干線公路改建工程瀝青路面早期推移破壞技術研究

劉海霞 盧來運 郭在清

（1.河南鵬程路橋建設有限公司，河南 焦作454000；2.焦作市公路管理局，河南 焦作 454000）

省道S104鄭常線是焦作市通往省會鄭州的唯一干線公路，也是晉東南等晉煤外運直達鄭州及我國東南地區最便捷的大通道，日交通量達一萬多，其中很大比例是大型煤炭運輸車輛，超載、超限車輛比比皆是，一百多噸的煤炭，水洗砂重載車輛屢見不鮮，道路損壞現象十分嚴重，屢修屢壞，嚴重影響了當地的經濟發展及外部形象。

1 瀝青面層早期推移破壞成因分析

瀝青路面產生推移破壞的因素是各方面的，我們跨越從內因外因兩個方面著手進行分析［1］。

1.1 重載、超載車輛對瀝青路面推移破壞的影響

標準軸重100KN的輪胎壓力為0.7MPa，軸重達到180KN時，輪胎壓力達到1.26MPa，路面輪隙彎沉增大了1.8倍。車流量中含有20%的輪胎壓力為1.0MPa重車時，將造成路面彎沉增加1.43倍，面層疲勞壽命縮短80%，車轍量增加2.3倍，路表彎沉對車輛軸載變化是相當敏感的，輪重增加一點，需大幅增加路面結構層厚度與整體剛度以保證彎沉。在瀝青路面運行早期，瀝青混合料中的顆粒構成尚不穩定，處于微移階段，瀝青路面結構層的抗彎拉強度及抗沖擊強度均沒有達到最佳值［2］。而早期重型車的通行使結構層的拉應力遠遠大于瀝青面層的抗彎拉強度，推移破壞便不可避免的發生了。

1.2 行車過程對路面推移破壞的影響

現場調查表明，推移病害大多出現在路口及車道變窄處，在這些路段，減速、剎車、起步交替出現，反復作用在路面上，導致路面剪切力偏大，當剪切力大于路面結構層的黏結力時，推移破壞就會嚴重。

1.3 路面基層對路面的影響

1.3.1 路面基層強度對路面的影響

路面基層強度越高，則剛度也越高。從彈性模量看，雖然瀝青面層彈性模量大于基層彈性模量，但由于瀝青面層比基層薄得多，導致瀝青面層的結構剛度小于基層的結構剛度，形成了倒掛現象，面層越薄，剛度差越大，結構越不穩定，當然路面基層的強度也不能過低，如果路基強度越低，路基的彎沉值較大，在有重載車輛通過時，由于路基強度不足，路床剛度小于重車作用于基層、底基層所產生的極限應變，從而使基層、底基層板體遭到破壞，使面層產生過大的下沉變形，若此時遇到制動剎車情況，瀝青路面很容易產生推移破壞。

1.3.2 路面基層表面質量對路面的影響

路面基層與面層結合是否緊密對面層底面拉應力有很大影響，在相同荷載作用下，面層與基層的接觸面呈滑動狀態時面層底面的拉應力要比接觸面呈連續狀態時大2～3倍，在路面基層施工過程中，如果混合料含水量較大或偏細，則在碾壓過程中使基層表面出現灰漿，形成光滑的表面層，降低了路面面層與基層之間的摩擦系數，容易在行車過程中出現路面推移破壞。

1.4 透層油施工質量對路面推移破壞的影響

1.4.1 透層油施工質量

透層油噴灑施工前基層表面的浮料清掃不徹底，基層與面層之間就形成浮料夾層，增大了推移的可能性，透層油噴灑量不足或噴灑不均勻，不能起到良好的黏結作用，噴灑后不能有效控制車輛通行則容易卷起帶走已噴灑的透層油以致降低透層油的黏接質量，也容易出現推移破壞。

