瀝青路面病害的成因與防治技術(shù)

王浩東

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于運(yùn)輸?shù)男枨罅縿≡?，?duì)于公路建設(shè)的質(zhì)量要求日益提高。目前，公路路面主要以瀝青路面為主，瀝青路面具有路面平整、無(wú)接縫、耐磨、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但是瀝青材料受溫度影響較大，夏季比較容易出現(xiàn)軟化的情況，冬季又會(huì)因溫度降低出現(xiàn)脆裂；另外，瀝青材料的耐水性較差，平整度的持久性也不理想，不僅容易形成水損壞，還易出現(xiàn)起伏不平的路段和車轍，導(dǎo)致路面的使用壽命變短。為保證瀝青路面的質(zhì)量，使其經(jīng)久耐用，必須從源頭找到導(dǎo)致上述病害的因素，從原料、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理多個(gè)環(huán)節(jié)入手，按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把控，保證瀝青路面的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；病害成因；防治技術(shù)

中圖分類號(hào)：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）15-0147-02

Abstract： With the rapid development of economy， the demand for transportation in various industries has increased dramatically， and the quality requirements for highway construction have been increasing day by day. At present， the main road surface is asphalt pavement， asphalt pavement has the advantages of smooth pavement， no joint， wear resistance， short construction period， easy maintenance and so on. However， bituminous materials are affected by temperature more easily in summer， and embrittlement occurs in winter because of the decrease of temperature. In addition， the water resistance of asphalt materials is poor， and the durability of smoothness is not ideal. It is not only easy to form water damage， but also prone to rutting and rutting， resulting in shorter service life of road surface. In order to ensure the quality of asphalt pavement and make it durable， it is necessary to find out the causes of the above diseases from the source， start with raw materials， design， construction and supervision， and strictly control them according to the relevant codes and standards， so as to ensure the quality of asphalt pavement.

Keywords： asphalt pavement； cause of diseases； prevention and cure

1 瀝青路面病害的類型及成因

1.1 裂縫

（1）荷載型裂縫。首先應(yīng)該明確，荷載型裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫并不是同一個(gè)概念，結(jié)構(gòu)裂縫指影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫，如干燥收縮裂縫、自身收縮裂縫、塑性收縮裂縫等，荷載裂縫指由于荷載變化產(chǎn)生的裂縫。荷載型裂縫主要是由于行車荷載引起的。瀝青路面的底層是半剛性的，其抗拉強(qiáng)度是固定的，當(dāng)因?yàn)檐囕喌暮奢d作用所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于底層抗拉強(qiáng)度時(shí)，底層必然會(huì)出現(xiàn)開(kāi)縫現(xiàn)象。日積月累，底層的裂縫日益擴(kuò)大延伸達(dá)路面表面，使瀝青層面出現(xiàn)裂縫。要想避免這類病害的出現(xiàn)，應(yīng)從初級(jí)設(shè)計(jì)階段入手，結(jié)合日后該路段的行車數(shù)量核算基底層所需要承受的拉應(yīng)力，對(duì)路面的厚度做出科學(xué)合理的預(yù)估。同時(shí)，還要綜合考慮該路面投入使用后的時(shí)間，對(duì)路面強(qiáng)度和路面回彈的情況進(jìn)行合理預(yù)設(shè)。（2）非荷載型裂縫。瀝青路面的非荷載裂縫主要是指因溫度造成的裂縫。瀝青材料受溫度的影響是比較大的。氣溫大幅度降低時(shí)，瀝青材料就會(huì)收縮，收縮的強(qiáng)度超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青層面就會(huì)裂開(kāi)。這種裂縫一般是橫向的，稱為低溫收縮裂縫，易發(fā)生在冬季。另外，很多地區(qū)的晝夜溫差非常大，瀝青混合料的拉伸力會(huì)隨著溫度的反復(fù)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致溫度應(yīng)力疲勞，最終使得瀝青路面出現(xiàn)裂縫。這類裂縫主要是由于溫度應(yīng)力疲勞導(dǎo)致的，因此將此類裂縫稱為溫度疲勞裂縫。

1.2 車撤

車轍是另一種主要的路面病害，其表現(xiàn)形式多為路表面沿輪跡方向的縱向凹陷。導(dǎo)致出現(xiàn)車轍的因素是多方面的，瀝青混合料的質(zhì)量、自然環(huán)境、交通條件、施工等都會(huì)對(duì)路面車轍產(chǎn)生影響。瀝青混合料具有一定的流動(dòng)性，在較高的溫度下被車輪多次碾壓自然就會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)。當(dāng)行車量、軸載、輪胎壓力綜合作用于路面，并超過(guò)路面的抗壓能力時(shí)，車轍就會(huì)產(chǎn)生。如果路面施工中，對(duì)于油的用量、瀝青的濃稠度以及礦料配比沒(méi)有達(dá)到相關(guān)要求，該路段的車轍損害就會(huì)更加嚴(yán)重。

