瀝青路面常見質(zhì)量病害的成因及預(yù)防措施

王建昕（廈門中平工程監(jiān)理咨詢有限公司，福建　廈門　　361000）

瀝青路面常見質(zhì)量病害的成因及預(yù)防措施

王建昕
（廈門中平工程監(jiān)理咨詢有限公司，福建廈門361000）

摘要：瀝青在當(dāng)前公路建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用，瀝青路面的強(qiáng)度、韌度、耐水性、持久性都比普通公路優(yōu)越，值得推廣應(yīng)用，本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)心得，主要介紹了瀝青路面中常見的一些病害，并且對如何能夠盡量避免出現(xiàn)病害和病害的預(yù)防進(jìn)行闡述，希望能夠?qū)I(yè)內(nèi)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；病害；質(zhì)量

隨著人們的生活水平日益提升，我國交通建設(shè)力度加大，尤其是在公路建設(shè)方面，諸多施工單位已將焦點(diǎn)聚集在了公路建設(shè)上。但因施工隊(duì)伍的技術(shù)能力差，施工單位高級領(lǐng)導(dǎo)者管理能力不足，我國公路建設(shè)出現(xiàn)了諸多問題。當(dāng)前，瀝青公路已經(jīng)成為我國的主要交通道路。同時(shí)，因?yàn)r青路面在施工過程中容易受到多方面因素的影響，產(chǎn)生多種路面病害，例如原因?yàn)椋簶蝾^跳車、路面坑洞、裂縫、平整度、車轍、積水等，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用壽命，對通行車輛的安全也產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。因此，要加強(qiáng)對瀝青公路路面的防治工作，將瀝青路面病害的威脅程度降到最小。

圖1　原因分析

一、早期反射裂縫

在公路建設(shè)過程中，因使用的施工技術(shù)不恰當(dāng)，導(dǎo)致公路建成后出現(xiàn)表面裂縫的現(xiàn)象；此外，長久失修的老公路因受到大車重壓，亦或是人為機(jī)械破壞，以網(wǎng)狀型向四周破裂，進(jìn)而使公路產(chǎn)生縱向或者橫向的裂縫。這兩種裂縫，我們均統(tǒng)稱為反射裂縫。反射裂縫形成后，將大大降低本有的承壓能力，高而重的行車經(jīng)過時(shí)，極容易受到地面塌陷傷害。更值得注意的是，反射裂縫形成后，修復(fù)速度慢，且修復(fù)難度大，極易促發(fā)交通堵塞現(xiàn)象。因此，在建造公路時(shí)，施工單位必須要嚴(yán)格監(jiān)督每一道施工環(huán)節(jié)。

1形成原因

公路建造過程中，因受到半剛性基層施工影響，無法完全顧及所有的施工面，導(dǎo)致基層出現(xiàn)明顯的裂縫；此外，施工單位不重視新建路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，任意放縱路面受天氣影響，進(jìn)而使路面產(chǎn)生干縮或溫縮現(xiàn)象，基層裂縫形成；而施工地帶土質(zhì)差，整個(gè)路基出現(xiàn)明顯不均勻情況，也會(huì)使路面出現(xiàn)路床裂縫。

2預(yù)防措施

為了防止半填半公路段出現(xiàn)早期反射裂縫，在建設(shè)路堤時(shí)，施工單位應(yīng)派遣專員在穩(wěn)定坡面上仔細(xì)清除粘附路面上的草皮、樹根等障礙物，并適當(dāng)?shù)貥?gòu)建大于或等于1平方米的小型分層臺階，保障公路基底涂層堅(jiān)實(shí)不易受損。同時(shí)，在臺階平鋪完成后，施工單位要積極采用壓路機(jī)的碾壓作用，使路面在保障正常排水的情況下，其他區(qū)域能夠被有效夯實(shí)。

