提高沥青路面使用性能的技术措施

张　妍

摘要：随着路面技术的发展，我国路面施工工艺水平也普遍提高，有许多竣工路面工程的平整度能达到0.6以内。但是我们也注意到，有许多高速公路路面在通车一年后平整度衰减很快，有的通车时间不长就出现了桥头跳车和路面早期破坏，有的通车几年就不得不进行翻修罩面，使用性能也大大降低，达不到设计的要求。这就给我们提出了如何避免或延缓路面破坏，提高路面使用性能的问题。

关键词：沥青路面；使用性能；技术措施

车辆是行驶在路面表面的，车轮与表面直接接触，路面的综合质量通过表面层反映出来。例如路基沉陷、不均匀沉降和底层裂缝，最终都会反映到路面表面，间接影响路面的使用性能，表面层则直接造成对使用性能的影响。要提高路面的使用性能，必须从优化路面结构体系、合理使用材料和提高施工作业水平等几个方面，以及避免桥头跳车、确保桥面铺装质量、处理好伸缩缝等另几个方面寻求解决办法。

1目前沥青路面设计中的问题与技术改进措施

1.1沥青路面设计不宜过于追求理论计算的精确性

沥青是一种典型弹-粘性材料。沥青在低温（高粘度）及瞬时荷载作用下，弹性形变占主要地位；而在高温（低粘度）及长时间荷载作用下，沥青的形变主要是粘性的；而在负温（-5℃以下）状态下，沥青又表现出一定的脆性，有试验证明，在这种情况下，用子弹射击沥青，沥青脆裂结果与玻璃破碎的情况很相似。因为沥青具有上述特性，所以沥青混合料的特性与温度有很大的关系，其强度和模量都随温度升高而急剧下降，它既不是弹性材料，也不是塑性材料。荷载作用时间和气候对其性质也有影响。在正温度状态下，沥青砼表现出一定的粘弹性；在负温状态下它具有一定的弹性。例如，在50℃时，沥青混凝土试件的强度为1MPa～3MPa；而在-35℃时，其抗压强度高达18MPa～23MPa，此时的强度接近水泥混凝土的强度。而且，温度变化对沥青砼的变形性能影响也很大。沥青砼是最复杂的建筑材料之一。因此，沥青砼路面设计时，都要进行条件假设，在这种情况下，运用任何理论计算的结果都只能做参考，过细的设计和过于重视设计是不必要的，重要的是通过实践检验。

1．2半刚性路面有不可忽视的蔽病

半刚性路面具有明显的优点。但是也有不可忽视的蔽病，就是半刚性材料易产生干缩裂缝。半刚性材料还容易产生温度裂缝。从已建成的高速公路来看，半刚性材料不产生裂缝是不太可能的，国内的研究资料证明了干缩裂缝对其承载能力不会产生什么影响，但是由于裂缝的存在，给水浸入路基提供了通道，对路面的外观和耐久性产生很大的影响，路面的使用性能也大大降低。

柔性路面与半刚性路面相比较，最大的优势在于柔性路面的基层和底基层没有裂缝产生，结构层整体水密性好。缺点是造价高。其典型结构为：面层为12～17cm的沥青砼；基层采用沥青稳定碎石，厚度15～20cm；底基层为30～40cm的级配碎石层，其强度的产生靠粒料之间的嵌锁原理和密实原理形成。这种结构我国高速公路还未采用，应该在一定范围内先进行试用，然后在总结试验路的基础上，提出符合我国实际的柔性路面典型结构体系，为进

一步提高我国路面技术探出新的发展途径。

2合理选择和提高路面建筑材料的性能

2.1提高沥青结合料的性能

沥青面层的低温裂缝和温度疲劳裂缝，以及在高温条件下的车辙深度、推挤、拥包等永久变形都与沥青有很大的关系。不同的沥青，面层的裂缝率有很大的差别，其差别能达到10倍以上，最大可相差20倍。改善沥青的温度敏感性、低温稳定性和流变性对提高混合料的高温和低温力学性质效果非常显著，沥青性能改善对提高路面长期使用性能有着非常重要的作用。改性沥青的优越性突出表现在使软化点大幅度提高的同时，又使低温延度明显增加，感温性得到很大改善，不仅高温稳定性大幅度提高，而且低温性能也同时改善，并且弹性恢复率特别大，所有指标都有明显提高，这是非常难得的。

