中部沿海地區省國道瀝青路面常見問題與對策

金曉煜 陳凱明 徐志靈

1. 浙江立州交通工程檢測有限公司 浙江 杭州 311254

2. 浙江省杭州市蕭山區戴村鎮人民政府 浙江 杭州 311261

瀝青路面作為公路工程項目建設的重要組成部分，確保交通運輸的平穩性和耐久性。因此需要綜合瀝青道路路面存在的問題進行合理分析，包括車轍、水損害、裂縫等病害情況，同時采取針對性的管控措施，繼而提升整體的路面使用質量和耐久性。

1 管控瀝青路面施工的重要意義

我國大部分路面為瀝青路面。瀝青路面在公路工程中發揮重要的作用，不但可以滿足人們對于城市道路的美觀性和舒適性需求，而且可以滿足公路交通實用性的建設需求。伴隨國內經濟的高速發展，城市化的發展進程正在不斷加快，交通服務體系涉及到多個領域，道路交通系統的持續性發展推動道路交通基礎設施建設數量的增多，從而能夠在交通設施方面投入更多的資金，可以為人們的日常生活、出行運輸等提供便利的條件，在我國道路經濟建設中充分發揮出交通體系的重要作用，體現出交通體系的完善性。如果在瀝青路面施工過程中沒有對其進行嚴格的質量管控，則會造成路面質量變差，不但不能為社會發展起到促進作用，同時會阻礙道路車輛的通行安全，甚至會嚴重危害到人們的生命財產安全。在具體的瀝青路面施工過程中，容易受到多方面因素的影響，繼而導致瀝青路面出現質量問題，如果在施工過程中出現施工工藝不規范、施工方法不科學等問題，就會造成瀝青路面不能滿足實際的應用需求，難以保證公路交通性能，因此施工單位在公路工程開展瀝青路面施工時，需要嚴格管控各個施工流程，繼而大幅度提升瀝青路面的質量，以便滿足道路交通功能[1]。

圖1 瀝青路面展示

2 省國道瀝青路面常見問題

2.1 車轍

瀝青路面車轍是中部沿海地區省國道瀝青路面的主要病害，車轍主要來源于路面結構層在車輛荷載的反復作用下，對路面產生壓應力和剪切力，從而造成瀝青路面結構材料產生豎向和側向位移，經過長時間累計出現的永久變形。車轍普遍認為分失穩型車轍、結構型車轍和磨耗型車轍，失穩型車轍主要源于瀝青混合料內部材料發生了剪切流動，結構型車轍主要源于路基變形，磨耗型車轍主要源于表面磨損，目前中部沿海地區省國道主要以失穩型車轍為主。國內外主要從內因和外因兩方面來解釋車轍形成的機理，內因主要包括瀝青膠結料性質、瀝青膠漿性質、礦料性質、礦料級配、瀝青用量、粉膠比、骨架性能等方面，外因主要包括溫度、汽車軸載、汽車行駛速度、坡度、交通流量等方面。目前中部沿海地區省國道主要受夏天高溫、交通流量較大及行車速度慢影響，同時瀝青混合料的骨架性能偏差，產生較多的失穩型車轍。車轍的產生會嚴重影響道路的整體平整度，如果遇到下雨天，凹槽內會出現積水現象，會影響來往車輛的正常通行，極易造成汽車飄滑，甚者會引發嚴重的交通事故，對人們的人身安全造成威脅，因此瀝青路面施工時需采取車轍防控措施，提高瀝青路面高溫穩定性，提高瀝青路面的使用質量和壽命。

2.2 水損害

水損害是中部沿海地區省國道瀝青路面的主要病害之一，水損害主要由于降雨過程中大量水份進入瀝青路面當中，在汽車重交通胎壓作用下，產生泵吸效應，水壓力沖洗瀝青膜，嚴重破壞了瀝青路面的瀝青膜，導致瀝青路面出現松散和坑洞，從而產生水損害，破壞瀝青路面使用性能。產生水損害的主要原因為：1）瀝青與碎石的粘附性較差；2）碎石表面含粉量偏多且不干凈；3）瀝青膜偏薄；4）瀝青路面現場空隙率偏大；5）施工過程中造成的各種離析；6）排水不暢[2]。

