瀝青混凝土路面病害分析

摘要：瀝青混凝土在公路施工中被廣泛使用，但由于受到瀝青混凝土材質(zhì)差異性、施工設(shè)計與施工水平的影響，瀝青混凝土路面常出現(xiàn)松散、網(wǎng)裂、凍脹、翻漿、下沉與開裂等問題。文章對瀝青混凝土常見病害進行了分析，究其病害原因，進而提出病害防治的措施，旨在為提高瀝青混凝土工程質(zhì)量提供可借鑒參考。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；病害防治；公路施工；工程質(zhì)量；公路交通 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）02-0091-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.045

瀝青混凝土路面具有表面平整、堅實度高、施工工期短、行車平穩(wěn)無噪聲、養(yǎng)護費用低廉等優(yōu)勢，在公路建設(shè)中被廣泛使用。但隨著我國交通壓力的不斷增加，自然環(huán)境的影響和施工材料及工藝的差異，現(xiàn)有瀝青混凝土路面常出現(xiàn)松散、網(wǎng)裂、凍脹、翻漿、下沉與開裂等現(xiàn)象，這不僅增加了公路養(yǎng)護壓力，而且給公路交通安全造成了嚴(yán)重的影響。

1 瀝青混凝土病害原因分析

1.1 材料質(zhì)量問題

瀝青混凝土的選擇要根據(jù)道路結(jié)構(gòu)要求進行合理選配，然而有些公路在瀝青混凝土選擇上本著經(jīng)濟適用的原則對瀝青指標(biāo)與碎石質(zhì)量要求并不高，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)瀝青指標(biāo)

不足、碎石質(zhì)量不均勻的問題，降低了公路的使用壽命。

1.2 瀝青混凝土配比問題

瀝青混凝土的配合比對瀝青混凝土路面的質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用，通常瀝青混凝土配合比設(shè)計要經(jīng)過四個階段：一是目標(biāo)配合比設(shè)計階段；二是生產(chǎn)配合比設(shè)計階段；三是驗證階段；四是試拌試鋪階段。一些施工單位在施工時，往往憑經(jīng)驗配備，而不同路基、不同環(huán)境下的瀝青混凝土配合比具有很大差異性，這導(dǎo)致瀝青混凝土路面易出現(xiàn)問題。瀝青混凝土的配比與地區(qū)環(huán)境有直接的關(guān)系，譬如溫差

變化、雨水量等都需要在瀝青混凝土配比上予以正確匹配。

1.3 瀝青混凝土攪拌溫度控制問題

瀝青混凝土攪拌的溫度控制會對瀝青混凝土質(zhì)量有直接的關(guān)系，通常瀝青混凝土攪拌溫度要求控制在120℃～165℃，而在實際施工時，施工人員往往對溫度控制的管理并不嚴(yán)格，如果溫度偏高會導(dǎo)致瀝青質(zhì)變，失去應(yīng)用的黏性；如果溫度偏低則會攪拌不均勻，影響級配。瀝青混凝土在運輸過程中混合料的溫度通常要大于外界溫度120℃，而實際操作上很多單位并沒有按照這一標(biāo)準(zhǔn)操作，這導(dǎo)致瀝青混凝土質(zhì)量下降。

1.4 瀝青混凝土攤鋪問題

攤鋪機在進行瀝青混凝土攤鋪時會遇到由于攤鋪距離大產(chǎn)生離析的問題，離析會導(dǎo)致瀝青混凝土配合比出現(xiàn)偏差，影響混凝土路面質(zhì)量。此外，瀝青混凝土在從運輸車向攤鋪機喂料的過程中，由于每車料都是將降溫度落差最大的冷料最后鋪出，由此當(dāng)溫差較大的集料集中鋪出時，就會無法滿足壓實度標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致此段路面出現(xiàn)松散、坑槽問題。

1.5 環(huán)境因素影響

瀝青混凝土受溫度的影響較大，在低溫環(huán)境下瀝青混凝土易出現(xiàn)硬化，高溫環(huán)境下瀝青混凝土易出現(xiàn)軟化。當(dāng)溫度急劇下降時，瀝青混凝土路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)收縮現(xiàn)象，當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，瀝青混凝土路面就會出現(xiàn)橫向開裂問題。相反，溫度急劇升高后，瀝青混凝土路面出現(xiàn)重度軟化，由此加劇了瀝青老化，當(dāng)此時有車輛經(jīng)過碾壓出車轍將很難自我修復(fù)。