1.3 水損害

（1）如果路面積水沒(méi)有及時(shí)處理、排除，將會(huì)在道路表面形成一層水膜，使過(guò)往車輛輪胎打滑，嚴(yán)重影響車輛的運(yùn)營(yíng)和安全。如果車輛行駛速度比較快，在車尾可能會(huì)形成水霧，使能見(jiàn)度降低，影響后面車輛駕駛員的視線，極有可能引起交通事故。（2）路面的另一種水損害，即地面水的下滲。下滲的地面水如果未能及時(shí)排出，就會(huì)沉積在路面基底層的空隙，進(jìn)而滲入瀝青混合料的內(nèi)部，造成路面底基層的軟化，使路面表面出現(xiàn)裂縫、變形等問(wèn)題。

瀝青路面之所以會(huì)產(chǎn)生水害損，主要有以下幾方面的原因：（1）設(shè)計(jì)原因。對(duì)于需要鋪設(shè)瀝青的路面的結(jié)構(gòu)層進(jìn)行設(shè)計(jì)組合時(shí)，沒(méi)有綜合考慮多方面的因素，往往組合得不合理，在厚度的把握方面也有所偏差；很多設(shè)計(jì)人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，并且沒(méi)有對(duì)相關(guān)路段實(shí)地考察，單純地按照設(shè)計(jì)規(guī)范配比瀝青混凝土，不符合實(shí)際需求；路基排水系統(tǒng)和路面結(jié)構(gòu)層排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不完善，致使路面積水現(xiàn)象嚴(yán)重；不重視中央分隔帶的排水功能，往往會(huì)忽略相關(guān)設(shè)計(jì)等。（2）施工原因。瀝青路面的施工涉及諸多方面，如選用瀝青的礦料質(zhì)量、瀝青混凝土在施工中的配比、油的使用量、碾壓路面時(shí)溫度的控制等等，這些都需要嚴(yán)格把控，在保證平整度的同時(shí)，也要注重密實(shí)度，只有這樣才能保證實(shí)際施工能達(dá)到預(yù)期效果。另外，實(shí)際施工過(guò)程中，施工單位為了縮短工期，往往對(duì)于排水設(shè)施的施工不重視，很多排水設(shè)施形同虛設(shè)，根本不能夠有效地排水、隔水，致使路面投入使用不久，就出現(xiàn)水損害問(wèn)題。

2 瀝青路面病害的防治技術(shù)

2.1 瀝青路面裂縫的防治技術(shù)

（1）主要組成材料方面。瀝青材料是瀝青混合料中最主要的組成部分。通過(guò)對(duì)近年來(lái)瀝青路面病害成因的分析與研究，路用瀝青的質(zhì)量不過(guò)關(guān)成為其病害產(chǎn)生的主要原因之一。大量事實(shí)表明，瀝青的稠度是抗車轍能力的關(guān)鍵性影響因素之一，同樣的外部環(huán)境（溫度、濕度等）和車輛加載速率下，瀝青的粘度越高，抗車轍能力越強(qiáng)。另外，瀝青的類型也很重要，不同類型的瀝青對(duì)路面開(kāi)裂的影響不一，總體來(lái)說(shuō)，稠度、溫度敏感性都相對(duì)較低的瀝青是比較理想的類型，能夠有效減少或延緩路面的開(kāi)裂。瀝青混合料中另一重要組成部分就是礦料。一般情況下，路面面層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和體積的大部分都由礦料構(gòu)成，比例分別高達(dá)90%至95%，75至85%。因此，路面性能在很大程度上取決于礦料性質(zhì)的優(yōu)劣。（2）施工方面。在瀝青路面施工過(guò)程中，需要注意的事項(xiàng)比較多，其中最關(guān)鍵的是保證在鋪筑瀝青面層之前，半剛性基層不產(chǎn)生收縮裂縫。

2.2 瀝青路面車轍的防治技術(shù)

