瀝青混合料路面病害及其控制措施探討

黎曉東

（新疆交通規劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

瀝青混合料就是指將礦質材料粘結成為整體的瀝青材料，它可以運用于高級的柔性路面。改革開放以來，全國多數地方鋪筑路面時采用的是熱拌瀝青混合料，要使路面的施工質量好、使用期長、使用安全，就必須在選擇瀝青混合料上把好關。因而，要嚴格控制選材和施工，監督好瀝青混合料的鋪設工程，尤其是路面接縫的環節。根據現有的實例證明，如果對瀝青混合料路面的施工過程進行科學的、合理的控制，就可以有效地提高路面施工工程的質量和安全，從而維護好人們的生命和財產安全，實現經濟利益最大化。

1 瀝青混合料路面病害的原因及預防措施

隨著瀝青路面使用時間的遞延，會出現各種病害，經過多年的調查，瀝青路面的病害主要有以下幾種形式：路面沉陷、裂縫、網裂和坑洞、轍槽、泛油、平整度變差。這些病害的產生不僅僅是在瀝青面層施工過程中留下的隱患，很多是在路基、基層施工過程中遺留下的隱患。在高速公路建設和各級路網建設中，有些地方存在著路基、基層的施工單位與瀝青面層施工單位不是同一單位的現象，在瀝青路面出現缺陷時，往往為推脫責任而不能客觀公正的分析病害原因。因此，建設單位在工程的招標過程中改變這一模式也是防止瀝青路面出現病害的有效途徑之一。

1.1 瀝青路面的沉陷

瀝青路面的沉陷形變主要位于軟土路基地段和橋涵構造物兩端。雖然在路基施工中，對軟土地基段進行了處理，但是因為工期的要求，軟土地基因固結沉降時間太短，導致不得不在軟土地基繼續明顯沉降的情況下鋪筑完成路面，這樣做的結果必然導致沉陷。另外對軟土地基的處理效果也是一個關鍵的原因。對于軟土地基應根據土質的實際情況，采取相應的處理方法。要使軟土地基穩定，最重要的是要有足夠長的加載預壓時間。專家認為軟土地基達到基本穩定大約需要5年時間。在國外的一些工程項目中，地基沒有達到穩定前一般不鋪筑正規的路面，而以較薄的瀝青面層替代，待路基穩定后再鋪筑正規路面。在國內較好的辦法是規劃后提前填筑軟土地基上的路堤。

1.2 瀝青路面的裂縫

瀝青路面上的裂縫有多種,其形成的原因也是多樣的，有時是多種原因共同造成的。裂縫有橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫。裂縫的危害在于從裂縫中不斷進入水分使基層甚至路基軟化，導致路面承載能力下降，加速路面破壞。影響裂縫輕重程度的主要因素有瀝青和瀝青混合料的性質、基層材料的性質、氣候條件、交通量和施工因素。

1.2.1 橫向裂縫

瀝青面層的裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面基層質量較差不能滿足要求，或由于車輛嚴重超載，致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而產生裂縫。在某些地方，還出現因為面層與基層間的粘接不好出現面層表層滑移裂縫。這是因為鋪設下封層之前，基層頂面沒有清掃干凈甚至是有外來素土層造成的。唯一的處理方法就是將滑移面層鏟除處理好粘結層后，重新鋪筑。

1.2.2 縱向裂縫

一種情況是由于地基和填土因橫向壓實度不均勻，路面不均勻沉陷而引起的裂縫，如發生在半填半挖處的裂縫。從另外一個角度來說，縱向裂縫是不可避免的，只能減輕。這種病害在有表面水滲入地基的情況下表現得更為明顯。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時，中縫處的連接沒有處理好，在行車載荷作用下，形成縱縫。

