瀝青路面損壞成因分析

丁玉錄

（寧夏公路管理局吳忠分局，寧夏 吳忠 751100）

1 瀝青面層結構選用不當，混合料類型(粒料級配類型)不合理

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，還應滿足防止雨水下滲等要求，宜選粒徑較小、空隙也較小的密級配混合料，盡量采用小顆粒徑瀝青混凝土，以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粒式瀝青混凝土或開級配或半開級配瀝青混合科路面，必須在瀝青面層下設下封層，防止雨水滲入。但在2001年以前，寧夏自治區大多數二級公路路面面層都采用瀝青上拌下貫式，這種結構形式雖然在其上做了封層，但是在陰雨季節表面水仍可滲入。由于瀝青貫入式碎石層具有大量孔隙，雨季滲入貫入式碎石層中的水，如不能及時排除，貫入式碎石層就會成為蓄水層，使瀝青與礦料的粘結力降低，促使瀝青從礦料上剝離。這樣在行車荷載作用下產生了推移、網裂、松散、坑槽、翻漿等病害。這種現象在養護中更為嚴重，由于在養護中施工面積小，難以碾壓密實，用油量難以控制。瀝青含量低的地方會使空隙更大，雨水更容易滲入，有時梅雨季節，一場雨過后，前功盡棄。瀝青含量高就容易形成油包、車轍等病害。因此，近幾年養護單位杜絕采用貫入式提倡利用拌和法。但是，在利用拌和法修補路面病害時大多數人員憑經驗，不注意混合料級配設計或采用開級配或斷級配，盲目修補，壓實又難以達到要求時，前補后壞現象是必然的。

2 基層結構形式和基層材料選用不當

根據規范要求，高等級公路基層雖然可采用高強、少裂、穩定性(含水穩性)好的白灰穩定粒料類半剛性基層，但是由于這種材料的抗拉強度較低和抗沖刷能力較差，收縮性也比較大，屬于氣凝性材料。另外，它的冰凍穩定性較差，在過分潮濕情況下難于成型和發展高的強度，所以不適宜做高級路面的基層 (可以用做底基層)，尤其是潮濕地區更不能采用。實踐證明，在冰動地區的潮濕和過分潮濕路段以及其他地區的過分潮濕路段不宜采用石灰土做基層。在只能做基層時，應采取措施防止水分侵入基層，同時，集料的級配、強度和塑性指數等選用不當都會影響瀝青路面的使用質量。一些地方性材在干燥時強度符合規范要求，實驗時各項指標都滿足要求，但受水浸泡時強度立刻下降，引起瀝青路面破壞。

3 舊路補強時路面厚度設計不當

寧夏二級公路改建工程.都是充分利用老路的線形及結構層。在測量和設計時都是在原舊瀝青路面進行的，但是在施工時卻將舊瀝青路面面層挖除，或原路彎沉測設不在最不利季節，導致許多補強路段補強后實際彎沉值遠大于設計彎沉值，造成新路強度不足，導致瀝青路面破壞。

4 瀝青路面施工環節控制不嚴

路面施工過程是整體公路工程質量形成的關鍵環節，而直接影響質量的施工環節主要是面層本身施工，基層施工和相關聯結層的施工。

4.1 瀝青混合料面層施工

4.1.1 壓實度不足，瀝青面層空隙率過大，受水浸入而產生破壞。由瀝青面層本身的原因引起的路面破壞有瀝青面層松散、坑洞、泛油、麻面等。實踐表明，瀝青面層破壞的一個很重要的原因是水引起的。瀝青面層中水的來源有地表水和地下水，但主要是地表水滲到瀝青面層中去時，在汽車荷載及溫度變化作用下，瀝青面層產生破壞。因此，為了減少水對瀝青路面面層的早期破壞，應提高瀝青面層壓實標準。在瀝青混合料中加入抗剝落劑，以防瀝青與石料的剝離。

