瀝青路面的常見(jiàn)病害及原因分析

徐琴

【摘 要】近年來(lái)，為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，公路在我國(guó)發(fā)展迅速。瀝青路面因?yàn)榫哂惺┕r(shí)間短、行車舒適、適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。但由于瀝青混凝土材質(zhì)本身的差異， 以及受設(shè)計(jì)和施工水平的影響， 瀝青路面常常出現(xiàn)開(kāi)裂、泛油、松散、坑槽等病害。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損， 縮短了瀝青路面使用壽命。如何預(yù)防瀝青路面的早期損壞是公路領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題，文中針對(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。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；病害；成因；防治措施

瀝青路面是用瀝青材料作為結(jié)合料黏結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。由于瀝青路面使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料間的黏結(jié)力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高。

世界各國(guó)高等級(jí)公路大多采用瀝青路面，是由于它具有下列良好性能：與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有以下優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

（1）足夠的力學(xué)強(qiáng)度，能承受車輛荷載施加到路面上的各種作用力；

（2）一定的彈性和塑性變形能力，能承受應(yīng)變而不破壞；

（3）與汽車輪胎的附著力較好，可保證行車安全；

（4）有高度的減振性，可使汽車快速行駛，平穩(wěn)而低噪聲；

（5）不揚(yáng)塵，且容易清掃和沖洗；

（6）維修工作比較簡(jiǎn)單，且瀝青路面可再生利用。

一、瀝青路面的常見(jiàn)病害主要有以下幾種形式：

1、裂縫

瀝青路面建成后，都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。影響裂縫的主要因素有：瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。裂縫主要表現(xiàn)為三種形式：橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。

2、車轍

車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。

3、松散

松散是指面層集料之間的粘結(jié)力喪失或基本喪失，路表面可觀察到成片懸浮的集料或小塊混合料，面層的部分區(qū)域明顯不成整體。松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面，也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)，但由于行車作用，一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。

4、泛油

瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)向上遷移到路面表面， 而在冷天時(shí)又不存在逆過(guò)程， 因而瀝青積聚在路面表面， 形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。泛油導(dǎo)致路表光滑，容易引起行車滑溜交通事故。

二、分析瀝青路面病害的成因有以下幾個(gè)方面：

1、瀝青質(zhì)量問(wèn)題

在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計(jì)、材料的使用上本著經(jīng)濟(jì)適用的原則， 而對(duì)交通量的變化， 使用年限并沒(méi)有重點(diǎn)研究。像高等級(jí)瀝青路面， 省市采用的是上面層使用進(jìn)口瀝青， 而中面層、地面層則采用國(guó)產(chǎn)瀝青， 就國(guó)產(chǎn)瀝青而言能達(dá)到規(guī)范要求的廠家并不多， 而且數(shù)量十分有限， 不可能滿足國(guó)內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。

2、設(shè)計(jì)規(guī)范存在的問(wèn)題

在路面設(shè)計(jì)中， 一方面交通車輛調(diào)查資料， 是為通行能力服務(wù)的， 沒(méi)有考慮到超載的問(wèn)題， 使得設(shè)計(jì)中得不到準(zhǔn)確軸載， 造成設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載出現(xiàn)與事實(shí)不相符的情況。另外， 由于受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)， 載貨車輛中， 80%有超載現(xiàn)象， 正是這部分超載車輛加速了路面的破損， 促使路面開(kāi)裂、推擁， 甚至局部下陷。

3、氣候的影響

瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應(yīng)力松弛性能， 溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力， 但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí)， 瀝青材料逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮。此時(shí)半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力， 當(dāng)拉應(yīng)力瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力增長(zhǎng)， 混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的， 面層中產(chǎn)生的收縮。拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度， 瀝青面層就會(huì)開(kāi)裂， 產(chǎn)生裂縫。

4、瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段， 即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段及驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段， 各階段對(duì)要達(dá)到的目的都有明確的要求， 在施工時(shí)， 有的單位壓縮兩至三個(gè)階段， 有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工。因此， 從理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差， 從而導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足。

