沥青路面早期破损的施工原因分析与预防措施

冯建通

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西太原 030006)

1 概述

沥青混凝土路面以其平整、行车舒适、结实、耐磨、便于施工、维护方便等优点，越来越成为各级公路与城市道路普遍采用的路面结构形式。但受沥青路面自身特点与客观环境条件及施工技术水平等方面的限制，沥青路面在交通运行中的早期破损现象普遍存在，它不但影响着交通的正常进行，也为路面的维修、养护带来不少困难，同时也造成了巨大的经济损失。从设计方面、施工方面到管理和养护等方面都可能存在造成沥青路面早期破损的因素，下面我们重点就施工方面的原因作以下分析。

2 沥青路面早期破损的类型

根据沥青路面破损的现象及其形态，可分为四类：1)裂缝类，如：纵向、横向裂缝、龟裂、不规则裂缝;2)松散类，如：麻面、坑槽、啃边、松散;3)变形类，如：沉陷、波浪、壅包、车辙;4)其他类，如：泛油、磨光、翻浆。

3 施工原因分析

根据公路构造自下而上分为地基、路基、路面基层、路面面层，造成沥青路面早期破损施工方面的原因也依次进行分析。

1)地基沉降。地基的稳定严重影响路基、路面基层和沥青面层的稳定。路基施工前，应对路基范围内的草皮、树木、腐殖土进行彻底的清理。尤其在软土地基上修建路基时，必须对地基加以处理，如加固、排水等。如果不加处理或者处理不当都会造成路基失稳或过量沉陷。

2)路基压实不足。路基压实是提高路基强度与稳定性的重要技术措施。路基压实的目的就是缩小土粒孔隙，提高其密度，使土体密实，进而增加土的强度和稳定性。路基压实度低或者一些部位压实不足，由于压实后的路基自身稳定过程与行车荷载的作用，加上路基中水的作用，容易出现沉降和裂缝，进而影响基层和面层，使沥青路面出现沉陷、坑洞、纵向和横向裂缝。压实不足的路段主要存在于一些特殊部位，如填挖结合部，新旧路基结合部，土质与石质路基结合部，路基与桥、涵台背以及压路机碾压不到的角落部位。

3)路面基层施工质量差。目前路面基层多采用半刚性基层，以水泥、石灰、粉煤灰等作为结合料，其强度的形成需要一定的龄期。但在实际施工中，由于抢进度、赶工期，常造成原材料紧缺，进场的原材料质量难以保证，因而使生产的成品料质量低劣造成基层强度难以保证;另一方面路面结构层没有合理的龄期，在强度未形成时即受到施工机械设备扰动。例如，基层铺筑完成后随即在上面进行面层的施工，重型料车、摊铺机来回行驶碾压、掉头，必然会破坏基层中水泥水化、硬化已形成的初期强度和基层的整体性，造成基层(底基层)质量低劣，强度不足，整体性差，出现断板、网裂等损害。基层出现的网裂破坏会反射到面层而使沥青面层出现反射网裂，面层与基层的穿透性裂缝使得雨水从地表渗入路基，在车辆荷载的反复作用下出现唧泥、软弹甚至翻浆的病害。

4)沥青面层施工问题。

a.压实不足造成水对面层的损害。沥青混凝土路面施工方面引起的路面早期破坏形式有松散、坑洞等。当沥青面层压实度达不到设计要求时，面层的实际空隙率远大于设计要求的空隙率。空隙增大时，地面降水和路基中挤上来的水，渗入沥青面层中难以排出。在此情况下，沥青混合料中的石料与沥青的粘附力降低，易发生剥落、松散。在汽车的荷载作用下，沥青面层很容易产生破坏。冬季，进入沥青面层中的水发生冻胀作用，当气温升高后经过冰水消融，松散、坑洞等早期破坏就会随之而来。

b.沥青面层粒料的离析。面层施工中，沥青混合料在拌和设备拌和过程中以及运输、摊铺过程中都容易造成粗细颗粒的离析。当局部粗集料集中，缺少细集料时，混合料中孔隙大，不易压实。由于缺少细料，沥青包裹的粗集料之间粘结力小，抗剪强度低，压实后的面层容易出现松散、麻面;而细集料集中的部位，由于没有粗集料的“骨架”支撑作用，热稳定性差，铺好的路面容易出现车辙、壅包等损坏。沥青混合料中，填料矿粉是比表面积最大，对沥青混凝土质量影响最大的材料。矿粉粗细是否均匀，投料是否准确直接影响沥青与矿粉表面的交互作用而形成结构沥青。如果矿粉细度不够或者投料不足，容易在混合料中形成较多的自由沥青，降低沥青与矿料间的粘结力，路面在行车荷载的作用下容易形成车辙、泛油和壅包。如果矿粉细度小或者投放量大，则容易形成花白料，难以压实。在运输过程中，从拌和机向运输车上放料时，由于下落的高度差，容易产生混合料离析。混合料从运输车上倒入摊铺机料斗中时，同样也会产生粒料的离析。

