)過長時間的調查和分析，發(fā)現(xiàn)目前瀝青路面結構形式中中面層是一個薄弱環(huán)節(jié)。

常見的結構形式的下層是由粗瀝青混凝土面層，中層是粒式瀝青混凝土，上層采用抗滑表層結構。這種表面結構各層級指標差異太大。一個簡單的例子：車轍試驗動穩(wěn)定性指數(shù)，在表面層可以達到800～1000次/毫米，而上層可以達到3000次/毫米同一時間，在高溫的作用下，中層容易產(chǎn)生側向位移（蠕動），表面形成車轍。因此，我們需要對中層研究引起足夠的重視。

3.5 全面質量管理

建養(yǎng)并重預防瀝青路面早期病害要求不僅重建，也要重養(yǎng)，因此應特別重視路面竣工后至交、竣工驗收階段的養(yǎng)護管理，使路面得到及時維護。同時，有關部門還應加強交通管理，限制大型超載車通行；在夏季連續(xù)高溫時段，運營管理單位可將重車安排在夜間或凌晨等路表氣溫較低的時段通過。

4 結論

通過上述分析可知瀝青路面早期破壞，不僅與前期設計，施工等路面形成前及形成過程中的環(huán)節(jié)有關，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護和管理聯(lián)系緊密。因此，我們要提高瀝青路面的使用壽命及投資效益，同時需要設計、施工、養(yǎng)護管理等各方面團結協(xié)作，按照公路行業(yè)規(guī)范標準，結合分析上述瀝青路面早期破壞的原因，做到有效防治瀝青路面的早期破壞。

［1］王寧.瀝青路面早期破壞的原因及防治措施[J].黑龍江科技信息，2011.

［2］李博.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預防[J].黑龍江交通科技，2011，4.

［3］王平吉.淺談瀝青路面早期破壞原因[J].科技信息，2011.