公路瀝青路面損毀因素及防治措施

張偉

【摘 要】伴隨著縣域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，公路建設(shè)和養(yǎng)護的作用日益凸顯，單縣公路局就公路瀝青路面損毀原因及防治措施，進行了一系列的探索。

【關(guān)鍵詞】縣域公路；瀝青路面；防治措施

因瀝青路面相對于砼路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜分期修建等優(yōu)點，故獲得廣泛應(yīng)用。

1.瀝青路面損壞的主要類型及原因分析

1.1主要類型

基層強度不足或不均勻產(chǎn)生的瀝青路面損壞，瀝青與石料失去粘結(jié)力產(chǎn)生的瀝青路面損壞，超限重車作用產(chǎn)生的加速損壞，瀝青砼熱穩(wěn)定性不足產(chǎn)生的損壞。

1.2原因分析

（1）空隙率的影響。研究表明當(dāng)瀝青砼實際空隙率小于7%時，瀝青砼中孔隙基本不連通，瀝青砼基本不滲水。因此，要減少水損害，瀝青砼實際空隙率應(yīng)控制在7%以下。當(dāng)路面壓實攤鋪厚度與石料最大粒徑不匹配時，或鋪筑橋面瀝青砼時，或瀝青混合料攤鋪產(chǎn)生離析時，實際空隙率將遠遠大于7%。水的長期作用除使瀝青砼的穩(wěn)定度下降之外，還將使包裹在石料表面的瀝青產(chǎn)生一定的乳化作用，導(dǎo)致瀝青老化加劇。乳化瀝青是“水包油”，而這一乳化作用的“油包水”，將使瀝青與石料的粘結(jié)力下降，瀝青砼失去強度。離析問題的最大害處是局部空隙率很大，強度低，由于離析周圍的瀝青砼可能不滲水，使離析處成為“積水窩”，往往降雨后在離析處仍有“水漬”的現(xiàn)象，說明該處長期受水侵蝕，這也是離析處瀝青路面破壞的主要原因。

（2）瀝青用量的影響。有的承包商往往為了節(jié)省工程費用，采用規(guī)范瀝青用量±0.3%的低限值-0.3%，現(xiàn)代化的拌和設(shè)備要進行這樣的控制是比較容易的，殊不知當(dāng)瀝青混合料的級配不穩(wěn)定時，特別是當(dāng)混合料中小于0.075mm的顆粒含量偏大時，采用這一低限瀝青含量將使瀝青砼“貧油”。經(jīng)驗表明，小于0.075mm顆粒含量每增加1%，瀝青用量至少要增加0.1%.“貧油”的瀝青砼除嚴重影響瀝青砼強度和疲勞性能外，最主要的問題是將導(dǎo)致壓實困難，水易于滲入結(jié)構(gòu)，從而將大大降低瀝青砼的抗水損害能力。

（3）石料質(zhì)量的影響。瀝青與石料的粘結(jié)性不僅與石料的酸堿性有關(guān)，而且與石料表面的微觀結(jié)構(gòu)（粗糙度）有關(guān)。石料的含泥量對瀝青路面的質(zhì)量至關(guān)重要，規(guī)范規(guī)定瀝青路面用石料的含泥量應(yīng)該小于1%.在這里，含泥量往往指小于0.075mm顆粒的含量，而且主要是針對1#-3#料，而對于4#料規(guī)范規(guī)定0.075mm顆粒的含量應(yīng)小于15%。

（4）凍融的影響。在空隙率較大、石料被壓碎、瀝青用量不恰當(dāng)、石料與瀝青粘附性較差等條件下，當(dāng)水進入瀝青路面時，凍融將對瀝青砼的使用性能產(chǎn)生致命的傷害。在冬季，由于瀝青砼的強度和剛度較大，這一傷害可能不易察覺，但到了夏季，已形成的潛在傷害在高溫和重載交通的作用下，由于瀝青砼的移動變形，極易導(dǎo)致瀝青砼潰解。

（5）重車和高溫的影響。在高溫和重車作用下，正常的瀝青砼路面將產(chǎn)生進一步的壓密，并由于熱穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生蠕變，導(dǎo)致車轍、擁包等病害的發(fā)生，但這種病害從產(chǎn)生直到路面失去服務(wù)能力將有一個較長的過程。如果這時的瀝青砼內(nèi)部已產(chǎn)生一定的缺陷或病害，如石料與瀝青的粘結(jié)力下降，則壓密和蠕變的過程又是瀝青砼中顆粒重新分布的過程，由于水的作用已使瀝青砼的強度及瀝青與石料的粘結(jié)力下降，這種顆粒的重親新分布將更進一步加劇結(jié)構(gòu)的破壞，使瀝青路面更易滲水，而滲水將進一步導(dǎo)致瀝青與石料的分離，使結(jié)構(gòu)層中水處于飽和狀態(tài)，再加上汽車行駛時，荷載的重復(fù)作用及動水壓力的不斷抽吸作用，將更進一步加速瀝青路面的破壞。

