瀝青砼路面常見(jiàn)病害及防治措施

姚文青

摘 要：由于瀝青路面具有行車舒適，易于維修疲于養(yǎng)護(hù)，特別是近年來(lái)，隨著新型路面的推廣，比如SMA、OGFC等，使得瀝青砼路面安全性大大的提高，瀝青砼路面在高等級(jí)公路及一般等級(jí)公路中被廣范采用，大有取代水泥砼路面的趨勢(shì)，但瀝青砼路面經(jīng)常發(fā)生病害。文章分析高等級(jí)公路常見(jiàn)病害產(chǎn)生的主要原因，提出防治措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；病害；措施

中圖分類號(hào)：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0145-02

早期的瀝青路面或表面處治或?qū)愉伔ㄊ┕r青碎石，施工工藝簡(jiǎn)單，病害多，人們對(duì)瀝青路面看法貶褒不一，隨著高等公路的發(fā)展特別是半剛性路面發(fā)展，使得瀝青路面被廣泛應(yīng)用。最早鋪筑的瀝青路面集料偏細(xì)，瀝青用量大，路面密實(shí)，但車流量增大，重載車增多，路面容易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。隨著認(rèn)識(shí)的提高，各地區(qū)因地制宜，設(shè)計(jì)本地區(qū)路面類型，也打破了AC型瀝青混合料一統(tǒng)天下的局面，瀝青路面類型發(fā)展呈現(xiàn)多元化，不斷的吸收借鑒國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，瀝青路面不僅僅要滿足早期經(jīng)濟(jì)性耐久性這兩項(xiàng)指標(biāo)，而朝著行車舒適、快速、安全的路用性能方向發(fā)展。

由于我國(guó)地域廣闊，氣候復(fù)雜多變，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異，所以標(biāo)準(zhǔn)要求也相當(dāng)?shù)膶挿海S著瀝青路面的大量使用，瀝青砼路面各種病害也表現(xiàn)出來(lái)，形式也多種多樣。

某機(jī)場(chǎng)路剛通車不久便出現(xiàn)唧漿，擁包，車轍現(xiàn)象，車流量大，重型車多采用的SMA路面應(yīng)該說(shuō)穩(wěn)定性很好，然而卻出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。隨著雨季到來(lái)，病害增多導(dǎo)致竣工后又經(jīng)常返修，影響交通不說(shuō)，施工單位不僅面臨著承擔(dān)很大的維修費(fèi)用，也面臨著經(jīng)濟(jì)行政處罰，而且榮譽(yù)也受到影響。公路工程質(zhì)量是根本，修路架橋是造福人類的好事，如果質(zhì)量控制不嚴(yán)成為豆腐渣工程，將阻礙交通暢通，嚴(yán)重威脅人們的安全。

1 瀝青路面病害的表現(xiàn)形式多樣

病害主要有泛油，油包，油壟，麻面松散，坑槽裂縫與龜紋。對(duì)幾種常見(jiàn)的病害結(jié)合具體工程作以分析，從中吸取教訓(xùn)。

1.1 泛 油

泛油主要表現(xiàn)瀝青路面表面光無(wú)構(gòu)造深度，高溫季節(jié)泛油處發(fā)粘，原因?yàn)闉r青混合料中有多余的瀝青在行車荷載反復(fù)作用下溢出，形成在表面，影響路面的使用效果及行車安全。

