瀝青路面的質(zhì)量問題及其機(jī)理淺析

張金玉

（太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024）

瀝青路面的質(zhì)量問題及其機(jī)理淺析

張金玉

（太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024）

文章扼要指出城市瀝青路面常見的三類主要質(zhì)量問題，詳細(xì)從路面“內(nèi)力”和“外力”的角度分析了其產(chǎn)生的原因，并提出解決問題的方法。

瀝青路面；質(zhì)量問題；機(jī)理

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快以及大、中城市建設(shè)的不斷升級改造，城市道路新建、改建和擴(kuò)建的任務(wù)日益繁重，對其技術(shù)、質(zhì)量要求也越來越高。如何確保城市道路的暢通無阻及路面的施工質(zhì)量，是擺在市政工作者面前的一項光榮而艱巨的任務(wù)。

由于瀝青路面平整度高、減震性能好、車輛行駛平穩(wěn)、維修方便等優(yōu)點，加之對路面的承載負(fù)荷要求不大，以及對路面的高溫穩(wěn)定性要求不高，所以在環(huán)境溫度相對較低的北方城市，這種路面便成為首選。然而在施工、檢驗、運行、管理過程中，瀝青路面的質(zhì)量問題卻頻頻發(fā)生，有的甚至出現(xiàn)道路運行不到一年或更短的時間就返修的情況，給城市的運轉(zhuǎn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市民的生活造成極大影響。一般來說，瀝青路面常見的質(zhì)量問題主要有三大類：裂紋、破損，坑槽、車轍，泛油。下面就其形成機(jī)理及解決辦法作一簡要論述。

一、裂紋、破損的形成機(jī)理及對策

眾所周知，瀝青路面是在柔性或半剛性級配基層材料基礎(chǔ)上，經(jīng)過透層、黏層、面層攤鋪、壓實、接縫等多道工序?qū)訉盈B加修筑而成的。它們的強(qiáng)度或質(zhì)量主要取決于兩部分作用力：一是骨料的強(qiáng)度及它們之間的摩擦力和鑲嵌力；二是瀝青本身的各種性能及其和骨料之間的黏結(jié)力。當(dāng)川流不息的車輛在春、夏、秋、冬或雨、雪、冰、霜、風(fēng)不同的溫度和環(huán)境條件下駛經(jīng)路面時，路面經(jīng)受著各種機(jī)械力和溫度應(yīng)力的作用。這些外力自上而下、由表及里地傳遞著，從而使各層材料承受著大小不同、方向各異的剪切力。當(dāng)這些力超過各層材料的強(qiáng)度及它們之間的結(jié)合力時，每層材料或各層材料間就會產(chǎn)生位移、滑動甚至分層，從而導(dǎo)致路面產(chǎn)生縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫，進(jìn)而擴(kuò)展成為坑洞、剝落、破損甚至塌陷。在骨料強(qiáng)度一定的情況下，道路各層骨料尤其是基層骨料粒度的大小和級配以及瀝青的配比至關(guān)重要。骨料粒度小，表面積就大，骨料之間的摩擦力和鑲嵌力隨之增大。瀝青與骨料的接觸面積也隨之增加，從而增加了瀝青和骨料之間的黏結(jié)力。大粒度骨料雖然沒有上述優(yōu)勢，但其自身強(qiáng)度大大高于小粒度骨料，是增加道路強(qiáng)度及剛性的中堅力量。瀝青在路面材料中起著承上啟下、左右連接的紐帶作用，它的黏結(jié)性、滲透性、松弛性、高溫穩(wěn)定性、耐疲勞性對道路質(zhì)量的好壞至關(guān)重要。所以，每層材料的選擇與級配、施工時溫度的高低、速度的快慢、壓力的大小、時間的長短及間隔、各個工序間的銜接以及氣候環(huán)境和工期長短等，都可能影響這些作用力的大小，從而最終影響路面的質(zhì)量。

由上分析可知，路面產(chǎn)生裂紋、破損的原因顯然是由不可抗拒的“外力”和人為施工的道路自身“內(nèi)力”之間的失衡造成的。所以，我們必須從加強(qiáng)“內(nèi)力”入手解決這一問題。

1.選料及其管理

骨料要首選沖刷性能好、膨脹系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高、均質(zhì)性、穩(wěn)定性都好的材料。各個種類、粒度的材料要分類存放，嚴(yán)格管理，做到不混、不亂、不臟（關(guān)鍵是嚴(yán)格控制含泥量）、不錯。

