吉林地區瀝青路面早期破壞分析與對策研究

王明照 張明

Study on Early Failure Analysis and Countermeasure of Asphalt Pavement in Jilin Area

摘要：通過對吉林地區幾條公路早期破壞狀況調查，總結吉林地區瀝青路面破壞的類型，并分析早期破壞原因，針對施工和養護環節存在的問題，提出幾點改進建議，為減少吉林地區瀝青路面早期損壞提供參考。

Abstract： Based on the investigation of the early damage status of several highways in Jilin area， the types of asphalt pavement damage in Jilin area are summarized， and the causes of early damage are analyzed. Some suggestions are put forward to improve the existing problems in construction and maintenance， in order to provide reference to reduce early damage of the asphalt pavement in Jilin area.

關鍵詞：吉林地區；早期破壞；瀝青路面

Key words： Jilin area；early damage；asphalt pavement

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）15-0246-02

0 引言

吉林地區屬于季凍地區，凍脹和春融對路面影響非常大，尤其是瀝青路面的早期破壞，并且存在大面積的破壞，已經成為一種普遍的情況。瀝青路面早期破壞與交通量大幅增長息息相關；另一方面還與路面結構合理設計和選取性能良好的材料有關。當前修筑瀝青公路都是在統一的設計規范下進行，但我國南北維度和東西經度的跨度大，各地區自然條件各異，技術水平等也不盡相同，路面結構設計與實踐容易脫節，后期的養護和管理的不合理，以上原因均會造成吉林地區瀝青路面出現早期破壞。

1 瀝青路面破壞狀況及成因分析

通過對省內幾條公路路況實地調查，吉林地區長余高速、長吉高速、齊雙高速的交通量近10年增長接近一倍，以齊雙公路為例，路基路面的承載能力指標PSSI和PCI均處于低位水平，并且舊路模量強度極不均勻。結合路況調查結果，得出吉林地區的瀝青路面的使用壽命和服務水平均有待提升。吉林地區的瀝青路面早期破壞類型主要有以下三種：

1.1 車轍破壞

根據車轍形成原因不同，車轍分為三大類型[1]：

①失穩型車轍：交通荷載產生的剪力作用下，造成路面材料失溫；

②結構型車轍：路面結構和路基強度不夠，荷載反復作用下形成永久變形；

③磨耗型車轍：交通車輛長期磨耗路面，造成面層集料脫落。

由于吉林地區屬于季凍地區，根據吉林省氣象局最新數據，2017夏季平均溫度23.8℃，由于吉林地區夏季溫度不高，所以車轍破壞主要以結構型車轍和磨耗型車轍為主。

1.2 裂縫破壞

由于吉林地區冬夏溫差過大，路面的產生裂縫數量偏多，總結為以下4種類型：

①瀝青路面橫向裂縫：橫向裂縫比較容易出現在路肩上，并且跟道路中線方向垂直，最后蔓延到整個路面。在道路鋪設時，由于混凝土和瀝青存在較大溫度差異，底層材料的收縮，瀝青硬化，重載車輛行駛后便會出現橫縫。

②瀝青路面縱向裂縫：是沿著車輛行駛方向的裂縫，一般出現在路肩、緊急停車地帶。在路面施工中，沒有嚴格按照地宮規范施工，致使瀝青路面的質量不合格，從而引起的縱向裂縫。

③龜裂：是一種網狀裂縫，由橫縫和縱縫交叉形成，主要是道路結構強度不夠，車輛反復行使，導致路面局部坍塌或沉陷，也是一種疲勞裂縫。

④坑槽：可以分為兩種情況，一是由于降雨，使降雨進入瀝青路面，并停留在里面表層，在載貨車輛的作用下，導致公路基層和瀝青分離；二是由于機動車排出的油可以破壞瀝青混合料的粘結性，使得瀝青混合料松散，容易被剝落。

1.3 養護病害

道路養護問題一方面是路政管理薄弱[2]，省內路政管理力量不足，不能有效地阻止超限車輛的碾壓瀝青路面，超載運輸是瀝青路面破壞最主要的原因。而另一方面就是道路養護力度不夠，對于落實路面防水和排水工作的力度不夠，導致地表水通過小面積已破壞路面進入基層，不能及時排離路基范圍。

