淺談通鄉(xiāng)公路瀝青路面早期損壞的原因及防治措施

趙凌軍

（甘肅省天水公路管理局，甘肅 天水741000）

熱拌瀝青混合料作為性能優(yōu)良的道路建筑材料，已被廣泛用于通鄉(xiāng)公路建設(shè)中，但由于瀝青路面施工過程環(huán)節(jié)較多，影響因素較多，如何保證路面質(zhì)量，提高通鄉(xiāng)公路瀝青路面的使用壽命，減少路面早期損壞等問題一直是廣大公路建設(shè)者不斷探討的課題。瀝青路面產(chǎn)生病害的原因比較復(fù)雜，各地因?yàn)榄h(huán)境、地理及氣候條件不同，出現(xiàn)病害的方式或程度也各不相同，有些公路通車不久就出現(xiàn)了早期損壞現(xiàn)象，比較常見的病害如裂縫、沉陷、松散、坑槽等，筆者試從以下幾個(gè)方面對瀝青路面產(chǎn)生早期病害的原因進(jìn)行分析。

1 瀝青路面早期損壞原因

1.1 原材料的影響

1.1.1 礦料

礦質(zhì)原材料對路面質(zhì)量和使用壽命具有決定性作用。石料的強(qiáng)度、酸堿性、巖石解理情況是在礦料選材時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。碎石的、針強(qiáng)度、片狀含量、表面紋理或粗糙度是保證合成礦料間相互嵌擠形成較好內(nèi)摩擦力的主要物理指標(biāo)。其中礦質(zhì)材料分檔、材料級(jí)配和合成比例直接決定了合成礦質(zhì)混合料級(jí)配好壞，對提高設(shè)計(jì)瀝青混合料高溫抗變形能力的影響尤為明顯。目前，碎石加工市場上供應(yīng)水泥混凝土用或建筑用集料較多，多采用傳統(tǒng)小型鍔式破碎機(jī)生產(chǎn)，多能滿足水泥混凝土的施工要求，但對于瀝青混合料來說，集料與瀝青的粘附性等級(jí)、集料的針片狀含量、細(xì)集料的砂當(dāng)量都達(dá)不到規(guī)范要求。普遍存在的問題是碎石與瀝青的粘附性等級(jí)低，加工的碎石針片狀含量大、細(xì)集料的砂當(dāng)量偏小，級(jí)配和材料均勻性差，采用這樣的礦料很難生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的瀝青混合料。

1.1.2 瀝青

合格的瀝青材料是鋪出合格瀝青路面的前提，瀝青的稠度、感溫性和含蠟量等指標(biāo)直接影響瀝青與礦料的粘結(jié)力，并由此影響瀝青路面的強(qiáng)度和瀝青混合料路用性能。各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應(yīng)的瀝青種類及標(biāo)號(hào)，并使用優(yōu)質(zhì)，道路瀝青，對預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍，有效防止路面開裂，保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。通鄉(xiāng)公路建設(shè)項(xiàng)目，由于沒有合格的工地試驗(yàn)室和足夠的檢測人員，瀝青的檢測設(shè)備也比較缺乏，對瀝青的檢驗(yàn)項(xiàng)目較少，頻率不足，不足以控制瀝青的質(zhì)量，使使用不合格的瀝青的風(fēng)險(xiǎn)大大提高，給瀝青面層的施工質(zhì)量帶來很大隱患。

1.1.3 填料

瀝青混合料的填料使用比較多的是礦粉、消石灰、水泥等。當(dāng)瀝青用量一定時(shí)，填料的比面積及摻量決定了瀝青膜的厚度，礦料之間滑動(dòng)變形隨填料的增加而減小。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，選用水穩(wěn)性好的填料，并保證填料足夠的摻量，以減小瀝青膜的厚度和自由瀝青含量是十分必要的。通常瀝青混合料采用的填料要求選用與瀝青粘附性較好的石灰?guī)r礦粉。由于石灰?guī)r的緊缺等原因，通鄉(xiāng)公路工程中使用的填料都是普通的礦粉，甚至是細(xì)度不合格的礦粉，對瀝青瀝青混合料的穩(wěn)定度和劈裂強(qiáng)度有很大影響。

1.2 設(shè)計(jì)不完善的影響

1.2.1 配合比設(shè)計(jì)存在缺陷

通鄉(xiāng)油路路面面層一般是一層或兩層。由于預(yù)算資金的限制，路面基層和面層厚度偏小，設(shè)計(jì)不夠完善，給瀝青面層的施工質(zhì)量帶來許多隱患。前幾年通鄉(xiāng)油路面層多為5cm左右的半開級(jí)配—瀝青碎石。譬如某四級(jí)公路面層為3cm+2cm瀝青碎石；某通鄉(xiāng)油路改造工程的面層設(shè)計(jì)為4cm瀝青碎石。由于瀝青碎石面層屬于半開級(jí)配，不能有效封水，導(dǎo)致路面水下滲，基層和路基的強(qiáng)度受到明顯的影響，造成沉陷和縱向裂縫等病害。

