瀝青混凝土路面病害的防治

閆東升

（焦作市公路管理局，河南 焦作 454000）

1 道路現狀

近年來，通過調查部分道路，發現瀝青路面的病害十分突出，許多問題涉及高等級路面。如焦桐高速焦作至溫縣段2005年通車，2007年就出現局部路段路面開裂、泛油嚴重，特別在彎道處路面標線扭曲變形；S238線常付公路常平至孟州段2007年通車，2008年發現路面局部出現裂縫、擁包；S237 大練線博愛至焦作段2007年底通車，2008年9月份觀測發現泛油嚴重，局部有擁包現象，橋面鋪裝段局部拉開推移。焦作至修武公路、207國道孟州段，焦作市區許多市政道路、一級公路也均有上述病害出現，有的地段還十分突出。

2 病害產生的原因分析

2.1 設計規范存在的問題

目前，柔性路面國家設計規范仍然采用彎沉值控制，并以黃河JN 150 為標準荷載，作為設計參數，使用年限采用累計折合成標準荷載次數作為控制指標，而對重型車輛，特別是超重型車輛對路面結構強度的影響卻沒有過多過細的理論保證。規范中的折算系數并沒有考慮路面承載極限能力，雖然現在國內許多路面方面的專家也探討這一問題，并有專家寫文章進行論述，但國家規范并沒有修改，設計時仍然要使用目前頒布的規范，一旦超出極限荷載的行駛，將導致路面上，超重型車輛，特重型車輛隨處可見。因此國家應對現行的設計規范進行一定的修改。

2.2 瀝青質量問題

由于近幾年交通作為國家基礎設施重點投資，全國各地二級公路、一級公路、高速公路、城市道路，開工項目很多，而建設資金又有限，因此，在道路結構層的厚度設計、材料的采用上本著經濟適應的原則，對交通量的變化、公路的使用年限并沒有重點研究。像高等級瀝青路面，許多省市采用的是上面層使用進口瀝青，而中面層、下面層則采用國產瀝青。就國產瀝青而言，能達到規范要求的廠家并不多而且生產瀝青的數量有限，不可能滿足國內建設規模的需要。作為建設單位和設計單位十分清楚這一情況，但從節省資金的角度來看只能勉強采取這一方法。

2.3 透層油、黏層油對路面的影響

為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青混凝土本身層與層之間具有良好的結合性，灑一定數量的透層油和黏層油是十分必要的。然而，在施工當中透層油一般按1.2kg/m2，由于目前高等級道路大部分采用二灰碎石或水泥穩定級配碎石，滲透性能均比較差，加上局部擠壓平整度差，經常有透層油窩積現象。此外，黏層油設計一般要求0.8kg/m2，而施工單位也好，監理工程師也好，并沒有考慮黏層油對瀝青混凝土油石比的影響，現在我們不妨簡單地計算一下：

黏層油按乳化瀝青考慮，瀝青與乳化劑及水的比例取50：50，按0.8kg/m2用量。瀝青含量則為0.4kg/m2。瀝青面層按4cm、重度按2.42kg/m3，則每平方米瀝青的質量為 4 ×1000 ×2.42kg/m3＝96 800kg。油石比增加量則為：400 ÷96 800＝0.4%。瀝青面層油石比按5.1%考慮，則0.4kg/m2瀝青用量增加了7.8%。以上兩個方面說明了有些高速公路局部路段油石比顯然過大，這是導致路面發軟，出現扭曲、推擁的原因之一。

2.4 氣候的影響

近年來，由于溫室效應影響全球，在我國也不例外，氣溫提高氣候反常。北方氣候發生顯著變化，冬季氣候變暖，夏天持續高溫的時間增長。由于氣溫的提高，而導致瀝青軟化點的不適宜，是否應降低標號，這也值得考慮。

2.5 瀝青混凝土配合比設計存在的問題

瀝青混凝土配合比設計按規范要求應經過四個階段，即目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段和拌試鋪階段。這四個階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的干脆憑經驗進行施工，因此，從理論和實踐來講存在較大偏差，從而導致瀝青混凝土內在質量存在先天不足。另一方面由于目前國家現狀所致，高速公路工期較短，加上標價偏低，碎石料場不規范，大多地材都由個體企業承擔，料場分散，設備落后，材料的均質性、穩定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣作了篩分分析并符合要求，在施工過程中也檢測并調整配合比，但由于變化大、差異性大，不可能做到十分準確，油石比級配都在變化，這也是導致路面出現一些常見病害的原因之一。

2.6 瀝青混凝土拌和溫度的控制

瀝青混凝土拌和溫度的控制，從規范角度控制比較嚴格，對石油瀝青拌和出廠溫度要求120～165℃。而實際上有些施工單位和個別商品瀝青混凝土廠家，在拌和溫度控制方面不是那么嚴格，時高時低很不穩定，有的瀝青混凝土拉到工地測量將近180℃，而有時不足110℃。溫度過高可能導致瀝青變質，沒有黏性使瀝青混凝土松散；溫度過低，瀝青混合料拌和不勻，影響級配。這些也是導致瀝青路面有時局部松散的一個原因。

