瀝青混凝土路面基層、面層常見病害探析

青海省第六路橋建設有限公司 青海西寧 810008

摘要：當前很多瀝青混凝土路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞，如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍等病害，直接影響了車輛的運行，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，增大了養(yǎng)護工作量，經(jīng)濟損失巨大。本文對形成基層、面層常見病害的病因盡心分析，并提出了幾點預防措施。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；病害；裂縫；泛油

一、瀝青混凝土路面基層、面層常見病害

瀝青混凝土路面基層、面層的病害產(chǎn)生是多種因素綜合作用的結(jié)果，其種類繁多，但主要表現(xiàn)為裂縫、車轍、沉陷、坑槽、泛油和油斑、路面推移等。

（一）裂縫

橫向裂縫裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長貫穿部分路幅或整個路幅。縱向裂縫裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。公路裂縫的成因主要有：

瀝青混合料使用的瀝青膠結(jié)料溫度敏感性強，其低溫性能不能滿足該項目地區(qū)溫度變化所產(chǎn)生的溫度應力的要求。一般瀝青膠結(jié)料含蠟量高和延度小，易于脆裂。半剛性基層低溫開裂是由于基層多在高溫夏季或常溫時施工成型，入冬后，溫度下降，特別是我國西北地區(qū)，季節(jié)溫差很大，混合料遇冷收縮，在收縮過程中受到下層（基層或底基層）的約束產(chǎn)生收縮應力（拉應力），如果收縮應力大于當時混合料的極限抗拉強度時，就會產(chǎn)生溫度收縮裂縫，一般為橫向裂縫，裂縫寬度約為2～16mm。溫差越大，溫度變化速度越塊，則約束越大，混合料越容易開裂。

半剛性基層干燥收縮開裂是混合料水分的失去引起的收縮，原因是混合料中游離水的減少，縮小了顆粒間的距離而產(chǎn)生體積收縮。干燥收縮的大小與材料的性質(zhì)和用水量有關(guān)。石灰土干縮大，當失水25%時其干縮系數(shù)達到（1200～1500）×10-6，并產(chǎn)生（3000～3750）×10-6的干縮應變；水泥穩(wěn)定類碎石在失水50%時的干燥系數(shù)為（5.3～8）×10-6，干燥應變?yōu)椋?3～18）×10-6；密實式二灰碎石失水50%為（13.5～15.5）×10-6，干燥應變?yōu)椋?5～27）×10-6。因此無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土比穩(wěn)定粗粒土干縮大，易于開裂。

（二）車轍和推移

車轍是在行車荷載重復作用下，路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度，當車轍達到一定深度時，由于轍槽內(nèi)積水，極易發(fā)生汽車飄滑而導致交通事故。車轍和推移形成的主要原因如下：

1、行車荷載的影響。車輛按規(guī)定正常在行車道行駛，使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出，隨著車輛荷載作用次數(shù)增加，行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的車槽。

2、基層施工質(zhì)量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當導致基層整體強度不足，由于荷載作用超過路面各層的強度，使得路表變形過大而形成轍槽和推移。

3、瀝青面層高溫穩(wěn)定性差。由于瀝青混合料是一種彈塑性材料，如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低，在高溫條件下，車輪碾壓反復作用，荷載應力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限，使流動變形不斷積累形成車轍和推移。

（三）滑移

路面的滑移主要成因是瀝青面層與基層結(jié)合不好，為提高層間結(jié)合所撒鋪的乳化瀝青透層油未滲入半剛性基層中，也是導致病害產(chǎn)生的原因之一。由于半剛性基層表面過于致密，水在其表面滲透困難，而乳化瀝青又是水基產(chǎn)品，因而一般的乳化瀝青產(chǎn)品在半剛性基層表面的滲透性較差，透層油根本達不到設計要求的滲透深度。新的瀝青混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范要求基層表面的透層油應透入5mm以上，以起到保護基層、防水以及聯(lián)結(jié)瀝青面層和基層的作用。并且，施工過程中由于沒有清掃基層頂面或路面粘層灑布不均勻或者灑布后除允許施工車輛外，還允許其他車輛和行人通過，致使基層頂面或道路表面有許多塵土，影響路面結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)性能，降低了瀝青混凝土層與水泥穩(wěn)定層之間以及瀝青混凝土層之間的粘結(jié)強度。

