高等級(jí)公路瀝青混凝土路面病害的成因及處治措施

摘要：作為路面主要材料的瀝青，已成為公路建設(shè)長(zhǎng)久不衰的一種筑路材料，從目前的通村油路到城市道路，三級(jí)公路到高速公路均普遍采用。但由于瀝青材料本身的差異性，以及受設(shè)計(jì)和施工水平的影響，加之近年超噸位車(chē)輛的大量增加，瀝青路面常常出現(xiàn)縱向、橫向裂縫，部分路段出現(xiàn)泛油、松散、坑槽、擁包、（推移）、脫皮、沉陷等常見(jiàn)病害。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車(chē)速度，行車(chē)安全，加大了汽車(chē)磨損，縮短了瀝青路面的使用壽命，影響了道路的投資效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；病害成因；防治措施

前言：

烏-奎高速公路于2000年建成通車(chē)。G312國(guó)道2003年改建通車(chē)，目前出現(xiàn)的病害有裂縫、松散、沉陷、坑槽、擁包、車(chē)轍、泛油、波浪等。我們修建的吉木乃-布爾津通縣油路2002年建成通車(chē)。2003年就出現(xiàn)路面縱橫向開(kāi)裂，特別是橫向開(kāi)裂較為突出，部分路面形成擁包，路面標(biāo)線扭曲變形，個(gè)別路段泛油嚴(yán)重，汽車(chē)行駛帶著粘附聲響。

1 病害出現(xiàn)的原因分析如下：

1.1路基、路面強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。造成這種現(xiàn)象的主要原因是在施工中質(zhì)量控制不嚴(yán)格，對(duì)一些細(xì)小問(wèn)題未得到妥善處理。

1.2瀝青質(zhì)量問(wèn)題：

由于近年來(lái)，交通作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施重點(diǎn)投資，開(kāi)工項(xiàng)目很多而建設(shè)資金又有限，對(duì)采用瀝青方面未嚴(yán)格控制，就地產(chǎn)瀝青而言，能達(dá)到規(guī)范要求的廠家并不多，而且瀝青數(shù)量有限，不可能滿(mǎn)足全疆建設(shè)項(xiàng)目的需要。作為建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位都十分清楚這一情況，但從節(jié)約資金和工期的角度來(lái)看，只能勉強(qiáng)使用不達(dá)標(biāo)的瀝青。

1.3設(shè)計(jì)規(guī)范存在一定的問(wèn)題：

目前，柔性路面國(guó)家仍然采用彎沉控制，并以黃河JN-150為標(biāo)準(zhǔn)荷載，作為設(shè)計(jì)參數(shù)，使用年限采用累計(jì)折合成標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)作為控制指標(biāo)，近年來(lái)重型車(chē)，特別是超重型車(chē)越來(lái)越多，而規(guī)范中的折算系數(shù)并沒(méi)有考慮路面承載極限能力，雖然現(xiàn)在許多路面方面的專(zhuān)家也在探討這一問(wèn)題，但國(guó)家規(guī)范目前還沒(méi)有修改。對(duì)于道路而言，一旦超出極限荷載的行駛，將導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞，促使路面過(guò)早開(kāi)裂、推移、局部沉陷，導(dǎo)致路面破壞。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行修改很有必要。

1.4透層油、粘層油對(duì)路面的影響：

為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青混凝土本身的層與層之間具有良好的粘合性，灑一定數(shù)量的透層油和粘層油是十分必要的。而在施工過(guò)程中，很難控制用油量，灑少了起不到粘結(jié)作用，灑多了，難免會(huì)造成路面泛油。

