瀝青路面早期病害成因分析

吳育權

【摘 要】本文從路面結構設計問題、現場施工質量控制、投入運營后超載車輛管理等方面，結合本人的工程實踐，分析瀝青路面早期破壞的原因。

【關鍵詞】瀝青路面 早期病害 成因 質量控制

一、路面結構設計問題

1.瀝青面層結構選用以及混合料類型的選擇

瀝青面層結構選用以及混合料類型的選擇是個很關鍵的問題，根據瀝青路面設計規范，瀝青面層除應滿足車輛的使用要求外，還應滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級配混合料，盡量采用小粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粗粒砼或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設下封層，防止雨水滲入。

路面厚度設計的依據是設計年限內的累計當量軸次，設計單位為了計算方便，一般將設計公路的交通量劃分為一定車型的標準交通量與另一定型的非標準車交通量，然后將確定車型的非標準車的軸次，換算成標準車軸載的當量軸次，最后用設計年限內的當量軸次，計算路面設計彎沉及結構厚度。經過大量的觀察認為：在非標準車向標準車軸載換算過程中，實際上不管是按標準車的軸載還是非標準車的軸載，尤其是非標準車的軸載，車輛的實際軸載遠大于設計軸載（貨運車輛絕大多數為超載運輸），而由當量軸次的計算公式知，當量軸次與軸載比的4.35次方成正比例。由此得知設計路面實際承受的當量軸次遠遠大于作為其設計依據的設計年限內的累計當量軸次。即現階段新建路面早期破壞情況較多的癥結之一所在——公路在短期內（如1-2年）已達到設計年限內的累計當量軸次。

2.瀝青混合料配合比設計

瀝青混合料配合比設計也是關鍵問題，瀝青混合料配合比設計按規范要求應經過四個階段，即目標配合比設計階段，生產配合比設計階段，生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段，各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的干脆憑經驗進行施工，因此，從理論和實踐來講存在較大的偏差，從而導致瀝青混合料內在質量存在先天不足，另一方面由于目前國家現狀所致，公路建設工期較短加上標價偏低，碎石料場不規范，大多地材都由個體企業承擔，料場分散，設備落后，材料的均質性，穩定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測并予調整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準確，油石比級配都在變化，這是導致路面出現一些常見病害的原因之一。

三、現場施工質量控制問題

1.對原材料檢驗不嚴

對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，使瀝青路面早期出現推擁、油包、松散、露骨、坑槽等；施工機械設備陳舊、不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響；瀝青混合料拌合溫度的控制，從規范角度控制比較嚴格，對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120～165℃，而實際上有些施工單位在拌合溫度控制方面不是那么嚴格，時高時低很不穩定，有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃，而有時不足110℃，溫度過高可能導致瀝青變質，沒有粘性使瀝青混合料松散，溫度過低，瀝青混合料拌合不勻，影響級配；碾壓溫度過高，造成溫度過高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過規范規定的上限值；二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規定的范圍內，但接近高限，如果運距較短，攤鋪碾壓又很及時，就會使碾壓溫度超過規范高限。如果碾壓溫度過高，混合料就壓不實，就會出現推移，發生微裂。落后的攤鋪機對路面影響也較大，縱橫接縫處理問題也較多，特別是碾壓受到限制，不容易控制在規范要求的碾壓溫度內完成全部碾壓工序，瀝青混合料壓實度難以達到。

2.施工過程中的路面污染

當前許多公路投標項目劃分太細，路基撟涵、路面、交通工程都嚴重影響平整度，在同一路段上施工單位較多，加上工期較緊，平行作業，相互影響，如在高速公路中瀝青混合料攤鋪底面層中面層時，路基施工單位要刷邊坡，挖邊溝，其他路段的車輛也通行,導致路面污染嚴重,從而使路面上層鋪設，層與層之間的粘結受到影響，特別是當瀝青面層較薄時，在車輛高速行駛荷載作用下，瀝青路面產生脫落，推擁、扭曲裂縫，我們經常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。此外，路面鋪設完后其他作業工序的機械，包括交通工程,中央分隔帶,路基填土,有些機械在上面停留漏柴油使路面污染,嚴重的地方,造成路面局部松散、剝落。

3.基層施工

基層施工的主要問題： 基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結構層前，若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈，在雨水作用下，浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿，進而波及到瀝青面層表面； 基層松鋪系數（或基層標高）控制不嚴而導致的二次補加層，因二次補加層與下層基層無法緊密連接，自身厚度又較小，因而極易松散，進而引起瀝青層的網裂、松散、坑槽等破壞； 部分基層壓實度不足的問題，在最大干密度確定的情況下，基層的壓實度與混合料中粗、細集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關，當粗粒含量很大時，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經密實。因此，要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數，確保基層到規定壓實密度。

四、投入運營后超載車輛管理不嚴

目前，柔性路面國家設計規范仍然采用彎沉值控制，使用年限采用累計折合成標準荷載次數作為控制指標，而對重型車，特別是超重型車輛對路面結構強度的影響卻沒有過多過細的理論保證，規范中的折算系數并沒有考慮路面承載極限能力，比如一個正常的搬運工他一趟能搬起一包水泥，那么他把一車水泥下完是不會有問題，但是如果一趟讓他搬起三包，那么恐怕會將身體壓垮，身體一旦嚴重受傷，那么肯定他連一包水泥都搬不起，對于道路而言也應該是同樣的道理，一旦超出極限荷載的行駛將導致路面結構嚴重損傷。促使路面開裂、推擁，甚至局部下陷，導致路面破壞。嚴格控制超載車輛，公路管理部門應該按照《公路法》及交通部《超限運輸車輛行駛公路規定》的要求對超載車輛進行強制卸載。而目前高等級路面上或其它等級的公路上，超重型車輛，特重型車輛隨處可見，因此對瀝青路面的損害是非常大的。

五、結束語

總之，瀝青混凝土路面常見病害的產生有多方面的因素，無論設計方面、還是施工方面、或是路面形成后的使用、養護和管理等方面都存在一些不足。鑒于目前瀝青路面病害早期化的特點，在優化設計的同時，更為重要的是應該加強施工管理、提高現場施工質量，規范施工，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時，延長使用壽命，提高投資效益。