吉林地区沥青路面早期破坏分析与对策研究

王明照 张明

Study on Early Failure Analysis and Countermeasure of Asphalt Pavement in Jilin Area

摘要：通过对吉林地区几条公路早期破坏状况调查，总结吉林地区沥青路面破坏的类型，并分析早期破坏原因，针对施工和养护环节存在的问题，提出几点改进建议，为减少吉林地区沥青路面早期损坏提供参考。

Abstract： Based on the investigation of the early damage status of several highways in Jilin area， the types of asphalt pavement damage in Jilin area are summarized， and the causes of early damage are analyzed. Some suggestions are put forward to improve the existing problems in construction and maintenance， in order to provide reference to reduce early damage of the asphalt pavement in Jilin area.

关键词：吉林地区；早期破坏；沥青路面

Key words： Jilin area；early damage；asphalt pavement

中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）15-0246-02

0 引言

吉林地区属于季冻地区，冻胀和春融对路面影响非常大，尤其是沥青路面的早期破坏，并且存在大面积的破坏，已经成为一种普遍的情况。沥青路面早期破坏与交通量大幅增长息息相关；另一方面还与路面结构合理设计和选取性能良好的材料有关。当前修筑沥青公路都是在统一的设计规范下进行，但我国南北维度和东西经度的跨度大，各地区自然条件各异，技术水平等也不尽相同，路面结构设计与实践容易脱节，后期的养护和管理的不合理，以上原因均会造成吉林地区沥青路面出现早期破坏。

1 沥青路面破坏状况及成因分析

通过对省内几条公路路况实地调查，吉林地区长余高速、长吉高速、齐双高速的交通量近10年增长接近一倍，以齐双公路为例，路基路面的承载能力指标PSSI和PCI均处于低位水平，并且旧路模量强度极不均匀。结合路况调查结果，得出吉林地区的沥青路面的使用寿命和服务水平均有待提升。吉林地区的沥青路面早期破坏类型主要有以下三种：

1.1 车辙破坏

根据车辙形成原因不同，车辙分为三大类型[1]：

①失稳型车辙：交通荷载产生的剪力作用下，造成路面材料失温；

②结构型车辙：路面结构和路基强度不够，荷载反复作用下形成永久变形；

③磨耗型车辙：交通车辆长期磨耗路面，造成面层集料脱落。

由于吉林地区属于季冻地区，根据吉林省气象局最新数据，2017夏季平均温度23.8℃，由于吉林地区夏季温度不高，所以车辙破坏主要以结构型车辙和磨耗型车辙为主。

1.2 裂缝破坏

由于吉林地区冬夏温差过大，路面的产生裂缝数量偏多，总结为以下4种类型：

①沥青路面横向裂缝：横向裂缝比较容易出现在路肩上，并且跟道路中线方向垂直，最后蔓延到整个路面。在道路铺设时，由于混凝土和沥青存在较大温度差异，底层材料的收缩，沥青硬化，重载车辆行驶后便会出现横缝。

②沥青路面纵向裂缝：是沿着车辆行驶方向的裂缝，一般出现在路肩、紧急停车地带。在路面施工中，没有严格按照地宫规范施工，致使沥青路面的质量不合格，从而引起的纵向裂缝。

③龟裂：是一种网状裂缝，由横缝和纵缝交叉形成，主要是道路结构强度不够，车辆反复行使，导致路面局部坍塌或沉陷，也是一种疲劳裂缝。

④坑槽：可以分为两种情况，一是由于降雨，使降雨进入沥青路面，并停留在里面表层，在载货车辆的作用下，导致公路基层和沥青分离；二是由于机动车排出的油可以破坏沥青混合料的粘结性，使得沥青混合料松散，容易被剥落。

1.3 养护病害

道路养护问题一方面是路政管理薄弱[2]，省内路政管理力量不足，不能有效地阻止超限车辆的碾压沥青路面，超载运输是沥青路面破坏最主要的原因。而另一方面就是道路养护力度不够，对于落实路面防水和排水工作的力度不够，导致地表水通过小面积已破坏路面进入基层，不能及时排离路基范围。

