沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策

严青民

摘要：公路投入使用后，早期的病害严重的影响了使用，并带来了安全隐患。裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等是我国目前沥青混凝土路面最常见的早期病害。本文通过分析沥青混凝土路面早期病害成因，并制定相应的早期病害预防措施，为公路的安全运行提供参考依据。

关键词：沥青混凝土 早期病害 政策建议

0 引言

随着经济的不断发展，我国的公路网建设几乎全覆盖。但是，新建高速公路投入运营出现的一些问题，备受业内人士的关注，在公路工程质量问题中，沥青路面早期病害基本上是通病，这使得新建公路的正常使用受到严重威胁。

1 构成沥青混凝土路面早期病害的原因

沥青混凝土路面早期病害的形成原因比较多而且比较复杂，其中最常见的因素为：

1.1 水破坏 雨水浸入路面结构层后进一步使得路面产生早期破坏的现象，该现象称为水破坏。在破坏沥青混凝土路面的早期病害中，水破坏是最常见的病害，其破坏力也最强。网裂、坑洞、唧浆、辙槽等是构成水破坏的主要形式。施工时，由于沥青混合料配合比控制不严格、搅拌不均匀，以及碾压不到位等，使得沥青路面出现较大的空隙，进而出现水破坏。沥青混凝土表面层通过采用半開的方式进行施工时，水破坏对路面的影响更为严重。另外，沥青与碎石之间的粘结程度、抗剥落剂的使用、车流量的大小、公路沿途的降雨量等在一定程度上影响着水破坏。

1.2 裂缝 沥青混凝土路面的裂缝主要包括横向裂缝和纵向裂缝两类。①横向裂缝。在温度应力的影响下，出现疲劳裂缝，疲劳裂缝进一步发展成横向裂缝。由温度造成的横向裂缝从温度变化率最大的表面开始延伸，并且随着时间的增长沥青逐渐老化，横向裂缝随着沥青面层的抗裂能力逐年降低而不断加剧。当沥青面层裂缝遭到冲刷、唧浆就会出现下陷而发生形变，在裂缝的两侧就会出现新的裂缝，情形严重的会出现碎裂。所以，在施工过程中横向裂缝在所难免。②纵向裂缝。在施工过程中，纵向裂缝是由于在横向上地基和填土不均匀造成的。特别是拓宽旧路基的过程中，对土质台阶处理不规范，分层填筑厚度以及压实度控制不严格，当有表面水渗入时，出现纵向裂缝。

1.3 松散 沥青混凝土中的集料颗粒从表面层中脱落下来，并且脱落现象逐步向下延伸的过程成为松散。集料颗粒与裹覆沥青之间因粘结力丧失致使颗粒脱落。另外，在下列情况下也容易出现松散：①当粉尘粘结在沥青膜表面时，使得集料颗粒被粉尘所包裹，在摩擦力的作用下，导致沥青膜被集料颗粒所磨掉，致使集料颗粒发生脱落现象。特别是细集料中的含泥量超标时脱落现象更容易发生。②在离析面上粗集料之间相互接触，由于缺少细集料的作用，导致沥青膜与集料在少数接触点上发生粘结。沥青老化现象随着时间的延长逐渐增强，沥青与集料之间的粘结力受沥青膜的剥落的影响进一步被削弱，尤其孔隙中的水冻结在一定程度上也会对粘结力构成破坏。③高密实度的沥青混凝土面层从某种意义上说是确保沥青混合料粘聚力的基础。如果混合料的密实度不符合设计要求，就会造成集料从混合料中脱落。

1.4 泛油 由于沥青在施工过程中用量较大，在沥青混凝土层的内部和下部出现沥青向上移动的现象，使得表面层出现较多的沥青，称为泛油。通常情况下泛油以间断式的片状出现在行车道上。引发沥青面层泛油的原因有：①施工控制不严和管理不善。②沥青混合料配合比设计的击实功不够。③施工单位习惯使用沥青用量过大的混合料。发生泛油的路段，在沥青面层的表面会有发光发亮的现象发生，当摩擦系数和抗滑性不符合行车要求时容易引发交通事故。

1.5 推移 施工现场，在基层施工质量差、车辆超载严重、透层油洒布质量低劣、沥青混合料性能不高的情形下，在沥青混凝土表面容易发生推移现象。由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均匀，进而在铺筑沥青混凝土路面时，出现沥青面层和基层之间粘结力度不够。公路建成投入使用，由于沥青面层与基层粘结不到位，尤其是沥青面层施工接缝处遭到超载车辆的碾压，随着时间的增长，施工接缝处被重复碾压，在沥青路面出现推移现象，在轮迹带的两侧出现壅包，甚至会出现严重裂缝。施工质量存在缺陷的情况下，在某些地段由于基层平整度较差、面层厚度较薄，在车辆荷载作用下面层逐渐形成波浪。

