淺談高速公路瀝青路面早期損壞及其防護措施

張志新

摘 要：高速公路瀝青混凝土路面在施工設計中十分關鍵，但是截至目前，我國大多地區的高速公路往往都在通車不久便會出現不同程度的損壞，現就高速公路瀝青混凝土路面常見的早期破損現象進行分析，提出了避免瀝青路面出現早期破損的有關防護措施，從而最大限度地遏制瀝青路面早期破損現象的發生，為公路事業的發展做出應有貢獻。

關鍵詞：院高速公路 早期損壞 防護

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（c）-0016-02

通過分析早期損壞的幾種常見現象，包括軟土地基繼續沉降產生的路面沉陷、路基壓實度不夠導致的損壞、基層質量不過關導致的損壞、水損壞、轍槽、泛油，提出防護措施，如合理設計路面厚度、減少水損壞措施、優化基層、防治泛油現象。由于在高速公路建設過程中，設計不夠完美、施工不夠細致、材料不夠優質以及管理監督力度不夠，導致高速公路瀝青路面的使用情況差強人意，有些路段不得不在剛通車頭幾年進行大規模地維修。

因此，人們要做好高速公路瀝青路面的保護工作，文章將針對瀝青路面早期損壞，分析其內在原因。

1 我國高速公路現狀

我國幅員遼闊，地形地貌差別極大，高原、山地、盆地、丘陵和平原這5種主要地形在神州大地上交錯存在，給高速公路的建設帶來很大的挑戰。在高速公路建設初期，我國選擇在經濟發達同時修建難度比較小的地區開始建設，隨著國家主干道計劃（“五縱七橫”規劃）的逐步實施，為實現公路成網的要求，建設重點也逐步邁向地形復雜的地區。當前我國建設瀝青混凝土路面的面積逐漸擴大，主要是由于其應用具有平整性良好的特征，車輛在行駛的過程中噪音低且平衡舒適。另外，瀝青混凝土路面半剛性基層具有較高的強度、穩定性以及剛性強。根據最近幾年的相關數據調查，我國90%以上的公路均是采用半剛性基層瀝青路面。

2 早期損壞現象及原因

2.1 軟土地基繼續沉降產生的路面沉陷

軟土地基沉降需要一定的時間，無論是排水固結法還是其他方法，都不能在較短的施工期完成目標。然而我國高速公路的實際施工期往往相對較短，在軟土地基依然在沉降的情況下就鋪設路面，必然會導致這樣的后果。

2.2 路基壓實度不夠導致的損壞

路基難免有沉陷變形的情況，需要填土路堤，但此時填土路堤壓實度不夠，使得路面明顯下沉，俗稱橋頭跳車。

2.3 基層質量不過關導致的損壞

基層作為瀝青路面至關重要的承重層，其質量優劣與路面的壽命息息相關，其中材料的選擇是關鍵。在高速公路的半剛性材料之間或者半鋼性材料的下部，往往會以素土夾層填充，而一旦素土夾層潮濕的時候，路面的承載能力便會下降，易產生裂縫。

2.4 轍槽

車輛特別是大型車輛經過路面時，會使路面產生某種程度的凹陷，輕則只有車輪痕跡的凹陷，重則在產生凹陷的同時，還會使兩側的瀝青混凝土鼓起，產生更大程度的破壞。造成高速公路轍槽的原因主要與車輛行駛有關，車的數量、重量及輪胎壓力、行車速度等都是影響因素。一般來說，車速與要求的瀝青混凝土的抗轍槽能力成反比，車速越慢，則要求瀝青混凝土的抗轍槽能力越強。

2.5 泛油

現階段，對于瀝青路面出現泛油情況有兩種表現特征：其一，由于瀝青面層中的一種自由瀝青受到溫度的影響而發生受熱膨脹的現象，并且導致瀝青混凝土的空隙無法容納，從而出現溢出的情況；其二，由于公路路表水注入面層內部之后，若無法短期排出則會在瀝青層底部滯留，在車輛的荷載作用下會造成集料表面的瀝青膜發生脫落的情況，并逐步向上部遷移，進一步使瀝青層面上部泛油。

