中部沿海地區(qū)省國道瀝青路面常見問題與對(duì)策

金曉煜 陳凱明 徐志靈

1. 浙江立州交通工程檢測(cè)有限公司 浙江 杭州 311254

2. 浙江省杭州市蕭山區(qū)戴村鎮(zhèn)人民政府 浙江 杭州 311261

瀝青路面作為公路工程項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分，確保交通運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性和耐久性。因此需要綜合瀝青道路路面存在的問題進(jìn)行合理分析，包括車轍、水損害、裂縫等病害情況，同時(shí)采取針對(duì)性的管控措施，繼而提升整體的路面使用質(zhì)量和耐久性。

1 管控瀝青路面施工的重要意義

我國大部分路面為瀝青路面。瀝青路面在公路工程中發(fā)揮重要的作用，不但可以滿足人們對(duì)于城市道路的美觀性和舒適性需求，而且可以滿足公路交通實(shí)用性的建設(shè)需求。伴隨國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化的發(fā)展進(jìn)程正在不斷加快，交通服務(wù)體系涉及到多個(gè)領(lǐng)域，道路交通系統(tǒng)的持續(xù)性發(fā)展推動(dòng)道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)數(shù)量的增多，從而能夠在交通設(shè)施方面投入更多的資金，可以為人們的日常生活、出行運(yùn)輸?shù)忍峁┍憷臈l件，在我國道路經(jīng)濟(jì)建設(shè)中充分發(fā)揮出交通體系的重要作用，體現(xiàn)出交通體系的完善性。如果在瀝青路面施工過程中沒有對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控，則會(huì)造成路面質(zhì)量變差，不但不能為社會(huì)發(fā)展起到促進(jìn)作用，同時(shí)會(huì)阻礙道路車輛的通行安全，甚至?xí)?yán)重危害到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在具體的瀝青路面施工過程中，容易受到多方面因素的影響，繼而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)質(zhì)量問題，如果在施工過程中出現(xiàn)施工工藝不規(guī)范、施工方法不科學(xué)等問題，就會(huì)造成瀝青路面不能滿足實(shí)際的應(yīng)用需求，難以保證公路交通性能，因此施工單位在公路工程開展瀝青路面施工時(shí)，需要嚴(yán)格管控各個(gè)施工流程，繼而大幅度提升瀝青路面的質(zhì)量，以便滿足道路交通功能[1]。

圖1 瀝青路面展示

2 省國道瀝青路面常見問題

2.1 車轍

瀝青路面車轍是中部沿海地區(qū)省國道瀝青路面的主要病害，車轍主要來源于路面結(jié)構(gòu)層在車輛荷載的反復(fù)作用下，對(duì)路面產(chǎn)生壓應(yīng)力和剪切力，從而造成瀝青路面結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生豎向和側(cè)向位移，經(jīng)過長時(shí)間累計(jì)出現(xiàn)的永久變形。車轍普遍認(rèn)為分失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍和磨耗型車轍，失穩(wěn)型車轍主要源于瀝青混合料內(nèi)部材料發(fā)生了剪切流動(dòng)，結(jié)構(gòu)型車轍主要源于路基變形，磨耗型車轍主要源于表面磨損，目前中部沿海地區(qū)省國道主要以失穩(wěn)型車轍為主。國內(nèi)外主要從內(nèi)因和外因兩方面來解釋車轍形成的機(jī)理，內(nèi)因主要包括瀝青膠結(jié)料性質(zhì)、瀝青膠漿性質(zhì)、礦料性質(zhì)、礦料級(jí)配、瀝青用量、粉膠比、骨架性能等方面，外因主要包括溫度、汽車軸載、汽車行駛速度、坡度、交通流量等方面。目前中部沿海地區(qū)省國道主要受夏天高溫、交通流量較大及行車速度慢影響，同時(shí)瀝青混合料的骨架性能偏差，產(chǎn)生較多的失穩(wěn)型車轍。車轍的產(chǎn)生會(huì)嚴(yán)重影響道路的整體平整度，如果遇到下雨天，凹槽內(nèi)會(huì)出現(xiàn)積水現(xiàn)象，會(huì)影響來往車輛的正常通行，極易造成汽車飄滑，甚者會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的交通事故，對(duì)人們的人身安全造成威脅，因此瀝青路面施工時(shí)需采取車轍防控措施，提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性，提高瀝青路面的使用質(zhì)量和壽命。