（四）泛油

新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節(jié)，特別在連續(xù)多天高溫后，在大量行車特別是在重載車輛作用下進一步壓實，易導致瀝青混凝土內(nèi)部過多的自由瀝青向上移動，產(chǎn)生泛油現(xiàn)象，油石比偏大地段表現(xiàn)的尤為明顯。高溫季節(jié)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部后，如瀝青與礦料的粘結(jié)力不足，瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動，產(chǎn)生更嚴重的泛油現(xiàn)象。泛油產(chǎn)生的原因主要有：

1、混合料組成設計不當

2、混合料拌和控制不嚴：在瀝青混合料拌和時礦粉等細料含量較難準確控制，如細料含量過少，混合料比表面積較小，則瀝青用量相對較多，也易泛油。

3、粘層油用量不當：在施工瀝青面層前往往需在基層頂面噴灑粘層油或做瀝青封層（特別是在基層完工與瀝青面層施工間隔較長的情況下），由于施工工藝掌握不好，粘層油用量不當或噴灑不均勻而導致面層局部泛油。

4、施工質(zhì)量較差：因攤鋪時混合料產(chǎn)生離析，局部細料過分集中，也易泛油。

5、水損壞：雨水滲入使下層瀝青與石料剝離，在動水作用下，瀝青膜剝落、上浮引起表層泛油。

（五）擁包

擁包是面在橫向、縱向產(chǎn)生高低起伏波浪狀的變形。擁包一般是因為以下幾個原因引起的：

1、施工時不慎將瀝青灑漏在路面上形成的。

2、瀝青混合料質(zhì)量不合格，熱穩(wěn)定性不達標形成的。

3、瀝青混合料配合比不合理，瀝青含量偏高，或瀝青混合料拌和不均勻，出現(xiàn)細集料集中的現(xiàn)象，當氣溫較高時，在行車荷載作用下，面層就可能發(fā)生推移，形成擁包。

4、因基層局部含水量過大，基層和面層粘結(jié)不良，在車輛高速行駛時，面層可能相對于基層發(fā)生移動，從而形成擁包推移。

5、基層局部強度不夠或水穩(wěn)定性不良，使基層松軟而形成擁包。

二、瀝青混凝土路面基層、面層常見病害預控

（一）材料方面

合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青，精選礦料，準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料，控制瀝青用量，保證瀝青混合料性能優(yōu)良，均可有效減少裂縫。

（二）對排水現(xiàn)狀進行根治

為了避免水對公路路基的損害，應對公路路面排水能力加以高度重視，避免此類災害的產(chǎn)生，充分確定排水設施的排水能力，做好公路路面排水工作。常見的排水設施主要有邊溝、排水溝、跌水與急流槽等，加強對這些分部工程的施工質(zhì)量控制。

（三）路面施工過程中的控制

（1）嚴格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量，拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應立即進行處理；加大馬歇爾試驗頻率，嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標，必要時對混合料進行特殊配合比設計。

（2）保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級配，增加粗骨料，提高大中粒徑集料含量；控制最佳含水量，改進碾壓方法，避免過振過濕，不能使基層頂面形成灰漿硬殼，不能用細料進行壓實后找平。對細粒土類的半剛性基層，必要時可以采用頂面栽釘?shù)绒k法加強基層頂面粗糙度。

（3）從施工機具來講，拌合能力，攤鋪機碾壓機具必須配套，攤鋪機應選擇兩臺前后錯開同時施工，而少采用全斷面攤鋪機，注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。

（4）使用瀝青鋪面聚酯布能減小基層裂縫頂端周圍的應力和應變，減小瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生機率。由于瀝青鋪面聚酯布自身低延伸率和多方面抗拉伸等性能，減少路面由于荷載等因素產(chǎn)生的彎沉量和剪切變形，提高瀝青路面抗車轍能力。由于瀝青鋪面聚酯布、原有路面或原基層以及瀝青加鋪層能夠很好地形成一個整體加上其本身聚酯及浸膠等特性，又可以使得瀝青鋪面聚酯布在瀝青路面中起到骨架作用，增加瀝青混凝土面層中的橫向約束力，也減小了瀝青路面下面層和瀝青路面基層由于地表水的作用，減小水損壞引起的道路破壞。

參考文獻：

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