1.4.2 透層油的質量

黏度是透層油的重要控制指標，當透層油黏度過小時滲透效果較好，深度可達1cm以上，但對基層表面的固結效果較差，起不到基層與面層的黏結作用，當透層油黏度較大時，則滲透效果較差，達不到規范要求的5mm滲透效果，也起不到基層與面層的黏結作用。

1.5 瀝青面層原因導致的推移破壞

1.5.1 瀝青混合料級配不良造成的推移破壞

瀝青混合料中瀝青含量的多少，礦粉摻量的多少以及各種礦料的配比組合直接影響瀝青混合料的穩定度、流值、空隙率等指標，而這些指標的變化又直接影響瀝青路面的使用性能，在瀝青混合料中礦粉用量一般只有百分之幾，但其他骨料卻能占到80%以上，礦粉用量不是導致地表面積減少，形成的結構瀝青所占瀝青的比例也就越少，瀝青混合料的黏聚力也越差，從而嚴重影響了瀝青混合料的抗剪強度，再者，瀝青混合料級配不理想，沒有形成骨架結構，抗變形能力差，使基層、面層之間摩擦系數小，抗剪強度較低，從而導致推移破壞的可能性增大。

1.5.2 瀝青面層厚度不足導致的推移破壞

如果瀝青面層結構層厚度偏薄，能夠在抵抗車輛磨耗，增強路面防水性、平整度減少揚塵，減小噪音等方面起到良好的作用，但在提高路面強度、提高結構穩定性方面顯得不足，從剪應力沿路面結構厚度分布來看，層間剪應力隨著面層厚度的增大而逐漸減小，面層偏薄，層間剪應力較大，很難抵抗重交通重載車輛的剎車、起步的反復沖擊，極易撕裂推移。

1.5.3 瀝青面層施工環節導致的推移破壞

瀝青面層施工環節涵蓋瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪以及碾壓等多個工序，混合料拌和質量的好壞是瀝青混凝土路面質量好壞的關鍵因素之一，原材料規格不規范，生產配合比設計形同虛設，混合料粗細集料及瀝青含量不均勻，細集料集中的部位空隙率小，瀝青含量高，粗集料不能直接嵌鎖形成骨架，容易導致路面推移破壞，瀝青混合料在運輸、攤鋪過程中也容易造成混合料離析，粗細集料分布不均勻，為瀝青路面早期推移破壞種下隱患［6］。

2 瀝青面層早期推移破壞防治措施

針對瀝青面層早期推移破壞的成因，采用有效的防治措施是根治推移病害的有效措施。

2.1 加強路政管理，有效控制超限、超載，尤其是超載率多的大噸位車輛。

2.2 合理安排工期，優化組織設計，盡量做到封閉改造施工，尤其是限制超限、超載車輛通行，避免上面層瀝青混凝土未及時施工時，下面層由于單層厚度不足以抵抗超載大噸位車輛的荷載造成的推移破壞。

2.3 把好路面基層施工質量關，既要保證路面基層的剛度與強度，又要保證路面基層的平整度和粗糙度，合理選用路面基層結構形式，做到平而不光。

2.4 加強透層油的生產質量和施工質量控制，做到黏度適當，噴灑均勻，嚴格控制噴灑透層油后的基層上車輛運行。

2.5 改善瀝青混合料的材料和級配，合理設計路面結構，保證瀝青面層的厚度和密實度，通過粗細集料的調整增大瀝青面層的穩定度，增大瀝青面層抗滑移能力。

3 結語

瀝青路面推移破壞的原因是多方面的，也可能是多個因素共同作用的結果，但只要認真分析，嚴格執行施工規范，加強施工現場質量控制，切實抓好施工中的每個環節，做好設計，路政等相關部門的工作，瀝青路面的推移破壞是完全可以有效控制的。

［1］靜偉.農村公路瀝青路面的推移破壞［J］.河北交通，2014（2）:12-15.

［2］曹煒庸.石家莊市二環路瀝青路面病害分析［J］.河北交通，1999（2）:51.