2 破坏对应措施

2.1 裂缝防治对策

①水损害裂缝防治对策[3]：提高沥青路面防水性，主要针对水稳定性和抗水坏能力进行增强，在沥青混合料中添加抗剥落剂来提高沥青路面抵抗水损坏的能力，并且合理设计粗集料用量。对于有裂缝的沥青路面进行防水处理，要做好合理的排水设计，提高沥青的粘结性和耐水性，合理设置路面排水系统。

②温度裂缝的防治对策：对于防止温度裂缝，要保证温度类裂缝有较好的修复能力和较强的承载能力，所以要使裂缝填缝壁坚实可靠，没有松散状况；針对温度裂缝的修补，要保持裂缝壁清洁干燥，提高裂缝填料的粘结性，要实现填缝修补，还需要对裂缝进行热处理，保证裂缝达到合理温度。

③反射裂缝的防治[4]：以反射裂缝较为主要，预防和减轻反射裂缝有：

1）半刚性基层锯缝；2）预制微裂纹；3）提高沥青面厚度；4）提高基层材料强度；5）设置应力消解层；6）设置中间层（过渡层）。

2.2 严格控制施工设计[4]

在进行道路设计时，要根据所在地区具体的情况制定相应的方案。在排水设计方面，要重视路拱的合理设计，将路面排水设施与地下排水系统相连接；在选用拌料时，需要加大沥青结合料的密实程度，提高沥青混合料路面是施工质量。

2.3 养护沥青路面

①裂缝破坏养护措施：对于已经出现裂缝的沥青路面，要及时处理，避免出现更大的破坏，可以选用橡胶沥青，这种材料黏度大，延展性好，弹性恢复性能强，是维护和修理裂缝的最佳材料。

②车辙破坏养护措施：沥青路面如果出现车辙的问题，需要先对车辙破坏位置进行清理，特别是对油性细料和小颗粒，之后碾压处理车辙破坏处，最后进行填充沥青填料和机械压实。

2.4 材料的选用与基层材料设计

2.4.1 沥青公路面层材料

选用措施：①按照兼顾高低温性能和吸附性的原则选用材料；②控制施工过程中采用的集料质量，优先选用碱性集料；③选用良好级配和空隙率以减少水损坏和泛油的发生。

2.4.2 沥青公路基层材料选用与设计[5]

选用措施：①依据施工地区土质材料，优先选用低收缩性材料；②使用添加剂增加韧性，如橡胶、聚合物增强沥青黏结性和强度；③对基层强度进行限制；④降低底基层刚度；⑤对材料进行配合比设计，通过实验进行验证；⑥调整结合料剂量，控制好强度和收缩情况；⑦在半刚性基层上铺上碎石进行应力消减。

3 结语

吉林地区沥青路面早期破坏形式有很多种，产生破坏的原因也有很多，包括设计、施工、选料以及后期养护和管理，但是产生这些破坏的原因大多数是相互有联系的。针对当前吉林地区沥青路面早期破坏的情况，更应该注意设计过程中的选料，以及施工过程中的温度因素，严格控制施工过程，加强施工管理，提高施工质量，还要加强沥青公路投入使用后的管理和维护力度，在提高沥青路面强度的同时，延长道路的使用寿命，提高吉林地区沥青路面的服务水平。

参考文献：

[1]张明，湖区重载干线公路沥青路面改建结构适应性研究[D].长沙理工大学，2010.

[2]李峰，陈立山.沥青路面结构参数变化对结构特性的影响分析[J].中外公路，2005.

[3]魏如喜.沥青混合料高温性能影响因素研究[J].公路，2007，

12（12）.

[4]沙慶林主编.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].人民交通出版社，2011，9，23.

[5]谭忆秋，沥青路面结构早期损坏层位分析及对策研究[J].公路交通科技，2012，05.