淺談瀝青混凝土路面三大常見病害

余 正 張志勇

1 形成車轍的原因及防治措施

車轍是重復行車工作荷載作用下的瀝青路面不可恢復應變的累積變形及行車荷載作用下的壓密推擠變形，是瀝青路面最普遍的一種損壞形式。從原因上分析，車轍的形成原因主要由壓密變形和路面的剪切變形交互作用而成，一般由壓密、瀝青混合料塑性流動和礦質(zhì)骨料重新排列三個階段構(gòu)成。車轍的產(chǎn)生會影響路面的平整度、路表積水或結(jié)冰，從而降低路面的抗滑能力、削弱面層及路面結(jié)構(gòu)的整體強度、車輛在超車或更換車道時方向失控，影響行車安全。目前，車轍已成為全世界最嚴重的路面破壞類型之一，它造成路面破壞，大量維修、重修，以及行駛安全和質(zhì)量問題。影響瀝青路面車轍及混合料高溫性能的因素是很多的，可總體歸納為內(nèi)在因素和外部條件。

1.1 外部因素分析

外部因素主要包括高溫、重荷載、渠化交通、車流量、路面坡度的影響，其中高溫和重荷載是兩個影響最大、最普遍的因素。

1.2 內(nèi)部因素分析

1)結(jié)構(gòu)方面:a.面層厚度變化對瀝青面層剪應力的影響很小。b.最大剪應力值位于2 cm～9 cm范圍，即中面層是承受剪應力主要層次，從現(xiàn)場切割的斷面也可以驗證這一點。c.當瀝青層厚度超過18 cm時，瀝青面層與基層間所受的剪應力趨于0。d.瀝青面層厚度越小，瀝青面層與基層的層間剪應力越大。

2)原材料性質(zhì)及材料設計方面的影響:優(yōu)質(zhì)瀝青的使用提高了路面的使用性能，改性瀝青的粘度大于普通瀝青粘度，并且改性瀝青混合料的抗車轍能力明顯高于普通瀝青混合料。

3)瀝青混合料級配的影響:級配是瀝青混合料中礦料的最重要特性，幾乎影響到瀝青混合料的所有重要特性。為了提高瀝青混合料的高溫性能，應該采用粗型級配，并應使礦料級配接近骨架密實結(jié)構(gòu)。

4)施工質(zhì)量控制及路面均勻性的原因:目前施工質(zhì)量也是造成路面車轍病害的主要原因之一，施工中存在的問題主要有:a.混合料離析比較嚴重，造成級配偏差，產(chǎn)生軟弱的混合料;b.注重平整度，降低了對壓實度的要求;c.現(xiàn)場施工組織差，碾壓不及時，漏壓;d.油石比控制不準確等因素;e.施工過程中層間結(jié)合差，造成瀝青路面層間滑動。

通過以上總體分析，預防形成車轍的措施，首先要從設計、原材料質(zhì)量和比例及施工質(zhì)量控制抓起，嚴格控制超限車輛的通行，才能從根本上控制路面車轍的產(chǎn)生。車轍的影響因素是極其復雜的，因此，在設計、施工和管養(yǎng)過程中要針對當?shù)氐木唧w情況采取有針對性的措施，做到有的放矢，既要考慮路面抗車轍性能，又要兼顧瀝青路面的其他性能指標，同時還要考慮技術(shù)、經(jīng)濟可行性。只有采用合理的路面結(jié)構(gòu)形式和瀝青路面的適宜厚度、良好的級配、適宜的瀝青含量，把好材料關(guān)，嚴格執(zhí)行施工作業(yè)規(guī)程，對拌和、運輸、攤鋪和碾壓進行有效的跟蹤監(jiān)控，在管養(yǎng)過程中及時維修，才有可能做出良好的抗車轍路面。

2 泛油的原因分析及防治

泛油的傳統(tǒng)定義為:瀝青面層中的自由瀝青受熱膨脹，直至瀝青混凝土空隙無法容納，溢出路表的現(xiàn)象;新型定義為:路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部，在行車荷載的反復作用和動壓水沖刷下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移，從而導致面層上部泛油而底部松散的瀝青遷移現(xiàn)象。大體分為以下幾個類型。