2 预防早期病害的政策措施

2.1 水破坏 沥青混凝土密实性、空隙率、混合料的粘结力、抗剥落剂、车流量以及及重（超）载车辆等都是构成水破坏的因素。所以，需要从以下方面预防水破坏：①选择混凝土。混凝土的类型不同，其性能也有所差别，因此，需要根据具体的工程项目选择合适的混凝土。对于沥青面层各层要选用空隙率≯5%的密实型的沥青混凝土。由于骨架密实型的沥青混凝土具有良好的不透水性和高温抗永久形变能力。所以利用前者对表面层进行处理，其抗滑性能比较卓越。SMA路面能够充分证明这一点。②选用优质沥青及抗剥落剂。通常情况下，在高等级公路施工过程中，选用针入度较小的沥青与抗剥落剂相配合，进而增强沥青与碎石的粘附性能，因为酸性石料与沥青的粘附性能比较差。为了进一步提高沥青与碎石的粘附性，细集料的含泥量也要严格控制。③确保施工质量。为了提高施工质量，需要选用规格、均匀、合理的原材料，并且严格控制配合比。为了避免粗细集料在施工过程中发生离析，沥青混凝土的搅拌要均匀。在温度方面，因为沥青混合料的拌合温度过高容易导致沥青老化，降低与集料之间的粘附性。所以，对于沥青混合料要严格控制拌合温度、出场温度、碾压温度。④杜绝车辆超载。超载是对破坏公路最主要的因素，对于超载车辆根据相关法律法规的有关规定，公路主管部门对超载车辆进行强制卸载，禁止超载车辆在高速公路上行驶。⑤优化设计。使用防水材料对沥青面层的层间进行防水处理，进而形成防水薄膜封层，在一定程度上将沥青面层中的雨水聚集降到最低。

2.2 裂缝 通常情况下，在沥青混凝土路面中出现裂缝很正常，施工过程中需要做的就是最大限度地降低裂缝的范围和裂缝强度。根据前文对裂缝的形成原因进行研究分析，在进行路基（拓宽路基、路桥衔接处）施工时，对于填土的厚度要进行严格的控制，并且确保填料均匀性，使得压实度符合设计要求。为了减少温度裂缝，通过采用较稀（针入度大）的沥青进行处理。在施工过程中，由于基层施工质量较差导致沥青面层出现反射裂缝，在进行基层施工时，需要进行及时养护、处理好接头，进而提高整体强度，避免出现反射裂缝。另外，在施工过程中，混凝土越均匀、压实度越高、空隙率越小，形成的混凝土其强度就越高，在面层表面的薄弱处也就比较少。

2.3 松散 受沥青混凝土面层强度、压实度，以及面层内部空隙率的影响，导致松散的产生。为了避免发生松散现象，需要：①原材料的选择要合格，为了增强沥青混合料的粘结力，细集料含泥量及矿粉掺量要进行严格控制。②施工温度及压实效果要进行严格控制。因为，在施工过程中，如果沥青混合料温度过低难以压实混合料，进而在混合料内部形成过大的空隙；温度过高会导致沥青老化，在一定程度上降低了粘附性。③搅拌沥青混合料时，确保混合料均匀，进而有效防止离析现象发生。

2.4 泛油 沥青用量过大是出现泛油最主要的原因。因此，在施工过程中，严格执行试验规程的要求对配合比进行设计，并且在施工过程中不得随意改变生产配合比，进而确保施工的质量。

2.5 推移、壅包、波浪 在行车道上主要发生推移、壅包、波浪等现象，在长期、重复的荷载影响下，对于只有一层的沥青面层，由于基层与沥青面层之间粘结力比较弱造成推移，甚至出现壅包、波浪等现象。通过下列方式进行解决上述问题：①提高基层平整度。通过提高路面基层施工的质量，进一步对病害进行预防。另外，铺筑沥青面层前将基层表面的浮土和杂物清扫干净，确保基层表面的整洁，洒布透层油要均匀，在一定程度上不断提高基层和面层之间的粘结力。②杜绝超载车辆。随着超载车辆的增多，同设计荷载相比，超载数量非常严重。制定相应的政策，采取措施禁止超载车辆在高速公路上行驶，确保公路的使用寿命。

3 结束语

综上所述，在设计、施工时由于工作不到位，都会引发沥青混凝土路面发生早期病害。在进行优化设计时，根据沥青混凝土路面病害早期特点，通过强化管理措施，确保施工质量，施工时明确施工流程，在确保沥青路面性能的同时，最大限度地延长使用期限，提高经济效益。

参考文献：

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