若發生瀝青泛油則會對路面造成一定的危害，首先是會使路面發生打滑而造成車輛行駛不穩定；其次是由于瀝青上部含量會變高，瀝青下層的含量下降，這直接降低瀝青中下層抗疲勞性以及抗裂性；最后，瀝青發生遷移之后則會對路面的空隙率產生改變，其中上層的空隙率會逐漸減小，而在路面的中層以及下層的空隙則會逐漸變大，在受到壓力的作用下會造成中下層空隙率發生負壓連通的問題，這樣一來則會使雨水快速透過裂縫進入路面的基層，形成水損害，進一步縮短路面的使用壽命。

3 早期損壞的防護措施

針對上述問題，結合我國高速公路目前的實際情況，提出以下防護措施。

3.1 科學合理地設計路面厚度

由于相關建設單位在路面建設的過程中無法確定所需要建設的路面厚度，并且高速公路的建設還需要考慮路面結構的差異性，甚至在單位設計的理念上也會使同一高速公路的結構發生不同。當前我國所建設的瀝青公路面層之間存在的差異性較大，有些高速公路，薄的路段只有10 cm左右，而厚的路段則有20 cm左右。這些路面結構組合的厚度不同不僅體現出我國半剛性基層的路面設計還需要改進，還反映當前我國瀝青路面設計的盲目性與隨意性。這些方面的問題導致我國路面結構設計的保守觀念，其不僅造成我國瀝青路面建設材料和資金的浪費，還對人們的車輛行駛造成極大危害。

3.2 減少水損壞措施

由于公路建設人員在建設過程中對瀝青混合料的壓實未達到要求，因此造成水侵蝕路層的情況。另外，瀝青混凝土的礦料顆粒過大或混合料離析，將會造成瀝青路面的密度、用量變性以及空隙率發生變化。因此需要從設計和施工多方面著手，如采用更加密實的瀝青混凝土材料，使用空隙率小于5%的材料；提高瀝青與礦料黏結力要求；路面結構中設立排水層或者防水層等等。

3.3 優化基層

在高速公路上應用半剛性瀝青會對路面結構產生很好的效果，其本身所具有的合理性以及優越性主要表現在這幾個方面：半剛性基層材料通常具有一定的抗壓彈性模量以及強度，同時還具備較高的抗彎拉強度。由于半剛性基層的剛度較大，瀝青層彎拉應力會隨著剛度的增長而減小，這有利于抵抗車輛破壞的能力，甚至在半剛性基層的瀝青也不會出現疲勞破壞的情況，這樣便可以在公路設計中適當地減薄面層厚度。而隨著高速公路使用的半剛性瀝青的增長，在眾多工程實踐過程中證明，面層不夠會造成路表面發生裂縫，這種裂縫雖然在初期不會對行車造成顯著影響，但隨著雨水天氣或是下雪天的影響，使路表裂縫兩側的瀝青路面出現碎裂，進一步破壞了瀝青路面。因此，在高速公路設計中，必須根據不同的交通狀況，對半剛性基層提出具體的強度要求。

3.4 泛油現象的防治

泛油現象的防治關鍵還是要依靠國家相關主管部門要對技術標準以及規范的支撐。另外，國家需要加快實行行業的準入資格制度，對相關工作的資格認定需要嚴格做好，無資格認定的堅決不準許其從事有關的工作。同時重點監控施工質量的控制，在施工材料以及工藝的方面要嚴格把握，而不是傳統的最終質量。由于壓實度不能達到標準，這不僅會造成車轍和出現泛油的情況，還會出現水損害的破壞，嚴重影響了道路使用的耐久性和交通安全性。根據我國很多高速公路瀝青路面早期損壞的案例，可以知道多數是由于壓實度沒有達到要求，所以壓實決定著施工的好壞。目前可以通過兩種方法進行改進：第一，提高壓實度的標準，大約在1%的程度；第二，即對瀝青路面的碾壓工藝進行過程控制，同時可以適度采用鉆孔抽檢壓實度的方法。

4 結語

綜上所述，高速公路是我國經濟發展的大動脈，可保障全國的運輸業順利開展，為經濟發展提供新鮮血液，其重要程度不言而喻，保護好高速公路是每個高速公路人義不容辭的責任。大家要從法律法規、技術措施、施工管理等多個層面讓高速公路持續保持活力，為我國的社會主義事業保駕護航。

參考文獻

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