1.2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低

通鄉(xiāng)油路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較低，結(jié)構(gòu)層的厚度偏小，承受的汽車荷載的能力不足，又沒有限制重型車輛駛?cè)氲南鄳?yīng)設(shè)計(jì)和限制措施，施工完成后重型車輛甚至超載車輛在其上任意通行，成為通鄉(xiāng)油路損害不可早期損壞不可忽視的因素。

1.3 路基強(qiáng)度不足帶來的影響

通鄉(xiāng)油路改造都是在原有路基的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部整修，加鋪路面結(jié)構(gòu)層。在設(shè)計(jì)過程中比較粗疏，沒有對原路基的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢測，增加對原有路基的完善設(shè)計(jì)。原路基都是屬于直接利用或只是局部處治，而原路基在以前的施工過程中由于缺乏壓實(shí)機(jī)械，路基都比較松軟，尤其是高填方路基更是如此。而要確保路面的工程質(zhì)量，就要對原有路基全部進(jìn)行換填處治，代價(jià)較高。而另一方面是通鄉(xiāng)油路造價(jià)低，資金籌措困難，這種種因素的存在，給瀝青路面施工質(zhì)量帶來了很大影響。

1.4 施工質(zhì)量的影響

（1）由于通鄉(xiāng)油路設(shè)計(jì)等級(jí)低，施工機(jī)械設(shè)備比較落后，瀝青拌和樓的產(chǎn)量不能滿足連續(xù)施工要求的要求，攤鋪機(jī)不能連續(xù)作業(yè)，橫向接縫增多。橫縫施工質(zhì)量差，成為瀝青路面早期破壞的重點(diǎn)部位。

（2）由于原材料未覆蓋而潮濕，拌和樓烘干筒用煤做燃料，火力不穩(wěn)定，影響石料的加熱溫度，致使瀝青混合料的出料溫度偏低；瀝青混合料運(yùn)輸過程中保溫措施不足，溫度下降比較嚴(yán)重；壓實(shí)機(jī)械數(shù)量不足，自重偏低等原因，致使路面壓實(shí)度偏低，嚴(yán)重影響了路面的壽命。

（3）對透層油、黏層油灑布質(zhì)量不夠重視，瀝青面層與基層，瀝青層與瀝青層之間聯(lián)結(jié)薄弱，致使路面早期出現(xiàn)分層脫落和整體推移等路面病害。

2 瀝青路面早期損壞的防治

瀝青路面早期損壞的防治應(yīng)本著“預(yù)防為主、標(biāo)本兼治”的原則進(jìn)行，通過合理的設(shè)計(jì)、選材，加強(qiáng)施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，提高瀝青路面的使用品質(zhì)，避免或最大限度地減少病害發(fā)生。

2.1 原材料質(zhì)量控制

切實(shí)抓好礦質(zhì)原材料選材、備料生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗(yàn)，從源頭上對原材料備料質(zhì)量加強(qiáng)管理。從碎石的原材取料檔口選擇干凈新鮮的巖石作為加工碎石的原材料。碎石破碎時(shí)，要求采用三級(jí)破碎方式，一破采用顎式破碎，二破采用反擊式破碎機(jī)、三破采用錐式或錘式破碎。振動(dòng)篩分設(shè)備要增加除塵設(shè)備，保證S16規(guī)格（0～3mm）細(xì)集料砂當(dāng)量滿足規(guī)范要求，同時(shí)減少揚(yáng)塵，滿足環(huán)保要求。保證分檔碎石有較好的顆粒形狀和級(jí)配，各項(xiàng)指標(biāo)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求。

建立完備的工地試驗(yàn)室,充分發(fā)揮工地試驗(yàn)的質(zhì)量控制作用,通過自檢和委托送檢等方式把好瀝青、礦粉、碎石等原材料的質(zhì)量關(guān)，杜絕不合格的原材料進(jìn)場。

2.2 優(yōu)化路基、路面的設(shè)計(jì)

