瀝青混凝土路面病害與防治

劉松陽

（貴陽市建筑管理處，貴州 貴陽 550000）

1 瀝青混凝土路面的病害及其分類

路面的使用性能可分為功能和結(jié)構(gòu)兩大類，使用過程中路面的使用性能（平整度、抗滑能力、結(jié)構(gòu)損壞和承載能力） 會隨行車荷載和環(huán)境因素的作用而逐年變化。

1.1 損壞類型

路面產(chǎn)生損壞的原因是多方面的（車輛荷載、氣候與環(huán)境、施工與管理、養(yǎng)護(hù)等），結(jié)構(gòu)損壞所表現(xiàn)出的形態(tài)和特征也是多種多樣的。依據(jù)損壞的形態(tài)、特征和原因，對損壞進(jìn)行分類。

（1） 裂縫或斷裂類--路面結(jié)構(gòu)的整體性因裂縫或斷裂而受到破壞；

（2） 永久變形類--路面結(jié)構(gòu)雖仍保持整體性，但在各種因素的作用下外形產(chǎn)生較大的變化；

（3） 表面損壞類--路面表層部分出現(xiàn)的局部缺陷，如材料的散失磨損等；

1.2 損壞分級

各種路面損壞都有一個產(chǎn)生和發(fā)展的過程。不同程度的損壞，對于路面使用性能有不同程度的影響。

對于裂縫或斷裂類損壞，分級時主要考慮對結(jié)構(gòu)整體性影響的程度，可采用縫隙寬度、邊緣碎裂程度、裂縫發(fā)展情況等指標(biāo)表征。對于變形類損壞，主要考慮對行車舒適性的影響程度，可采用平整度作為指標(biāo)進(jìn)行分級。對于表面損壞類，往往可以不分級。下表給出了路面損壞類型及對應(yīng)的分級。

2 瀝青混凝土路面破壞的預(yù)防與處理

2.1 基層對瀝青路面病害形成的影響分析

2.1.1 基層反射裂縫

半剛性基層瀝青路面最大的缺陷之一是隨著長久的溫度與濕度的變化容易產(chǎn)生收縮裂縫，然后自基層向上擴(kuò)展到瀝青表面形成反射裂縫。裂縫的出現(xiàn)往往是瀝青路面損壞加劇的開始，導(dǎo)致雨水沿裂縫下滲，軟化半剛性基層造成基層強(qiáng)度不足而形成唧漿、沉陷、啃邊等病害。

瀝青路面破損分類分級

2.1.2 基層厚度對病害形成的影響分析

基層的厚度一般按照設(shè)計(jì)計(jì)算同時結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定，應(yīng)該不會對路面早期病害的形成構(gòu)成多大的影響。然而由于目前施工水平、施工設(shè)備、施工管理等的限制，以及市政工程重視工期、忽視質(zhì)量等的特點(diǎn)，很容易造成施工缺陷而引發(fā)路面病害的形成?；鶎尤毕菔钦T發(fā)瀝青路面龜裂唧漿的主要原因，主要體現(xiàn)在基層厚度、分層施工中上下基層的分層厚度以及上下基層分層施工的時間間隔等三方面。

2.1.3 基層強(qiáng)度對路面病害形成的影響分析

有些路段不存在分層施工的情況仍存在路面唧漿，究其原因，主要是基層局部強(qiáng)度不足所造成。在施工過程中，由于基層局部拌和不均、壓實(shí)不足和粗細(xì)集料離析而造成半剛性基層未形成整體強(qiáng)度，開放交通后基層的局部缺陷引起面層開裂，雨水沿著裂縫浸入后產(chǎn)生唧漿，將基層的細(xì)集料和膠結(jié)材料隨泥漿一起向上涌出，基層整體強(qiáng)度進(jìn)一步下降而使得面層狀況惡化，形成網(wǎng)裂和局部沉陷。

