淺析新疆公路瀝青路面早期破壞原因及防治措施

劉品杉

摘 要 瀝青路面出現(xiàn)的早期損壞，最主要有路基壓實(shí)度、水穩(wěn)定性因素、橫向裂縫、瀝青混凝土的均勻性因素、轍槽、泛油、松散、抗滑力、平整度等多個(gè)原因。

關(guān)鍵詞 公路工程 破壞原因 防治措施

瀝青路面出現(xiàn)的早期損壞，最主要有路基壓實(shí)度、水穩(wěn)定性因素、橫向裂縫、瀝青混凝土的均勻性因素、轍槽、泛油、松散、抗滑力、平整度等多個(gè)原因。本文主要結(jié)合上述幾種現(xiàn)象，結(jié)合案例進(jìn)行論述。

一、路基質(zhì)量引起的路面早期損壞及原因

1.路基是路面的基礎(chǔ)，與路面共同承受交通荷載的作用。路基施工質(zhì)量的好壞直接影響到路面結(jié)構(gòu)的安全性以及工程的經(jīng)濟(jì)性。（1）路基土的控制。路基一般是用自然土修筑的，施工選擇取土場(chǎng)時(shí)，通過選擇塑性指標(biāo)較小的土來填筑路基。通常采用如下方法對(duì)路基土進(jìn)行穩(wěn)定：一是石灰穩(wěn)定路基土，二是摻加粒料。（2）壓實(shí)度控制，需注意兩點(diǎn)，一是保證土的最佳含水量，二是合理選用壓實(shí)機(jī)具。

2.公路施工中對(duì)構(gòu)造物的處理中應(yīng)注意的事項(xiàng)。（1）在公路施工過程中構(gòu)造物的處理上，與構(gòu)造物相鄰接的填土路堤壓實(shí)度不夠以及對(duì)原地基未做適當(dāng)加固處理，回填使用的水泥穩(wěn)定砂礫混合料拌和的均勻性不夠，使鄰接構(gòu)造物的路面明顯下沉，產(chǎn)生橋頭跳車，以上都是造成路面破壞的重要原因。（2）基坑回填是路基與橋臺(tái)之間的基坑進(jìn)行回填，回填從橋基礎(chǔ)開始填筑填至原地面或路基現(xiàn)層面。路基填筑需要分層填筑，質(zhì)檢人員應(yīng)在臺(tái)背按照要求畫出紅線來指導(dǎo)施工，促使施工員按紅線進(jìn)行分層施工?；踊靥铐氂眯『贿M(jìn)行夯實(shí)。基坑回填時(shí)應(yīng)注意石塊粒徑，大粒徑石塊必須撿出或砸碎，否則會(huì)對(duì)質(zhì)量造成不良影響。若基坑填筑完后，不能直接在蓋板涵和涵洞頂面跑車，應(yīng)墊至少20cm再跑車，防止車輛壓裂蓋板涵和涵洞。

3.公路施工中在軟土基處理上出現(xiàn)的質(zhì)量問題。軟土地基繼續(xù)沉降產(chǎn)生的路面（含橋頭）沉陷，花高價(jià)進(jìn)行處理的軟土地基未得到應(yīng)有效果的主要原因在于：采取處理措施后到鋪筑路面前允許軟土地基固結(jié)沉降的時(shí)間太短。我國(guó)公路除在構(gòu)造物頭上采用粉噴樁、攪拌樁、石灰粉煤灰土樁和碎石樁等樁基處理措施外，通常都采用袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層、加載預(yù)壓相結(jié)合的排水固結(jié)法處理措施。造成軟土地段路面大量沉陷的另一個(gè)重要原因是，袋裝砂井或塑料排水板或粉噴樁、攪拌樁等沒有打穿軟土層，致使砂井底、排水板下端以及樁尖下部仍有一個(gè)層厚不一的軟土層。當(dāng)前的施工技術(shù)要將塑料排水板或袋裝砂井打入深25m以上的軟土層是困難的，粉噴樁的有效深度也只有約15m。

4.公路透層油和下封層施工不當(dāng)對(duì)路面造成的破壞。開放交通后，在車輛荷載作用下產(chǎn)生滑移裂縫，并發(fā)展成松散破壞和坑洞。修補(bǔ)滑移裂縫的唯一辦法是將由滑移裂縫的面層鏟除后，重補(bǔ)新面層，同時(shí)注意保證新鋪面層與基層良好黏結(jié)。下封層設(shè)在養(yǎng)生后的透層上面，與透層油結(jié)合，在基層與面層之間形成一道抵御水害（包括動(dòng)水壓破壞）的防護(hù)層。透層瀝青材料在基層中的滲透，封閉了基層表面的開口孔隙且使無機(jī)結(jié)合料基層的親油性得到改善，同封層材料牢固地熔合在一起。完整意義上的下封層應(yīng)該是透層和封層的有機(jī)結(jié)合，而不應(yīng)該把透層和封層分開。

二、水穩(wěn)定性引起的瀝青路面破壞

1.水損壞往往發(fā)生在雨季、春融季節(jié)、冰雪季節(jié)，尤其是表面粗糙、空隙率大的表面層或底面層，雨水、冰融水進(jìn)入混合料內(nèi)部一時(shí)很難排除而充滿在孔隙中，在有水的條件下汽車荷載和凍融循環(huán)反復(fù)作用使瀝青膜剝離，使的瀝青路面從車輛軌跡帶開始產(chǎn)生破壞。