2.2 水損害

水損害是中部沿海地區(qū)省國道瀝青路面的主要病害之一，水損害主要由于降雨過程中大量水份進(jìn)入瀝青路面當(dāng)中，在汽車重交通胎壓作用下，產(chǎn)生泵吸效應(yīng)，水壓力沖洗瀝青膜，嚴(yán)重破壞了瀝青路面的瀝青膜，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)松散和坑洞，從而產(chǎn)生水損害，破壞瀝青路面使用性能。產(chǎn)生水損害的主要原因?yàn)椋?）瀝青與碎石的粘附性較差；2）碎石表面含粉量偏多且不干凈；3）瀝青膜偏薄；4）瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)空隙率偏大；5）施工過程中造成的各種離析；6）排水不暢[2]。

2.3 裂縫

裂縫是瀝青路面的常見病害，中部沿海地區(qū)的省國道瀝青路面主要以反射裂縫、荷載疲勞裂縫和溫縮疲勞裂縫為主。反射裂縫主要由于水穩(wěn)基層材料中水泥和集料在干縮及溫縮過程中產(chǎn)生裂縫，在路面車輛產(chǎn)生荷載的反復(fù)作用影響下，原本基層出現(xiàn)的裂縫會(huì)逐漸延伸到瀝青面層，從而導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生反射裂縫，該裂縫呈現(xiàn)上小下大形態(tài)。荷載疲勞裂縫是由汽車在行駛的過程中發(fā)生的負(fù)荷使瀝青路面結(jié)構(gòu)性產(chǎn)生損傷所造成的裂縫，主要發(fā)生在車道輪跡帶處，該裂縫主要從瀝青下面層往瀝青上面層方向發(fā)展。溫度疲勞裂縫主要發(fā)生在早晚溫差比較大的地區(qū)，或是溫度變化相對(duì)頻繁且變化幅度相對(duì)較高，從而造成瀝青路面面層的溫度應(yīng)力趨于疲勞狀態(tài)，繼而對(duì)瀝青混合材料的拉升應(yīng)變極限值產(chǎn)生不良影響，同時(shí)隨著路面面層瀝青的逐漸老化，應(yīng)力松弛性能逐漸降低，從而造成瀝青道路路面出現(xiàn)溫度疲勞裂縫，該裂縫主要從瀝青上面層開始往瀝青下層延伸。各種各樣的裂縫都會(huì)降低瀝青路面的總體美觀度，同時(shí)如不及時(shí)修補(bǔ)，雨水容易從裂縫處滲入瀝青面層、基層及路基，造成嚴(yán)重的水損害現(xiàn)象。因此在施工過程中嚴(yán)格控制水穩(wěn)基層施工工藝，從而減少瀝青路面反射裂縫。

2.4 泛油

路面泛油是瀝青路面常見病害之一，瀝青路面在行車荷載作用下，瀝青從瀝青層內(nèi)部或下部逐漸向上轉(zhuǎn)移，使瀝青路面上展現(xiàn)出瀝青成分過高的現(xiàn)象稱為泛油。對(duì)瀝青道路路面在實(shí)際使用中的效果和作用產(chǎn)生不良影響，如果在瀝青混合料配制的過程中，沒有對(duì)配合比進(jìn)行嚴(yán)格把控，導(dǎo)致混合料中的含油量高于標(biāo)準(zhǔn)值，礦料級(jí)配偏細(xì)，瀝青混合料空隙率偏低，則會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際的施工過程中泛油情況較為明顯。

3 瀝青路面常見病害的改進(jìn)措施

3.1 車轍的改進(jìn)措施

目前中部沿海地區(qū)省國道路面的結(jié)構(gòu)多為瀝青路面，車轍是最嚴(yán)重最常見的病害之一。建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

1）加強(qiáng)指導(dǎo)性文件的深入研究。目前適用的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004，2005年1月1日實(shí)施，是針對(duì)指導(dǎo)全國瀝青路面施工的技術(shù)規(guī)范。中部沿海地區(qū)夏季長時(shí)間高溫冬季幾乎沒有嚴(yán)寒，具有交通流量大和重載交通多的特點(diǎn)。《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中要求改性瀝青軟化點(diǎn)不小于60℃，而夏季高溫時(shí)的路面溫度超過了70℃，若提高改性瀝青軟化點(diǎn)同時(shí)又要其它指標(biāo)性能符合規(guī)范要求，成本將大幅增加，根據(jù)中部沿海地區(qū)省國道路面所處環(huán)境和交通特性，深入研究瀝青路面和原材料能否適當(dāng)犧牲低溫性能，提高高溫穩(wěn)定性，在確保經(jīng)劑性的前提下保證瀝青路面的綜合性能。