在城市道路中瀝青路面結(jié)構(gòu)半剛性基層應(yīng)用較多的是具有強(qiáng)度高、剛度大、穩(wěn)定性好、耐久性好特點(diǎn)的水泥穩(wěn)定碎石層。但在實(shí)際施工程中，由于材料設(shè)計(jì)組成不合理（如水泥劑量過大、細(xì)集料過多等），或施工不當(dāng)（含水量過大、拌和不均勻、養(yǎng)生不好等），產(chǎn)生干縮裂縫；在其上鋪筑面層后，在行車和溫縮應(yīng)力的共同作用下，使面層在基層開裂處產(chǎn)生由下而上擴(kuò)展的反射裂縫。

2 瀝青面層對瀝青路面病害形成的影響分析

瀝青路面的耐久性也主要依賴于瀝青與集料之間的粘附程度，雖然施工方法、交通條件、環(huán)境因素以及混合料的性質(zhì)對瀝青路面的性能有影響，但水和礦料的作用是影響瀝青路面耐久性的主要因素之一。無論在冰凍地區(qū)還是南方多雨地區(qū)，水損害都可能發(fā)生。水害發(fā)生后使得瀝青與集料脫離從而使路面出現(xiàn)松散、剝落、坑洞等病害，嚴(yán)重危害道路的使用性能。水對瀝青路面的沖刷導(dǎo)致的唧漿，加速路面不規(guī)則裂縫、坑槽的形成與發(fā)展，并導(dǎo)致路面下陷，是路面早期破損的主要原因之一，另外原材料和施工工藝存在某些不足是導(dǎo)致瀝青路面病害產(chǎn)生的原因之一。具體主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1） 面層結(jié)構(gòu)的粗集料的壓碎值達(dá)不到規(guī)定的要求。有些粗集料因有明顯的裂痕，或粗集料中含有風(fēng)化石，以及較多的細(xì)長扁平軟質(zhì)集料的存在，在行車荷載和環(huán)境等因素的反復(fù)作用下被壓碎，而使得粗集料偏低。

2） 對于填料應(yīng)采用石灰?guī)r或巖漿中的強(qiáng)基性巖石（憎水性石料） 經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，而實(shí)際在施工過程中有的礦粉并非用堿性石灰?guī)r研磨而成。拌和機(jī)回收的礦粉按規(guī)范可用作填料的一部分，但用量不能超過總量的50%，且不得含有雜質(zhì)，摻有回收礦粉的填料的塑性指數(shù)不得大于4%等要求，而事實(shí)上有的路段全部采用回收礦粉作為填料使用，也未進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究，回收礦粉最大的隱患就是本身含泥量過高，必將影響瀝青與集料的粘結(jié)。此外增加了礦粉的用量，由于礦粉偏多，瀝青被礦粉吸走造成瀝青用量偏低，就很容易造成瀝青路面早期松散剝落，最終發(fā)展成為坑槽等病害。

3） 瀝青面層空隙率的分析

（1）、路面壓實(shí)度不足是導(dǎo)致路面空隙率過大的主要原因之一。

（2）、本身的集料級配組成可能不合理是導(dǎo)致路面空隙率過大的根本原因。

（3）、面層施工時出現(xiàn)粗細(xì)集料的離析，造成不均勻性。由于空隙率過大，特別在潮濕多雨地區(qū)，連續(xù)下雨的季節(jié)其面層結(jié)構(gòu)實(shí)際上長期處在飽水狀態(tài)，在車輪荷載的作用下部分路面結(jié)構(gòu)的水變成了有壓水，特別是夏季瀝青路面溫度高達(dá)50~60℃，導(dǎo)致面層內(nèi)的水溫升高加劇了集料上的瀝青薄膜的剝離，造成路面松散脫落，最終形成麻面、松散、坑槽、唧漿等病害。

4） 面層壓實(shí)度的分析

瀝青混合料的壓實(shí)度越高，其空隙率就越小，其穩(wěn)定度、抗拉強(qiáng)度就越大，其疲勞壽命就越長，在使用過程中產(chǎn)生的壓縮變形也就越?。管囖H能力就越強(qiáng)），從而使瀝青面層的初期良好平整度和其他優(yōu)良品質(zhì)能維持較長的時間，具有優(yōu)良的耐久性。

