瀝青混凝土路面常見病害的預防與防治

宋 亮， 鄔永 林， 熊 煒

(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局，四川彭山 620860)

瀝青混凝土路面常見病害的預防與防治

宋 亮， 鄔永 林， 熊 煒

(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局，四川彭山 620860)

瀝青混凝路面常見的病害有發(fā)裂、網裂、車轍、沉陷、脫皮、松散、泛油與坑槽等，這些災害不僅有設計方面和施工方面的原因，也有的是自然因素造成的。就瀝青混凝土壓實度不足、平整度不佳、水損害破壞常見的油皮、塊裂縫及龜裂、抗滑性不足等早期破壞的質量通病的原因和防治方法進行了探究。

瀝青混凝土路面;質量通病;預防處治

1 壓實度不足產生的原因與預防

紅星路南延線道路工程全長18．3km，起于高新區(qū)(雙流界)，止于第二繞城高速。筆者就紅星路南延線瀝青混凝土路面施工中出現的質量通病的原因和防治方法進行了探究。

瀝青混凝土路面的壓實度如何，將直接影響到路面的強度及穩(wěn)定性。當壓實度不符合設計要求時將導致瀝青混凝土浸入，進而促使瀝青與骨料剝離松散，嚴重影響瀝青路面的使用壽命。瀝青混凝土的孔隙比較大，地表水易侵入基層或路基進而造成路面沉陷，進而增加了路面維護的難度。

1．1 形成原因

(1)在瀝青混合料配制過程中，由于原材料規(guī)格上的控制混亂，拌合機械在生產中計量失控，其結果是瀝青混合料中骨料的級配不正常，所配制出的瀝青混合料質量不穩(wěn)定，最終導致結果出現波動離散。

(2)瀝青混合料出料溫度低、施工溫度偏低，或在攤鋪和碾壓時溫度較低，均會造成碾壓困難而使壓實度不能滿足設計要求。

(3)所選用的碾壓設備不配套，施工工藝不規(guī)范，不能趁熱立即保溫壓實，錯過了達到最佳壓實度的有利時機。

(4)所采用的碾壓方法不正確，在碾壓中霧化噴嘴失靈，噴出的水呈流水狀，導致瀝青混合料耗掉熱量，過早冷卻，從而造成碾壓比較困難。

(5)瀝青混合料的拌合溫度、環(huán)境溫度、運輸距離、運輸車容量、等待攤鋪時的覆蓋情況、攤鋪速度、碾壓時間等處理不當，均會造成瀝青混合料的熱量損失。溫度低的瀝青混合料將形成一個冷點，導致壓路機不能充分發(fā)揮其壓實效果，從而達不到設計要求的壓實度。

1．2 預防措施

(1)確認瀝青混凝土的配合比設計，確保瀝青混合料的級配良好。在配制中要保證稱量準確、攪拌均勻，使混合料在壓實過程中不產生波動離散。

(2)瀝青混合料嚴格按照規(guī)范的拌合溫度進行加熱，并在運輸中采取適當的保溫措施，確保瀝青混合料的出料溫度、運至現場溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度不低于規(guī)定的要求，以保證使用設計要求的碾壓設備施工達到規(guī)定的壓實度。

(3)選用性能良好的壓路機進行壓實。碾壓前應調整好霧化噴嘴并趁熱攤鋪、保熱壓實，瀝青混合料的最低攤鋪溫度應符合表1中的規(guī)定。混合料的壓實遍數應符合設計要求，對壓實完畢的部位應按規(guī)定取樣測試其壓實度;對不符合要求的部位應采取補救措施。

(4)當施工中有路緣石時，路緣石應在瀝青面層施工前安裝完畢。壓路機應從外側向中心碾壓，并應緊靠路緣石;當采用鋪筑式路緣石時，可以用耙子將邊緣的混合料堆積至高點，然后將壓路機的外側輪伸出邊緣10cm左右進行碾壓，也可以在其邊緣空出30～40cm，待壓完第一遍后，將壓路機的大部分重量置于已壓實的混合料面上再壓邊緣，以減少邊緣向外推移的距離。

(5)要選擇保溫性良好、容量較大的運料車運輸瀝青混合料，在運輸過程中要加蓋保溫布并需加強攪拌、運輸、攤鋪和碾壓之間的協調配合，盡量減少等候攤鋪的時間，以防止瀝青混合料溫度降低，影響攤鋪質量和壓實度。

(6)瀝青混凝土壓實層的最大厚度不宜大于100mm，瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實層最大厚度不宜大于120mm，但經試驗證明采用大功率壓路機達到設計的壓實度時，其厚度允許增大到150 mm。

