沥青混凝土路面工程病害及防治技术浅析

赵鸿雪

摘要：目前，我国公路的沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有：裂缝、水损害、松散、泛油、早期车辙等，就以上几种常见病害的成因进行分析并结合工程实践提出施工和设计中相应的预防措施。

关键词：沥青路面；早期病害；成因分析；预防措施

目前，我国沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有：裂缝、水损害、松散、泛油、拥包、推移、早期车辙等现象。这些病害也是公路路面中表现出来的质量通病，对新建公路的正常使用构成了严重的威胁，对公路维护提出了更严峻的挑战，同时也加大了公路维护费用。现就裂缝、水损害及早期车辙的常见病害的成因进行分析并结合工程实践提出施工和设计中相应的预防措施。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，要求在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量、规范施工工艺，尽量在提高沥青路面使用性能的同时延长使用寿命，提高投资效益。

一、沥青混凝土路面早期病害

（一）裂缝

公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的，特别是在旧路基拓宽地段，由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段往往是纵向裂缝的高发区。和纵向裂缝一样，横向裂缝也是不可避免的。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸。并随着时间增长造成沥青的老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也逐年增加。

（二）水破坏

所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，它是目前沥青混凝土路面破坏现象中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不匀、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。在行车作用下，特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散，松散的石料被车轮甩出形成坑洞。当水透人沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时，在大量高速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白色浆，灰浆又被行车压挤，形成各种形状不一的裂缝（纵、横、斜裂缝及网裂）到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下，可能很快形成更为严重的裂缝，在数量小的情况下，可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出，该处很快就会产生网裂和形变，随后的降水就更容易透入，并形成恶性循环，最终导致路面严重破坏。形成水破坏的原因除与沥青混合料不均匀、空隙率过大有关外，还与沥青和碎石间的黏结性能或有无抗剥落剂、交通量大小、重载车比重及公路沿线降雨量等因素有关。在我国南方潮湿地区，沥青路面的水破坏数量及速度比北方干旱地区严重得多。

（三）松散

松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失黏结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有：

1，集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜黏结在粉尘上，而不是黏结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落。

2，表面离析处往往缺少大部分细集料，离析面上粗集料与粗集料相接触，但只有少数接触点有沥青黏结着集料。随着时间增长，沥青会逐渐老化，沥青膜剥落会使沥青与集料的黏结力减弱，孔隙中的水冻结会破坏黏结力，或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。

3，沥青混凝土面层需要有高密实度才能保证沥青混合料的黏聚力，如果混合料密实度不够，集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。

（四）泛油

沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青的现象称作泛油。在高温季节，新铺沥青混凝土面层在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象。在绝大多数情况下，泛油仅产生在行车道上，而且是间断式的片状分布。

二、沥青混凝土路面早期病害成因分析

造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多，但综合起来主要有以下四个方面：设计不合理；施工质量控制不严：超载车辆管理不严：气候条件。

三、沥青路面早期破损的防护

沥青路面病害防治技术应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑：

1，合理设计路面结构。加强沥青路面防水设计：选用合理的基层和底基层结构。

2，严格控制沥青混合料的质量。沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高黏度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。集料的选用：骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。混合料级配的确定：沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和通情况做具体分析，尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）；第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。

3，严格控制施工质量。施工质量控制不严，早期破损必然出现。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几方面：严格控制沥青混合料的拌和质量，拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理：加大马歇尔试验频率，严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标，必要时对混合料进行特殊配合比设计。保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加粗骨料，提高大中粒径集料含量：控制最佳含水量，改进碾压方法，避免过振过湿，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。合理撒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前，必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验，透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。

四、结束语

总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因隙率大的位置越多水破坏现象越严重。无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿路命，提高投资效益。