淺析瀝青路面破壞的原因

李煒琴 鐘桑

【摘要】瀝青混合料作為道路建筑材料，具有造價相對較低、行車舒適、修復方便的特點，由于瀝青路面長期直接承受行車荷載和自然因素作用，如何保證路面質量，提高路面的耐久性，減少路面早期損壞等問題一直是建設者不斷探討的課題。

【關鍵詞】瀝青路面；破壞；原因分析

Causes of asphalt pavement damage

Li Wei-qin，Zhong Sang

（Jiang Xichang expressway co.， LTD. Maintenance and emergency managementJianJiangxi343000）

【Abstract】Asphalt as a road building material， having a relatively low cost， driving comfort， convenience repair feature， since the asphalt pavement to withstand traffic loads and long-term direct effect of natural environment， how to ensure the quality of the road， the road to improve durability， reduce early road damage builders and other issues has been constantly discussing.

【Key words】Asphalt pavement；Damage；Cause analysis

瀝青混合料作為性能優良的道路建筑材料，具有造價相對較低、行車舒適、修復方便，已被廣泛用于城市道路和高等級公路建設，但由于瀝青路面長期直接承受行車荷載和自然因素作用，如何保證路面質量，提高路面的耐久性，減少路面早期損壞等問題一直是建設者不斷探討的課題，瀝青路面產生病害的原因比較復雜，由于各地環境、地理及氣候條件的不同，出現病害的方式或程度也各不相同，有些公路通車不久就出現了損壞的現象，常見病害有泛油、波浪、壅包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍等。這些病害極具普遍性和嚴重性。現試從以下多方面進行對瀝青路面產生病害的原因作個分析。

1. 路面設計方面的原因分析

（1）設計與路段實際情況相差較大。

瀝青路面砼路如穿過土基過濕的地段，但設計按照一般正常情況設計，全部利用挖方和就地借方填筑路基，采取逐層晾曬法施工，造成極大的窩工，影響了工期。施工單位只好申報監理工程師并經業主同意借方填筑，僅此一項就較原設計增大投資。

（2）結構設計不合理。

瀝青面層結構選用不當、混合料類型不合理。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，還應滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級配混合料，盡量采用小粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粗粒砼或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設下封層，防止雨水滲入。

（3）路面厚度設計問題。

路面厚度設計的依據是設計年限內的累計當量軸次，設計單位為了計算方便，一般將設計公路的交通量劃分為一定車型的標準交通量與另一定型的非標準車交通量，然后將確定車型的非標準車的軸次，換算成標準車軸載的當量軸次，最后用設計年限內的當量軸次，計算路面設計彎沉及結構厚度。經過大量上路觀察認為：在非標準車向標準車軸載換算過程中，實際上不管是按標準車的軸載還是非標準車的軸載，尤其是非標準車的軸載，車輛的實際軸載遠大于設計軸載（貨運車輛絕大多數為超載運輸）。由此得知設計路面實際承受的當量軸次遠遠大于作為其設計依據的設計年限內的累計當量軸次。即現階段新建路面早期破壞情況較多的癥結之一所在，公路在短期內已達到設計年限內的累計當量軸次。

（4）油路補強段的路面厚度考慮不足。

在加快實現鄉鎮通油、水泥路路面工程，又要充分利用老路并節約土地及投資，利用舊路的線位及結構層。按照公路補強設計的一般要求和科學態度，宜先對所利用的路段狀況進行客觀評估，根據舊路的狀況確定利用舊路的方案及補強厚度。但設計單位沒有認真細致的調查，大致給出一個補強厚度及路段樁號就草草了事，結果導致許多補強路段補強后彎沉值大于設計值，造成新路強度不足，早期破壞嚴重。

2. 路面施工方面的原因分析

路面施工過程是其質量形成的關鍵環節。直接影響面層質量的施工環節主要是面層本身的施工、基礎施工及相關聯接層施工。

2.1路面施工。

（1）對原材料檢驗不嚴，礦質原材料對路面質量和使用壽命具有決定性作用，石料的堅固性、酸堿性、巖石結理情況是礦料選材應考慮的主要因素。瀝青的稠度、感溫性和含蠟量等指標直接影響瀝青與礦料的粘結力，并由此影響瀝青路面的溫度和瀝青混合料的各項路用性能。對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，使瀝青路面早期出現推擁、油包、松散、露骨、坑槽等。

（2）施工機械設備陳舊、不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響。所以施工設備合理選擇和組合方式對施工設備充分發揮其效率、保證瀝青混合料的均勻性瀝青路面質量極為重要的意義，選擇性能優良的設備，科學組合方式，配合先進的施工工藝，抓好施工過程中各個環節的質量管理，能夠有效的保證瀝青路面施工質量。

