市政道路瀝青路面結構類型及破壞研究

何 峰

(深圳市金河建設集團有限公司，廣東 深圳 518000)

1 四種瀝青路面結構及其特點

按照路面質量，目前市政道路上的瀝青按路面類型可分為四類：瀝青碎石，瀝青表面處理，瀝青貫入式和瀝青混凝土。

(1)瀝青表面處治是指瀝青的主要成分包括瀝青和細集料，其厚度不超過3 cm。薄層的存在對路面強度和剛度的提高沒有明顯的影響。

(2)瀝青貫入式，將厚碎石壓實，在其上鋪一層結構。把瀝青和研磨材料倒在碎石上，冷凝面層，在表面處理時需要用涂料壓實表面，這樣表面水就不會漏出。將顆粒鎖定并粘結在一起，保證了路面的高強度。

(3)市政道路一般都是由瀝青碎石混合料施工完成的混合料，與瀝青混凝土混合料的路面相比有較好的抗滑性和穩定性，增加了道路使用壽命。瀝青碎石混合料應用在道路中也有一定的缺點，主要呈現在耐久性差。

(4)瀝青混凝土混合料和碎石混合料成分相同，但不同之處是工藝處理，即根據高溫連續級配原則將瀝青、粗集料、細集料和填料混合在一起，使礦物即瀝青混凝土中混合，與其他抹灰結構相比，瀝青混凝土應用在市政道路路面中。具備穩定性強特點，可保障車輛在行駛過程中減小噪音，并能在一定程度上抵御外力破壞。

2 瀝青路面的破壞及原因分析

2.1 裂縫

最常見的是瀝青混凝土裂縫，尤其是塊石危象裂縫，交叉裂縫和縱裂。泵體的脹縮等情況均與裂紋有關，其主要原因是荷載的疲勞破壞。開裂時先交錯，然后是多邊形開裂。交叉垂直于交通方向。隨壽命延長，裂縫的數目增加，裂縫間的距離也不同，這是早期損傷的重要標志。導致開裂的原因有荷載作用和荷載作用兩種。首先，由于路面強度和承載力的降低，裂縫從下表面開始形成；其次，由于溫度收縮、凍結、反射、不均勻沉降等原因，導致溫度收縮和反射較高。縱裂與行車方向平行，主要發生在離路緣3～5 m處。造成接縫變形的原因有應力大，承載力低，不夠牢固，處理不當等。

2.2 變形

高溫期，混凝土路面的變形部分取決于重復行駛荷載作用下路面層和基層材料的側向位移和壓實度；另一方面取決于行人的負荷或超載時的承載能力；其本質是路面壓實不充分造成的局部凹陷。多數情況下，它會給公民帶來結構性損害。

2.3 泛油

在夏季車輛行駛時，瀝青路面上會有一層閃亮的瀝青薄膜滲漏而產生溢油。由于瀝青含量過高或孔隙率過低等原因，在此作用下，行駛阻力減小，施工深度減小，影響道路安全。

2.4 表面損壞

瀝青表面層的表面損傷應特別包括以下幾種情況：(1)由于軟集料的結構或不合理的隆起以及瀝青含量過高而導致的輪胎反復摩擦產生粗集料；(2)表面的破壞是由于粗集料和細集料之間的關聯程度低而造成的；(3)表面的破壞是由于水的作用而導致瀝青與集料之間的粘附力下降。

3 裂縫的開裂機理

3.1 低溫引起的橫向裂縫

瀝青混凝土結構與外界溫度是直接相關的。當溫度降低時，瀝青就會產生收縮，其混凝土變形受到地面和鋪路石的限制，導致瀝青混凝土內部結構產生拉伸張力而形成裂縫。

3.2 應力效應的疊加

在溫度降低的同時，瀝青混凝土的表面溫度也降低了。瀝青混凝土由于基層的限制和自重的作用，表面不能自由變形，從而導致表面產生拉張拉應力，并在底部產生壓力荷載。當加載時，溫度張力增大，表面張力增大，直接導致表面裂紋。

3.3 溫度應力的反復作用

溫度較低的第二年，瀝青混凝土層會再次收縮，當基層摩擦力較低時，裂縫會增大，實際收縮時，裂縫會增大；否則，裂縫不會收縮，但會產生新的裂縫，使裂縫增大。由于溫度應力的反復作用，使瀝青混凝土表面產生疲勞現象，使極限拉應力降低。