提高沥青性能，首先要控制沥青的含蜡量。资料显示，含蜡量愈小，沥青的路用性质就愈好。

选用普通沥青采用传统措施要同时提高混合料的高温稳定性和低温抗脆裂性能几乎是不可能的。这时，就必须开辟其他途径，如使用改性沥青来达到上述目的。

2.2 提高集料的质量

碎石质量从料源抓起，注意选择好轧石机械，采用二次破碎工艺进行碎石加工。先采用锷式轧石机进行破碎，然后再采用锤式或反击式轧石机进行第二次破碎以减少针片颗粒。片石要选用无风化，无表土的清洁片石，不要将风化石和山皮土投入轧石机内。筛孔的尺寸应与要求碎石的最大粒径相匹配。石料如果由多家轧石场供应，要保证料源一致，统一轧石机、筛分设备和筛孔尺寸，有条件的项目，应统一组织加工，避免从社会上多个大小轧石场收购碎石。

轧好的碎石要分开堆放，并做好防尘保护，保持碎石清洁。 进场材料要按规范进行检验，尽可能加大抽检密度，不合格的材料坚决退场。堆场要进行场地硬化，避免将堆场的土混入碎石中。不同规格的料堆间设置隔离墙，以免不同规格碎石混杂一起。料堆要有明显标示，防止上料时装错料。

2.3提高沥青混凝土面层的使用性能

沥青混合料的性能要求往往是矛盾的或相制约的，照顾了某一种性能，很可能会降低另一方面的性能。这里最突出的有以下两对矛盾：

第一是高温稳定性和疲劳性能与低温抗裂性能的矛盾。为了提高高温抗车辙能力，应尽量采用粗级配，增加集料数量，减少用油量，采用粘稠度小的沥青，但这样的混合料低温很容易开裂，疲劳性能差；而为了提高耐久性和低温抗裂性能，则要近可能使用粘稠度大的沥青，而且要增加用量，用细集料、密集配混合料，但这样到了夏天很容易产生泛油和车辙病害。

第二是路面表面特性和耐久性的矛盾。要求抗滑性能好，不溅水，雨雾小，噪音轻，必须提高表面粗糙度，采用构造深度大的粗集料、开级配或半开级配的沥青混合料。但是这样的混合料空隙率必然较大，而孔隙率大的混合料空气接触面大，老化快，耐久性差，耐疲劳性能差；为了提高耐久性，就要采用较小空隙率的混合料。

3提高路面使用性能的其他技术措施

3.1加强路面施工作业质量控制

施工作业质量控制，在提高路面使用性能方面是最为重要的。其原因是结构层设计、材料的选择等方面的因素，虽然对路面使用性能的提高有影响，但是设计和材料的选择一旦原则性的问题确定后，实施起来不容易有大的偏差。而施工作业既涉及到人的因素，又与机具的性能有很大的关系；施工又是露天作业，受到气候和环境的影响；人的因素又与知识技能水平 ，甚至情绪的变化而有所不同。因此，可变因素多。

在质量控制中，平整度和压实度的控制是最重要的，也是影响使用性能的两个关键。现场孔隙率应不大于6%,压实应不大于98%。在这种情况下，即使考虑局部偏差，实际空隙率也不会超过7%。

3.2避免桥头跳车

桥头跳车现象在高等级公路中非常普遍，有些高速公路桥头跳车到了影响行车安全和舒适性的严重程度，这也是一直困扰广大工程技术人员的难题之一。解决好桥头跳车问题，对提高路面使用性能的提高起着十分重要的作用。

根据桥头跳车产生的原因分析，人们采取了提高土基承载力、修建搭板、充分压实填料、保持排水通畅、土方填筑与路面铺筑间歇充分的时间间隔等措施。

国内的研究表明，回填土中掺入6%的石灰即可大大提高土的抗变形能力。因此，目前高速公路上使用石灰土做为回填材料是可行的。

3.3处理好伸缩缝

伸缩缝是桥梁与路堤引道连接的纽带，其型式和安装质量的好坏，直接关系到行车的舒适性和桥梁的耐久性。而在使用过程中，安装质量对行车的影响最直接，最关键。安装工艺合理，施工控制严格，安装的伸缩缝平整。颠簸则影响行车舒适性和行车安全，也影响桥梁的使用寿命。