提高瀝青路面使用性能的技術措施

張　妍

摘要：隨著路面技術的發展，我國路面施工工藝水平也普遍提高，有許多竣工路面工程的平整度能達到0.6以內。但是我們也注意到，有許多高速公路路面在通車一年后平整度衰減很快，有的通車時間不長就出現了橋頭跳車和路面早期破壞，有的通車幾年就不得不進行翻修罩面，使用性能也大大降低，達不到設計的要求。這就給我們提出了如何避免或延緩路面破壞，提高路面使用性能的問題。

關鍵詞：瀝青路面；使用性能；技術措施

車輛是行駛在路面表面的，車輪與表面直接接觸，路面的綜合質量通過表面層反映出來。例如路基沉陷、不均勻沉降和底層裂縫，最終都會反映到路面表面，間接影響路面的使用性能，表面層則直接造成對使用性能的影響。要提高路面的使用性能，必須從優化路面結構體系、合理使用材料和提高施工作業水平等幾個方面，以及避免橋頭跳車、確保橋面鋪裝質量、處理好伸縮縫等另幾個方面尋求解決辦法。

1目前瀝青路面設計中的問題與技術改進措施

1.1瀝青路面設計不宜過于追求理論計算的精確性

瀝青是一種典型彈-粘性材料。瀝青在低溫（高粘度）及瞬時荷載作用下，彈性形變占主要地位；而在高溫（低粘度）及長時間荷載作用下，瀝青的形變主要是粘性的；而在負溫（-5℃以下）狀態下，瀝青又表現出一定的脆性，有試驗證明，在這種情況下，用子彈射擊瀝青，瀝青脆裂結果與玻璃破碎的情況很相似。因為瀝青具有上述特性，所以瀝青混合料的特性與溫度有很大的關系，其強度和模量都隨溫度升高而急劇下降，它既不是彈性材料，也不是塑性材料。荷載作用時間和氣候對其性質也有影響。在正溫度狀態下，瀝青砼表現出一定的粘彈性；在負溫狀態下它具有一定的彈性。例如，在50℃時，瀝青混凝土試件的強度為1MPa～3MPa；而在-35℃時，其抗壓強度高達18MPa～23MPa，此時的強度接近水泥混凝土的強度。而且，溫度變化對瀝青砼的變形性能影響也很大。瀝青砼是最復雜的建筑材料之一。因此，瀝青砼路面設計時，都要進行條件假設，在這種情況下，運用任何理論計算的結果都只能做參考，過細的設計和過于重視設計是不必要的，重要的是通過實踐檢驗。

1．2半剛性路面有不可忽視的蔽病

半剛性路面具有明顯的優點。但是也有不可忽視的蔽病，就是半剛性材料易產生干縮裂縫。半剛性材料還容易產生溫度裂縫。從已建成的高速公路來看，半剛性材料不產生裂縫是不太可能的，國內的研究資料證明了干縮裂縫對其承載能力不會產生什么影響，但是由于裂縫的存在，給水浸入路基提供了通道，對路面的外觀和耐久性產生很大的影響，路面的使用性能也大大降低。

柔性路面與半剛性路面相比較，最大的優勢在于柔性路面的基層和底基層沒有裂縫產生，結構層整體水密性好。缺點是造價高。其典型結構為：面層為12～17cm的瀝青砼；基層采用瀝青穩定碎石，厚度15～20cm；底基層為30～40cm的級配碎石層，其強度的產生靠粒料之間的嵌鎖原理和密實原理形成。這種結構我國高速公路還未采用，應該在一定范圍內先進行試用，然后在總結試驗路的基礎上，提出符合我國實際的柔性路面典型結構體系，為進

一步提高我國路面技術探出新的發展途徑。

2合理選擇和提高路面建筑材料的性能

2.1提高瀝青結合料的性能

瀝青面層的低溫裂縫和溫度疲勞裂縫，以及在高溫條件下的車轍深度、推擠、擁包等永久變形都與瀝青有很大的關系。不同的瀝青，面層的裂縫率有很大的差別，其差別能達到10倍以上，最大可相差20倍。改善瀝青的溫度敏感性、低溫穩定性和流變性對提高混合料的高溫和低溫力學性質效果非常顯著，瀝青性能改善對提高路面長期使用性能有著非常重要的作用。改性瀝青的優越性突出表現在使軟化點大幅度提高的同時，又使低溫延度明顯增加，感溫性得到很大改善，不僅高溫穩定性大幅度提高，而且低溫性能也同時改善，并且彈性恢復率特別大，所有指標都有明顯提高，這是非常難得的。