表1 瀝青混合料最低攤鋪溫度表

(7)瀝青混凝土路面施工應配備足夠數量的壓路機，選擇合理的壓路機組合方式及初壓、復壓、終壓的碾壓步驟，以達到最佳的碾壓效果。當施工氣溫低、風速大、碾壓厚度較薄時，壓路機的數量應適當增加。

(8)為確保瀝青混凝土路面達到規(guī)定的壓實度，壓路機應以慢而均勻的速度進行碾壓。壓路機應符合表2中的規(guī)定。壓路機的碾壓路線及碾壓方向不應突然改變而導致混合料推移。碾壓區(qū)的長度應大體確定，兩端的往返位應隨攤鋪機的前進而推進，橫向不得在相同的斷面上。

表2 壓路機碾壓速度表 /km·h－1

2 平整度不合格缺陷產生的原因及預防

在壓實施工中對平整度控制不嚴，在道路投入使用后，時常有行車抖動、跳車及失重感現象發(fā)生，不僅使行車舒適性受到影響，而且在長期行車荷載的反復作用下持續(xù)升級發(fā)展成搓板鼓包等質量缺陷，甚至導致路面過早破壞。

2．1 形成原因

(1)配合比計量不準確，攪拌不均勻，質量不合格，從而造成了拌合料出現集料離析或細集料與粗集料粒徑曲線分布不均等問題。由于混合料的組成材料不同，其壓縮量必會出現差異，最終導致高程與厚度上的不平整。

(2)攤鋪機中的自動找平裝置失靈。施工前，應仔細檢查機械設備的工作狀況。

(3)施工基準線鋼釬距離較大或拉力不足，使鋼釬的位置比正常位置高。攤鋪中，若基準線錯誤，必然導致路面平整度達不到規(guī)定的要求。

(4)瀝青混合料攤鋪中出現停機、熨平板振動下沉等情況，重新啟動時在停機處形成了凹點，導致局部平整度不符合要求。

(5)在瀝青混合料碾壓過程中，壓路機未按操作流程工作，隨意急停、急轉和停機加水、小修，從而造成停機的路面形成鼓棱，路面不平整。

(6)當基層頂面清理不干凈或攤鋪機滑靴和履帶時常碾壓到石料上時會引起攤鋪機局部提高，導致瀝青混合料厚度不均勻，進而導致瀝青路面不平整。

(7)在施工縫處理時，接茬處理不好，新舊攤鋪壓實厚度不一致，或者與構造物伸縮縫混凝土銜接不好，均會使路面的平整度不佳。

2．2 預防措施

(1)嚴格把好生產質量關，做到級配合理、計量準確、拌和均勻，避免出現離析現象。

(2)在施工現場，應有專人指揮車輛。在每次攤鋪前，應有不少于5輛卸料車在攤鋪機前等候，以確保攤鋪機作業(yè)連續(xù)、均勻。按照標準化施工，不得隨意停車、起步。

(3)針對瀝青混合料中瀝青的性能特點，確定壓路機的機型和重量，并確定出施工的初壓、復壓、終壓溫度，合理選擇碾壓速度和碾壓遍數以及振動頻率與振幅。

(4)為提高構造物伸縮縫與瀝青路面銜接部位的牢固性及平整度，應先攤鋪瀝青混凝土面層，再做構造物的伸縮縫。

(5)為防止汽車荷載作用造成的平整度破壞，應嚴格開放交通的時間。熱瀝青混合料路面應等攤鋪層完全自然冷卻、混合料表面溫度低于65℃后再開放交通。

3 裂縫及龜裂形成的原因及預防

瀝青混凝土路面上常出現油皮現象，薄層的油皮粘貼在瀝青路面的表面，若不及時進行處理，隨著行車的反復碾壓，油皮現象會越來越嚴重，將逐漸發(fā)展成網裂、變形等。塊狀裂縫和支交裂縫把路面分成類似矩形的小塊。塊的尺寸約在50 cm×50cm～300cm×300cm之間。龜裂是一種相互交錯的裂縫，將路面分割成類似龜紋的銳角多邊形小塊，塊的尺寸均小于50cm×50cm。

3．1 形成原因

(1)油皮的形成原因。

一是在配制瀝青混合料時，所選用的碎石集料不均勻，從而影響生產質量;二是瀝青表面水的侵入，瀝青與集料分離;三是瀝青攤鋪時產生離析，或在瀝青運輸過程中熱量損失產生離析;四是在瀝青路面鋪筑中，接頭處壓實度不好，或者瀝青混合料加熱超溫等。