2.3 裂縫

裂縫是瀝青路面的常見病害，中部沿海地區的省國道瀝青路面主要以反射裂縫、荷載疲勞裂縫和溫縮疲勞裂縫為主。反射裂縫主要由于水穩基層材料中水泥和集料在干縮及溫縮過程中產生裂縫，在路面車輛產生荷載的反復作用影響下，原本基層出現的裂縫會逐漸延伸到瀝青面層，從而導致瀝青路面發生反射裂縫，該裂縫呈現上小下大形態。荷載疲勞裂縫是由汽車在行駛的過程中發生的負荷使瀝青路面結構性產生損傷所造成的裂縫，主要發生在車道輪跡帶處，該裂縫主要從瀝青下面層往瀝青上面層方向發展。溫度疲勞裂縫主要發生在早晚溫差比較大的地區，或是溫度變化相對頻繁且變化幅度相對較高，從而造成瀝青路面面層的溫度應力趨于疲勞狀態，繼而對瀝青混合材料的拉升應變極限值產生不良影響，同時隨著路面面層瀝青的逐漸老化，應力松弛性能逐漸降低，從而造成瀝青道路路面出現溫度疲勞裂縫，該裂縫主要從瀝青上面層開始往瀝青下層延伸。各種各樣的裂縫都會降低瀝青路面的總體美觀度，同時如不及時修補，雨水容易從裂縫處滲入瀝青面層、基層及路基，造成嚴重的水損害現象。因此在施工過程中嚴格控制水穩基層施工工藝，從而減少瀝青路面反射裂縫。

2.4 泛油

路面泛油是瀝青路面常見病害之一，瀝青路面在行車荷載作用下，瀝青從瀝青層內部或下部逐漸向上轉移，使瀝青路面上展現出瀝青成分過高的現象稱為泛油。對瀝青道路路面在實際使用中的效果和作用產生不良影響，如果在瀝青混合料配制的過程中，沒有對配合比進行嚴格把控，導致混合料中的含油量高于標準值，礦料級配偏細，瀝青混合料空隙率偏低，則會導致在實際的施工過程中泛油情況較為明顯。

3 瀝青路面常見病害的改進措施

3.1 車轍的改進措施

目前中部沿海地區省國道路面的結構多為瀝青路面，車轍是最嚴重最常見的病害之一。建議從以下幾個方面進行改進：

1）加強指導性文件的深入研究。目前適用的《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004，2005年1月1日實施，是針對指導全國瀝青路面施工的技術規范。中部沿海地區夏季長時間高溫冬季幾乎沒有嚴寒，具有交通流量大和重載交通多的特點。《公路瀝青路面施工技術規范》中要求改性瀝青軟化點不小于60℃，而夏季高溫時的路面溫度超過了70℃，若提高改性瀝青軟化點同時又要其它指標性能符合規范要求，成本將大幅增加，根據中部沿海地區省國道路面所處環境和交通特性，深入研究瀝青路面和原材料能否適當犧牲低溫性能，提高高溫穩定性，在確保經劑性的前提下保證瀝青路面的綜合性能。

2）在瀝青路面結構層設計環節時采取車轍防控措施。對于半剛性基層瀝青路面而言，失穩型車轍主要發生在瀝青面層，在設計上充分考慮夏季高溫、交通流量、重車交通量和行車速度，設計采用抗車轍性能較好的瀝青路面結構層，瀝青上面層可以采用70℃1.0MPa條件下瀝青混合料車轍動穩定度技術指標，中、上面層可以采用高粘度改性瀝青，或摻入高質量的抗車轍劑，瀝青下面層采用改性瀝青，提高其瀝青路面抗車轍性能。同時在設計時針對重車專用道和道路交叉口進行專項設計，瀝青路面各層均采用高粘度改性瀝青或摻質量較好的抗車轍劑，瀝青路面結構層可采用SMA-13+SMA-20+AC-25C,或采用半剛半柔灌入式瀝青混凝土，提高瀝青路面抗車轍性能和使用壽命[3]。

3）在施工選材過程中采取車轍防控措施。選擇改性瀝青時，優選SBS改性劑含量高、瀝青軟化點和瀝青動力粘度較高的改性瀝青，提高瀝青混合料的抗車轍性能。同時優選顆粒形狀和棱角性較好碎石，提高其骨架密實性和內摩阻力，從而提高其抗車轍性能。

4）在配合比設計過程中采取車轍防控措施。施工單位委托檢測單位進行配合比設計時，與檢測單位充分溝通，詳細說明該工程的周邊條件、交通流量、重車交通量、重車專用道、以往主要病害等情況，使檢測單位在設計瀝青混合料配合比時充分考慮路面車轍情況，增加中間檔碎石用量，降低粉膠比，減少碎石公稱最大粒徑部分用量，設計骨架密實性混合料，提高瀝青混合料的均勻性和抗車轍性能[4]。

5）在施工環節采取車轍防控措施。在瀝青道路路面施工過程中，嚴格控制碎石針片狀和改性瀝青質量，同時需要對施工技術進行嚴格管控，確保施工人員可以進行規范化的施工。在瀝青混合料初壓、復壓、終壓方面，施工人員需要認真遵守操作流程的具體要求，提高壓實效果，在機械設備完成壓實工作以后，需要對壓實度進行檢測，確保路面壓實度和承載力滿足設計要求。