部分公路建造區(qū)域通常會(huì)出現(xiàn)土質(zhì)差的地段，若監(jiān)察不到位，施工技術(shù)差，極容易使公路路面出現(xiàn)早期反射裂縫。對此，施工單位在公路建造前應(yīng)積極邀請公路勘察單位與設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場查看，并針對地段土質(zhì)情況及其他影響因素做好及時(shí)預(yù)防措施，如采用換填技術(shù)、增加加固措施等。而在公路建造完成后，檢測部門還需針對該地段進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

如果施工地段采用的是半剛性基層，為了保障基層安全，防止裂縫出現(xiàn)，施工單位應(yīng)派遣專員定期抽檢或詳細(xì)檢查每一款施工材料，充分確保施工材料達(dá)標(biāo)；在材料充足的情況下，監(jiān)理師要督促施工單位使用合理配比的水泥，并及時(shí)做好防干縮與防溫縮的舉措，使每一個(gè)基層路面都不會(huì)過分潮濕或干裂，由此保障公路通行安全，強(qiáng)化公路交通管制能力。

在施工材料達(dá)標(biāo)的情況下，施工單位必須要嚴(yán)格設(shè)計(jì)瀝青的混合料物配比，防止混合物料過分稀釋，施工后無法粘合，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)并擴(kuò)展。同時(shí)，適當(dāng)?shù)貙π落伒臑r青路面進(jìn)行碾壓，使混合物料能夠充分滲透，提高路面堅(jiān)實(shí)度，減少早期反射裂縫。

圖2　嚴(yán)重的車轍

二、瀝青路面松散類病害

1形成原因

瀝青公路面出現(xiàn)松散主要是由瀝青路面混合材料粘性不足導(dǎo)致的。通常，瀝青公路面的松散面積大于0.1㎡。相比較早期反射裂縫，地面松散對路面行車安全將產(chǎn)生直接傷害。而且，這種危害現(xiàn)象遍及整個(gè)瀝青公路面，亦或是局部瀝青公路面。一般而言，當(dāng)路面某個(gè)地段出現(xiàn)明顯的車輪痕跡時(shí)，說明該區(qū)域出現(xiàn)了嚴(yán)重的瀝青路面松散現(xiàn)象。之所以為出現(xiàn)瀝青公路面松散情況，主要是公路施工時(shí)，使用的瀝青混合料中含有較多的風(fēng)化顆粒。當(dāng)雨水或地表水侵潤這些風(fēng)化顆粒時(shí)，顆粒被迫流失，路面堅(jiān)實(shí)度下降，加之輪胎重壓，松散的瀝青混合料進(jìn)一步碎化流失。這也導(dǎo)致瀝青路面在無法承壓時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的松散類危害。除此之外，當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)大約0.1㎡脫皮面積時(shí)，瀝青路面在水的傷害下將發(fā)生嚴(yán)重的松散現(xiàn)象。

圖3　路面嚴(yán)重變形

2預(yù)防措施

當(dāng)瀝青路面無任何貧油現(xiàn)象時(shí)，施工單位可在高溫天氣的情況下向?yàn)r青地面撒一些具備粘附性的嵌縫料，并在掃帚均勻清掃的情況下使嵌縫料逐步進(jìn)入到路面松散處，強(qiáng)化路面硬度。如果出現(xiàn)大面積的麻面，建議采用高粘附性的瀝青，并撒入顆粒較大的嵌縫料，進(jìn)而有效充實(shí)路面松散處，強(qiáng)化路面硬度。值得注意的是，部分公路路面中通常會(huì)包含一定量的、可降低瀝青與嵌縫料粘附性的酸性石料，導(dǎo)致公路路面裂縫頻頻出現(xiàn)。因此，在強(qiáng)化公路硬度時(shí)，應(yīng)盡量剜除這些酸性石料。