2 破壞對應措施

2.1 裂縫防治對策

①水損害裂縫防治對策[3]：提高瀝青路面防水性，主要針對水穩定性和抗水壞能力進行增強，在瀝青混合料中添加抗剝落劑來提高瀝青路面抵抗水損壞的能力，并且合理設計粗集料用量。對于有裂縫的瀝青路面進行防水處理，要做好合理的排水設計，提高瀝青的粘結性和耐水性，合理設置路面排水系統。

②溫度裂縫的防治對策：對于防止溫度裂縫，要保證溫度類裂縫有較好的修復能力和較強的承載能力，所以要使裂縫填縫壁堅實可靠，沒有松散狀況；針對溫度裂縫的修補，要保持裂縫壁清潔干燥，提高裂縫填料的粘結性，要實現填縫修補，還需要對裂縫進行熱處理，保證裂縫達到合理溫度。

③反射裂縫的防治[4]：以反射裂縫較為主要，預防和減輕反射裂縫有：

1）半剛性基層鋸縫；2）預制微裂紋；3）提高瀝青面厚度；4）提高基層材料強度；5）設置應力消解層；6）設置中間層（過渡層）。

2.2 嚴格控制施工設計[4]

在進行道路設計時，要根據所在地區具體的情況制定相應的方案。在排水設計方面，要重視路拱的合理設計，將路面排水設施與地下排水系統相連接；在選用拌料時，需要加大瀝青結合料的密實程度，提高瀝青混合料路面是施工質量。

2.3 養護瀝青路面

①裂縫破壞養護措施：對于已經出現裂縫的瀝青路面，要及時處理，避免出現更大的破壞，可以選用橡膠瀝青，這種材料黏度大，延展性好，彈性恢復性能強，是維護和修理裂縫的最佳材料。

②車轍破壞養護措施：瀝青路面如果出現車轍的問題，需要先對車轍破壞位置進行清理，特別是對油性細料和小顆粒，之后碾壓處理車轍破壞處，最后進行填充瀝青填料和機械壓實。

2.4 材料的選用與基層材料設計

2.4.1 瀝青公路面層材料

選用措施：①按照兼顧高低溫性能和吸附性的原則選用材料；②控制施工過程中采用的集料質量，優先選用堿性集料；③選用良好級配和空隙率以減少水損壞和泛油的發生。

2.4.2 瀝青公路基層材料選用與設計[5]

選用措施：①依據施工地區土質材料，優先選用低收縮性材料；②使用添加劑增加韌性，如橡膠、聚合物增強瀝青黏結性和強度；③對基層強度進行限制；④降低底基層剛度；⑤對材料進行配合比設計，通過實驗進行驗證；⑥調整結合料劑量，控制好強度和收縮情況；⑦在半剛性基層上鋪上碎石進行應力消減。

3 結語

吉林地區瀝青路面早期破壞形式有很多種，產生破壞的原因也有很多，包括設計、施工、選料以及后期養護和管理，但是產生這些破壞的原因大多數是相互有聯系的。針對當前吉林地區瀝青路面早期破壞的情況，更應該注意設計過程中的選料，以及施工過程中的溫度因素，嚴格控制施工過程，加強施工管理，提高施工質量，還要加強瀝青公路投入使用后的管理和維護力度，在提高瀝青路面強度的同時，延長道路的使用壽命，提高吉林地區瀝青路面的服務水平。

參考文獻：

[1]張明，湖區重載干線公路瀝青路面改建結構適應性研究[D].長沙理工大學，2010.

[2]李峰，陳立山.瀝青路面結構參數變化對結構特性的影響分析[J].中外公路，2005.

[3]魏如喜.瀝青混合料高溫性能影響因素研究[J].公路，2007，

12（12）.

[4]沙慶林主編.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].人民交通出版社，2011，9，23.

[5]譚憶秋，瀝青路面結構早期損壞層位分析及對策研究[J].公路交通科技，2012，05.