砼的施工配合比的設(shè)計(jì)一般經(jīng)過(guò)目標(biāo)配比、生產(chǎn)配比、生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證三個(gè)階段，砼的各個(gè)方面指標(biāo)得到了控制，所以泛油產(chǎn)生的原因不可能在設(shè)計(jì)階段。瀝青混合料拌制采用大型的拌和設(shè)備，在開(kāi)工前應(yīng)對(duì)電子配料秤進(jìn)行進(jìn)行標(biāo)定，確保它們?cè)谠试S范圍之內(nèi)，在瀝青混合料的拌制設(shè)備比較先進(jìn)，自動(dòng)程度很高，軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程充分考慮熱料倉(cāng)石子在卸料過(guò)程對(duì)秤的沖量及瀝青在噴入后的殘余量等，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的調(diào)整過(guò)程。如果標(biāo)定準(zhǔn)確很容易拌制出高質(zhì)量的砼。但是由于我國(guó)碎石等原材料加工市場(chǎng)不規(guī)范，各種廠家的質(zhì)量不一，原材料規(guī)格，含泥量特別細(xì)集料石屑礦粉，各廠家的除塵能力不一樣，施工單位采用了幾家原材料供應(yīng)商，如果集料在砼生產(chǎn)過(guò)程中突然變粗特別是細(xì)集料，礦料比表面各肯定變小，加入的瀝青除形成結(jié)構(gòu)瀝青外，必然有多余的瀝青游離出來(lái)而導(dǎo)致路面泛油。如錦阜高速公路某合同段在瀝青路面開(kāi)工前新上一臺(tái)英國(guó)拌和機(jī)，試驗(yàn)室做好生產(chǎn)配合比，試拌時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)置油石比正常，但混合料碾壓后卻泛油，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)油石正符合設(shè)計(jì)要求，篩分級(jí)配卻發(fā)現(xiàn)缺少0.3～0.075 mm的顆粒礦料，判定這是泛油的主要原因。原材料中這檔次料并不缺，但為何單單缺少這之間的料。試驗(yàn)人員經(jīng)過(guò)查找原因，最后發(fā)現(xiàn)新設(shè)備引風(fēng)機(jī)功率過(guò)大，除塵設(shè)備負(fù)壓大而將其間料作為粉塵除去，由于礦粉是單獨(dú)加入對(duì)0.075 mm以下的并不產(chǎn)生影響。經(jīng)篩分回收粉，在回收粉中找到的丟失的顆粒，重新調(diào)整拌和機(jī)，拌出料正常。一般拌和機(jī)在除塵入口與加熱滾筒之間加設(shè)一個(gè)回旋離心裝置，經(jīng)過(guò)離心分離的顆料再用提升機(jī)重新加入熱料倉(cāng)中。京滬高速沂淮段某一天施工發(fā)現(xiàn)瀝青上面層有一段落在攤鋪機(jī)履帶內(nèi)側(cè)出現(xiàn)很長(zhǎng)泛油帶，碾壓后光亮如鏡，施工人員發(fā)現(xiàn)后及時(shí)叫停，經(jīng)取樣分析級(jí)配符合規(guī)范要求，油石比偏大，但經(jīng)檢查拌和機(jī)設(shè)置均無(wú)誤，最后不得不停機(jī)等冷卻后上去檢查篩網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)細(xì)料倉(cāng)的篩網(wǎng)子破裂，分析原因?yàn)楹Y網(wǎng)破裂造成熱倉(cāng)料竄倉(cāng)，級(jí)配應(yīng)偏粗，細(xì)料少，油石比雖正常設(shè)置，但級(jí)配已變而造成泛油。篩網(wǎng)破裂往往會(huì)出現(xiàn)供料不均而溢料現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間的拌和會(huì)出現(xiàn)等料現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)像上述現(xiàn)象操作手應(yīng)查明原因，不該盲目調(diào)整冷料轉(zhuǎn)速而使熱倉(cāng)料供料均衡。避免事故的發(fā)生應(yīng)該定期檢查和更換篩網(wǎng)。