三、裂縫

當(dāng)前，大部分公路都是用瀝青材料建造的。而用瀝青材料建設(shè)公路，又容易使公路面出現(xiàn)裂縫。因?yàn)闉r青路面長期受雨水或其他水分浸泡時(shí)，路面的含水量將日益提升，進(jìn)而逐步軟化瀝青公路的路基。當(dāng)行車重量過大重壓路基時(shí)，路面會(huì)出現(xiàn)裂縫甚至是塌陷。

1產(chǎn)生原因

（1）任何公路都必須要有堅(jiān)實(shí)的地基，才不至于使路面出現(xiàn)裂縫情況，尤其是在大彎道的U型地帶，車轍和沉陷等危害極易出現(xiàn)；（2）由于瀝青地面長期承受重量級行車重壓，使得路面材料本有的彎拉強(qiáng)度降低，進(jìn)而逐步引發(fā)路面塌陷或出現(xiàn)彎拉裂縫；（3）公路建造材料，如瀝青等逐步老化，材料本身的的變形能力大大減弱，導(dǎo)致路面容易出現(xiàn)龜裂情況；（4）建造公路時(shí)，施工單位未對路面地基做好合理設(shè)計(jì)、路面施工時(shí)也缺乏合理的材料配比，進(jìn)而導(dǎo)致路面荷載能力下降，裂縫出現(xiàn)；（5）受溫度影響，瀝青路面出現(xiàn)不同程度的收縮，導(dǎo)致材料的抗拉強(qiáng)度被破壞，路面出現(xiàn)明顯的橫向和縱向裂縫；（6）公路設(shè)計(jì)時(shí)在不明確地形的情況下未設(shè)計(jì)合理的排水管道，導(dǎo)致路面排水不暢，積水長期浸潤瀝青材料，尤其是在冬天寒冷時(shí)，路基凍脹現(xiàn)象明顯，承壓力下降，路面極易出現(xiàn)裂縫。

2預(yù)防措施

（1）及時(shí)處理瀝青路面出現(xiàn)的局部或全部的輕微裂縫情況，如采取刷粘稠液增強(qiáng)瀝青材料的粘合度等，提高瀝青材料粘合性；（2）判斷裂縫是橫向收縮還是縱向收縮，適當(dāng)處治橫縱向裂縫寬度；（3）對因路基強(qiáng)度的差、混合材料粘度不足引發(fā)的裂縫，先做好基層處治，而后重新鋪設(shè)新的瀝青路面；（4）施工單位在建造公路面時(shí)要保障瀝青混合料的各種原料配比是合理的，且溫度不會(huì)過低也不會(huì)太高。

表1　硬質(zhì)瀝青抗車轍效果

四、瀝青路面的車轍

公路路面長期受到高負(fù)荷行車的重壓，路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料被迫移位，促使路面各處材料的積累量不同，進(jìn)而形成了明顯的車轍。車轍出現(xiàn)后，公路路面會(huì)出現(xiàn)凹槽地帶，行車路面高低不平，抖動(dòng)較大。若恰遇雨天，路面凹槽積水，行車車輪打滑，極容易引發(fā)不必要的交通事故，如圖2所示。

1產(chǎn)生原因

（1）瀝青公路路面不具備良好的高溫穩(wěn)定性。眾所周知，瀝青混合材料由多種混合材料組成，若混合材料本身質(zhì)量差或配比不合理，將促使瀝青混合材料的高穩(wěn)定性下降。當(dāng)大重量級行車反復(fù)碾壓路面時(shí)，路面承壓能力超越極限，車轍形成；（2）施工單位在鋪設(shè)瀝青路面后，未做好壓實(shí)工作。加之大重量級行車反復(fù)碾壓，路面下陷，車轍形成。（3）因施工單位選購的基層材料質(zhì)量不佳，強(qiáng)度不足，導(dǎo)致路面受碾壓時(shí)嚴(yán)重下陷，進(jìn)而形成嚴(yán)重的車轍，如圖3所示。