（1）增強(qiáng)瀝青混合料的抗車轍能力。瀝青混合料具有一定的粘度和彈性，當(dāng)溫度達(dá)到一定高度時(shí)，其粘性因素的主導(dǎo)作用開(kāi)始突出。路面車轍的形成與瀝青的粘度有直接關(guān)系。基于此，在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，應(yīng)選用粘度較高的瀝青，同時(shí)摻入各種瀝青改性劑。（2）根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，樹(shù)脂或者橡膠能有效改善瀝青的感溫性，吸油材料也可以改善瀝青混合料的流變性，因此在施工中可適當(dāng)加入以上材料，以保障施工質(zhì)量。

2.3 瀝青路面泛油的防治技術(shù)

（1）選定料源后，還要重點(diǎn)檢查石料的加工環(huán)境，嚴(yán)格按照相關(guān)要求和規(guī)定檢查各出廠石料，必要時(shí)可以加強(qiáng)抽檢的頻率。此項(xiàng)工作需選派工作經(jīng)驗(yàn)豐富、具有高度責(zé)任感的相關(guān)人員來(lái)完成，并將責(zé)任具體化，建議該工作人員常駐石料場(chǎng)。（2）拌和樓的堆料場(chǎng)。對(duì)拌和樓的堆料場(chǎng)地要作好防污染、防雨水及堆料場(chǎng)地排水等措施。用汽車運(yùn)石料、下料時(shí)，裝載機(jī)和推土機(jī)要相互配合，逐層均勻推平。（3）選派經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的工作人員指揮壓路機(jī)的碾壓工作。該項(xiàng)工作是日后大規(guī)模碾壓工作的重要參考，必須做到專人專項(xiàng)，確保操作人員能夠嚴(yán)格按照試鋪確定的方案進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)不能出現(xiàn)多壓或少壓。

2.4 瀝青路面水損害的防治技術(shù)

前期設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；施工過(guò)程中，應(yīng)該重視對(duì)排水設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)；一旦發(fā)現(xiàn)路面裂縫，迅速清除，盡量使水分不下滲。

3 引進(jìn)開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，預(yù)防瀝青路面病害

3.1 改性瀝青

改性瀝青是一種高科技產(chǎn)品，具有良好的發(fā)展。顧名思義，改性瀝青即通過(guò)添加彈性材料或者熱塑性材料來(lái)改變?yōu)r青的物理性質(zhì)，使其能達(dá)到更高的使用性能，改性瀝青已經(jīng)在很多國(guó)家及地區(qū)的道路建設(shè)中投入使用，事實(shí)證明改性瀝青確實(shí)能對(duì)瀝青路面病害起到一定的防治作用。

3.2 乳化瀝青

與傳統(tǒng)瀝青相比，乳化瀝青能夠修復(fù)裂縫磨損等路面病害、節(jié)約能源、改善施工條件、降低工程造價(jià)，并能有效地減少高溫時(shí)引起的瀝青過(guò)度老化，以及致癌物的大量揮發(fā)。隨著我國(guó)公路建設(shè)的日益發(fā)展，乳化瀝青被越來(lái)越多地應(yīng)用到基礎(chǔ)施工中，取得了良好的效果。

3.3 土工合成材料

土工合成材料主要用于路面裂縫的防治，多以人工合成的聚合物（如塑料、化纖等）為原料，制成各種類型的產(chǎn)品（如土工織物、土工膜、玻纖網(wǎng)等），置于老舊水泥路面的瀝青層、瀝青路面的底部，對(duì)于路面裂縫的防治具有一定作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

瀝青路面病害的防治是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程。通過(guò)上文的分析，我們已經(jīng)了解了瀝青路面病害的幾種類型，以及各自的成因。針對(duì)各類病害的特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的防治措施。只有全方面重視質(zhì)量，精益求精，前期設(shè)計(jì)階段實(shí)地考察，充分調(diào)研，施工過(guò)程中按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格監(jiān)管，這樣才是一項(xiàng)優(yōu)良的建設(shè)工程。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鳳民.半剛性基層瀝青路面病害分析及防治[J].科技資訊，2012，08：67.

[2]楊建國(guó)，劉殿兵，王君，等.半剛性基層瀝青路面隱性病害的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法研究[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，06：24-28.

[3]陳峰.高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析[J].中國(guó)建材科技，2014，05.

[4]伊淑杰，王延華.淺談瀝青混凝土路面施工工藝及缺陷處理[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2008（12）.

[5]叢波日.半剛性基層瀝青路面基層病害調(diào)查與分類[J].湖南交通科技，2014，01：18-22+43.

[6]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防[M].北京：人民交通出版社，2015（08）.

[7]宋桂芹，張文春，祝國(guó)林.淺析瀝青路面的病害[J].黑龍江交通科技，2014（05）.