2 瀝青混凝土病害類型

2.1 橫向裂縫

瀝青混凝土橫向裂縫的表現(xiàn)是裂縫與路面中心線基本垂直，其產(chǎn)生的主要原因有瀝青混凝土質(zhì)量沒有達到施工地區(qū)環(huán)境技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，由此溫度出現(xiàn)變化時如果面層受溫度變化疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強度，就不會產(chǎn)生橫向裂縫。在混凝土施工中，如果對接縫處理不當(dāng)，局部接縫不緊密就會產(chǎn)生橫向裂縫。此外，在橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)體施工中，回填部位施工質(zhì)量控制不到位，會產(chǎn)生不均勻沉降，由此混凝土面層會產(chǎn)生橫向裂縫。

2.2 縱向裂縫

縱向裂縫的表現(xiàn)是與路線走向平行，裂縫長度寬度不均勻。其主要產(chǎn)生原因有路基填充材料質(zhì)量不達標(biāo)，路基吸水出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，引起路面縱向開裂，如果路面施工中壓實度達不到要求，在路面加寬部位出現(xiàn)沉降，也會導(dǎo)致出現(xiàn)縱向裂縫。

2.3 水破壞

雨水是瀝青混凝土路面早期危害之一，由于瀝青混凝土早期還沒有形成較好的凝聚力，在雨水的沖刷下，會出現(xiàn)唧漿、坑洞、網(wǎng)裂、轍槽等問題。水破壞問題的產(chǎn)生與施工中混凝土的攪拌不均、配合比控制不嚴(yán)格、壓實度不達標(biāo)有直接關(guān)系，瀝青混凝土路面縫隙過多、過大，易被水腐蝕。

2.4 泛油

泛油所表現(xiàn)出來的特征是路面出現(xiàn)過多的瀝青，呈油性路面狀。在高溫狀態(tài)下，如果路面通車率過高會出現(xiàn)路面泛油現(xiàn)象。泛油會導(dǎo)致瀝青從瀝青混凝土材料中分離出來，影響路面的集料的黏合度。泛油的產(chǎn)生有可能是瀝青和集料在配比過程中瀝青用量過多。

2.5 路面推移

路面推移所表現(xiàn)的特征是瀝青混凝土路面產(chǎn)生波浪或者是水泥包，嚴(yán)重影響行車安全。這是由于路面基層與瀝青面層黏合力較差，當(dāng)受到車輪反復(fù)碾壓后，路面所承受的剪應(yīng)力超出了材料所能承受的范圍。出現(xiàn)路面推移問題通常與基層施工質(zhì)量、透油層撒布質(zhì)量、超載車輛、瀝青混合料性能有關(guān)。

3 瀝青混凝土路面施工的注意事項

3.1 設(shè)計注意事項

瀝青混凝土路面的設(shè)計對于質(zhì)量來講至關(guān)重要，根據(jù)瀝青混凝土路面設(shè)計規(guī)范，在材料選擇上要選擇抗沖刷性能好、抗拉強度高、干縮系數(shù)和濕縮系數(shù)小的半剛性材料作基層；瀝青的選擇要盡量選擇優(yōu)質(zhì)瀝青，在面層厚度上要保證厚度均勻，在使用期間不會出現(xiàn)溫縮裂縫和干縮裂縫現(xiàn)象。

3.2 施工注意事項

在瀝青混凝土施工中要注意嚴(yán)格控制基層施工碾壓時的含水量，在半剛性基層碾壓完成后需要及時進行養(yǎng)生，再用乳化瀝青做透層或者是封層，最后做好瀝青面層。施工中除了要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進行施工外，注意透層油、黏層油瀝青要與瀝青混凝土同種瀝青。在施工期間要做好路面的清潔和禁止非施工車輛進入現(xiàn)場。

3.3 養(yǎng)護注意事項

瀝青混凝土路面的養(yǎng)護是確保延長公路使用壽命，養(yǎng)護時要注意對路面問題的發(fā)現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)問題并及時處理問題。同時，公路養(yǎng)護是一項長期的工作，公路建設(shè)都花費了大量的人力、財力和物力，養(yǎng)護是保證路面良好性能的保障系統(tǒng)，更是公路建設(shè)的一種延續(xù)，所以養(yǎng)護要具有科學(xué)性、合理性和經(jīng)濟性，制定公路養(yǎng)護規(guī)范和養(yǎng)護周期，盡可能地降低公路維護成本。