1.3 平整度差

路面平整度是公路的主要使用性能之一。從行車的舒適性來說，平整度變差是瀝青面層較為嚴重的病害。路面平整度的好與壞對養護和使用壽命有較大的影響。在公路交通開放后，這種病害會發生在每條瀝青路面上，只是嚴重程度不一樣。在交工時的平整度都很好的同一條公路上，因為行車后，在車荷載的反復作用下，瀝青面層被二次碾壓密實，就會產生形變。這種形變因為混合料的差異和施工水平的差異而不同，行車在不平整的路面上將產生沖擊力，此沖擊力將逐漸增大不平整度，形成惡性循環，導致路面的平整度急劇下降。對于平整度變差的情況,根本上還應從瀝青面層所使用的原材料、混合料配合比設計、混合料生產、攤鋪、碾壓等各施工環節進行控制。

1.4 瀝青混合料路面滲水原因分析

路面滲水問題是綜合性問題，影響因素較多，涉及到混合料配合比設計、施工攤鋪、碾壓機械組合和路面結構層厚度等。熱拌瀝青混合料路面的滲水問題首先應從配合比設計入手，要在熱拌瀝青混合料礦粉、石屑、瀝青含量和粗集料骨架間隙之間取得平衡。保證路面基本不滲水是確保熱拌瀝青混合料路面鋪筑成功與否的關鍵。較低的拌和與壓實溫度可能導致集料不完全干燥，殘留的水分可能引起溫拌瀝青混合料的水損害。觀察和試驗發現，已建成道路都存在一定的滲水現象，在通車2～3年之后，在車輛行駛的作用下，由于路面滲水導致瀝青路面出現坑槽、推移等病害。面層下有橫向縱向排水及各類穿線涵洞，兩側回填土產生固結或不均勻沉降而產生裂縫也會產生這樣的效果。

2 瀝青混合料的質量控制

瀝青混合料路面的施工主要包括：瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、壓實成型等工序。瀝青面層應采取密實瀝青混凝土用碎石含量接近60%的混合料提高表面層的抗滑性能。為確保瀝青混合料的高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂性的需要，確定設計級配時要根據經驗估算的油石比，按0.5%間隔變化，取5個不同的油石比。確定的溫度范圍內拌和瀝青混合料為防止瀝青與車廂板粘結，車廂側板和底板可涂一薄層洗滌劑水溶液或油水混合物，以確保路面的質量。

滑石粉、重質碳酸鈣與石灰石粉相比有以下優勢:

a）顆粒尺寸較小、化學活性高、表面性能高，在催化、吸附等方面具有優越性；

b）由于小尺寸效應，可提高瀝青膠漿內聚粘接強度，改善瀝青中各集料間的界面結構，提高瀝青強度、抗滲性、抗水性能與耐久性，因此，具有較好的工程應用前景。

3 瀝青混合路面的平整度檢測

瀝青混合路面的平整度直接影響到汽車在公路上快速、舒適、安全運營等基本功能。不平整路面會增大行車阻力，并且使車輛產生附加振動，影響行車速度和安全；同時，振動作用會對路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車的損壞。因此說路面的平整度檢測非常重要，路面平整度的檢測設備分為斷面類和反應類兩種。斷面類是測定路表面凹凸情況，常用的儀器有3m直尺，連續式平整度儀。主要針對車載式顛簸累積儀的使用方法進行介紹，汽車停在測量起點前約300～500m處，打開數據處理，器的電源，在鍵盤上輸入測試年、月、日，確定測試日期，在鍵盤上輸入測試路段編碼，輸入測試起點公里樁號及百米樁號，發動汽車向被測路段駛去，逐漸加速，保證在到達測試起點前穩定在選定的測試速度范圍內，但必須與標定時的速度相同，然后控制測試速度的誤差不超過±3km/h。除特殊要求外，標準的測試速度為32km/h，到達測試起點時，開始按測量鍵，儀器即開始自動累積被測路面的單向顛簸值，從顛簸值即可分析出路面的平整度。

4 結語

瀝青混合料路面具有良好的力學性能和較好的耐久性以及行車舒適性，適合于各種車輛的通行并具有堅實耐久平整度良好的抗滑防滲耐疲勞的性能和抗溫開裂的溫度穩定性。通過對瀝青混合料路面的研究也會對加速大規模修建二級及其以上公路起到促進作用。所以，各個施工部門要認真分析問題產生的原因，進一步改善，提高工程的施工質量。

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