瀝青路面常見病害及解決對策分析

王茂泉 印志斌

1（江蘇省靖江市公路管理站 江蘇 靖江 214500）

2（靖江市恒建交通工程檢測有限公司 江蘇 靖江 214500）

近年來，隨著我國整體經(jīng)濟水平的不斷提升，城市現(xiàn)代化建設(shè)腳步不斷加快，公路工程作為經(jīng)濟發(fā)展的重要渠道，其在社會經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要的位置。目前，干線公路多采用瀝青路面，使用中經(jīng)過會出現(xiàn)一些病害，如車轍、松散、裂縫、泛油以及強度不達(dá)標(biāo)等。因此，針對存在的這些問題，不斷通過實踐驗證，尋找到解決這些問題的重要方法，最終能針對性地采取科學(xué)性的、有針對性的措施，從而達(dá)到有效的控制，確保瀝青路面的工程質(zhì)量。

1.瀝青路面常見病害

瀝青路面在長期使用過程中，相關(guān)人員總結(jié)并歸納出一些常見的病害，詳見圖1，這些病害嚴(yán)重威脅著我國瀝青公路的使用周期和壽命。針對本地區(qū)某工程，將其總結(jié)為以下幾點。

圖1 常見病害圖片

1.1 坑槽和裂縫

坑槽等水損壞主要是由于長期受到來自路面的壓力，尤其是出現(xiàn)超載等現(xiàn)象，這將對瀝青路面造成嚴(yán)重的損害，當(dāng)受壓不均勻時，就會出現(xiàn)明顯的坑槽水損壞等問題。而裂縫是瀝青路面最主要的病害之一，一般可分為橫向裂縫、縱向裂縫和不規(guī)則裂縫，根據(jù)破壞原因有可分為荷載裂縫和溫度裂縫。一旦裂縫產(chǎn)生，隨著雨水或雪水的滲入，同時在行車荷載的反復(fù)作用下，會使路面病害日趨嚴(yán)重，產(chǎn)生沉陷、翻漿等路面病害，嚴(yán)重影響瀝青路面的使用性能。

1.2 沉陷

沉陷主要是由于路基路面產(chǎn)生豎向變性而導(dǎo)致路面出現(xiàn)下沉等嚴(yán)重現(xiàn)象，一旦路面出現(xiàn)明顯的沉陷，當(dāng)車輛再次通行時，承載的重壓就會使得路面路基進(jìn)一步下沉，而隨著時間的推移，下雨天雨水的侵入以及車輛的荷載共同作用下，路面就會發(fā)生龜裂等，路面中的積水如果無法得到及時的排解，其路基會遭受到進(jìn)一步的軟化，最終必定會形成沉陷等嚴(yán)重影響路面使用周期的質(zhì)量問題。

1.3 松散

松散是由于在施工中不重視選用的施工材料，粗、細(xì)集料的選擇方面不夠合理，混合料的級配等不夠科學(xué)，最終會導(dǎo)致瀝青與集料之間形成強烈的離析現(xiàn)象，降低整個施工材料的粘合力，瀝青在長期使用過程中，就會出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，其空隙中的積水就會凍結(jié)，從而使得整個路面和路基等部分的粘結(jié)力受到損壞，導(dǎo)致松散等問題。

瀝青公路中存在的這些病害和問題，如從工程建設(shè)這方面來講，導(dǎo)致的主要原因總結(jié)歸納為施工材料和施工管理兩個方面，因此，必須從這兩個方面著手，才能真正確保施工質(zhì)量。

2.瀝青路面常見病害原因分析

針對上述瀝青路面施工中常見的病害問題，為了提高瀝青路面的使用周期，確保正常通行，延長使用壽命，結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗，提出一些解決問題的方法和措施，其具體如下分析。

2.1 瀝青路面裂縫破損機理分析

瀝青路面使用期間經(jīng)受車輛荷載的反復(fù)作用，長期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強度逐漸下降，使路面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生疲勞斷裂破壞，即龜裂破損。 理論和實踐都表明，在移動車輛載荷作用下，瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)各點處于不同的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，如圖2所示，瀝青路面面層內(nèi)B點處于三向應(yīng)力狀態(tài)。

圖2 路面面層在車輪下的受力狀態(tài)