根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，因地制宜地對面層瀝青混合料類型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)盡量采用密實(shí)結(jié)構(gòu)，分為上下兩層分別施工，既能保證面層強(qiáng)度，又能確保路面的滲水系數(shù)。拌和樓的油石比應(yīng)按目標(biāo)配合比的最佳油石比進(jìn)行控制。路基、路面一起設(shè)計(jì)，增加路基處治的施工費(fèi)用，確保路基的施工質(zhì)量。路基施工完成后，要進(jìn)行交工驗(yàn)收，只有路基評定合格的路段才能進(jìn)行路面工程的施工。

2.3 加強(qiáng)瀝青拌和樓的現(xiàn)場管理

盡量選擇功能先進(jìn)，生產(chǎn)能力能夠滿足現(xiàn)場鋪筑要求的拌和樓。嚴(yán)格監(jiān)督拌和樓按監(jiān)理批準(zhǔn)的生產(chǎn)配合比準(zhǔn)確配料，控制好瀝青和礦料加熱溫度、瀝青混合料的拌和時(shí)間、出料溫度，保證拌和樓生產(chǎn)的瀝青混合料的質(zhì)量。

2.4 加強(qiáng)瀝青混合料運(yùn)輸過程中質(zhì)量控制

運(yùn)輸車輛裝料前，管理人員要檢查車廂，一定要在清理干凈后，刷一層油水混合液，以防雜物污染混合料和車底粘料。

由于施工路段較長，為了保證瀝青混合料的攤鋪溫度，一定要減少瀝青混合料運(yùn)輸過程中的溫度損失。主要從四個(gè)方面著手：（1）盡量將瀝青路面施工安排在氣溫相對較高的5月至9月份；（2）采用大噸位的自卸翻斗車進(jìn)行運(yùn)輸；（3）對車頂及側(cè)面用棉被進(jìn)行覆蓋保溫；（4）加強(qiáng)運(yùn)輸車輛的車況檢查和調(diào)配管理。首先要保證車輛的完好，避免運(yùn)輸途中拋錨。同時(shí)加強(qiáng)對司機(jī)的監(jiān)管，杜絕司機(jī)在運(yùn)輸途中隨意停車，耽擱運(yùn)輸時(shí)間，導(dǎo)致混合料溫度下降。在出料運(yùn)輸單上填寫出料時(shí)間，在現(xiàn)場收料時(shí)核對運(yùn)輸時(shí)間并檢測混合料溫度。

2.5 選擇配套機(jī)械設(shè)備

科學(xué)、合理地選擇瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)設(shè)備，使其相互配套，設(shè)備的數(shù)量和組合方式滿足現(xiàn)場施工要求，并通過鋪筑試驗(yàn)段檢驗(yàn)選用設(shè)備及組合方式的適用性。

2.6 加強(qiáng)瀝青路面施工質(zhì)量

加強(qiáng)瀝青路面現(xiàn)場施工各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，保證瀝青混合料攤鋪均勻、穩(wěn)定。設(shè)置專人監(jiān)測瀝青混合料的出場溫度，對于溫度過高或過低的瀝青混合料都要堅(jiān)決廢棄。充分做好瀝青混合料鋪筑現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作，做到瀝青混合料隨到隨鋪，不耽擱，不拖延。壓路機(jī)要緊跟攤鋪機(jī)，確保開始碾壓時(shí)的混合料能夠溫度達(dá)到規(guī)范要求。初壓采用膠輪，復(fù)壓用雙鋼輪、終壓用膠輪。每個(gè)壓路機(jī)都要壓夠要求遍數(shù)，充分發(fā)揮膠輪的揉搓功能，確保瀝青路面的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2.7 加強(qiáng)透層油、粘層油質(zhì)量控制

分別對透層油、黏層油的殘留物含量、破乳時(shí)間、電荷性質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行檢測，同時(shí)要跟蹤檢測透層油和黏層油灑布量，確保能夠滿足規(guī)范要求，增強(qiáng)瀝青面層和基層之間，面層和面層之間聯(lián)結(jié)力，使路面面層形成一個(gè)整體。

2.8 在路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)增設(shè)限制大型車輛和超載車輛通行的設(shè)施,限制超載和重型車輛通行，延長通鄉(xiāng)油路的使用壽命。

3 結(jié)語

通鄉(xiāng)公路在公路網(wǎng)中有著不可替代的作用，直接關(guān)系到廣大人民群眾方便出行和生活品質(zhì)的提高。在延伸公路里程的同時(shí)，一定要因地制宜的采取相應(yīng)的措施不斷提高通鄉(xiāng)公路的質(zhì)量，延長通鄉(xiāng)公路的使用壽命。這樣，不僅能節(jié)約重復(fù)建設(shè)費(fèi)用，還能夠使通鄉(xiāng)公路發(fā)揮更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］JTG F40-2004公路瀝青面層施工技術(shù)規(guī)范[S].