以上這兩方面的因素是導(dǎo)致路面發(fā)軟，出現(xiàn)扭曲、推移的原因之一。

1.5氣候的影響：

近年來(lái)，由于溫室效應(yīng)影響全球，使冬季氣候變暖，夏季持續(xù)高溫時(shí)間增長(zhǎng)，特別是近年來(lái)個(gè)別地區(qū)氣溫高達(dá)38℃以上，持續(xù)40多天是多年來(lái)十分罕見(jiàn)的，這種氣候條件是否持續(xù)下去有待時(shí)間的檢驗(yàn)，由于氣溫的提高，而導(dǎo)致瀝青軟化點(diǎn)的控制指標(biāo)不適宜，是否應(yīng)降低標(biāo)號(hào)，值得考慮。

1.6瀝青混凝土配合比存在的問(wèn)題：

瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段。各階段達(dá)到的目標(biāo)都有明確的要求。而在具體施工中有的單位壓縮兩至三個(gè)階段，有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，從而導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足，另一方面料場(chǎng)分散，設(shè)備落后，材質(zhì)的均質(zhì)性，穩(wěn)定性均有較大的差別，所以配合比不可能做到十分準(zhǔn)確，油石比、級(jí)配都在變化，這是導(dǎo)致病害的原因之一。

1.7瀝青混凝土拌合溫度控制不嚴(yán)：

從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格對(duì)石油瀝青拌合出廠溫度在120-165℃，而實(shí)際上有些施工單位在溫度控制方面不是那么嚴(yán)格，時(shí)高時(shí)低，很不穩(wěn)定。溫度過(guò)高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì)，沒(méi)有粘性使瀝青混凝土松散，溫度過(guò)低，瀝青混合料拌合不均勻影響攤鋪質(zhì)量，這些也是導(dǎo)致瀝青路面局部松散或其他病害的一個(gè)原因。

1.8瀝青混凝土的攤鋪：

瀝青混凝土攤鋪也存在一定問(wèn)題?，F(xiàn)在一些建設(shè)單位在路面攤鋪時(shí)，要求全幅攤鋪，只考慮到了橫坡和減少縱向接縫的問(wèn)題。而由此帶來(lái)的弊端是顯而易見(jiàn)的。首先由于攤鋪斷面過(guò)寬，瀝青混合料從中間通過(guò)鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大，必然產(chǎn)生離析，這種離析改變了混凝土的生產(chǎn)配合比。

解決以上弊端的方法是兩臺(tái)攤鋪機(jī)平行作業(yè)。

1.9施工過(guò)程中的路面污染：

當(dāng)前許多工程工期要求非常緊，為了趕工期，很多作業(yè)面平行作業(yè)，互相影響，如在瀝青混凝土攤鋪底面層時(shí)，各工作面的車(chē)輛要通行，導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重，從而使路面層與層之間的粘結(jié)力受到影響，特別是當(dāng)瀝青面層較薄時(shí)在車(chē)輛荷載作用下，瀝青路面產(chǎn)生脫落，經(jīng)常看到橋面鋪裝被拉開(kāi)、拉裂就是這方面原因所致。路面鋪設(shè)完后，有些機(jī)械車(chē)輛在路面停留或修理車(chē)輛時(shí)所漏柴油使路面污染，嚴(yán)重的地方造成局部松散，剝落。

1.10工期過(guò)短造成的影響：

當(dāng)前很多工程因?yàn)榉N種原因，不按科學(xué)規(guī)律辦事，搞一些政績(jī)工程，獻(xiàn)禮工程，不合理的壓縮工期。新疆受地理位置和氣候的影響冬季和夏季溫差過(guò)大，路基、路面施工受到時(shí)間和氣候的限制，不是簡(jiǎn)單地增加投入就能解決技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，特別是不良地質(zhì)路段當(dāng)年完工的路基往往需要一個(gè)凍融季節(jié)的自然沉降，路基才能穩(wěn)定。大部分的路面沉陷就是因?yàn)槁坊痪鶆虺两刀鸬摹?/p>

