瀝青混凝土路面工程病害及防治技術(shù)淺析

趙鴻雪

摘要：目前，我國公路的瀝青混凝土路面最常見的早期病害現(xiàn)象有：裂縫、水損害、松散、泛油、早期車轍等，就以上幾種常見病害的成因進行分析并結(jié)合工程實踐提出施工和設(shè)計中相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；早期病害；成因分析；預(yù)防措施

目前，我國瀝青混凝土路面最常見的早期病害現(xiàn)象有：裂縫、水損害、松散、泛油、擁包、推移、早期車轍等現(xiàn)象。這些病害也是公路路面中表現(xiàn)出來的質(zhì)量通病，對新建公路的正常使用構(gòu)成了嚴重的威脅，對公路維護提出了更嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也加大了公路維護費用?，F(xiàn)就裂縫、水損害及早期車轍的常見病害的成因進行分析并結(jié)合工程實踐提出施工和設(shè)計中相應(yīng)的預(yù)防措施。鑒于目前瀝青混凝土路面病害早期化的特點，要求在優(yōu)化設(shè)計的同時，更為重要的是應(yīng)該加強施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量、規(guī)范施工工藝，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時延長使用壽命，提高投資效益。

一、瀝青混凝土路面早期病害

（一）裂縫

公路瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種?？v向裂縫的產(chǎn)生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的，特別是在舊路基拓寬地段，由于土質(zhì)臺階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實度控制不嚴，尤其在有表面水滲入的情況下，這些地段往往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)。和縱向裂縫一樣，橫向裂縫也是不可避免的。橫向裂縫的產(chǎn)生往往是由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸。并隨著時間增長造成瀝青的老化，瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低，溫度裂縫也逐年增加。

（二）水破壞

所謂水破壞即降水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞的現(xiàn)象，它是目前瀝青混凝土路面破壞現(xiàn)象中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有：網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產(chǎn)生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不勻、碾壓效果不良等導(dǎo)致的瀝青路面空隙率過大所造成的。在行車作用下，特別在降雨過程中和雨后行車道上的局部網(wǎng)裂會逐漸松散，松散的石料被車輪甩出形成坑洞。當水透人瀝青面層并滯留在半剛性基層頂面時，在大量高速行車作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料形成灰白色漿，灰漿又被行車壓擠，形成各種形狀不一的裂縫（縱、橫、斜裂縫及網(wǎng)裂）到路表面形成唧漿。在灰漿數(shù)量大的情況下，可能很快形成更為嚴重的裂縫，在數(shù)量小的情況下，可使路面形成網(wǎng)裂或形變。某處一旦有灰漿唧出，該處很快就會產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變，隨后的降水就更容易透入，并形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致路面嚴重破壞。形成水破壞的原因除與瀝青混合料不均勻、空隙率過大有關(guān)外，還與瀝青和碎石間的黏結(jié)性能或有無抗剝落劑、交通量大小、重載車比重及公路沿線降雨量等因素有關(guān)。在我國南方潮濕地區(qū)，瀝青路面的水破壞數(shù)量及速度比北方干旱地區(qū)嚴重得多。

（三）松散

松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發(fā)展的漸進過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失黏結(jié)力是顆粒脫落的主要原因。可能導(dǎo)致松散的情況還有：

1，集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜黏結(jié)在粉塵上，而不是黏結(jié)在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。

2，表面離析處往往缺少大部分細集料，離析面上粗集料與粗集料相接觸，但只有少數(shù)接觸點有瀝青黏結(jié)著集料。隨著時間增長，瀝青會逐漸老化，瀝青膜剝落會使瀝青與集料的黏結(jié)力減弱，孔隙中的水凍結(jié)會破壞黏結(jié)力，或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產(chǎn)生松散。

3，瀝青混凝土面層需要有高密實度才能保證瀝青混合料的黏聚力，如果混合料密實度不夠，集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。

（四）泛油

瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動，使表面有過多瀝青的現(xiàn)象稱作泛油。在高溫季節(jié)，新鋪瀝青混凝土面層在大量行車特別是在重載車輛作用下進一步壓實，易導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)部過多的自由瀝青向上移動，產(chǎn)生泛油現(xiàn)象。在絕大多數(shù)情況下，泛油僅產(chǎn)生在行車道上，而且是間斷式的片狀分布。

二、瀝青混凝土路面早期病害成因分析

造成瀝青混凝土路面早期病害的因素很多，但綜合起來主要有以下四個方面：設(shè)計不合理；施工質(zhì)量控制不嚴：超載車輛管理不嚴：氣候條件。

三、瀝青路面早期破損的防護

瀝青路面病害防治技術(shù)應(yīng)以路面設(shè)計、瀝青混合料和施工三個方面考慮：

1，合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu)。加強瀝青路面防水設(shè)計：選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu)。

2，嚴格控制瀝青混合料的質(zhì)量。瀝青的選取選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高黏度的優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)或進口瀝青。在條件許可的情況下，可在瀝青中摻加各種類型的改性劑，以提高基性能指標。集料的選用：骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確?；旌狭系目箘兟湫阅?，同時應(yīng)盡量降低骨料的含水量?；旌狭霞壟涞拇_定：瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性，路面表面特性和耐久性是兩對矛盾，相互制約照顧了某一方面性能，可能會降低另一方面性能?；旌狭吓浜媳仍O(shè)計，實際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和通情況做具體分析，盡量互相兼顧。當然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個途徑：第一是改善礦料級配，采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）；第二是改善瀝青結(jié)合料，采用改性瀝青。

3，嚴格控制施工質(zhì)量。施工質(zhì)量控制不嚴，早期破損必然出現(xiàn)。瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，對施工全過程，每道工序的質(zhì)量要進行嚴格的檢查、控制、評定，以保證其達到質(zhì)量標準，具體要抓好以下幾方面：嚴格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量，拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進行處理：加大馬歇爾試驗頻率，嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標，必要時對混合料進行特殊配合比設(shè)計。保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級配，增加粗骨料，提高大中粒徑集料含量：控制最佳含水量，改進碾壓方法，避免過振過濕，不能使基層頂面形成灰漿硬殼，不能用細料進行壓實后找平。合理撒布透層油、粘層油。在進行各層鋪筑前，必須保持頂面清潔。根據(jù)近年來的施工經(jīng)驗，透層油應(yīng)以慢裂型乳化瀝青為宜。

四、結(jié)束語

總之，瀝青混凝土路面早期病害的產(chǎn)生有多方面的因隙率大的位置越多水破壞現(xiàn)象越嚴重。無論設(shè)計方面、還是施工方面都存在一些不足。鑒于目前瀝青混凝土路面病害早期化的特點，在優(yōu)化設(shè)計的同時更為重要的是應(yīng)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，延長使用壽路命，提高投資效益。