4 瀝青混凝土路面病害防治

4.1 路面裂縫的預(yù)防與處理

瀝青混凝土路面開裂是常見現(xiàn)象，所以要盡量提高路面施工水平，并根據(jù)施工地區(qū)和施工環(huán)境確定選擇瀝青的種類，在施工前進行標(biāo)準(zhǔn)的試驗檢測，以保證施工材料的穩(wěn)定性。在施工時，要盡量保證攤鋪施工的連貫性，盡量避免攤鋪中出現(xiàn)冷接縫。如果無法避免則要保證攤鋪邊緣整齊，清除浮料，用新的熱混合料對冷接縫部位進行預(yù)熱軟化，再攤鋪新的瀝青混凝土混合料。為防止路面出現(xiàn)橫向裂縫，在碾壓施工時，壓路機要先在橫向接縫已壓實的路幅上進行橫向碾壓，直到壓路機完全進入新攤鋪層，再對路幅進行縱向碾壓。當(dāng)出現(xiàn)裂縫應(yīng)及時處理，以防止裂縫的擴大，影響道路的使用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)2～5mm細縫，可以及時用乳化瀝青對縫隙進行灌縫處理，如果縫隙大于5mm，需要對縫隙進行清理，并保證縫隙內(nèi)干燥，使用改性瀝青進行灌封處理，再在表面灑布粗砂或者是碎石屑。

4.2 水破壞的預(yù)防與處理

瀝青混凝土面無論是面對雨水的沖刷或者是路面的清洗，對于水的防治都尤為重要。所以在水破壞防治上要選擇適合的混凝土類型，其中密實式粗集料斷級配瀝青混凝土具有良好的抗水性，可適當(dāng)使用抗剝落劑提高瀝青與碎石的黏附性。再密實的瀝青混凝土都會有空隙，所以需要在瀝青混凝土路面表面涂上一層防水材料，以增強混凝土路面的抗水性。

4.3 路面松散問題預(yù)防與處理

水泥混凝土路面松散問題主要是材料和施工水平不達標(biāo)，所以在施工時要嚴(yán)格控制細集料與礦粉的摻和量，提高瀝青混凝土的黏合度。在施工溫度上要以標(biāo)準(zhǔn)要求進行控制，防止溫度過高瀝青老化或者是溫度過低，降低瀝青與礦料的黏合度。在瀝青混凝土攪拌中和攤鋪中要注意瀝青混凝土的均勻度，對于出現(xiàn)的凝塊要人工及時調(diào)出來。

4.4 泛油問題預(yù)防與處理

路面泛油與瀝青配比量有關(guān)，所以在材料配比上要提高碎石料的配比度，在材料配比階段要根據(jù)實際環(huán)境按照試驗規(guī)程進行材料配比，盡可能提高碎石的配比，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范，以保證降低路面產(chǎn)生泛油現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)路面大量泛油時可以通過添加碎石壓入泛油路面的方法處理或者是銑刨路面重新鋪設(shè)。

4.5 路面推移問題預(yù)防與處理

路面推移問題的防御要首先加強路面基層的施工質(zhì)量，提高瀝青混凝土的攪拌均勻性和路面壓實度。在材料配比上，適度降低瀝青和細集料與混凝土的配比，提高混凝土中碎石顆粒的含量，增強瀝青混凝土的硬實度。此外，瀝青混凝土鋪筑時，要注意攪拌均勻，如出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象可人工挑出結(jié)塊，在透層油灑布前，需要對基層表面進行清理，保證透層油灑布均勻，用量合理。在瀝青混凝土路面竣工前期，要有效控制路面經(jīng)過車輛的數(shù)量與載重，防止車輛啟動或者剎車時對路面產(chǎn)生的推移破壞。對于路面已出現(xiàn)路面推移問題的處理，如果推移連續(xù)長度不超過30m、轍槽深度小于8mm的問題可以采用路面烘烤、耙松、添加新瀝青混凝土材料的方式予以修復(fù)。如果轍槽深度超過了2cm，就需要銑刨路面中上面層的方式，重新攤鋪瀝青混凝土材料的方式進行處理，在處理過程中要注意處理好較為薄弱的基層環(huán)節(jié)。

5 結(jié)語

雖然產(chǎn)生瀝青混凝土病害的原因有很多種，但只要認真做好施工規(guī)劃、方案設(shè)計和施工規(guī)范，并且能夠嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進行施工，就會將瀝青混凝土病害控制在可控范圍內(nèi)。與此同時，應(yīng)注重加強瀝青混凝土路面的養(yǎng)護和管理工作，以預(yù)防為主，以治理為輔，加強超載車輛的管理，瀝青混凝土路面的治理要從早、從小抓起，在治理過程中要根據(jù)病害產(chǎn)生的原因選擇正確的處理方法，提高公路維護的質(zhì)量。

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作者簡介：曾慶春（1966-），男，湖南常德人，鐵港航局集團第二工程有限公司工程師，研究方向：市政道路。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）