2）在瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)采取車轍防控措施。對(duì)于半剛性基層瀝青路面而言，失穩(wěn)型車轍主要發(fā)生在瀝青面層，在設(shè)計(jì)上充分考慮夏季高溫、交通流量、重車交通量和行車速度，設(shè)計(jì)采用抗車轍性能較好的瀝青路面結(jié)構(gòu)層，瀝青上面層可以采用70℃1.0MPa條件下瀝青混合料車轍動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)指標(biāo)，中、上面層可以采用高粘度改性瀝青，或摻入高質(zhì)量的抗車轍劑，瀝青下面層采用改性瀝青，提高其瀝青路面抗車轍性能。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)重車專用道和道路交叉口進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，瀝青路面各層均采用高粘度改性瀝青或摻質(zhì)量較好的抗車轍劑，瀝青路面結(jié)構(gòu)層可采用SMA-13+SMA-20+AC-25C,或采用半剛半柔灌入式瀝青混凝土，提高瀝青路面抗車轍性能和使用壽命[3]。

3）在施工選材過程中采取車轍防控措施。選擇改性瀝青時(shí)，優(yōu)選SBS改性劑含量高、瀝青軟化點(diǎn)和瀝青動(dòng)力粘度較高的改性瀝青，提高瀝青混合料的抗車轍性能。同時(shí)優(yōu)選顆粒形狀和棱角性較好碎石，提高其骨架密實(shí)性和內(nèi)摩阻力，從而提高其抗車轍性能。

4）在配合比設(shè)計(jì)過程中采取車轍防控措施。施工單位委托檢測(cè)單位進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，與檢測(cè)單位充分溝通，詳細(xì)說明該工程的周邊條件、交通流量、重車交通量、重車專用道、以往主要病害等情況，使檢測(cè)單位在設(shè)計(jì)瀝青混合料配合比時(shí)充分考慮路面車轍情況，增加中間檔碎石用量，降低粉膠比，減少碎石公稱最大粒徑部分用量，設(shè)計(jì)骨架密實(shí)性混合料，提高瀝青混合料的均勻性和抗車轍性能[4]。

5）在施工環(huán)節(jié)采取車轍防控措施。在瀝青道路路面施工過程中，嚴(yán)格控制碎石針片狀和改性瀝青質(zhì)量，同時(shí)需要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格管控，確保施工人員可以進(jìn)行規(guī)范化的施工。在瀝青混合料初壓、復(fù)壓、終壓方面，施工人員需要認(rèn)真遵守操作流程的具體要求，提高壓實(shí)效果，在機(jī)械設(shè)備完成壓實(shí)工作以后，需要對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，確保路面壓實(shí)度和承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 水損害的改進(jìn)措施

水損害作為公路工程中瀝青路面的常見病害，需要對(duì)其問題的解決防范進(jìn)行詳細(xì)分析和探究，分析影響水損害的各個(gè)因素和環(huán)節(jié)，提高質(zhì)量意識(shí)?？梢圆扇∫韵聨c(diǎn)措施：1）對(duì)于粘附性不符合要求的碎石需摻入抗剝落劑，可采用摻入1%～1.5%的水泥或消石灰，提高其粘結(jié)力；2）嚴(yán)格按配合比設(shè)計(jì)瀝青用量進(jìn)行攪拌，確保瀝青膜厚度，提高抗水損害能力；3）采用質(zhì)量較好的改性瀝青，提高抗水侵蝕能力；4）嚴(yán)格控制原材料的針片狀和均勻性，細(xì)集料應(yīng)采用石灰?guī)r或其他堿性材料，提高瀝青混合料的密實(shí)度和均勻性；5）施工各個(gè)環(huán)節(jié)采取防離析措施，包括溫度離析、豎向和橫向級(jí)配離析，提高瀝青混合料的均勻性；6）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)碾壓管理，在不產(chǎn)生推擠的情況下盡量在溫度較高時(shí)碾壓，控制碾壓順序和碾壓遍數(shù)，不漏壓，提高現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度；7）橋面鋪裝嚴(yán)格控制平整度，避免橋面積水，從而產(chǎn)生水損害；8）嚴(yán)格控制下封層施工質(zhì)量，避免水滲入水穩(wěn)層；9）在碾壓過程中，壓路機(jī)會(huì)造成表面瀝青膜損傷，因此粘層油灑布數(shù)量要充足，起到修復(fù)瀝青膜和封水的良好效果。10）加強(qiáng)檢測(cè)和檢查管理力度，統(tǒng)計(jì)分析施工質(zhì)量，提高瀝青路面質(zhì)量[5]。