(2)塊狀裂縫的形成原因。

一是面層材料的收縮和溫度的周期性變化;二是拌合時間過長，存料倉中料的存儲時間過長;三是縱向裂縫出現后，促使縱橫裂縫交叉在一起;四是基層材料中細顆粒成分含量過多。

(3)龜裂的形成原因。

一是因行車荷載重復作用產生的疲勞裂縫。當瀝青底層應變大于極限拉伸應變時，瀝青路面發(fā)生龜裂;二是局部壓實度未達到施工規(guī)范要求，導致路面的承載力下降;三是路面基層的強度太大，未鋪筑瀝青面層時基層已發(fā)生嚴重開裂。

3．2 預防措施

(1)油皮的防治措施。

采用規(guī)格均勻的碎石集料和質量優(yōu)良的瀝青材料，嚴格控制瀝青混合料的質量。做好瀝青混凝土路面的施工組織設計，同時保持攤鋪機良好的工作狀態(tài)。施工人員一定要解決好瀝青混合料在運輸過程中的離析，嚴格按照設計和施工規(guī)范進行施工。

(2)塊裂的防治措施。

盡量采用溫度敏感低、低溫變形能力高的優(yōu)質瀝青;有效控制礦料級配，減少基層填筑材料的變異性。對于有條件的公路，可優(yōu)先采用瀝青碎石柔性基層。

(3)龜裂的防治措施。

增大瀝青面層厚度，可以有效地防止基層裂縫向上傳遞;將瀝青混凝土層的最下層做成高抗疲勞層，嚴格防止瀝青路面各項工序的交叉干擾。加強對壓實施工的管理，同時最大限度地避免瀝青混合料的離析。

4 水損害問題形成的原因及預防

瀝青混凝土水損害問題是指瀝青路面在有水分的情況下經受交通荷載和溫度膨脹的反復作用，水分逐漸浸入瀝青與集料的界面;同時，由于水動力的作用，瀝青漸漸從集料表面剝離，導致集料之間的粘結力降低而發(fā)生的路面破壞。

4．1 形成原因

設計方面有五個原因:第一，路面面層的結構層設計不合理;第二，配合比設計和規(guī)范與實際情況存在差異;第三，采用了不等厚路面與路肩面層設計;第四，軟基路段面層基層設計橫坡偏小;第五，公路設計不夠完善。

施工方面存在以下四個原因:第一，瀝青混凝土面層施工質量不合格;第二，在半剛性基層施工養(yǎng)護上存在問題;第三，開山路段路塹出現了超挖的質量問題;第四，排水設施的施工質量不合格。

4．2 預防措施

必須完善瀝青混凝土路面的排水設計，按照實際情況設計路面結構層，做好瀝青混合料的配合比設計，采用合理的S型礦料級配;采用合理的孔隙率;統(tǒng)一瀝青混合料的體積計算方法;進行滲水性檢驗，提高閉水性，確保水穩(wěn)定性檢驗指標合格。加強施工過程中的全面質量管理，嚴格按照設計和規(guī)范要求進行施工。

5 瀝青混凝土路面早期破壞、污染的預防

瀝青混凝土路面的早期破壞是指其在設計壽命1/3期間所發(fā)生的過早的各種形式的路面破壞，常見的有開裂、路面車轍等。瀝青混凝土路面的污染是指在瀝青混凝土路面施工中因各種原因造成的污染，如施工機械車輛漏油、行駛散落的石料和渣土等。

針對瀝青混凝土施工中被污染的情況，應加強對施工過程中的管理，科學安排路面上的施工工序，同時安排人員及時清理施工運輸車輛散落在瀝青上的散落物。對于瀝青混凝土路面出現的開裂、車轍，可以采用抗車轍能力強的瀝青混合料，同時改進施工工藝。石料磨光是瀝青混凝土路面表面功能衰減的主要原因，因此，可以采用堅硬耐磨的粗集料;另外，在瀝青混凝土路面施工時，必須注意瀝青混合料拌合均勻，碾壓到位，并根據地區(qū)選擇合適類型的瀝青混凝土。

6 結 語

瀝青混凝土路面常見災害的產生有多方面的因素。在優(yōu)化設計的前提下，更重要的是要加強施工過程中的管理，提高施工質量，規(guī)范施工。紅星路南延線瀝青混凝土路面通過事前分析可能產生的質量通病，制定了有效的預防措施，取得了較好的質量效果。

(責任編輯:李燕輝)

U415．6;U416．217;U418．6

B

1001-2184(2015)01-0054-04

宋 亮(1990-)，男，重慶市人，助理工程師，學士，從事市政工程施工技術與經營管理工作;

鄔永林(1972-)，男，四川雙流人，工程師，從事水利水電、市政工程施工技術與經營管理工作;

熊 煒(1985-)，男，四川彭山人，助理工程師，從事水利水電、市政工程施工技術與管理工作．

2014-12-05