2.1 空隙率過小型

空隙率過小型泛油的現(xiàn)象特征是高溫季節(jié)，整條路段出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，不管是輪跡帶還是非輪跡帶，只不過程度輕重不同而已。路表如鏡面光滑，雨天車輛易打滑。泛油現(xiàn)象的內(nèi)因是空隙率過小，而誘發(fā)的直接外因是高溫?？障堵蔬^小型泛油的原因有:1)規(guī)范標準的不合理導致設計空隙率過小。2)瀝青混合料配比設計不當，經(jīng)驗不足，對規(guī)范理解不深，沒有考慮具體工程的實際情況而造成。

防治措施:空隙過小型泛油是系統(tǒng)性泛油現(xiàn)象，一旦發(fā)生，危害嚴重，影響范圍大。預防關(guān)鍵是做好兩方面的工作:1)國家主管部門要把好技術(shù)規(guī)范或標準關(guān);2)國家應盡快實行行業(yè)準入制度，無資格認定的不準從事相關(guān)技術(shù)工作。

2.2 壓密型

現(xiàn)象特征:壓密型泛油的表觀特征是伴隨有明顯的車轍病害，泛油只發(fā)生在輪跡帶，表面油膜分布較均勻。原因就是瀝青混合料由于壓實度標準偏低或壓實度不足。

防治措施:新規(guī)范在壓實度控制方面是觀念上的重大轉(zhuǎn)變，從原來的鉆孔試件測定壓實度改為以壓實工藝控制為主、鉆孔檢測作為抽檢校核的手段，將事后檢查轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程控制，即實行施工過程中的在線監(jiān)測。

2.3 施工不當型

施工不當型泛油一般表現(xiàn)為點狀油斑或片狀油膜，油斑或油膜的分布較隨機，不具規(guī)律性，油斑的發(fā)生與有無車轍無關(guān)。泛油的原因很多，常見的施工不當型泛油的原因有:1)骨料離析;2)混合料中礦料含水量超標;3)石油或柴油污染基層頂面;4)施工時改性瀝青結(jié)合料易聚積在施工機械上，機械碾壓過程中這些聚集的瀝青從機械上掉落下來。

防治措施:防范施工不當型泛油的關(guān)鍵是觀念轉(zhuǎn)變，重點抓施工質(zhì)量過程控制，而不僅是傳統(tǒng)的最終質(zhì)量，在材料和施工工藝兩個方面嚴把質(zhì)量關(guān)。

3 瀝青路面波浪的形成原因分析及防治

瀝青路面形成波浪原因復雜化、多樣化，這里主要介紹以下幾個原因:1)路基不均勻沉降，造成已鋪筑路面出現(xiàn)坑凹，從而造成波浪。2)基層不平整，路面攤鋪機械及工藝對路面波浪的影響很大。3)面層攤鋪材料的質(zhì)量，瀝青路面機械攤鋪工藝及控制。例如:碾壓遍數(shù)太多，由于短時間集中重復碾壓，會造成已成型路面的推移，從而形成波浪。4)超負荷的使用、天氣和氣候條件、自然災害等影響造成的波浪。

形成波浪后，治理措施根據(jù)具體情況具體對待，常見的辦法有以下幾種:1)屬于面層原因形成的波浪可按下述方法進行維修:a.路面僅有輕微波浪，可在波谷部分噴灑瀝青，并撒適當粒徑的礦料，找平后壓實。b.波浪的波峰與波谷高差起伏較大時，應順行車方向?qū)⑼钩霾糠帚娕傧髌?，并低于路表約10 mm。削除部分灑熱瀝青，再勻撒一層粒徑不大于10 mm的礦料，掃勻、找平并壓實。c.嚴重的大面積波浪，應將面層全部挖除，然后重鋪面層。2)如面層和基層間有夾層，面層在行車荷載作用下推移變形而形成波浪，應挖除面層、清除不穩(wěn)定夾層后，噴灑透層瀝青，重鋪面層。3)如基層局部強度不足或穩(wěn)定性差等原因造成的波浪，應先處理基層，再鋪面層。

4 結(jié)語

瀝青混凝土路面病害遠遠不止這三種，影響面十分廣泛。瀝青混凝土路面出現(xiàn)病害有多方面原因，無論設計方面，還是施工方面都存在一些不足。根據(jù)瀝青混凝土路面病害早期化的特點，在優(yōu)化設計的同時，更為重要的是應該加強施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量、規(guī)范施工，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時，運用科學的防治措施，克服各種困難，在今后建設的公路中避免出現(xiàn)各種病害，延長使用壽命，提高投資效益。

[1] 張會宏.瀝青混凝土路面常見病害防治[J].山西建筑，2009，35(16):274-276.