4.1.2 瀝青面層顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析致使局部粗集料偏多，細集料偏少不易壓實。導致礦料與瀝青的粘結力偏小，抗剪強度降低容易使瀝青路面出現松散。局部細集料偏多，粗集料偏少，使瀝青路面熱穩定性差，在高溫季節容易出現車轍、擁包等病害。其主要原因有以下幾個方面：①集料顆粒組成不均勻。目前，寧夏境內養護用的瀝青混合料所用集料多取自一些個體小料場，生產的集科規格不穩定，往往一家供不應求，需要幾家供料，各家生產規格又有差異，造成了集料顆粒組成均勻性太差。②礦粉的細度對瀝青混合料質量至關重要，礦粉粒度小，比表面積大，其比表面積在瀝青混合料中約占礦料比表面積的80%。在瀝青混合料中瀝青與礦粉的相互作用影響瀝青混合料的抗剪強度。據相關資料表明當礦粉較目標配合比時的礦粉平均粒徑增大1倍時，則礦粉比表面積是原比表面積的1/4。這樣就會有較多的瀝青不能直接與礦粉表面相互作用形成結構瀝青，而是形成較多的自由瀝青，降低了瀝青與礦料的粘結力，高溫季節在行車荷載的作用下會形成泛油。因此在瀝青混臺科拌制中控制礦粉的質量十分重要。③運輸和攤鋪過程中造成粗細顆粒離析，瀝青混合科從拌和機向運料汽車上放料時，由于落差大會出現瀝青混合料離析。瀝青混合料從運料車上倒入攤鋪機受料斗時，將會再次出現離析。當運輸氣車倒完一車料開走后，攤鋪機受料斗兩翼板上積料含粗集料較多，細集科較少。所以受料斗兩翼板應及早翻動，使積存料與較多的混合料混合，減少混合料離析。

4.2 基層施工

基層是承擔面層傳遞荷載的主要承重層，基層質量的好壞直接影響著瀝青路面的使用質量。在施工各環節中，稍有疏忽會給瀝青路面的使用質量造成隱患。一是在拌和與攤鋪過程中，粗集料或細集料集中引起基層材料的不均勻性，進而造成基層強度和穩定性的不均勻性。二是選用的基層材料塑性指數或含泥量偏大，由于水分的進入使基層含水量增加，使路面基層處于潮濕或過分潮濕狀態時，基層強度大幅度降低，從而導致瀝青路面破壞，在陰濕冰凍地區導致的危害更大。三是在施工中不注意控制細集料的含量(小于0.075mm)。四是水泥穩定料在拌和、攤鋪、整型、碾壓沒有在水泥終凝時間之前完成，導致了水泥失效而使基層的強度和剛度達不到規范要求。五是壓實度不足。雖然在施工中，嚴格按最大干密度控制施工壓實度，但是卻忽視了基層的壓實度與混合料中粗細集料的比例特征，特別是壓實度與粗集料的比例特征密切相關，當測定點的粗粒料含量偏大時，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經密實，致使瀝青路面產生坑槽、松散等病害。

5 養護管理及其他原因

5.1 超限運輸

引起瀝青路面破壞的后天原因中最普遍、最主要的原因是超限運輸。超限運輸也被稱為公路“殺手“。據有關資料表明：核定載重為8噸的車輛，如果每超載1倍的話，則該車輛對路面的作用次數相當于正常裝載車輛的16倍。而且超限車輛的增加對公路路面的破壞程度以幾何級數增長使瀝青路面的使用年限縮短50～60%。

5.2 排水設施排水不暢

混合交通量的公路一般都是穿村過鎮，村鎮街道大多排水不暢，每次降雨都使大量地表水積聚在公路路面及路基范圍內，使公路成了排水溝，導致大量水進入路面結構層和路基中，使路面結構和路基處于潮濕或過分潮濕狀態，在行車荷載作用下，致使瀝青路面破壞。

避免瀝青路面早期破壞的現象，延長瀝青路面使用年限，提高投資效益，需要設計、施工、養護管理各方主體共同努力。按照行業規范和標準，結合工程所處的地理位置、環境和沿線的水文地質及沿線筑路材料情況嚴格履行各自職能。一是結構設計要綜合考慮各方面的因素，各面層技術指標要科學合理，不宜差異過大。尤其是在進行瀝青路面病害修補時要對修補結構層進行嚴密設計，并要逐步加以改進，從級配、厚度、配合比等方面進行優化設計；二是要完善防排水措施，不僅要重視防路表水系統的設計，還應加強路面結構排水措施的研究，盡快排除滲水，減小凍水壓力的影響；三是加強施工質量管理，精心組織，嚴格控制原材料質量、試驗檢測質量、施工工藝等環節；四是加強管理，加大路面執法力度，控制超限超載運輸車輛通行，最大限度地減少超重車輛對路面的損壞。

[1]公路工程質量通病防治指南[M].人民交通出版社.

[2]王松根公路養護專題講座文集.