3.4 反射裂縫

反射裂縫是在城市道路表面以下張力超過瀝青混凝土極限強度時產生的。反射性是由于受偏心應力影響，溫度變化引起的主拉應力。壓縮張力秋冬季節氣溫較低，瀝青混凝土樓面平面布置時，由于基層對拉應力的抵抗力下降，將對裂縫部位的表層產生影響。

4 瀝青路面破壞的防治措施

4.1 合理選材

基層選用抗裂材料；減小收縮，增加粗集料含量，降低施工含水量，提高基層密實度，避免干縮量過大的物料結合。優質改性瀝青比普通瀝青具有更好的低溫粘度和耐老化性能。橡膠、熱塑性橡膠彈性體、熱塑性樹脂是目前廣泛使用的材料。選對礦物材料；為使瀝青與礦物骨料之間有良好的連結，不論骨料是哪種，都應使用抗剝落劑，以保證瀝青路面結構的穩定性，避免因為溫度而破壞瀝青路面結構，同時并限制堿性骨料的使用。

4.2 瀝青路面泛油的防治方法

不需進行輕油覆蓋或瀝青露后處理的路面，針對路面水害及局部施工質量問題，提出了治理措施。由于在油量大的路段，由于油污的影響，車輛行駛時摩擦系數較小，容易影響行車安全。道路病害可以通過碎石壓路機來預防，因為瀝青漿的滲漏，主要是由于瀝青用量過大所致，而瀝青混合料施工也需要這種壓路機，如采用經工程師認可的配合比，則應按規定的配比選用。

4.3 設計階段

通過不同土層的固結試驗，分析土層的壓實度，有針對性地采取措施，防止軟土地基滲漏，可采用碎石封層、石灰氣泡地板等技術措施，有效地改善地基的壓實和變形。實踐表明：橋頭荷載和預荷載作用下的基底沉降速度均較快；第二，防水層和排水口應合理調整；將瀝青混凝土與水泥混凝土區別開來，可消除水損害，如瀝青面層較薄，則可將防水層鋪至面層下面較厚的瀝青面層。

4.4 施工階段

強夯加固地基，以提升道路路面使用的強度，增加使用壽命和耐久性，使水平排水與垂直排水相結合。采用老膠粉改性后，膠粉含量為15%～25%，軟化點可達4～50 ℃，另外，也可以使用壽命較好的SBS瀝青進行施工，以增加市政道路的性能和柔韌性，從而提升道路路面抗裂痕的性能，是一種壽命優良的瀝青材料。

4.5 運營階段

汽車超載是造成路面損壞的主要原因。為此，需要對邊界運輸進行管理，例如設立卸貨點和阻塞站。針對超重車輛的超載問題，短期內無法解決的問題，應從兩個方面著手：一是按照貨車承載量的等級收費，嚴格遵守車輛載重標準原則展開。市政道路的運營。二是由于溫度環境的影響下，在不同環境下瀝青路面所承載的壓力不同，因此，相關人員要做好道路的日常管理工作，進行日常養護，限制超重型車輛通行。

4.6 全面質量管理建養并重

要防止瀝青膠泥從業主到施工、施工、監測、養護等各個環節的質量問題，必須嚴格執行標準、程序，嚴格材料和工藝，必須嚴格控制、檢查、監督接縫，必須使用高效設備和機械。要盡快發現裂縫，及時修補，防止水通過接縫流入盆地，處理地基破壞及對地表的影響。對大于6 mm的裂縫，用瀝青或者空氣進行清洗裂縫，并使用乳化瀝青混合料。將裂縫進行密封。如產生輕微的裂縫，可以采用噴灑或刷油的方式，將其噴涂在道路表面上，以防止裂縫通過水擴散流動；大面積裂縫和視網膜可用加密封層或瀝青表面處理，嚴重裂縫和格柵裂縫應加強基層。

5 結 論

總之，瀝青路面廣泛應用于市政道路建設，而瀝青路面在市政道路建設中較為普遍。在介紹瀝青路面結構類型的基礎上，分析了瀝青路面損壞的形式及原因，并針對此環節提出了相應的預防措施，以不斷提高城市道路建設質量。在采用性能優良的原材料和優化的施工工藝下，瀝青路面仍會出現裂縫、變形、油流、表面損傷(磨光、孔洞、剝落)等破壞現象。有關技術人員一方面從設計上指導全過程管理，在施工和運行階段采取有效的預防和控制措施；另一方面，要根據瀝青涂層的種類，對應的損壞形式，裂縫的開裂和產生機理，從原則上解決瀝青裝載問題。