2.防治瀝青路面損壞的主要對策

2.1改善瀝青混合料的級配

傳統(tǒng)的AC-I型瀝青混合料存在細料多、中間料少的現(xiàn)象，對這樣的瀝青混合料的普遍反映是攤鋪時易產(chǎn)生離析。瀝青砼雖然是密實型的，但不是嵌鎖型的，砼中粗骨料呈懸浮狀態(tài)，瀝青砼熱穩(wěn)定性較差。因此，為減少離析，提高熱穩(wěn)定性，可以采用改進的AC-I型結(jié)構(gòu)，主要是適當(dāng)減少細集料的含量，增加中間料的含量，基本上級配曲線以規(guī)范中級配中值線為基準線，4.75mm粒徑以下走中值線下線，4.75mm粒徑以上走中值線上線，從室內(nèi)試驗結(jié)果和現(xiàn)場外觀情況看，效果比較理想。

2.2調(diào)整瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度

為使最大公稱粒徑與結(jié)構(gòu)層厚度匹配，保證壓實度，減少空隙率，防止瀝青路面滲水，上面層可普遍采用3cm厚改進的AK-13型結(jié)構(gòu)和SAM-13結(jié)構(gòu)，下面層統(tǒng)一采用4cm厚改進AC-20I型結(jié)構(gòu)。從攤鋪情況看，瀝青砼壓實和密水效果較過去的AK-16上面層和AC-25I下面層得到了明顯改善。

2.3合理提高壓實度，適當(dāng)減少空隙率

將壓實度控制標準從96%提高到98%。按這一標準控制的瀝青路面，通車后再壓密的現(xiàn)象比較不明顯，且瀝青路面實測空隙率較小，不易產(chǎn)生早期水損害。同時為減少實測空隙率，規(guī)定馬歇爾設(shè)計空隙率測定時，采用實測密度與理論密度雙控，保證理論密度不低于93%，這樣使瀝青砼的空隙率得到嚴格控制，保證3層瀝青路面基本不滲水。為保證壓實度達98%，要求施工單位必須配備2臺25t以上輪胎壓路機。經(jīng)檢測，瀝青路面壓實度的代表值超過98%，空隙率除個別點外都能控制在7%以內(nèi)，保證了瀝青路面基本不滲水，雨后已基本消除了水漬。

2.4嚴格控制瀝青用量

在瀝青路面施工中，根據(jù)目標配合比設(shè)計的原則，認真進行目標配合比設(shè)計，經(jīng)過生產(chǎn)配合比段化調(diào)整，確定最優(yōu)的瀝青用量。為保證混合料有足夠的瀝青用量，以提高瀝青砼的抗水能力，將規(guī)范規(guī)定的允許誤差±0.3%縮小為±0.2%±0.1%。

2.5嚴格控制石料的壓碎

在滲水狀態(tài)下，石料的壓碎對瀝青路面使用壽命的影響很大。為保證瀝青混合料在攤鋪和碾壓過程中基本不產(chǎn)生壓碎現(xiàn)象，主要采取以下措施：一是在選擇石料時盡可能選擇針片狀含量小、壓碎值小的石料，針片狀含量必須嚴格控制在15%以下，盡可能不超過10%，石料壓碎值應(yīng)控制在24以下；二是改善碾壓工藝，當(dāng)發(fā)現(xiàn)石料有壓碎現(xiàn)象時，原則上盡可能采用輪胎壓路機搓柔碾壓，而不采用鋼輪壓路機振動碾壓。

2.6加強施工過程中的質(zhì)量檢測

嚴格檢查瀝青混合料的生產(chǎn)、運輸、碾壓過程的規(guī)范化，對瀝青和石料質(zhì)量進行源頭和現(xiàn)場檢測，在施工過程中嚴格控制壓實度、空隙率、瀝青用量、級配、壓實厚度、滲水量等技術(shù)指標。

切實做好瀝青公路的建設(shè)和養(yǎng)護，有利于提高工程質(zhì)量，有利于促進縣域公路事業(yè)的又好又快發(fā)展。

【參考文獻】

[1]張敏.瀝青路面車轍損壞成因及防治對策研究.華南理工大學(xué)，2012，（02）.

[2]康小松.瀝青路面水損壞成因及防治措施.城市建設(shè)理論，2012，（14）.