車輪作用于B點正上方時受到全拉應(yīng)力作用，車輪駛過后應(yīng)力方向轉(zhuǎn)變，量值變小，并有剪應(yīng)力產(chǎn)生。當(dāng)車輪駛過一定距離后，B點則承受主壓力作用，B點應(yīng)力隨時間變化曲線如圖3所示。路面表面A點則相反，車輪駛近時受拉，車輪直接作用時受壓，車輪駛過后又受拉(如圖4)。車輛駛過一次就使A, B兩點出現(xiàn)一次應(yīng)力循環(huán)。路面在整個使用過程中，長期處于應(yīng)力(應(yīng)變)重復(fù)循環(huán)變化的狀態(tài)。

圖3 B點應(yīng)力隨時間的變化

圖4A點應(yīng)力隨時間的變化

瀝青路面的鋪設(shè)材料(瀝青混合料)中有95%的材料是各種不同粒徑和品種的粗、細(xì)集料、礦粉顆粒，其具有明顯的顆粒性特征，而顆粒性材料屬非均質(zhì)材料，其抗壓強度一般要遠(yuǎn)大于其抗拉強度。

2.2 基層質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

在瀝青路面施工中，很多時候技術(shù)人員對基層施工材料的把關(guān)做得不到位，一般根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，對水泥穩(wěn)定碎石下層施工材料都有嚴(yán)格的要求（詳見表1）。但是在實際工作中，壓實度和平整度卻是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，一旦壓實過程中沒有保持其平整度，后期的質(zhì)量問題將不可避免。

2.3 施工機械使用方法不夠準(zhǔn)確

瀝青路面施工是一項對技術(shù)人員要求比較高的工作，不僅施工人員要具有很強的技術(shù)水平，同時，對施工所使用的機械也有一定的要求。在瀝青路面路基施工中使用最為廣泛的機械有攤鋪機、壓路機、裝載機等。由于瀝青路面施工對路面路基平整度和壓實密度等的要求很高，因此，很多時候會由于機駕人員自身對準(zhǔn)確的操作方法不夠熟悉，而在使用過程中很多細(xì)節(jié)工作沒有做到位，最后就會遺留下很多問題。

2.4 瀝青路面水損害機理

對于瀝青路面而言，在長期使用中同樣容易產(chǎn)生水損害方面的質(zhì)量問題。此種病害的主要特點為：水透過道路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成路面早期破壞。此種病害在當(dāng)前的瀝青路面中比較常見，多表現(xiàn)為：瀝青路面面層脫落，粘附力水平降低。造成瀝青路面出現(xiàn)水損害問題的主要因素包括以下幾個方面：其一，集料性質(zhì)的影響：相關(guān)的研究中顯示，集料自身的潔凈度會嚴(yán)重影響集料與瀝青之間的粘附力表現(xiàn)，泥土粉塵將成為黏附瀝青的隔離劑。如果遇水，水分濕潤泥土，更加容易造成剝落；其二，瀝青混合料離析與溫度不均勻的影響：離析表現(xiàn)為混合料粗細(xì)集料和瀝青含量不均勻，如在同一個區(qū)域內(nèi)粗細(xì)集料不均勻，偏離了設(shè)計級配，瀝青的含量與設(shè)計的最佳含量不一致等。粗集料集中的部位往往空隙率過大，瀝青含量偏少，將加速出現(xiàn)水損壞，易形成坑槽；其三，瀝青路面施工碾壓的影響：施工工藝對混合料的水穩(wěn)定性的影響集中體現(xiàn)在壓實上，沒有得到很好壓實的混合料，空隙率加大，對各種使用性能都有影響。開放交通后的行車碾壓會造成混合料的壓密變形而形成不正常的車轍，同時也會潛藏水進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的隱患。

3.瀝青路面施工常見病害的處理方法

3.1 控制原材料

通過上述分析可以得知，瀝青路面常見施工質(zhì)量問題主要原因是由于在施工材料和施工工藝以及施工機械等多方面。

因此，要想確保施工質(zhì)量，防止出現(xiàn)一些病害問題，首先應(yīng)該控制施工原材料。瀝青施工所選用的原材料應(yīng)該能達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求，所有施工材料應(yīng)該經(jīng)過相關(guān)單位的檢驗和質(zhì)量認(rèn)證，各個施工單位和監(jiān)理單位也應(yīng)該對瀝青針對度、延度以及軟化點等各種性能進(jìn)行檢驗和檢測，通過施工樣品送檢，在確保其質(zhì)量能達(dá)到施工技術(shù)要求的前提下，將材料投入到使用中。其次，在材料選擇方面，瀝青施工混合料應(yīng)用采用石質(zhì)堅硬、清潔以及不含風(fēng)化顆粒的碎石，其顆粒直徑應(yīng)該控制在4.75mm左右，集料的質(zhì)量應(yīng)該從選材開始就做好把關(guān)工作。最后，在細(xì)集料選取方面應(yīng)該盡量采用一些干燥、無風(fēng)化以及優(yōu)質(zhì)的級配材料，其中細(xì)集料施工規(guī)格應(yīng)該根據(jù)其瀝青施工不同層面進(jìn)行確定和慎重選擇。其具體施工材料級配標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