提高瀝青性能，首先要控制瀝青的含蠟量。資料顯示，含蠟量愈小，瀝青的路用性質就愈好。

選用普通瀝青采用傳統措施要同時提高混合料的高溫穩定性和低溫抗脆裂性能幾乎是不可能的。這時，就必須開辟其他途徑，如使用改性瀝青來達到上述目的。

2.2 提高集料的質量

碎石質量從料源抓起，注意選擇好軋石機械，采用二次破碎工藝進行碎石加工。先采用鍔式軋石機進行破碎，然后再采用錘式或反擊式軋石機進行第二次破碎以減少針片顆粒。片石要選用無風化，無表土的清潔片石，不要將風化石和山皮土投入軋石機內。篩孔的尺寸應與要求碎石的最大粒徑相匹配。石料如果由多家軋石場供應，要保證料源一致，統一軋石機、篩分設備和篩孔尺寸，有條件的項目，應統一組織加工，避免從社會上多個大小軋石場收購碎石。

軋好的碎石要分開堆放，并做好防塵保護，保持碎石清潔。 進場材料要按規范進行檢驗，盡可能加大抽檢密度，不合格的材料堅決退場。堆場要進行場地硬化，避免將堆場的土混入碎石中。不同規格的料堆間設置隔離墻，以免不同規格碎石混雜一起。料堆要有明顯標示，防止上料時裝錯料。

2.3提高瀝青混凝土面層的使用性能

瀝青混合料的性能要求往往是矛盾的或相制約的，照顧了某一種性能，很可能會降低另一方面的性能。這里最突出的有以下兩對矛盾：

第一是高溫穩定性和疲勞性能與低溫抗裂性能的矛盾。為了提高高溫抗車轍能力，應盡量采用粗級配，增加集料數量，減少用油量，采用粘稠度小的瀝青，但這樣的混合料低溫很容易開裂，疲勞性能差；而為了提高耐久性和低溫抗裂性能，則要近可能使用粘稠度大的瀝青，而且要增加用量，用細集料、密集配混合料，但這樣到了夏天很容易產生泛油和車轍病害。

第二是路面表面特性和耐久性的矛盾。要求抗滑性能好，不濺水，雨霧小，噪音輕，必須提高表面粗糙度，采用構造深度大的粗集料、開級配或半開級配的瀝青混合料。但是這樣的混合料空隙率必然較大，而孔隙率大的混合料空氣接觸面大，老化快，耐久性差，耐疲勞性能差；為了提高耐久性，就要采用較小空隙率的混合料。

3提高路面使用性能的其他技術措施

3.1加強路面施工作業質量控制

施工作業質量控制，在提高路面使用性能方面是最為重要的。其原因是結構層設計、材料的選擇等方面的因素，雖然對路面使用性能的提高有影響，但是設計和材料的選擇一旦原則性的問題確定后，實施起來不容易有大的偏差。而施工作業既涉及到人的因素，又與機具的性能有很大的關系；施工又是露天作業，受到氣候和環境的影響；人的因素又與知識技能水平 ，甚至情緒的變化而有所不同。因此，可變因素多。

在質量控制中，平整度和壓實度的控制是最重要的，也是影響使用性能的兩個關鍵。現場孔隙率應不大于6%,壓實應不大于98%。在這種情況下，即使考慮局部偏差，實際空隙率也不會超過7%。

3.2避免橋頭跳車

橋頭跳車現象在高等級公路中非常普遍，有些高速公路橋頭跳車到了影響行車安全和舒適性的嚴重程度，這也是一直困擾廣大工程技術人員的難題之一。解決好橋頭跳車問題，對提高路面使用性能的提高起著十分重要的作用。

根據橋頭跳車產生的原因分析，人們采取了提高土基承載力、修建搭板、充分壓實填料、保持排水通暢、土方填筑與路面鋪筑間歇充分的時間間隔等措施。

國內的研究表明，回填土中摻入6%的石灰即可大大提高土的抗變形能力。因此，目前高速公路上使用石灰土做為回填材料是可行的。

3.3處理好伸縮縫

伸縮縫是橋梁與路堤引道連接的紐帶，其型式和安裝質量的好壞，直接關系到行車的舒適性和橋梁的耐久性。而在使用過程中，安裝質量對行車的影響最直接，最關鍵。安裝工藝合理，施工控制嚴格，安裝的伸縮縫平整。顛簸則影響行車舒適性和行車安全，也影響橋梁的使用壽命。