3.3 裂縫的改進(jìn)措施

裂縫作為公路工程中瀝青路面的常見病害，主要從反射裂縫和疲勞裂縫方面分析，反射裂縫主要從水穩(wěn)基層和下封層施工質(zhì)量入手，疲勞裂縫主要從瀝青混合料質(zhì)量方面入手，采用改進(jìn)措施，提高瀝青路面質(zhì)量，建議可以采取以下幾點(diǎn)措施：1）水穩(wěn)集料進(jìn)行合理分檔，確保級(jí)配穩(wěn)定；2）水穩(wěn)碎石嚴(yán)格控制風(fēng)化石、針片狀、吸水率、粉塵含量和均勻性；3）細(xì)集料嚴(yán)格控制粉塵含量和潔凈程度；4）水穩(wěn)混合料級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)增加中間檔碎石用量，提高其均勻性和骨架密實(shí)性；5）在滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求下降低水泥用量；6）應(yīng)采用二級(jí)拌和型水穩(wěn)拌合樓，提高水穩(wěn)混合料的均勻性和穩(wěn)定性；7）合理控制水穩(wěn)混合料含水率，避免水少而料干不好碾壓，水多而翻漿，同時(shí)根據(jù)運(yùn)距和天氣情況，合理調(diào)整水穩(wěn)混合料出場(chǎng)含水率；8）嚴(yán)格控制下封層施工質(zhì)量，減少水穩(wěn)裂縫反射到瀝青面層；9）對(duì)水穩(wěn)層已出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行合理處理，采用抗裂貼等措施，防止裂縫進(jìn)一步發(fā)展，反應(yīng)到瀝青面層；10）選擇質(zhì)量較好的改性瀝青，提高其抗疲勞性能；11）按配合比最佳瀝青用量進(jìn)行生產(chǎn)，嚴(yán)格控制瀝青用量，避免少油或多油，從而可以有效降低裂縫的出現(xiàn)概率；12）提高瀝青混合料的骨架密實(shí)性，提高其抗疲勞性能；13）在施工中應(yīng)當(dāng)做好接縫工作，防止出現(xiàn)裂縫遺留的問題；14）加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量管理，制定科學(xué)且合理的施工操作流程，使其規(guī)范化，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理[6]。

3.4 泛油的應(yīng)對(duì)措施

為了避免在瀝青路面施工的過程中出現(xiàn)泛油的問題，施工企業(yè)需要對(duì)路面施工進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，在預(yù)防泛油時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：1）嚴(yán)格按配合比進(jìn)行生產(chǎn)確保瀝青混合料中的油石比例處于適宜狀態(tài)，防止油量過大提高泛油的發(fā)生率；2）合理控制瀝青混合料空隙率，避免設(shè)計(jì)空隙率偏小而產(chǎn)生泛油；3）設(shè)計(jì)骨架密實(shí)性較好的瀝青混合料；4）在瀝青路面的后續(xù)施工過程中，需要格外注重瀝青混合料的整體性能，盡量選擇高質(zhì)量集料，如堅(jiān)硬度、表面粗粗超度、顆粒立方體程度等。5）若發(fā)現(xiàn)瀝青混合料因細(xì)料集中而出現(xiàn)離析的情況，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)處理，積極采取針對(duì)性的管理措施，防止在后續(xù)的施工過程中出現(xiàn)問題[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于瀝青路面在應(yīng)用過程中會(huì)受到多方面因素的影響，外因包括氣候、車輛荷載、慢速、重車專用道、交叉口、坡度等方面因素，內(nèi)因包括原材料、混合料、施工工藝等方面因素，因此針對(duì)中部沿海地區(qū)省國道瀝青路面常見病害問題，應(yīng)在設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)提出相關(guān)的改進(jìn)管控措施，確保瀝青路面的使用功能和舒適性滿足設(shè)計(jì)要求，延長使用壽命，確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>