瀝青路面的常見病害及原因分析

徐琴

【摘 要】近年來，為適應社會經濟發展的需要，公路在我國發展迅速。瀝青路面因為具有施工時間短、行車舒適、適應性強、養護維修方便等優點而被廣泛采用。但由于瀝青混凝土材質本身的差異， 以及受設計和施工水平的影響， 瀝青路面常常出現開裂、泛油、松散、坑槽等病害。這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損， 縮短了瀝青路面使用壽命。如何預防瀝青路面的早期損壞是公路領域一個重要的研究課題，文中針對公路瀝青路面幾種常見病害的產生機理，提出防治病害產生的建議，并給出其整治方法。

【關鍵詞】瀝青路面；病害；成因；防治措施

瀝青路面是用瀝青材料作為結合料黏結礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結構。由于瀝青路面使用瀝青結合料，因而增強了礦料間的黏結力，提高了混合料的強度和穩定性，使路面的使用質量和耐久性都得到提高。

世界各國高等級公路大多采用瀝青路面，是由于它具有下列良好性能：與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有以下優點，因而獲得越來越廣泛的應用。

（1）足夠的力學強度，能承受車輛荷載施加到路面上的各種作用力；

（2）一定的彈性和塑性變形能力，能承受應變而不破壞；

（3）與汽車輪胎的附著力較好，可保證行車安全；

（4）有高度的減振性，可使汽車快速行駛，平穩而低噪聲；

（5）不揚塵，且容易清掃和沖洗；

（6）維修工作比較簡單，且瀝青路面可再生利用。

一、瀝青路面的常見病害主要有以下幾種形式：

1、裂縫

瀝青路面建成后，都會產生各種形式的裂縫。影響裂縫的主要因素有：瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。裂縫主要表現為三種形式：橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫。

2、車轍

車轍是路面結構層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實，以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。

3、松散

松散是指面層集料之間的粘結力喪失或基本喪失，路表面可觀察到成片懸浮的集料或小塊混合料，面層的部分區域明顯不成整體。松散可能出現在整個路面表面，也可能在局部區域出現，但由于行車作用，一般在輪跡帶比較嚴重。

4、泛油

瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面， 而在冷天時又不存在逆過程， 因而瀝青積聚在路面表面， 形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。泛油導致路表光滑，容易引起行車滑溜交通事故。

二、分析瀝青路面病害的成因有以下幾個方面：

1、瀝青質量問題

在道路結構層的厚度設計、材料的使用上本著經濟適用的原則， 而對交通量的變化， 使用年限并沒有重點研究。像高等級瀝青路面， 省市采用的是上面層使用進口瀝青， 而中面層、地面層則采用國產瀝青， 就國產瀝青而言能達到規范要求的廠家并不多， 而且數量十分有限， 不可能滿足國內建設規模的需要。

2、設計規范存在的問題

在路面設計中， 一方面交通車輛調查資料， 是為通行能力服務的， 沒有考慮到超載的問題， 使得設計中得不到準確軸載， 造成設計年限內累計標準軸載出現與事實不相符的情況。另外， 由于受經濟利益的驅動， 載貨車輛中， 80%有超載現象， 正是這部分超載車輛加速了路面的破損， 促使路面開裂、推擁， 甚至局部下陷。

3、氣候的影響

瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應力松弛性能， 溫度升降產生的變形不至于產生過大的溫度應力， 但當氣溫大幅度下降時， 瀝青材料逐漸發硬并開始收縮。此時半剛性基層的底部將產生拉應力， 當拉應力瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應力增長， 混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的， 面層中產生的收縮。拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度， 瀝青面層就會開裂， 產生裂縫。

4、瀝青混凝土配合比設計存在的問題

瀝青混凝土配合比設計按規范要求應經過四個階段， 即目標配合比設計階段、生產配合比設計階段及驗證階段和試拌試鋪階段， 各階段對要達到的目的都有明確的要求， 在施工時， 有的單位壓縮兩至三個階段， 有的干脆憑經驗進行施工。因此， 從理論和實踐來講存在較大的偏差， 從而導致瀝青混凝土內在質量存在先天不足。

