瀝青路面病害及其影響因素

馬海龍，謝明達

(1.黑龍江省路捷交通設施有限公司;2.黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處)

瀝青路面病害及其影響因素

馬海龍1，謝明達2

(1.黑龍江省路捷交通設施有限公司;2.黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處)

介紹了瀝青路面病害及其影響因素。

瀝青路面病害;影響;因素

1 低溫開裂

黑龍江省位于東北亞中心地帶、中國大陸的東北端，是全國緯度最高的省份，屬于典型的中溫帶大陸季風氣候，夏季短促而炎熱、冬季漫長而寒冷，氣候條件比較惡劣(表1)。由于氣候因素導致的瀝青路面病害主要包括:低溫開裂、凍脹翻漿、凍融破壞以及高溫車轍等，因此深入分析黑龍江省氣候特征、明確設計參數對解決各種病害具有十分重要的意義。

低溫開裂是黑龍江省瀝青路面主要病害之一，其影響因素包括材料因素和氣候因素兩個方面。材料因素包括瀝青脆點、針入度指數、瀝青混合料的低溫勁度、瀝青用量以及瀝青層厚度等;氣候因素包括最低氣溫與降溫速率。從目前國內外的研究與應用來看，極端最低氣溫是低溫開裂設計的主要參數。

表1 黑龍江省主要氣象觀測站40年氣溫統計分析

2 水損害

瀝青路面水損害的關鍵在于表層透水與中下面層存水，從技術指標來看主要是空隙率的控制問題，但實際上隱含著高速公路瀝青路面設計原則與重大技術路線問題。

由于表面層抗滑與平整度的要求，往往采用開級配的混合料，這就為透水提供了內在條件，目前國內已不建議使用原AK(A或B)型抗滑級配，各地結合實際情況提出了AC-K型級配，如江蘇、山東以及哈雙路等，這種級配強調了連續密級配的空隙率要求，一般為2% ～5%;另一方面又通過調整粗細集料的比例提高路面的構造深度，滿足路面抗滑要求，這些級配的應用均取得了較好的效果。

從國內高速公路的調查來看，水損害有特殊性，首先中面層水損害嚴重;其次中面層的永久變形是車轍的主要來源。因此根據國內工程的經驗，建議將密實與抗車轍同時考慮，目前國內基本趨于中面層采用改性瀝青，建議使用骨架密實型級配。并在結構中強調防排水的必要性，這些措施為防治瀝青路面早期損害起到了重要作用。從施工上，目前也較為注重壓實度與路面功能的關系，注重施工各個環節的質量控制。

路面結構穩定性受道路凍深和路基凍脹的影響較大，而決定性的氣候特征參數是凍結指數。從凍結指數來看，黑龍江省屬于重冰凍地區，境內有南北兩大山區、東西兩大平原，中低山、丘陵占全省土地面積的47‰;臺地漫崗占14%;平原占39%。因此，黑龍江省大部分地區地下水位高，道路凍深大，在路面結構組合中必須考慮凍脹與防凍厚度要求。

從現在的路面結構來看，基本均滿足最小防凍厚度的要求，而對不均勻凍脹量的控制明顯不足，這也是路面產生早期縱向裂縫的主要原因。根據國內外研究成果來看，瀝青路面不勻凍脹量應滿足表2的要求。

表2 滿足路面結構要求的路基容許總凍脹值 mm

對現狀實際軸載譜以及變化規律進行深入的調查分析，結合未來區域經濟發展、路網情況和車輛載重等情況，科學預測，計算預期的車輛累計標準軸載次數，依此進行路面結構設計和厚度計算。

國外交通量的分級，多采用日平均貨車或大型車分級，如澳大利亞、法國、德國、日本等，也有用累計當量軸次(萬次)進行交通量分級，如美國瀝青協會AI、南非等，一般分為4～7級或更多。我國過去多以累計當量軸次(萬次)表征交通量的大小，鑒于考慮多種性能指標，以及對材料、混合料設計、結構設計等方面技術要求，有必要增加以貨車為主劃分交通量等級的方法。根據國家干線公路交通調查資料，經綜合分析，考慮我省汽車交通量構成比例，建議將我省交通量簡化為輕、中、重交通三個等級，經厚度計算檢驗，交通等級劃分對路面厚度計算的影響基本適當。

據調查重載、超載車多的公路，其輪胎接地壓強可達0.8～1.1 MPa，相應的接地面積也有一定增加。對運煤、運建筑材料的公路以及大型車輛為主的公路，設計人員要根據實測汽車的軸重、輪胎壓力、當量圓直徑資料，適當提高荷載參數。

交通量根據表3的規定劃分為三個等級。設計時可根據累計標準軸次Ne(萬次/車道)或每車道、每日平均大客車及中型以上的各種貨車交通量(輛/日/車道)，選擇一個較高的交通等級作為設計交通等級。

U416.217

C

1008-3383(2012)07-0009-01

2012-06-15

表3 高等級公路交通等級分級標準