5） 瀝青路面的水損害

瀝青路面的水損害來源于瀝青膜從集料表面的剝落，其條件是水分浸入到瀝青與集料的界面，改變了瀝青--集料--水分之間的關(guān)系所造成的。那么預(yù)防與減少水損害的關(guān)鍵就要通過兩個途徑來實(shí)現(xiàn)：

（1） 防止或減少水分浸入瀝青混合料內(nèi)部和瀝青與集料的界面中去；

減少空隙率，瀝青混合料的級配是最主要因素?？障端陂L期的交通荷載作用下產(chǎn)生動水壓力破壞瀝青膜與集料的粘附性，造成瀝青膜從集料表面剝離，與此同時剝落了的瀝青膜在動水壓力的作用下向上擠出表面形成泛油，下面層形成松散，減少混合料的空隙率，從而提高面層的整體水穩(wěn)性。此外提高面層的壓實(shí)度也是減少空隙率的技術(shù)途徑之一。

（2） 提高瀝青與集料的粘附性，提高集料之間的粘結(jié)力。

集料方面主要措施是采用親油性的堿性集料、保證集料表面潔凈、對集料進(jìn)行預(yù)處理以交換集料表面易被水移動的離子等；瀝青方面主要是提高瀝青本身的粘度以增強(qiáng)其抗剝落性能，主要可采用橡膠或樹脂改性瀝青，

3 其他方面對瀝青路面病害形成的影響分析

3.1 排水設(shè)計(jì)對瀝青路面病害形成的影響分析

中央分隔帶采用凸形而使得大部分降水排到路面，但仍有小部分水滲入中央分隔帶內(nèi)，特別是在凹曲線段；在設(shè)計(jì)上盡管采取了一系列的措施，如設(shè)置雨水箅子，及橫向排水管，但橫向排水管埋設(shè)后，在路基碾壓時容易把其壓壞，同時容易導(dǎo)致壓實(shí)度不足，在底基層中形成薄弱點(diǎn)，最終影響到基層的強(qiáng)度；此外檢查井井壁用磚砌筑，密封性不好，容易產(chǎn)生滲漏。

3.2 瀝青下封層的分析

下封層是為了防止水分浸入基層而鋪筑在面層下面的瀝青混合料薄層，它是把已浸入瀝青面層中的水分與基層隔離而設(shè)置的最后一道屏障，特別在多雨地區(qū)，設(shè)置下封層對有效防止基層唧漿顯得尤為重要。目前常用的方法是透層油+封層或透層油+乳化瀝青稀漿封層的方法，但由于施工單位對質(zhì)量認(rèn)識不深，下封層在施工時粘輪起皮，失去封層應(yīng)有的功能；再者下封層被現(xiàn)場垃圾、灰塵污染而削弱層間結(jié)合。因此下封層不理想或無下封層而使得浸入下面層的水分無法與基層隔離開來是誘發(fā)瀝青路面產(chǎn)生早期唧漿的重要原因之一。

3.3 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成路面重復(fù)破壞嚴(yán)重

在裂縫與坑槽等處普遍存在重復(fù)破壞現(xiàn)象，使得破損面積較原來有所擴(kuò)大。分析其原因主要是由于養(yǎng)護(hù)維修過程中采取的措施不當(dāng)，許多病害在修補(bǔ)時只對表面破損現(xiàn)象進(jìn)行處理，而未對基層進(jìn)行根治。另外還有處理不當(dāng)之處就是坑槽等補(bǔ)丁邊緣與老路面邊緣銜接處未加處理，導(dǎo)致雨水沿著接縫壁滲入，致使在補(bǔ)丁四周出現(xiàn)嚴(yán)重的唧漿。

4 超載對瀝青路面的破壞分析

交通軸載對路面厚度設(shè)計(jì)是一個很重要的參數(shù)。路面上的貨車往往有超載行駛情況，使得實(shí)際軸載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)軸載，有的甚至超過了100%，在這種情況下，為了防止路面出現(xiàn)早期疲勞破壞，需要增加結(jié)構(gòu)層厚度，或管理上加強(qiáng)對貨車的限制。