高速公路瀝青混凝土路面早期病害成因及防治

摘要：我國高速公路的瀝青混凝土路面最常見的早期病害現象有：裂縫、水破壞、松散、早期車轍、沉陷、坑槽等，對新建公路的正常使用形成了嚴重的威脅，對公路維護提出了更嚴峻的挑戰。

關鍵詞：高速公路 瀝青混凝土 早期病害

0 引言

隨著高速公路交通量日益增大，高速公路路面面臨著嚴峻的考驗，很多高速公路瀝青路面均呈現出一定的早期破壞，主要表現特征為：縱、橫向裂縫、水破壞、松散、早期車轍、沉陷、坑槽等現象，這都直接影響了車輛的運行，也增大了養護管理資金的投入。因此，如何及時治理公路瀝青路面的早期病害，是擺在公路建設、養護管理者面前的新課題。下面對瀝青路面早期病害產生的原因及防治加以探討。

1 瀝青混凝土路面早期病害成因分析

造成瀝青混凝土路面早期病害的因素很多，但綜合起來主要有路面結構設計不合理、現場施工質量控制不嚴、投入運營后超載車輛管理不嚴、氣候條件影響等4個方面。

1.1 裂縫 路面裂縫可分為龜裂(網裂)、縱裂縫、橫裂縫。①龜裂又稱網裂，通常由于路面整體強度不足、基層濕軟、穩定性不良等原因引起。瀝青路面老化變脆，也會發展成網狀裂縫。②縱裂縫通常產生在拓寬的新舊路面交界處或路基半填半挖處，由路面不均勻沉陷引起；③橫裂縫通常是由于溫度、濕度的變化，路面結構層產生收縮而引起的；半剛性基層的收縮裂縫及其面層的反射裂縫，大多是橫向裂縫。

1.2 水損壞 所謂水損壞即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現象，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水損壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌和不均、碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。形成水損壞的原因除瀝青混合料不均勻、空隙率過大外，還與瀝青和碎石間的粘結性能或有無抗剝落劑、交通量大小、重載車比重及公路沿線降雨量等因素有關。在我國南方潮濕地區，瀝青路面的水損壞數量及速度比北方干旱地區嚴重的多。近年來我國部分高速公路開始采用改性瀝青或加抗剝落劑的SMA路面，雖然產生水損壞的數量和速度明顯改觀，但只要混凝土不均勻自由水能夠進入并滯留的地方也不同程度的產生了水破壞。

1.3 松散 松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發展的漸進過程。集料顆粒與瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因。可能導致松散的情況有：①集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜粘結在粉塵上，而不是粘結在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。這種情況的產生主要是由于集料含泥量超標所造成的。②表面離析處往往缺少大部分細集料，離析面上粗集料與粗集料相接觸，但只有在少數接觸點瀝青膜與集料粘結。③瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力，如果混合料密實度不夠，集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。

1.4 沉陷 一般是由基層局部成形不足，強度不夠，在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基壓實度不足引起，特別是在一些高填方和壓實困難的半填半挖路段以及構造物兩端出現。

1.5 坑槽 坑槽是瀝青混凝土路面常見的病害，其產生的原因有：①施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結力降低，脆性增加，在行車載荷作用下易形成坑槽；混合料溫度太低，使攤鋪不夠均勻，壓實不充分，導致壓實度不夠，也易形成坑槽。②路面的下面層標高控制不嚴，導致瀝青上面層結構厚度不夠，從而在行車載荷作用下，這部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。

2 瀝青混凝土路面早期病害防治措施

高速公路路面一旦產生早期病害，應采取一定措施進行及時修補，瀝青路面病害多種多樣，產生原因也非常復雜，因此，要使瀝青混凝土路面在使用過程中不發生破壞應從設計、施工和路面維護三個方面著手，只解決一個方面的問題是不夠的。

2.1 設計方面 從目前的設計規范來看，在車輛荷載等級換算方面可能有較大的偏差，特別是應考慮特大車輛荷載對路基路面所產生的影響，其換算關系不是簡單的倍數關系，在這方面應引進部分省市科研機構的科研成果或引進國外科研機構提供的一些參數進行修訂。采用新的、規范的配合比設計方法，停止使用Ⅱ型及B型抗滑表層級配，推廣采用S型礦料級配。

2.2 施工質量方面 優秀的設計，合理的工期是修筑高質量的基礎，而科學施工則是高質量的保證。材料的選配，特別是集料場應固定，選擇1～2家能保證施工進度的廠家供料，使材料級配始終處于受控狀態，不能偏離級配中線太遠。在瀝青混合料配合比設計上要特別重視。除了常規的幾組馬歇爾試驗外，還應增加抗車轍的動穩定度試驗，并衡量是否滿足規范要求的一個條件，由于我國目前也引進這一指標值，雖然國內有關科研院校在搞這方面的研究，并出了一些成果，而作為施工企業現在采用并不普及，因此，作為交通行業標準，從立法角度來講，應盡快推廣執行。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。

2.3 路面維護 圍繞建設與養護、維修與預防的關系，我們認為，隨著路網的不斷完善，只有長期保持良好的路面使用性能，公路建設的巨額投資才能充分發揮其投資效益。而長期保持路面良好的技術狀況必須有一個強有力的養護維修支持系統來保障。從這一意義上來說，養護維修實際上是公路建設的一種繼續。在路面養護和維修的關系上，長期以來人們總是習慣于等到路面開始出現損壞后，才想起要對它進行維修，而對于路面還處于良好狀態下進行預防性養護的意義則往往認識不足。預防性養護實質上是一種周期性的強制保養措施，它并不考慮路面是否已經有了某種損壞。預防性養護最佳實施時機應該是在路面尚處于良好狀況，或者只有某些病害先兆時進行。雖然預防性養護需要投入某些費用，但它是一種效益比非常良好的養護措施。

2.4 病害處理 在路面已經出現病害時，就要對路面進行及時的處理。在對病害處治之前，要對病害進行實地調查，然后根據病害的類型、面積大小、施工的難易程度、交通流量的大小等確定最佳處治方案，保證養護工作快速、高效、安全。例如，當路面發生裂縫且裂縫較少時，可采用開槽灌縫的方法進行處治，而當裂縫較寬而且分布面積較大時，屬于高速公路大修工程，有時甚至整段路面翻修。

3 結束語

總之，路面早期破損已成為瀝青混凝土路面的主要危害之一，各級公路管理部門都應引起足夠的重視，并根據其成因從路面設計、原材料進場到具體施工，有針對性采取一系列預防和改善措施。同時，必須建立健全質量保證體系，從管理部門、設計部門到施工部門，層層重視、層層控制、層層落實。只有這樣，才能從根本上減少瀝青混凝土路面的早期破損現象的發生，使公路建設質量全面提高，更上新臺階。

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