2預(yù)防措施

（1）選擇粘附性強(qiáng)、嵌擠作用好的路面建造材料；同時(shí)，在選材時(shí)，要選擇注意高軟化點(diǎn)的材料；

（2）公路路面鋪設(shè)后，施工單位要及時(shí)做好壓實(shí)工作，使基層得到98%的夯實(shí)度，瀝青路面得到96%夯實(shí)度。

（3）利用承壓能力較佳的改性瀝青混合材料，防止大重量級行車對路面造成碾壓傷害。此外，還要重視路面材料的適溫能力。

例如：硬質(zhì)瀝青，其性能高溫分級達(dá)到70℃以上，具有突出的高溫抗車轍性能，尤其適用于南方高溫多雨地區(qū)、重載交通、長大縱坡，與SBS改性瀝青、70號瀝青相比，具有顯著的性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，被公路業(yè)界譽(yù)為“平民改性瀝青”

低標(biāo)號硬質(zhì)瀝青用于瀝青路面將成為一種發(fā)展趨勢?；谀呈〉乩?、交通和現(xiàn)有瀝青面層結(jié)構(gòu)情況，在新建高速公路（下面層）和地方主干道上宜率先應(yīng)用50號硬質(zhì)瀝青，具有較高的工程性價(jià)比（見表1）。

利用瀝青材料鋪設(shè)路面，首先要將硬度較大的瀝青鋪設(shè)到中層或下層路基上，充分強(qiáng)化路基的抗高溫、抗變形能力，防止車轍形成，由此也防止路面在低溫或受凍時(shí)發(fā)生縮裂。在完成對硬質(zhì)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)（含目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)及施工配合比設(shè)計(jì)）后，通過試驗(yàn)確定瀝青混合料的施工溫度，并在瀝青混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量控制，完成施工任務(wù)后進(jìn)行各項(xiàng)檢測工作，根據(jù)檢測結(jié)果顯示，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到規(guī)范要求。

表2　漢堡輪轍實(shí)驗(yàn)

五、瀝青路面的泛油

砼層是公路基層重要組成部分，此處也是瀝青儲藏地。當(dāng)公路建造完成，高溫天氣持續(xù)不斷時(shí)，將使瀝青路面在重量級行車的碾壓下被壓實(shí)，導(dǎo)致砼層中多余的瀝青逐步向上推移，進(jìn)而使路面出現(xiàn)明顯的泛油情況。當(dāng)路面出現(xiàn)嚴(yán)重的泛油情況時(shí)，交通事故多發(fā)。

1產(chǎn)生原因

（1）路面鋪設(shè)材料未做好合理設(shè)計(jì)與配比，瀝青用量超出配比需要，進(jìn)而使路面受嚴(yán)重碾壓時(shí)推移瀝青，使路面出現(xiàn)泛油現(xiàn)象；（2）細(xì)料含量小，嵌縫料不足，瀝青上移，路面出現(xiàn)泛油現(xiàn)象；（3）施工單位未掌握好瀝青用量，噴灑過多瀝青，使得路面不斷泛油；（4）瀝青路面長期受水破壞，使得瀝青被迫脫離基層上浮，進(jìn)而引發(fā)路面泛油。

2預(yù)防措施

（1）有效防控瀝青路面出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，公路設(shè)計(jì)單位首先要明確各種混合料的合理比例；（2）施工單位應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算細(xì)料和嵌入料用量，防止瀝青比例和用量過大；（3）路面鋪設(shè)后需及時(shí)做好防水等養(yǎng)護(hù)工作。

結(jié)語

因?yàn)r青公路路面的施工工藝日趨成熟，瀝青路面被廣泛應(yīng)用于世界各國的公路建設(shè)中。尤其在我國，隨著“白改黑”工程的實(shí)施，瀝青路面所占的比例越來越大。因此，加強(qiáng)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)管理，積極采用有效的防治措施，延長瀝青路面的使用壽命是現(xiàn)階段亟需解決的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]盧波．瀝青路面常見質(zhì)量病害的成因及預(yù)防措施[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014 （06）：189-189．

中圖分類號：TU74

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A