2.7 瀝青混凝土的攤鋪

瀝青混凝土的攤鋪目前國內問題比較大，總的來說走兩個極端：一方面調整公路攤鋪要求，全斷面攤鋪設備如ABG或費格勒2000 型；另一方面個別地(市)交通部門用的還是20 世紀80 至90 年代的攤鋪設備，面過窄，沒有自動找平系統，完全憑經驗憑操作人員的感覺進行施工。事實上調整公路攤鋪，有些監理工程師對雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪，只考慮到橫坡容易常握并消除了縱向接縫，所帶來的弊端卻是顯而易見的。首先，由于攤鋪斷面寬，瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側由于距離大必然產生離析，這種離析改變了瀝青生產配合比。其次由于熨平機從機芯向兩側懸臂較長，隨著攤鋪次數的增加產生變形，對路面橫坡的控制也有較大影響。此外，由于全斷面攤鋪需要較大拌和能力，當拌和站較小時，容易造成攤鋪機時開時停使路面難以控制。

2.8 施工過程中的路面污染

當前許多公路投標項目劃分太細，導致在同一路段上施工單位較多，加上工期較緊，平行作業，相互影響，如在瀝青混凝土攤鋪底面層中層時，中基施工單位要刷邊坡、挖邊溝，其他路段的車輛也要通行，導致路面污染嚴重，從而使路面上層鋪設，層與層之間的黏結受到影響。特別是當瀝青面層較薄時，在車輛調整行駛荷載作用下，瀝青路面產生脫落、推擁、扭曲裂縫，我們常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。此外，路面鋪設完后其他作業工序的機械，包括交通工程、中央分隔帶、路基填土，在上面停留后溢出柴油使路面污染，嚴重的地方，造成路面局部松散、剝落。

3 路面病害的防治

3.1 設計規范的修改

從目前的設計規范來看，在車輛荷載等換算方面可能有較大的偏差。特別是應考慮特大型車輛荷載對路基路面所產生的影響，其換算關系不是簡單的倍數關系，在這方面要引進部分省(市)科研機構或引進國外科研機構的科研成果，并將提供的一些參數進行修訂。

高等級公路在選擇標準方面應有嚴格的要求，路面結構層承載能力要適應當前和設計年限內交通發展的需要，不能片面追求路面的里程量，而降低路面標準。在這方面應進行科學的比較，有的調整公路通車不到三年，大面積返工。究其原因：一方面是為了省錢用國產瀝青替代進口瀝青；另一方面結構層的設計偏薄，路面基層、底基層滿足不了行車荷載的作用，因此，在這方面應計算一下是一次到位好，還是為了節省點錢多修幾公里路好，從綜合效益來看，由于節省資金造成的路面破壞遠比多修幾公里路所生產的經濟效益大得多。

3.2 施工質量控制

優秀的設計、合理的工期是修筑高質量公路的基礎，而科學施工則是高質量的保證。材料的選配，特別是集料場應固定，選能保證施工進度的廠家供料，使材料級配始終處于受控狀態，不能偏離級配中線太遠。瀝青的選用十分關鍵，要挑選符合各項規范要求的瀝青，特別是對瀝青針入度、延度指標必須嚴格把關，因此，瀝青標號宜選擇在規定范圍內的低標號瀝青。此外，透層油、黏層油瀝青應采用與瀝青混凝土用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應考慮黏層泛油時對其的影響。

在瀝青混合料配合比設計上，要特別重視，除了常規的幾組馬歇爾試驗外，還應增加抗車轍的動穩定度試驗，并衡量是否滿足規范要求的條件。

瀝青混合料拌和時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按規范要求進行，合理安排工期，避開不利天氣施工。

從施工機具來講，拌和能力，攤鋪機碾壓機具必須配套，攤鋪機應選擇兩臺前后錯開同時施工而少采用全斷面攤鋪機，注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。瀝青混凝土施工期間，交通管制必須有專人負責禁止非施工車輛上路，防止上路機械漏油，保持路面干凈整潔。

4 結語

總之，瀝青早期病害的產生有多方面因素，無論是設計方面、施工方面還是政府的行為都直接影響到瀝青混凝土面層的質量。鑒于目前瀝青混凝土路面病害早期化的特點，在優化設計的同時，更為重要的是應加強施工管理、提高現場施工質量，規范施工，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時，延長使用壽命，提高投資效益。

[1]雪繼超，翟志勇.瀝青混凝土路面病害處治中新材料、新技術的應用[C].土木建筑學術文庫(第 13 卷)，2010，07，01.

[2]冒松林.高等級道路瀝青混凝土路面病害原因分析[J].經營管理者，201，05，05.