5、瀝青混凝土拌合溫度的控制

油瀝青拌合出場(chǎng)溫度要求在120～165℃， 而實(shí)際上有些施工單位由于設(shè)備和人員素質(zhì)等原因， 在拌合溫度控制方面時(shí)高時(shí)低很不穩(wěn)定。溫度過(guò)高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì)， 沒(méi)有黏性使瀝青混凝土松散； 溫度過(guò)低， 瀝青混和料拌合不勻， 影響級(jí)配， 這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時(shí)局部松散或其他病害的原因。

6、混凝土的攤鋪

現(xiàn)在攤鋪設(shè)備斷面加寬， 瀝青混合料從中間通過(guò)膠輪輸送到兩側(cè)， 由于距離大， 必然產(chǎn)生離析， 這種離析改變了瀝青混凝土生產(chǎn)配合比； 其次， 由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長(zhǎng)， 隨著攤鋪次數(shù)的增加， 產(chǎn)生變形， 對(duì)路面橫坡的控制也有較大影響。另外， 在混合料從運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)喂料斗卸料到刮料板輸料的過(guò)程中， 接觸面表層料， 特別是兩側(cè)車廂接觸面的表層料， 在每車料中最后被刮料板送到螺旋布料器， 即每一車料降溫幅度最大的表層“冷”料是集中被鋪出的， 表面料降溫幅度較大、在正常的碾壓過(guò)程中壓實(shí)度難以達(dá)到要求， 是路面發(fā)生松散、坑槽和滲水破壞的原因。

7、交叉作業(yè)對(duì)路面質(zhì)量的影響

城市道路施工過(guò)程中涉及的單位較多， 不能封閉交通， 導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重， 從而使路面層與層之間的黏結(jié)受到影響， 特別是當(dāng)瀝青面層較薄時(shí)， 在車輛高速行駛荷載作用下， 瀝青路面產(chǎn)生脫落、推擁、扭曲裂縫等現(xiàn)象。

三、針對(duì)瀝青路面病害的防治對(duì)策

1、 合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)

半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力可由半剛性材料層（ 基層和底基層） 來(lái)承擔(dān)， 無(wú)需用增厚面層來(lái)提高承載能力。提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層， 而是用優(yōu)質(zhì)瀝青。瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫， 在正常施工情況下， 大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。一般來(lái)說(shuō)厚的瀝青面層易導(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)時(shí)除酌情減薄瀝青面層厚度之外， 還應(yīng)加強(qiáng)瀝青路面防水設(shè)計(jì)； 選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu)。

2、嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量

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)。提高瀝青路面使用性能可以考慮以下兩個(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。

3、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量。改善基層材料級(jí)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(jìn)碾壓方法， 避免過(guò)振過(guò)濕， 不能使基層頂面形成灰漿硬殼， 不能用細(xì)料進(jìn)行壓實(shí)后找平。對(duì)細(xì)粒土類的半剛性基層， 必要時(shí)可以采用頂面栽釘?shù)绒k法加強(qiáng)基層頂面粗糙度。

4、合理灑布透層油、粘層油。

在進(jìn)行各層鋪筑前， 必須保持頂面清潔。在攤鋪混合料時(shí)， 運(yùn)距不能過(guò)遠(yuǎn)， 攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃- 150℃為宜， 攤鋪厚度均勻， 壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套， 速度控制在2m/min 左右， 碾壓遍數(shù)不能太少， 以免混合料孔隙過(guò)大； 一般不能進(jìn)行補(bǔ)料， 尤其是下面層； 基層雨后潮濕未干， 不得攤鋪， 更不得冒雨攤鋪； 縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順， 各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。

結(jié)束語(yǔ)：

高速公路瀝青路面的病害，不僅與設(shè)計(jì)、 施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理聯(lián)系緊密。因此，要解決高速公路瀝青路面早期病害，延長(zhǎng)其瀝青路面的使用周期，提高投資效益，需要設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理各方面按結(jié)構(gòu)合理，施工方法得當(dāng)，按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行各自職能，相信這些病害的損壞程度一 定會(huì)得到很大緩解。