（3）主要包括碾壓設備和工藝的組合，初壓和終壓溫度的控制，壓實遍數、碾壓速度、振頻、振幅的控制等。在確定壓實設備的選型和數量時，通常應結合拌和樓產量或攤鋪速度，攤鋪厚度和層位，混合料的特性，氣候條件等綜合考慮，為減少設備的投入，便于一個作業面的配合，選擇壓實設備的類型和組合時，宜選用多用途的壓路機。

（4）瀝青混合料加熱溫度過高，瀝青和礦料拌和時，瀝青便被礦料的高溫灼焦、瀝青老化，使路面強度不足，產生松散、坑槽等病害。如果碾壓溫度過高，混合料就壓不實，就會出現推移，發生微裂。進行瀝青混合料現場壓實時，適當提高碾壓溫度，保證最少應保證的碾壓遍數，控制好碾壓的速度、振頻、振幅等，在終壓溫度以前結束碾壓等，對有效提高壓實效果是明顯的。

（5）碾壓達到的密實程度，直接影響瀝青路面的使用耐久性和穩定性。當碾壓欠密實時，瀝青混合料礦料間未形成規定密實狀況時應達到的嵌擠溫度，在高溫和行車荷載作用時穩定性較差，容易產生車轍。同時由于壓實未達到規定的密實度，瀝青混合料內部的空氣率增大，光照熱空氣等長時間作用使瀝青混合料發生了老化，而水滲入孔隙后，空隙內部動水作用增強，使瀝青路面的耐久性和水穩定性降低，瀝青路面因此出現了松散，凹陷和破壞。碾壓溫度過高，造成溫度過高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過規范規定的上限值；二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規定的范圍內，但接近高限，如果運距較短，攤鋪碾壓又很及時，就會使碾壓溫度超過規范高限。

2.2基層施工。

（1）基層是承擔面層傳遞的車輛荷載的主要承重層。基層的強度及穩定直接關系面層的強度和穩定性。基層施工的主要問題：基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結構層前，若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈，在雨水作用下，浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿，進而波及到瀝青面層表面。

（2）瀝青混合料應保持連續、勻速地攤鋪，為保證瀝青混合料的均勻性，一般中、下油面層宜采用兩攤鋪機成梯隊平行攤鋪，表面層宜選用一臺寬幅攤鋪機整幅攤鋪，以消除縱向接縫可能出現的不平整和結合部混合料出現離析而造成松散。基層松鋪系數控制不嚴而導致的二次補加層，因二次補加層與下層基層無法緊密連接，自身厚度又較小，因而極易松散，進而引起瀝青層的網裂、松散、坑槽等破壞。

（3）部分基層壓實度不足的問題。在最大干密度確定的情況下，基層的壓實度與混合料中粗、細集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關，當粗粒含量很大時，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經密實。因此，要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數，確保基層到規定壓實密度。

3. 養護管理及其它原因

（1）養護方法不當。

有些養護人員在混凝土路面上采取人工噴油或灑布機噴油、人工灑料方法進行養護，結果破壞了原路面的平整度，甚至由于噴油不夠，用油量控制不平，造成泛油、推擁、松散等病害。

（2）養護不及時。

瀝青路面在行車作用下出現小面積松散，個別坑槽后，未及時進行養護，特別是采用層鋪法施工的貫入式路面和表面處治，初期及時養護更為重要。

（3）其他方面原因。

一些無路面施工經驗、無路面設備和技術力量的施工隊伍承擔路面施工；施工技術管理、質量管理不嚴、不按施工技術規范要求施工趕工期。

（4）外界因素的影響。

荷載和自然因素作用是引起瀝青路面發生病害最直接的原因。路面在行車作用下，產生壓縮、彎曲和剪切變形，當荷載瞬時最大剪切力超過瀝青混合料臨界開裂疲勞強度時，路面就會開裂，重載和超載車輛長時間反復作用，逐漸發展成網狀裂縫，雨水滲入后，動水沖刷加速了破壞。瀝青路面由于長期暴露在大氣中，受空氣、溫度、陽光、降雨、冰凍等各種自然因素作用，致使瀝青混合料功能老化，其可塑和變形能力降低，加速了瀝青路面的損壞。

瀝青路面損壞不僅與設計、施工等路面形成前的環節有關，而且與路面形成后的使用、養護和管理聯系緊密。因此，施工、養護應本著“預防為主、標本兼治”的原則進行，通過合理的設計、選材，加強施工過程中各個環節的質量管理，提高瀝青路面的使用品質，避免或最大限度地減少病害的發生。

[作者簡介] 李煒琴（1988.9-），女，職稱：助理工程師，工作單位：江西昌泰高速公路有限責任公司養護應急管理所，畢業院校：湖南長沙理工大學，專業：土木工程。

鐘桑（1987.10-），男，職稱：助理工程師，工作單位：江西昌泰高速公路有限責任公司養護應急管理所，畢業院校：長沙理工大學，專業：橋梁與隧道工程。