中部沿海地区省国道沥青路面常见问题与对策

金晓煜 陈凯明 徐志灵

1. 浙江立州交通工程检测有限公司 浙江 杭州 311254

2. 浙江省杭州市萧山区戴村镇人民政府 浙江 杭州 311261

沥青路面作为公路工程项目建设的重要组成部分，确保交通运输的平稳性和耐久性。因此需要综合沥青道路路面存在的问题进行合理分析，包括车辙、水损害、裂缝等病害情况，同时采取针对性的管控措施，继而提升整体的路面使用质量和耐久性。

1 管控沥青路面施工的重要意义

我国大部分路面为沥青路面。沥青路面在公路工程中发挥重要的作用，不但可以满足人们对于城市道路的美观性和舒适性需求，而且可以满足公路交通实用性的建设需求。伴随国内经济的高速发展，城市化的发展进程正在不断加快，交通服务体系涉及到多个领域，道路交通系统的持续性发展推动道路交通基础设施建设数量的增多，从而能够在交通设施方面投入更多的资金，可以为人们的日常生活、出行运输等提供便利的条件，在我国道路经济建设中充分发挥出交通体系的重要作用，体现出交通体系的完善性。如果在沥青路面施工过程中没有对其进行严格的质量管控，则会造成路面质量变差，不但不能为社会发展起到促进作用，同时会阻碍道路车辆的通行安全，甚至会严重危害到人们的生命财产安全。在具体的沥青路面施工过程中，容易受到多方面因素的影响，继而导致沥青路面出现质量问题，如果在施工过程中出现施工工艺不规范、施工方法不科学等问题，就会造成沥青路面不能满足实际的应用需求，难以保证公路交通性能，因此施工单位在公路工程开展沥青路面施工时，需要严格管控各个施工流程，继而大幅度提升沥青路面的质量，以便满足道路交通功能[1]。

图1 沥青路面展示

2 省国道沥青路面常见问题

2.1 车辙

沥青路面车辙是中部沿海地区省国道沥青路面的主要病害，车辙主要来源于路面结构层在车辆荷载的反复作用下，对路面产生压应力和剪切力，从而造成沥青路面结构材料产生竖向和侧向位移，经过长时间累计出现的永久变形。车辙普遍认为分失稳型车辙、结构型车辙和磨耗型车辙，失稳型车辙主要源于沥青混合料内部材料发生了剪切流动，结构型车辙主要源于路基变形，磨耗型车辙主要源于表面磨损，目前中部沿海地区省国道主要以失稳型车辙为主。国内外主要从内因和外因两方面来解释车辙形成的机理，内因主要包括沥青胶结料性质、沥青胶浆性质、矿料性质、矿料级配、沥青用量、粉胶比、骨架性能等方面，外因主要包括温度、汽车轴载、汽车行驶速度、坡度、交通流量等方面。目前中部沿海地区省国道主要受夏天高温、交通流量较大及行车速度慢影响，同时沥青混合料的骨架性能偏差，产生较多的失稳型车辙。车辙的产生会严重影响道路的整体平整度，如果遇到下雨天，凹槽内会出现积水现象，会影响来往车辆的正常通行，极易造成汽车飘滑，甚者会引发严重的交通事故，对人们的人身安全造成威胁，因此沥青路面施工时需采取车辙防控措施，提高沥青路面高温稳定性，提高沥青路面的使用质量和寿命。

2.2 水损害

水损害是中部沿海地区省国道沥青路面的主要病害之一，水损害主要由于降雨过程中大量水份进入沥青路面当中，在汽车重交通胎压作用下，产生泵吸效应，水压力冲洗沥青膜，严重破坏了沥青路面的沥青膜，导致沥青路面出现松散和坑洞，从而产生水损害，破坏沥青路面使用性能。产生水损害的主要原因为：1）沥青与碎石的粘附性较差；2）碎石表面含粉量偏多且不干净；3）沥青膜偏薄；4）沥青路面现场空隙率偏大；5）施工过程中造成的各种离析；6）排水不畅[2]。

