瀝青路面病害的成因及預(yù)防措施

金　毅

摘要：城市市政道路和普通公路在承受車輛荷載作用的頻率以及設(shè)計(jì)使用要求等方面存在著一定的區(qū)別，本文主要針對(duì)城市瀝青混凝土路面經(jīng)常出現(xiàn)的各種早期破壞現(xiàn)象進(jìn)行歸類總結(jié)和簡(jiǎn)要原因分析，初步探討應(yīng)對(duì)措施和改進(jìn)辦法，以達(dá)到提高瀝青混凝土路面建設(shè)投資效能的目的。本文針對(duì)瀝青混凝土路面的早期破壞的成因，從設(shè)計(jì)和施工方面闡述了瀝青混凝土路面早期破壞的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：瀝青路面 病害 原因 控制

1 瀝青路面病害產(chǎn)生的原因分析

1.1 路面設(shè)計(jì)

1.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)、混合料類型不合理。根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，瀝青面層除應(yīng)滿足車輛的使用要求外，還應(yīng)滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級(jí)配混合料，盡量采用細(xì)粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對(duì)于選用中粗粒徑瀝青砼或開級(jí)配或半開級(jí)配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設(shè)置封層，防止雨水滲入。

1.1.2 油路補(bǔ)強(qiáng)段的路面厚度考慮不足 在加快實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)通油、水泥路路面工程，但為充分利用老路并節(jié)約土地及投資，利用舊路的線位及結(jié)構(gòu)層。按照公路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的一般要求和科學(xué)態(tài)度，宜先對(duì)所利用的路段狀況進(jìn)行客觀評(píng)估，根據(jù)舊路的狀況（特別是強(qiáng)度彎沉指標(biāo)）確定利用舊路的方案及補(bǔ)強(qiáng)厚度。但設(shè)計(jì)單位沒有認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查，大致給出一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)厚度及路段樁號(hào)就草草了事，結(jié)果導(dǎo)致許多補(bǔ)強(qiáng)路段補(bǔ)強(qiáng)后彎沉值大于設(shè)計(jì)值，造成新路強(qiáng)度不足，早期破壞嚴(yán)重。

1.1.3 巖石路段石質(zhì)類型確定有誤 在路基設(shè)計(jì)中，由于沒有足夠的地質(zhì)鉆探資料，僅靠地表情況判斷石質(zhì)類型，容易出錯(cuò)。

1.1.4 路面厚度設(shè)計(jì)問(wèn)題 路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次，設(shè)計(jì)單位為了計(jì)算方便，一般將設(shè)計(jì)公路的交通量劃分為一定車型的標(biāo)準(zhǔn)交通量與另一定型的非標(biāo)準(zhǔn)車交通量，然后將確定車型的非標(biāo)準(zhǔn)車的軸次，換算成標(biāo)準(zhǔn)車軸載的當(dāng)量軸次，最后用設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次，計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及結(jié)構(gòu)厚度。

1.2 路面施工 路面施工過(guò)程是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響面層質(zhì)量的施工環(huán)節(jié)主要是面層本身的施工、基礎(chǔ)施工及相關(guān)聯(lián)接層施工。

1.2.1 路面施工 ①對(duì)原材料檢驗(yàn)不嚴(yán)，對(duì)瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn)，使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等。②施工機(jī)械設(shè)備陳舊、不配套，使混合料的配合比計(jì)量、拌和均勻性、壓實(shí)度、平整度等受到很大影響。③瀝青混合料加熱溫度過(guò)高，瀝青和礦料拌和時(shí)，瀝青便被礦料的高溫灼焦、瀝青老化，使路面強(qiáng)度不足，產(chǎn)生松散、坑槽等病害。④碾壓溫度過(guò)高，造成溫度過(guò)高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的上限值；二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規(guī)定的范圍內(nèi)，但接近高限，如果運(yùn)距較短，攤鋪碾壓又很及時(shí)，就會(huì)使碾壓溫度超過(guò)規(guī)范高限。如果碾壓溫度過(guò)高，混合料就壓不實(shí)，就會(huì)出現(xiàn)推移，發(fā)生微裂。

1.2.2 基層施工 基層是承擔(dān)面層傳遞的車輛荷載的主要承重層?；鶎拥膹?qiáng)度及穩(wěn)定直接關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性?；鶎邮┕さ闹饕獑?wèn)題：①基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結(jié)構(gòu)層前，若路面結(jié)構(gòu)層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈，在雨水作用下，浮層細(xì)料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿，進(jìn)而波及到瀝青面層表面。②基層松鋪系數(shù)（或基層標(biāo)高）控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層，因二次補(bǔ)加層與下層基層無(wú)法緊密連接，自身厚度又較小，因而極易松散，進(jìn)而引起瀝青層的網(wǎng)裂、松散、坑槽等破壞。因此，建議此補(bǔ)加層用含油瀝青混合料（即茌料）代替。③部分基層壓實(shí)度不足的問(wèn)題。在最大干密度確定的情況下，基層的壓實(shí)度與混合料中粗、細(xì)集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關(guān)，當(dāng)粗粒含量很大時(shí)，即使壓實(shí)度超過(guò)100%，并不表示該基層已經(jīng)密實(shí)。因此，要適當(dāng)增大碾壓噸位、增加碾壓遍數(shù)，確?；鶎拥揭?guī)定壓實(shí)密度。