5、瀝青混凝土拌合溫度的控制

油瀝青拌合出場溫度要求在120～165℃， 而實際上有些施工單位由于設備和人員素質等原因， 在拌合溫度控制方面時高時低很不穩定。溫度過高可能導致瀝青變質， 沒有黏性使瀝青混凝土松散； 溫度過低， 瀝青混和料拌合不勻， 影響級配， 這些也是導致瀝青路面有時局部松散或其他病害的原因。

6、混凝土的攤鋪

現在攤鋪設備斷面加寬， 瀝青混合料從中間通過膠輪輸送到兩側， 由于距離大， 必然產生離析， 這種離析改變了瀝青混凝土生產配合比； 其次， 由于燙平板從機心向兩側懸臂較長， 隨著攤鋪次數的增加， 產生變形， 對路面橫坡的控制也有較大影響。另外， 在混合料從運輸車向攤鋪機喂料斗卸料到刮料板輸料的過程中， 接觸面表層料， 特別是兩側車廂接觸面的表層料， 在每車料中最后被刮料板送到螺旋布料器， 即每一車料降溫幅度最大的表層“冷”料是集中被鋪出的， 表面料降溫幅度較大、在正常的碾壓過程中壓實度難以達到要求， 是路面發生松散、坑槽和滲水破壞的原因。

7、交叉作業對路面質量的影響

城市道路施工過程中涉及的單位較多， 不能封閉交通， 導致路面污染嚴重， 從而使路面層與層之間的黏結受到影響， 特別是當瀝青面層較薄時， 在車輛高速行駛荷載作用下， 瀝青路面產生脫落、推擁、扭曲裂縫等現象。

三、針對瀝青路面病害的防治對策

1、 合理設計路面結構

半剛性基層瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層（ 基層和底基層） 來承擔， 無需用增厚面層來提高承載能力。提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層， 而是用優質瀝青。瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫， 在正常施工情況下， 大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。一般來說厚的瀝青面層易導致車轍的產生。在設計時除酌情減薄瀝青面層厚度之外， 還應加強瀝青路面防水設計； 選用合理的基層和底基層結構。

2、嚴格控制瀝青混合料的質量

選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下， 可在瀝青中摻加各種類型的改性劑， 以提高基性能指標。提高瀝青路面使用性能可以考慮以下兩個途徑： 第一是改善礦料級配， 采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（ SMA） 。第二是改善瀝青結合料， 采用改性瀝青。

3、嚴格控制施工質量

嚴格控制瀝青混合料的拌和質量。改善基層材料級配， 增加粗骨料， 提高大中粒徑集料含量； 控制最佳含水量， 改進碾壓方法， 避免過振過濕， 不能使基層頂面形成灰漿硬殼， 不能用細料進行壓實后找平。對細粒土類的半剛性基層， 必要時可以采用頂面栽釘等辦法加強基層頂面粗糙度。

4、合理灑布透層油、粘層油。

在進行各層鋪筑前， 必須保持頂面清潔。在攤鋪混合料時， 運距不能過遠， 攤鋪溫度應控制在130℃- 150℃為宜， 攤鋪厚度均勻， 壓實設備數量應配套， 速度控制在2m/min 左右， 碾壓遍數不能太少， 以免混合料孔隙過大； 一般不能進行補料， 尤其是下面層； 基層雨后潮濕未干， 不得攤鋪， 更不得冒雨攤鋪； 縱向、橫向接縫應緊密、平順， 各幅之間重疊的混合料應用人工鏟走。

結束語：

高速公路瀝青路面的病害，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，要解決高速公路瀝青路面早期病害，延長其瀝青路面的使用周期，提高投資效益，需要設計、施工、養護管理各方面按結構合理，施工方法得當，按照行業規范標準，結合工程實際，嚴格履行各自職能，相信這些病害的損壞程度一 定會得到很大緩解。