2.混料的配比和試驗

骨料的多少及其粒度的大小以及瀝青用量的配比，要嚴(yán)格執(zhí)行交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）中的規(guī)定，一步不落地通過取樣、抽提或馬歇爾試驗和瀝青混凝土目標(biāo)混合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段、驗證配合比階段及試拌試鋪階段。既不可厚此薄彼，更不允許偷工減料，以確保材料軟硬、大小、油石配比恰當(dāng)、科學(xué)合理，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使其變異性達(dá)到最小。最終把路面建設(shè)成為密實、穩(wěn)定、耐磨，粗糙度、強(qiáng)度、剛度適中，舒適平坦的標(biāo)準(zhǔn)工程。

3.施工管理

嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，管理好各道工序及它們之間的銜接工作。尤其要確保瀝青混料在拌合、運輸、喂料、傳送、攤鋪時的溫度及其均勻度；在噴灑透層、黏層前，要確保基層骨料外露、干燥潔凈、強(qiáng)度符合要求；噴灑透層、黏層時，要做到瀝青油料均勻、無空白、無缺邊、無聚集，確保其起到固結(jié)穩(wěn)定、連接、防水等作用；路面接縫處是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的地方，一定要根據(jù)路面的寬窄長短合理地選擇設(shè)備，一方面盡量減少接縫，另一方面采取切實可行的工藝方法確保接縫處的質(zhì)量。

二、坑槽、車轍的形成機(jī)理及對策

道路竣工通行后，在滾滾車輪的反復(fù)碾壓下，由于路面“內(nèi)力”不足以抵抗強(qiáng)大的“外力”，形成了波瀾起伏、高低不平的坑槽和車轍。該缺陷的產(chǎn)生不僅影響路面的平整和美觀，進(jìn)而促使路況惡化，從而導(dǎo)致行車舒適性降低；更嚴(yán)重的是，使車輛難以操控，影響行車安全。究其原因，主要有如下幾點：

1.骨料不合格，配比不合理

瀝青混料中的骨料質(zhì)量不合格，抗拉強(qiáng)度低，外形過于圓滑，棱角不分明，減少了表面積，進(jìn)而影響了混料的強(qiáng)度；另外是級配不合理，具體表現(xiàn)在骨料粒度偏小、數(shù)量偏少、粒度大小搭配欠佳。加之瀝青含量偏多，致使路面材料偏軟、強(qiáng)度和剛度不足。

2.材料的熱穩(wěn)定性不足

骨料的膨脹系數(shù)偏大，在冷熱溫度的交替作用下，時而收縮，時而膨脹，對混料間的結(jié)合力帶來不利影響；瀝青或瀝青面層的高溫穩(wěn)定性不好，致使路面在車輛載荷的反復(fù)作用下承受的剪切力大大高于每層混料或各層混料間的結(jié)合力，從而使道路表面及內(nèi)層產(chǎn)生涌動或分層。

3.施工及管理不當(dāng)

由于未按行業(yè)工藝要求執(zhí)行，路面在施工及驗收時，其強(qiáng)度、剛度或其它他沒有達(dá)到JTGF40-2004的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于種種原因，道路在沒有完全養(yǎng)護(hù)成熟的條件下便急于通車運行，而此時的路面還沒有完全固化，各層混料還處于黏彈性狀態(tài)或半固體狀態(tài)，它們在滾滾車流的重壓下，必然產(chǎn)生雜亂無章的錯位。由此可知，各級管理干部和施工人員必須尊重客觀規(guī)律，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，針對上述問題，相應(yīng)采取切實可行的措施，以杜絕這類缺陷的產(chǎn)生。

三、泛油的形成機(jī)理及對策

在高溫或車輪的重壓下，有的路面會出現(xiàn)液態(tài)瀝青滲出路面的現(xiàn)象，這種缺陷稱之為泛油。由于泛油路面摩察系數(shù)很小，極易打滑，給行車安全帶來極大的隱患。而泛油產(chǎn)生的主要原因有以下幾種:

（1）油石混合比太大，路面空隙率太小。在高溫季節(jié)里，受熱膨脹的瀝青在填充完混料間有限的空隙后無路可走，只好溢出路面。（2）自然水自上而下地侵入層料，并長期蝸居在底部。黏附在混料表面的瀝青膜長期浸泡在水中，在負(fù)重載荷的反復(fù)作用下漸漸剝落而成為自由瀝青。它們在填充完混料間有限的空隙后滲出路面。

筆者認(rèn)為應(yīng)對之策的關(guān)鍵是按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)配恰當(dāng)?shù)挠褪旌媳龋黾勇访娴目障堵剩辉倬褪锹返谋韺右欢ㄒ獮⒉挤鈱恿希M量防止水分的侵入。

TU

A

1673-0046（2010）8-0152-02