瀝青路面早期病害成因分析

吳育權(quán)

【摘 要】本文從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計問題、現(xiàn)場施工質(zhì)量控制、投入運營后超載車輛管理等方面，結(jié)合本人的工程實踐，分析瀝青路面早期破壞的原因。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面 早期病害 成因 質(zhì)量控制

一、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

1.瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類型的選擇

瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類型的選擇是個很關(guān)鍵的問題，根據(jù)瀝青路面設(shè)計規(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，空隙也小的級配混合料，盡量采用小粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粗粒砼或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設(shè)下封層，防止雨水滲入。

路面厚度設(shè)計的依據(jù)是設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次，設(shè)計單位為了計算方便，一般將設(shè)計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)計年限內(nèi)的當(dāng)量軸次，計算路面設(shè)計彎沉及結(jié)構(gòu)厚度。經(jīng)過大量的觀察認(rèn)為：在非標(biāo)準(zhǔn)車向標(biāo)準(zhǔn)車軸載換算過程中，實際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，尤其是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，車輛的實際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計軸載（貨運車輛絕大多數(shù)為超載運輸），而由當(dāng)量軸次的計算公式知，當(dāng)量軸次與軸載比的4.35次方成正比例。由此得知設(shè)計路面實際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計依據(jù)的設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期破壞情況較多的癥結(jié)之一所在——公路在短期內(nèi)（如1-2年）已達(dá)到設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。

2.瀝青混合料配合比設(shè)計

瀝青混合料配合比設(shè)計也是關(guān)鍵問題，瀝青混合料配合比設(shè)計按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比驗證階段和試拌試鋪階段，各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的干脆憑經(jīng)驗進(jìn)行施工，因此，從理論和實踐來講存在較大的偏差，從而導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足，另一方面由于目前國家現(xiàn)狀所致，公路建設(shè)工期較短加上標(biāo)價偏低，碎石料場不規(guī)范，大多地材都由個體企業(yè)承擔(dān)，料場分散，設(shè)備落后，材料的均質(zhì)性，穩(wěn)定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測并予調(diào)整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確，油石比級配都在變化，這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。

三、現(xiàn)場施工質(zhì)量控制問題

1.對原材料檢驗不嚴(yán)

對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；施工機械設(shè)備陳舊、不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響；瀝青混合料拌合溫度的控制，從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格，對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120～165℃，而實際上有些施工單位在拌合溫度控制方面不是那么嚴(yán)格，時高時低很不穩(wěn)定，有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃，而有時不足110℃，溫度過高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì)，沒有粘性使瀝青混合料松散，溫度過低，瀝青混合料拌合不勻，影響級配；碾壓溫度過高，造成溫度過高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過規(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，如果運距較短，攤鋪碾壓又很及時，就會使碾壓溫度超過規(guī)范高限。如果碾壓溫度過高，混合料就壓不實，就會出現(xiàn)推移，發(fā)生微裂。落后的攤鋪機對路面影響也較大，縱橫接縫處理問題也較多，特別是碾壓受到限制，不容易控制在規(guī)范要求的碾壓溫度內(nèi)完成全部碾壓工序，瀝青混合料壓實度難以達(dá)到。

2.施工過程中的路面污染

當(dāng)前許多公路投標(biāo)項目劃分太細(xì)，路基撟涵、路面、交通工程都嚴(yán)重影響平整度，在同一路段上施工單位較多，加上工期較緊，平行作業(yè)，相互影響，如在高速公路中瀝青混合料攤鋪底面層中面層時，路基施工單位要刷邊坡，挖邊溝，其他路段的車輛也通行,導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重,從而使路面上層鋪設(shè)，層與層之間的粘結(jié)受到影響，特別是當(dāng)瀝青面層較薄時，在車輛高速行駛荷載作用下，瀝青路面產(chǎn)生脫落，推擁、扭曲裂縫，我們經(jīng)常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。此外，路面鋪設(shè)完后其他作業(yè)工序的機械，包括交通工程,中央分隔帶,路基填土,有些機械在上面停留漏柴油使路面污染,嚴(yán)重的地方,造成路面局部松散、剝落。

3.基層施工

基層施工的主要問題： 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； 基層松鋪系數(shù)（或基層標(biāo)高）控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補加層，因二次補加層與下層基層無法緊密連接，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； 部分基層壓實度不足的問題，在最大干密度確定的情況下，基層的壓實度與混合料中粗、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，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經(jīng)密實。因此，要適當(dāng)增大碾壓噸位、增加碾壓遍數(shù)，確?；鶎拥揭?guī)定壓實密度。

四、投入運營后超載車輛管理不嚴(yán)

目前，柔性路面國家設(shè)計規(guī)范仍然采用彎沉值控制，使用年限采用累計折合成標(biāo)準(zhǔn)荷載次數(shù)作為控制指標(biāo)，而對重型車，特別是超重型車輛對路面結(jié)構(gòu)強度的影響卻沒有過多過細(xì)的理論保證，規(guī)范中的折算系數(shù)并沒有考慮路面承載極限能力，比如一個正常的搬運工他一趟能搬起一包水泥，那么他把一車水泥下完是不會有問題，但是如果一趟讓他搬起三包，那么恐怕會將身體壓垮，身體一旦嚴(yán)重受傷，那么肯定他連一包水泥都搬不起，對于道路而言也應(yīng)該是同樣的道理，一旦超出極限荷載的行駛將導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷。促使路面開裂、推擁，甚至局部下陷，導(dǎo)致路面破壞。嚴(yán)格控制超載車輛，公路管理部門應(yīng)該按照《公路法》及交通部《超限運輸車輛行駛公路規(guī)定》的要求對超載車輛進(jìn)行強制卸載。而目前高等級路面上或其它等級的公路上，超重型車輛，特重型車輛隨處可見，因此對瀝青路面的損害是非常大的。

五、結(jié)束語

總之，瀝青混凝土路面常見病害的產(chǎn)生有多方面的因素，無論設(shè)計方面、還是施工方面、或是路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理等方面都存在一些不足。鑒于目前瀝青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，延長使用壽命，提高投資效益。