c.沥青混凝土面层厚度不足。设计只有一层或上下两层沥青混凝土面层铺筑时，由于基层标高控制不良、平整度差，或者在桥面的沥青混凝土铺装层由于水泥混凝土铺装标高控制不良，都容易造成沥青混凝土面层偏薄。另外在施工接缝处的薄层搭接以及出现起伏时人工洒布填补的部分，由于温度的不同新旧沥青混合料往往不容易结合为一体而出现薄层，偏薄的沥青混凝土在行车荷载作用下容易出现坑洞等破损。

d.联结层施工质量问题。为了保证沥青面层与基层以及沥青面层之间的良好结合，在基层与沥青混凝土间要洒布透层油，在面层之间要洒布粘层油。这两种联结层施工的质量好坏对面层质量有较为直接的影响。洒布联结层时对下承层清扫不到位，浮土、活动颗粒以及别的污染物容易在结构层间形成隔离层;洒布量不足时也不能起到联结的作用，影响各层间的良好结合，尤其是沥青面层厚度较薄时，在车辆的反复荷载作用下非常容易造成坑洞和破损。而联结层洒布量过大时，多余的沥青残留容易通过上层渗出表面形成泛油，造成波浪与壅包病害。

e.其他问题。施工中施工机械漏洒油料污染沥青混凝土面层，或者在交通运输过程中出现油料的洒漏，一些油料如柴油、汽油会溶解掉面层中沥青，使矿料之间因失去沥青而粘合力降低，路面会出现剥离、松散、坑洞等损坏。沥青混合料面层在压实过程中还存在过度压实的现象，容易致使骨料破损，面层开裂。

4 预防措施

4.1 地基沉降的预防

为了保证路基的稳定性，路基填筑前必须对地基进行处理，清理树根、杂草、腐殖土与垃圾，严格进行压实后再填筑路基。如属软基，要对软基进行加固处理，使软土排水固结，地基沉降逐步减少。由于加固与排水处理需要的时间相对较长，因此可以采用先铺筑柔性路面结构，如碎石类、砂砾类水稳性好的非整体性基层与薄的沥青面层，等沉降稳定后再铺筑半刚性基层和沥青路面。

4.2 路基压实

路基施工中首先要做好排水系统的设置，使地下水与地表水及时排出路基以外。路基压实需要选择机械性能、型号与路基实际情况相适应的压实机械组合，选择符合要求的填筑材料，控制好土的含水量和压实遍数，按照施工规范要求的摊铺厚度分层进行压实。对于特殊部位进行特殊处理，如填挖结合部、新旧路结合部挖台级逐层填筑压实。对于台背填筑，为了使其强度高、稳定性好、对地基压力小，可以选择整体性好、密度小的材料填筑，如二灰混合料，局部边角压路机无法碾压处可采用水泥石灰粉煤灰浆灌注。

4.3 基层质量控制措施

除做好正常的基层摊铺质量控制外，基层(底基层)施工必须合理安排好上下层施工的顺序和进度，确保下承层在其初期强度形成前的合理龄期内不受上层施工的扰动，做好基层的养护工作，保证结构层的强度和整体性。对于已经出现收缩裂缝的基层，可采用水泥浆灌缝防止地表水的渗入，采用防止反射裂缝的产品如铺设玻纤格栅，减少对沥青面层的影响。

4.4 沥青面层施工的预防措施

1)面层施工前，全面清理、清扫基层(下层面层)，按设计和施工规范要求均匀洒布透层和粘层油，控制喷洒量，做到不留空白，不流淌、不形成油膜。

2)严格控制沥青混合料的原材料尤其是矿粉的质量，重点控制好混合料的拌和的沥青用量、矿粉用量、拌和时间、料温，保证混合料的均匀性。采取运输车在出料口移动装料，以减少装料过程中产生的离析。

3)沥青摊铺过程中保证摊铺机匀速稳定运行，尽量减少摊铺机在受料过程中的停顿。运输车卸完料后，摊铺机料斗两侧粗集料集中，细集料少，要及时收起料斗，使离析的料与料斗中更多体积的混合料混合起来，减少料斗中的离析。将摊铺温度控制在140℃～160℃，以确保摊铺厚度的稳定。

4)面层压实选用适当吨位的压实机具组合，在适宜压实的温度范围内遵照紧跟、慢压的原则，按初压、复压和终压顺序匀速地进行压实。严格控制压实遍数，避免出现少压或者过度压实。禁止压路机突然改变行进方向或者进行制动且不得在高温的面层上停留，以防止出现推移、开裂和壅包。良好的压实度可以减少水对面层的侵害，防止荷载作用下的多种面层早期破损。

5)施工机械在面层施工时要做好防油料滴漏工作，以免出现沥青面层溶解而造成破损。

通过对施工过程各环节的严格控制，可以有效地防治沥青面层的早期破损。这样不仅提高了工程的质量和行车的安全性、舒适性，同时也节约了工程成本，节省了工程费用。随着科学技术的不断进步，施工水平的不断提高，沥青面层早期破损的问题正在逐步得以解决，沥青路面也正以其突出的优点更广泛地应用于各种道路中。

［1］ 中国公路建设行业协会，重庆交通学院，长沙理工大学.公路工程施工项目管理实务［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］ 徐光进.城市沥青路面破坏的原因及解决措施［J］.山西建筑，2010，36(21)：267-268.