談高速公路瀝青路面病害的成因與預(yù)防

吳駕波

（杭金衢分公司杭紹管理處，浙江 諸暨 311800）

由瀝青為結(jié)合料鋪筑面層的路面統(tǒng)稱為瀝青路面，瀝青路面抗拉強(qiáng)度低，屬于柔性結(jié)構(gòu)，在外荷載作用下能夠產(chǎn)生較大變形，它具有振動小、無接縫、表面平整、施工期短且養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但其對溫度敏感等特點(diǎn)致使高速公路瀝青路面容易出現(xiàn)一些病害。

1 高速公路瀝青路面病害的成因

瀝清路面病害主要有裂縫、坑槽、車轍、泛油、松散和推移等形式，總得來說，導(dǎo)致這些病害產(chǎn)生的原因可以歸結(jié)為設(shè)計不合理、施工不當(dāng)及外部原因等三大類。具體到每一種病害，其成因又不盡相同。

1.2 裂縫和坑槽的成因

（1）瀝青的收縮、地基的差異沉降是導(dǎo)致橫向裂縫產(chǎn)生的主要原因，水的滲透破壞及路面施工不當(dāng)則是縱向裂縫的主要原因。

（2）路面出現(xiàn)縱向、橫向裂縫后若不及時封填，基層表面接觸水后容易軟化，經(jīng)荷載反復(fù)作用，基層表面逐漸被掏空從而產(chǎn)生網(wǎng)裂。另外，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、瀝青老化等也是產(chǎn)生網(wǎng)裂的重要原因。

（3）路面上油污等物質(zhì)減弱瀝青混合料之間的粘結(jié)力，在車輛的反復(fù)碾壓下形成坑槽。

1.3 車轍和推移的成因

1）汽車荷載大、氣象條件差是車轍形成的主要原因。

2）車輛超載和瀝青路面施工不當(dāng)是推移形成的主要原因。

1.4 泛油及松散成因

（1）混合料配比不當(dāng)、混合料拌和控制不嚴(yán)以及水的影響是泛油產(chǎn)生的主要原因。

（2）松散的成因有：路面污染使裹覆瀝青與集料顆粒之間的粘聚力減弱導(dǎo)致集料顆粒脫落；混合料密實(shí)度不足易導(dǎo)致瀝青混凝土面層的集料脫落形成局部松散；瀝青拌合出廠溫度要求控制在120℃～165℃之間，溫度過高會導(dǎo)致瀝青變質(zhì)甚至失去粘性從而使混合料松散。

2 高速公路瀝青路面病害的預(yù)防

2.1 裂縫的預(yù)防

2.1.1 改進(jìn)施工方法

進(jìn)行半幅攤鋪時，縱向冷接縫應(yīng)采取有效措施進(jìn)行處理；在路橋(涵)銜接處以及路基拓寬地段施工時應(yīng)嚴(yán)格控制填土厚度，并保證填料均勻、壓實(shí)度滿足要求。

2.1.2 嚴(yán)把施工質(zhì)量

半剛性基層碾壓時的含水量應(yīng)嚴(yán)格控制，混合料含水量不能超出壓實(shí)所需的最佳含水量或控制在施工規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。碾壓完成后應(yīng)及時養(yǎng)生，養(yǎng)生結(jié)束后盡快用乳化瀝青做透層或封層，然后及時鋪筑瀝青面層。2.1.3瀝青材料的選擇

優(yōu)質(zhì)瀝青、針入度大的瀝青可以減少溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.1.4 改良設(shè)計

半剛性路面應(yīng)選用干縮系數(shù)小、抗沖刷性能好、抗拉強(qiáng)度高的半剛性強(qiáng)度材料做基層，選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。瀝青面層采用密實(shí)型瀝青混凝土。

2.1.5 技術(shù)改進(jìn)

（1）瀝青路面面層用75%粘稠瀝青+25%磨細(xì)硫化橡膠粉的混合料鋪設(shè)10 mm厚的薄層，可以吸收應(yīng)力，提高路面抗拉強(qiáng)度、減小溫度對路面開裂的影響。

（2）用75%粘稠瀝青+25%磨細(xì)硫化橡膠粉的混合料鋪設(shè)于路面面層與基層之間，能有效地防止路面的反射開裂。

2.2 坑槽的預(yù)防

選用抗老化性和粘附性較強(qiáng)的瀝青，混合料合理級配：嚴(yán)格控制混合料出廠、攤鋪、碾壓溫度，確保厚度及壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計要求；確保路面排水暢通，發(fā)現(xiàn)裂縫、沉陷、小面積松散時，應(yīng)及時維修。

2.3 車轍、推移的預(yù)防

2.3.1 車轍預(yù)防

（1）材料選擇：選用粗糙、堅硬、棱角性好、形狀接近立方體與瀝青粘附性強(qiáng)的粗、細(xì)集料；控制天然砂用量不超過10%；改善集料加工工藝，減少針片狀顆粒含量；選用針入度較小、含蠟量較低、軟化點(diǎn)較高及粘度較高的瀝青，爬坡路段下面層、重載路段的上面層、中面層可采用外摻劑對瀝青進(jìn)行改性，為提高勁度模量以抵抗車轍，可根據(jù)坡長和縱坡坡度提高瀝青PG等級1至2級。

（2）瀝青混合料配合比設(shè)計：控制瀝青用量；優(yōu)化礦料級配；合理調(diào)整配合比；采用SUPERPAVE方法、GTM方法設(shè)計混合料，加大其成型壓力，增加馬歇爾擊實(shí)次數(shù)，在規(guī)定條件下進(jìn)行車轍試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)和浸水馬歇爾試驗(yàn)，以檢驗(yàn)瀝青混合料的各項路用性能。

（3）瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計：上面層應(yīng)具備抗低溫、抗車轍、抗磨耗、抗老化等性能。中間層應(yīng)具有較高模量；下面層應(yīng)具有抗水損壞和抗疲勞性能，基層控制層應(yīng)具有水穩(wěn)定性、高柔性及抗疲勞等性能。

（4）施工過程質(zhì)量控制：改善碾壓工藝以控制壓實(shí)度，降低混合料離析，將瀝青用量允許誤差從±0.3%縮小至±0.2%，優(yōu)化施工工序，確保面層攤鋪連續(xù)，層間灑布乳化瀝青粘層，做好下封層，減小施工變異性。

（5）交通與環(huán)境控制：夏天高溫時應(yīng)及時灑水降溫，必要時封閉重載交通。

2.3.2 推移的預(yù)防

提高路面基層施工質(zhì)量，改善基層平整度。透層油灑布前，保證透層油灑布均勻，并認(rèn)真清掃表面雜物及浮土，以提高面層與基層與粘結(jié)力。

2.4 泛油的預(yù)防

降低細(xì)集料和瀝青含量，提高混合料中多角碎石顆粒含量，提高混合料壓實(shí)后的內(nèi)在穩(wěn)定性，施工攤鋪時應(yīng)避免攪拌均勻，最佳油石比的選定應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。

2.5 松散的預(yù)防

對原材料的選用嚴(yán)格把關(guān)，控制細(xì)集料含泥量及礦粉摻量，嚴(yán)格控制瀝青混合料施工溫度、均勻性及壓實(shí)效果，防止混合料離析。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國修建了大量的瀝青路面高速公路，路面病害也逐漸暴露出來，影響通行能力。只有認(rèn)真研究這些病害產(chǎn)生原因，從設(shè)計、材料生產(chǎn)工藝及施工等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，才能預(yù)防這些病害的發(fā)生。

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