3.2 水損害的改進措施

水損害作為公路工程中瀝青路面的常見病害，需要對其問題的解決防范進行詳細分析和探究，分析影響水損害的各個因素和環節，提高質量意識。可以采取以下幾點措施：1）對于粘附性不符合要求的碎石需摻入抗剝落劑，可采用摻入1%～1.5%的水泥或消石灰，提高其粘結力；2）嚴格按配合比設計瀝青用量進行攪拌，確保瀝青膜厚度，提高抗水損害能力；3）采用質量較好的改性瀝青，提高抗水侵蝕能力；4）嚴格控制原材料的針片狀和均勻性，細集料應采用石灰巖或其他堿性材料，提高瀝青混合料的密實度和均勻性；5）施工各個環節采取防離析措施，包括溫度離析、豎向和橫向級配離析，提高瀝青混合料的均勻性；6）加強現場碾壓管理，在不產生推擠的情況下盡量在溫度較高時碾壓，控制碾壓順序和碾壓遍數，不漏壓，提高現場壓實度；7）橋面鋪裝嚴格控制平整度，避免橋面積水，從而產生水損害；8）嚴格控制下封層施工質量，避免水滲入水穩層；9）在碾壓過程中，壓路機會造成表面瀝青膜損傷，因此粘層油灑布數量要充足，起到修復瀝青膜和封水的良好效果。10）加強檢測和檢查管理力度，統計分析施工質量，提高瀝青路面質量[5]。

3.3 裂縫的改進措施

裂縫作為公路工程中瀝青路面的常見病害，主要從反射裂縫和疲勞裂縫方面分析，反射裂縫主要從水穩基層和下封層施工質量入手，疲勞裂縫主要從瀝青混合料質量方面入手，采用改進措施，提高瀝青路面質量，建議可以采取以下幾點措施：1）水穩集料進行合理分檔，確保級配穩定；2）水穩碎石嚴格控制風化石、針片狀、吸水率、粉塵含量和均勻性；3）細集料嚴格控制粉塵含量和潔凈程度；4）水穩混合料級配設計時增加中間檔碎石用量，提高其均勻性和骨架密實性；5）在滿足強度設計要求下降低水泥用量；6）應采用二級拌和型水穩拌合樓，提高水穩混合料的均勻性和穩定性；7）合理控制水穩混合料含水率，避免水少而料干不好碾壓，水多而翻漿，同時根據運距和天氣情況，合理調整水穩混合料出場含水率；8）嚴格控制下封層施工質量，減少水穩裂縫反射到瀝青面層；9）對水穩層已出現的裂縫進行合理處理，采用抗裂貼等措施，防止裂縫進一步發展，反應到瀝青面層；10）選擇質量較好的改性瀝青，提高其抗疲勞性能；11）按配合比最佳瀝青用量進行生產，嚴格控制瀝青用量，避免少油或多油，從而可以有效降低裂縫的出現概率；12）提高瀝青混合料的骨架密實性，提高其抗疲勞性能；13）在施工中應當做好接縫工作，防止出現裂縫遺留的問題；14）加強施工過程中的質量管理，制定科學且合理的施工操作流程，使其規范化，發現問題及時處理[6]。

3.4 泛油的應對措施

為了避免在瀝青路面施工的過程中出現泛油的問題，施工企業需要對路面施工進行嚴格把關，在預防泛油時需要注意以下幾點：1）嚴格按配合比進行生產確保瀝青混合料中的油石比例處于適宜狀態，防止油量過大提高泛油的發生率；2）合理控制瀝青混合料空隙率，避免設計空隙率偏小而產生泛油；3）設計骨架密實性較好的瀝青混合料；4）在瀝青路面的后續施工過程中，需要格外注重瀝青混合料的整體性能，盡量選擇高質量集料，如堅硬度、表面粗粗超度、顆粒立方體程度等。5）若發現瀝青混合料因細料集中而出現離析的情況，現場應及時處理，積極采取針對性的管理措施，防止在后續的施工過程中出現問題[7]。

4 結束語

綜上所述，由于瀝青路面在應用過程中會受到多方面因素的影響，外因包括氣候、車輛荷載、慢速、重車專用道、交叉口、坡度等方面因素，內因包括原材料、混合料、施工工藝等方面因素，因此針對中部沿海地區省國道瀝青路面常見病害問題，應在設計及施工環節提出相關的改進管控措施，確保瀝青路面的使用功能和舒適性滿足設計要求，延長使用壽命，確保交通運輸的安全性。