2.在選擇瀝青混合料時(shí)，盡量使用吸水率小的集料，以減小路面混合料的空隙率，加強(qiáng)壓實(shí)，減少瀝青與空氣的接觸，同時(shí)采用耐老化性能好的瀝青材料。另外，瀝青層必須有一定的厚度與集料粒徑相匹配。

3.在瀝青路面施工過程中，如在雨天、寒冷、潮濕的氣候條件下施工，有一部分水分經(jīng)碾壓被封閉在瀝青混合料中，嚴(yán)重影響集料與瀝青的黏結(jié)，導(dǎo)致瀝青路面裂縫、坑槽，影響混合料的水穩(wěn)定性。

4.施工工藝對(duì)混合料的水穩(wěn)定性的影響集中體現(xiàn)在壓實(shí)上，水損壞的現(xiàn)象主要有表面層產(chǎn)生坑洞、表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變、唧漿、網(wǎng)裂、坑洞同時(shí)發(fā)生。

三、 橫向裂縫和縱向裂縫引起瀝青路面破壞的原因

1.溫度收縮裂縫。橫向裂縫主要是瀝青路面的溫度收縮裂縫，低溫收縮裂縫是新疆地區(qū)特有的一種瀝青混合料路面破壞形勢(shì)。優(yōu)質(zhì)瀝青會(huì)明顯減少溫度裂縫，特別是減少早期溫度裂縫，瀝青較稀、黏度較高有利于減少溫度裂縫。

2.反射裂縫。反射裂縫是形成橫向裂縫的主要原因。為了減少半剛性基層收縮裂縫的反裂縫應(yīng)注意：瀝青面層必須有一定的厚度，能對(duì)基層起到足夠的保溫作用；半剛性基層的組成中應(yīng)有足夠數(shù)量的粗集料，這樣半剛性基層材料的收縮性將大為減少；半剛性基層施工時(shí)含水量不能太高，并具有良好的養(yǎng)生，瀝青面層在當(dāng)年基層尚未開裂之前必須鋪上。

四、瀝青混凝土的均勻性造成路面早期破壞

瀝青混凝土的均勻性愈好，其強(qiáng)度就愈均勻，面層表面的薄弱處也就愈少，溫度裂縫的數(shù)量也會(huì)愈少。首先，從不同碎石場(chǎng)采購來的名義上同規(guī)格的碎石顆粒組成卻變異性很大，這是導(dǎo)致路面不均勻的原因。另外，攤鋪機(jī)操作不當(dāng)、瀝青混合料的設(shè)計(jì)等任何細(xì)小差錯(cuò)都能產(chǎn)生不均勻的表面。因此，應(yīng)對(duì)上述問題予以重視。

五、轍槽的定義及路面損壞原因

轍槽常被定義為瀝青路面軌跡帶的凹陷。造成公路瀝青路轍槽的原因及影響因素有：一是車的數(shù)量及其軸重和輪胎壓力；二為行車速度。用于上坡路段上的瀝青混凝土需要有較大的抗轍槽力。

例如，昌吉市312國(guó)道“頭屯街到石油大廈”段，在2009年之前，那條路上的車轍現(xiàn)象特別嚴(yán)重，最深的達(dá)到10 cm，在2010年對(duì)那條路上的瀝青表層車轍進(jìn)行了鏟除，對(duì)下面的水穩(wěn)層重新處理后，又?jǐn)備伭艘粚訛r青混合料，目前此道路的平整、舒適度再不會(huì)像以前那樣顛簸了。

對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度不超過30 m、轍槽深度小于8 mm、行車有小擺動(dòng)感覺的，可通過對(duì)路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)即可。當(dāng)瀝青面層磨損、橫向推移時(shí)，應(yīng)清除不穩(wěn)定層，用銑刨機(jī)拉毛，重鋪面層。

當(dāng)基層或土基不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理后，再修復(fù)面層。對(duì)于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍、推移，在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層。

六、平整度

公路開放交通后，瀝青路面的平整度一般都比較差。在行車荷載反復(fù)作用下，面層的壓密形變也不同，這就導(dǎo)致表面出現(xiàn)不平整。只有提高標(biāo)面層以下各層的平整度，使瀝青混面層的厚度誤差小，才能保持竣工時(shí)表面層良好的平整度維持較長(zhǎng)的時(shí)間。此外，瀝青混合料本身的不均勻，包括礦料級(jí)配的變化、壓實(shí)度或空隙率的差異等也會(huì)導(dǎo)致表面平整度變差。

七、科學(xué)的公路運(yùn)營(yíng)管理有助于延長(zhǎng)其使用年限

為了防治瀝青路面的早期破壞，瀝青路面的設(shè)計(jì)和施工還需解決以下的問題：路面要有足夠的承載能力、路面結(jié)構(gòu)的抗永久變形能力強(qiáng)、面層表面泛油現(xiàn)象。

八、結(jié)束語

總之，只有在實(shí)際工作中，層層重視、層層控制、層層落實(shí)，才能從根本上減少瀝青路面破損現(xiàn)象的發(fā)生， 使城市道路建設(shè)質(zhì)量全面提高， 更上新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG E40-2004，中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》.北京：人民交通出版社，2004年11月.