SMA類砼由于油石比大，礦粉多，粗料集中，又加入纖維是一種高粘稠瀝青混合料，SMA產(chǎn)量低，所以施工單位在生產(chǎn)時(shí)一定要控制產(chǎn)量，而不能急功近利而隨意增大產(chǎn)量，這樣會(huì)影響拌和料質(zhì)量，也不能少加礦粉和纖維，礦粉與纖維對(duì)瀝青混合料影響很大，礦粉對(duì)形成結(jié)構(gòu)瀝青很重要，正是由一次拌和加入量大會(huì)影響產(chǎn)量，纖維對(duì)本身具吸油性，能夠減少瀝青混合料析漏，雖然在混合料的檢驗(yàn)中纖維量不能檢查出來(lái)，施工中僅僅用鋼輪壓路機(jī)碾壓，一般也不易發(fā)現(xiàn)泛油，但通車以后，在車輪反復(fù)揉搓作用下多余的瀝青會(huì)被擠出而出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，所以施工中嚴(yán)格控制纖維和保證礦粉的加入量。

對(duì)已出泛油現(xiàn)路段，小部分應(yīng)采取切除，四周涂乳化瀝青后更換新料重新壓實(shí)，而對(duì)于大面積的泛油，為確保施工質(zhì)量，待路面冷卻后用冼刨機(jī)冼去后噴灑乳化瀝青后重新攤鋪。

1.2 油包和擁包

瀝青面層在車輪作用下，瀝青面層因抗剪強(qiáng)度不足發(fā)生推移而形成油包或擁包，產(chǎn)生的主要原因主要有以下幾個(gè)方面：

①基層和面層局部結(jié)合不牢，在氣溫較高時(shí)，經(jīng)行車作用順車行方向或彎道外側(cè)推移造成擁包。

②路面平整度較差的地段，強(qiáng)制車輛經(jīng)常性的制動(dòng)變速，使路面產(chǎn)生大的水平推力形成擁包，主要會(huì)發(fā)生在城市道路交通路口，高速公路收費(fèi)站路段。

③在雨后鋪筑面層，基層潮濕含水量大，由于水分的積聚，在基層與面層之間形成隔層，在行車作用下形成擁包。

④基層強(qiáng)度不足，產(chǎn)生變形導(dǎo)致面層的擁包，前面所提到的某機(jī)場(chǎng)路出現(xiàn)的現(xiàn)象主要就是這原因造成的。該路段屬城市主干線，車流量大，不能封閉交通施工，二灰碎石做完后便放車通行，強(qiáng)度未形成便鋪筑瀝青面層，完工后便開(kāi)放交通。基層表面在車輛作用下破壞掉，使基層未能與面層粘接好。后來(lái)取芯證明這一點(diǎn)，基層頂面之料松散約2～3 cm，車輪剪應(yīng)力所作用的范圍在面層以下10 cm左右，而瀝青面層是7 cm，車輪在基層表面形成剪應(yīng)力而破壞，破壞路面在雨水的浸入而發(fā)生唧漿，車輛反復(fù)作用正點(diǎn)形成空洞，破壞進(jìn)一步加刷。

瀝青層與基層必須做封層，提高封層的施工質(zhì)量，撒布的乳化瀝青表面在破乳之前撒布好集料，要不露黑。碾壓好的封層，應(yīng)不粘腳，攤鋪機(jī)施工時(shí)不能帶起。規(guī)范也要求瀝青層如長(zhǎng)時(shí)間未鋪上一層，層與層之間要撒粘層油，也是為了提高瀝青層整體效果，雖然瀝青混合料高溫碾壓后與下層能形成整體。鋪筑路面前應(yīng)將基層打掃的干干凈凈，對(duì)較厚的塵灰應(yīng)灑水潮濕后進(jìn)行壓實(shí)，不能在塵灰上鋪筑面層，基層鋪筑好應(yīng)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，不合格地段在鋪筑面層前處理合格。平整度好的基層可減少面層病害。由于基層的破壞而引起的油包應(yīng)采用挖補(bǔ)法先進(jìn)行處理基層，處理基層可用與原同類材料，也可采用強(qiáng)度更高的材料然后再補(bǔ)面層，由于面層原因引起的擁包挖除后修補(bǔ)。