2 常見(jiàn)病害的成因與處治

2.1路面沉陷的成因處治：

路面沉陷主要是地下水的浸入和路基不穩(wěn)定因素造成的。處置方法：用切割機(jī)切開(kāi)沉陷斷面的瀝青面層和水穩(wěn)層部分其挖補(bǔ)工藝流程。劃定維修范圍→沿范圍四周鋸縫→鑿除病害層→清除廢料→高壓吹風(fēng)機(jī)將修補(bǔ)界面吹凈→重新添加級(jí)配料→整平壓實(shí)→灑粘層油布滿(mǎn)界面→分層填筑（厚度不大于6cm）→分層壓實(shí)，壓實(shí)度達(dá)到96%以上→冷卻到50℃以下時(shí)開(kāi)放交通。

2.2松散的成因與處治：

松散主要是混合料級(jí)配不合理或集料發(fā)生離析所造成。處置方法；如果面層尚未成型，可將松散部位清除，重新鋪筑瀝青混凝土面層整平壓實(shí)，對(duì)已成型后形成的松散，用切割機(jī)按幾何形狀切開(kāi)路面面層，檢查基底，如基底完好，可清掃灑粘層瀝青，鋪筑瀝青混凝土拌合料，整平壓實(shí)，恢復(fù)交通。

2.3擁包（推移）的成因與處治：

主要粘層油灑布質(zhì)量，瀝青混凝土配合比不當(dāng)，瀝青混凝土離析造成的。處治方法：用切割機(jī)按幾何形狀切除劃定范圍，清理基底，灑粘層瀝青，填筑瀝青混凝土料，如厚度在6cm以上，按兩層鋪筑方式處治，第一層用粗粒式瀝青料填筑，整平壓實(shí)，第二層用中粒式或細(xì)料式，攤鋪整平壓實(shí)，達(dá)到養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求。

2.4裂縫的成因與處治：

裂縫的類(lèi)型通常有三種：即縱向、橫向、網(wǎng)狀裂縫，它們的成因：1、縱向裂縫：主要成因有兩種可能，路基加寬壓實(shí)不均勻和路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷，瀝青面層分路幅攤鋪，兩幅接茬處未處理好，在車(chē)輛荷載作用下逐漸開(kāi)裂。2、橫向裂縫成因是：瀝青面層與半剛性基層材料的抗裂性能和當(dāng)?shù)氐臍夂驕夭钏隆?、網(wǎng)狀裂縫：主要是路基沉陷所致。通常的處治方法是：對(duì)于細(xì)小裂縫（2-5mm）可用熱瀝青或乳化瀝青、改性瀝青灌縫，后在表面撒上水洗砂或風(fēng)積砂。用掃帚掃勻。灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊雜物并使縫內(nèi)干燥。

2.5坑槽的成因與處治：是因面層的龜裂成因，網(wǎng)裂等其它損壞未及時(shí)養(yǎng)護(hù)修復(fù)進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。

處治方法：坑槽的修復(fù)用切割機(jī)將修補(bǔ)的范圍按幾何形狀切割清除。檢查基層，基層完好時(shí)，將基層清掃干凈，在坑邊和坑內(nèi)灑刷粘結(jié)瀝青，用瀝青混合料填筑、整平用光輪壓路機(jī)碾壓密實(shí)，使新舊混合料緊密無(wú)縫隙，開(kāi)放交通。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，瀝青路面質(zhì)量的好與壞，不僅與設(shè)計(jì)、施工等方面有關(guān)，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理聯(lián)系密切。 高等級(jí)公路路面一旦出現(xiàn)病害，維修起來(lái)不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且影響公路的正常使用，所以對(duì)于高等級(jí)公路路面的各種病害應(yīng)以預(yù)防為主。為有效預(yù)防病害發(fā)生，必須深入研究各種病害的形成機(jī)理、預(yù)防措施和處治方法，從而為在設(shè)計(jì)、施工和管理養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)中盡可能消除病害隱患提供理論支持。

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[3]交通世界主辦交通部科學(xué)研究所