1.3 養(yǎng)護(hù)管理及其它原因

1.3.1 養(yǎng)護(hù)不及時(shí) 瀝青路面在行車作用下出現(xiàn)小面積松散，個(gè)別坑槽后，未及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，特別是采用層鋪法施工的貫入式路面和表面處治，初期及時(shí)養(yǎng)護(hù)更為重要。

1.3.2 養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng) 有些養(yǎng)護(hù)人員，在瀝青混凝土路面上采取人工噴油（或?yàn)⒉紮C(jī)噴油）、人工灑料方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，結(jié)果破壞了原路面的平整度，甚至由于噴油不夠，用油量控制不平，造成泛油、推擁、松散等病害。

2 早期破壞的根源和預(yù)防措施

瀝青混凝土路面早期破壞的原因是復(fù)雜而繁多的，涉及道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、筑路材料選用、施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣、使用管理以及養(yǎng)護(hù)維修等各個(gè)方面。

2.1 道路設(shè)計(jì)和筑路材料選用 目前很多城市道路的瀝青混凝土面層采用AM+AC+AK的結(jié)構(gòu)組合模式，AK層是骨架型結(jié)構(gòu)，粗糙的表面能較好地滿足道路抗滑的要求，耐磨性好，抗車轍能力也較強(qiáng)，但是空隙率大，透水性好，水穩(wěn)性差，雖然下面設(shè)計(jì)了密水性較好的AC層，但路面的裂縫還是很容易使水分滲進(jìn)瀝青各層，加劇瀝青路面的水損壞，產(chǎn)生剝落坑槽等破壞，甚至滲入基層，軟化路基，導(dǎo)致車轍、沉陷。城市市政道路建設(shè)有區(qū)別于其它公路，往往需要拆遷和改建擴(kuò)建，在設(shè)計(jì)上，往往只注重道路的走向和平縱橫設(shè)計(jì)，有些設(shè)計(jì)人員對(duì)拆遷和擴(kuò)建改建時(shí)涉及的道路基層細(xì)部處理不夠重視，導(dǎo)致完工投入使用后不久即出現(xiàn)反射裂縫、沉陷跳車等病害。在城市道路設(shè)計(jì)上，目前還存在另外的一個(gè)問(wèn)題就是設(shè)計(jì)考慮因素不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，對(duì)道路未來(lái)的交通荷載規(guī)劃預(yù)期不足，過(guò)分追求投資節(jié)省控制，在設(shè)計(jì)等級(jí)、瀝青結(jié)構(gòu)層厚以及材料選用上都偏保守，導(dǎo)致路面產(chǎn)生早期破壞，過(guò)早進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修期。

2.2 施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣 在施工的過(guò)程中，路基施工的壓實(shí)處理、瀝青混合料的拌和生產(chǎn)、透層粘層的灑布、瀝青混合料的攤鋪以及碾壓等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響瀝青路面的整體質(zhì)量。瀝青路面早期破壞和施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣密切相關(guān)，比如：路基和瀝青層壓實(shí)不足會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)車轍，壓實(shí)不均勻會(huì)引起沉陷和裂縫；瀝青混合料拌和生產(chǎn)質(zhì)量不好會(huì)引起剝落坑槽、泛油、波浪擁包；施工溫度低、壓實(shí)度不足會(huì)導(dǎo)致龜裂、坑槽等早期破壞病害。在城市道路維修和改建擴(kuò)建中，多單位交叉作業(yè)，施工工期短，開放交通要求緊急，像綠化帶和管坑的開挖回填、爛混凝土板修復(fù)、基層壓實(shí)和保養(yǎng)、基層裂縫處理等隱蔽作業(yè)很多情況下在工序驗(yàn)收把關(guān)的工作上容易被忽視，結(jié)果給日后的瀝青面層早期破壞埋下定時(shí)炸彈，因此，這樣的細(xì)部處理工作一定要加以重視，以降低瀝青路面的早期破壞程度。

2.3 使用管理以及養(yǎng)護(hù)維修 瀝青路面完工交付使用后，使用管理水平和養(yǎng)護(hù)維修也影響著其早期破壞的嚴(yán)重程度，比如道路超載超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、養(yǎng)護(hù)方法不恰當(dāng)?shù)榷贾苯訒?huì)導(dǎo)致路面早期破壞的加劇。因此，必須要根據(jù)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)制定管理方案和養(yǎng)護(hù)措施，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，把小問(wèn)題消滅在初期，防止早期病害的進(jìn)一步發(fā)展。

城市瀝青路面正在逐步普及，發(fā)展速度很快，但其早期破壞成為了制約其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效能發(fā)揮的瓶頸。城市市政道路瀝青路面早期的破壞和設(shè)計(jì)、施工、管理養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)密切相關(guān)，為最大限度地減少早期破壞的產(chǎn)生，要全面研究、認(rèn)識(shí)其病害原因，采取有效的應(yīng)對(duì)預(yù)防措施，需要政府建設(shè)部門、設(shè)計(jì)單位、施工單位和養(yǎng)護(hù)管理單位通過(guò)完善的建設(shè)制度和流程來(lái)齊抓共管。