3.2 施工機械和檢測儀器的準(zhǔn)備

施工機械的準(zhǔn)備和檢查是做好瀝青路面施工的重要前提和保障，在施工前，所有施工采用的機械都應(yīng)該做好保養(yǎng)和調(diào)試等工作，確保各個環(huán)節(jié)均能正常工作。施工中一般需要使用的機械有攤鋪機、壓路機以及運輸機械等。目前隨著科技的發(fā)展，在施工工程中，也應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的施工機械，目前常采用使用較廣泛的單幅全寬機械化連續(xù)攤鋪機械進(jìn)行作業(yè)，這種機械在攤鋪方面具有一定的優(yōu)勢，是雙車道施工，在施工中如果采用兩臺機械一起作業(yè)，能達(dá)到更加理想的效果。其次，在使用測量儀器時，一定要注意其精確度，在施工前檢查各個測量儀器是否完好，如果有損壞情況，應(yīng)該及時更新和維修，避免造成后期施工故障問題。

3.3 對水損害問題的處理措施

根據(jù)以上對導(dǎo)致瀝青路面水損害的影響因素的分析，要求在處理水損害問題的過程當(dāng)中，重視對以下技術(shù)措施的落實：其一，根據(jù)瀝青路面施工要求以及具體工況特點，對集料的選擇進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量控制。集料選擇中的主要指標(biāo)為：與瀝青具有較高的粘附性優(yōu)勢，除此以外，還可以采用改性瀝青，加強與集料的粘結(jié)；采用針入度較小的瀝青；推廣摻加消石灰或具有長期有效的抗剝落劑。其二，對施工期間的相關(guān)影響因素進(jìn)行控制：減小材料生產(chǎn)、運輸、存放和使用過程中的離析；減小瀝青混合料運輸、攤鋪過程的離析；避免使用易離析的間斷級配混合料；優(yōu)選輪胎壓路機搓揉碾壓，提高密水性；防止片面追求平整度而人為減少碾壓次數(shù)；確保壓實層厚度與最大粒徑相匹配；改變?nèi)榛癁r青透層油的噴灑時間；更換透層油品種，采用稀釋瀝青；按規(guī)范補充透層油深度要求，清除半剛性基層上的浮灰，使瀝青層和基層連續(xù)的透層油起作用；其三，加強對瀝青路面正常運行期間的巡查工作，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)初期損害的區(qū)域，并采取相應(yīng)的措施與方法。例如，及時發(fā)現(xiàn)初期損壞、失效的排水設(shè)施，立即采取措施，進(jìn)行補救；發(fā)現(xiàn)有唧漿及小的局部網(wǎng)裂，立即挖補；發(fā)現(xiàn)有坑槽，采用冷補材料，加快補坑速度；發(fā)現(xiàn)路面開裂立即灌縫；對滲水嚴(yán)重的路段立即采用微表處全面封水處理，以達(dá)到保障水損害處理效果的目的。

3.結(jié)束語

綜上所述，在施工中注重鋪設(shè)瀝青砼路面工藝，其主要目的是延長公路的使用周期和使用壽命，同時能保證路面結(jié)構(gòu)的完整性。經(jīng)過我國相關(guān)公路管理人員統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，瀝青路面投入使用后經(jīng)常會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，病害主要分布在超車道和行車道，顯示出荷載作用是路面發(fā)生破壞的直接外因等。筆者在結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗的情況下，提出一些解決問題的相應(yīng)措施，其具體包括：施工時，注意基層施工質(zhì)量、瀝青砼材料質(zhì)量和施工水平；使用中，采取必要技術(shù)措施，防止水份進(jìn)入瀝青面層。對尚未出現(xiàn)病害，但滲水較為嚴(yán)重的路段，采用微表處或噴撒瀝青再生劑進(jìn)行霧封層處理等。通過實踐的不斷研究和探索，最終必定能實現(xiàn)提高瀝青路面通行質(zhì)量的戰(zhàn)略目標(biāo)。

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