1.3 麻面松散坑槽

瀝青表面的跑砂，大顆粒的松散或局部散失稱為麻面，麻面在車輛荷載進(jìn)一步作用下出現(xiàn)坑洼不平的現(xiàn)象成為坑槽，產(chǎn)生這類病害的主要原因是瀝青粘結(jié)力不足。

國(guó)產(chǎn)瀝青由于含蠟量高，粘性延度較小，加之碎石中含泥量偏大，很容易形成麻面，或?yàn)r青老化，粘結(jié)力差而顆料松散，或在攤鋪過(guò)程中粗細(xì)料離析，粗料集中，也易形成麻面。松散形成的另外原因是基層強(qiáng)度不足，彈性模量小，松軟，行車作用下形成松散，這類病害常見(jiàn)于市政道路和低等級(jí)公路，主要是由于基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致的。

防止措施選用優(yōu)質(zhì)瀝青，潮濕多雨的地方應(yīng)優(yōu)先選用堿性石料，提高與瀝青的粘附性，細(xì)集料含泥量大容易造成瀝青路的砂化，拌制瀝青混合料時(shí)嚴(yán)格控制瀝青加熱溫度，防止過(guò)高而老化，施工攤鋪時(shí)防止離析，軟地基應(yīng)先處理合格后方可鋪筑瀝青面層。

產(chǎn)生麻面局部鏟除后修補(bǔ)，大面積可掃清路面再撒鋪小石料，由于基層強(qiáng)度不足的應(yīng)先處理基層再作面層。

1.4 裂縫與裂紋

半剛性基層上鋪筑瀝青面層第二年的春天便發(fā)現(xiàn)每隔10 m左右有一道橫向裂縫。半剛性基層鋪好后一段時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生裂縫。瀝青面層上裂縫隙是反射裂縫，由于基層的開(kāi)裂映射到路面上的。通車幾年后瀝青路也會(huì)在路中間產(chǎn)生縱向裂縫，這主要是修筑時(shí)切縱縫時(shí)未涂勻乳化瀝青粘接不牢出現(xiàn)的。瀝青路面的裂縫概括起來(lái)不外乎以下幾條原因：

①施工中接縫不嚴(yán)。

②石灰土水泥穩(wěn)定土基層所用的土塑性指數(shù)太高而發(fā)生收縮裂縫。

③路基凍脹收縮而產(chǎn)生的裂紋。

④基層強(qiáng)度不足在車輛作用下產(chǎn)生裂紋。

⑤由于路面水的滲入，基層細(xì)集料在水作用帶出，使基層與面層脫離，車輛荷載作用下產(chǎn)生裂紋。

防治措施應(yīng)加強(qiáng)基層材料的選擇，提高基層強(qiáng)度減少裂紋開(kāi)裂，選用優(yōu)質(zhì)瀝青，提高面層施工質(zhì)量。局部龜裂鏟除處理好基層，更換新料碾實(shí)。對(duì)于裂縫較多的路面通常以罩面或表處治方法封閉路面裂紋。基層強(qiáng)度不足而形成裂紋應(yīng)先翻修加強(qiáng)其基層再按原鋪筑層厚度重新補(bǔ)修。受溫度差影響和基層干縮引起的裂縫，可用鋼絲刷或硬掃帚掃除縫中雜物，用吹風(fēng)機(jī)吹凈，然后以熱瀝青灌入，隨即將3～5 mm的石屑或砂填入并夯實(shí)。

2 結(jié) 語(yǔ)

分析瀝青砼路面的病害原因，在施工中應(yīng)以預(yù)防為主，建立質(zhì)量控制體系，從材料選擇—施工中控制—病害處理層層把關(guān)，只有這樣才能有效避免或減少各類病害的的發(fā)生。對(duì)于已產(chǎn)生病害應(yīng)采取有效措施，防止病害的進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 沈金安.改性瀝青與SMA路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[3] 嚴(yán)家伋.道路建筑材料[M].北京：人民交通出版社，1996.

[4] JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[5] 沙慶林.高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1998.

[6] JTG D50-2006，公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].