2.3 裂缝

裂缝是沥青路面的常见病害，中部沿海地区的省国道沥青路面主要以反射裂缝、荷载疲劳裂缝和温缩疲劳裂缝为主。反射裂缝主要由于水稳基层材料中水泥和集料在干缩及温缩过程中产生裂缝，在路面车辆产生荷载的反复作用影响下，原本基层出现的裂缝会逐渐延伸到沥青面层，从而导致沥青路面发生反射裂缝，该裂缝呈现上小下大形态。荷载疲劳裂缝是由汽车在行驶的过程中发生的负荷使沥青路面结构性产生损伤所造成的裂缝，主要发生在车道轮迹带处，该裂缝主要从沥青下面层往沥青上面层方向发展。温度疲劳裂缝主要发生在早晚温差比较大的地区，或是温度变化相对频繁且变化幅度相对较高，从而造成沥青路面面层的温度应力趋于疲劳状态，继而对沥青混合材料的拉升应变极限值产生不良影响，同时随着路面面层沥青的逐渐老化，应力松弛性能逐渐降低，从而造成沥青道路路面出现温度疲劳裂缝，该裂缝主要从沥青上面层开始往沥青下层延伸。各种各样的裂缝都会降低沥青路面的总体美观度，同时如不及时修补，雨水容易从裂缝处渗入沥青面层、基层及路基，造成严重的水损害现象。因此在施工过程中严格控制水稳基层施工工艺，从而减少沥青路面反射裂缝。

2.4 泛油

路面泛油是沥青路面常见病害之一，沥青路面在行车荷载作用下，沥青从沥青层内部或下部逐渐向上转移，使沥青路面上展现出沥青成分过高的现象称为泛油。对沥青道路路面在实际使用中的效果和作用产生不良影响，如果在沥青混合料配制的过程中，没有对配合比进行严格把控，导致混合料中的含油量高于标准值，矿料级配偏细，沥青混合料空隙率偏低，则会导致在实际的施工过程中泛油情况较为明显。

3 沥青路面常见病害的改进措施

3.1 车辙的改进措施

目前中部沿海地区省国道路面的结构多为沥青路面，车辙是最严重最常见的病害之一。建议从以下几个方面进行改进：

1）加强指导性文件的深入研究。目前适用的《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004，2005年1月1日实施，是针对指导全国沥青路面施工的技术规范。中部沿海地区夏季长时间高温冬季几乎没有严寒，具有交通流量大和重载交通多的特点。《公路沥青路面施工技术规范》中要求改性沥青软化点不小于60℃，而夏季高温时的路面温度超过了70℃，若提高改性沥青软化点同时又要其它指标性能符合规范要求，成本将大幅增加，根据中部沿海地区省国道路面所处环境和交通特性，深入研究沥青路面和原材料能否适当牺牲低温性能，提高高温稳定性，在确保经剂性的前提下保证沥青路面的综合性能。

2）在沥青路面结构层设计环节时采取车辙防控措施。对于半刚性基层沥青路面而言，失稳型车辙主要发生在沥青面层，在设计上充分考虑夏季高温、交通流量、重车交通量和行车速度，设计采用抗车辙性能较好的沥青路面结构层，沥青上面层可以采用70℃1.0MPa条件下沥青混合料车辙动稳定度技术指标，中、上面层可以采用高粘度改性沥青，或掺入高质量的抗车辙剂，沥青下面层采用改性沥青，提高其沥青路面抗车辙性能。同时在设计时针对重车专用道和道路交叉口进行专项设计，沥青路面各层均采用高粘度改性沥青或掺质量较好的抗车辙剂，沥青路面结构层可采用SMA-13+SMA-20+AC-25C,或采用半刚半柔灌入式沥青混凝土，提高沥青路面抗车辙性能和使用寿命[3]。

3）在施工选材过程中采取车辙防控措施。选择改性沥青时，优选SBS改性剂含量高、沥青软化点和沥青动力粘度较高的改性沥青，提高沥青混合料的抗车辙性能。同时优选颗粒形状和棱角性较好碎石，提高其骨架密实性和内摩阻力，从而提高其抗车辙性能。

4）在配合比设计过程中采取车辙防控措施。施工单位委托检测单位进行配合比设计时，与检测单位充分沟通，详细说明该工程的周边条件、交通流量、重车交通量、重车专用道、以往主要病害等情况，使检测单位在设计沥青混合料配合比时充分考虑路面车辙情况，增加中间档碎石用量，降低粉胶比，减少碎石公称最大粒径部分用量，设计骨架密实性混合料，提高沥青混合料的均匀性和抗车辙性能[4]。

5）在施工环节采取车辙防控措施。在沥青道路路面施工过程中，严格控制碎石针片状和改性沥青质量，同时需要对施工技术进行严格管控，确保施工人员可以进行规范化的施工。在沥青混合料初压、复压、终压方面，施工人员需要认真遵守操作流程的具体要求，提高压实效果，在机械设备完成压实工作以后，需要对压实度进行检测，确保路面压实度和承载力满足设计要求。

3.2 水损害的改进措施

水损害作为公路工程中沥青路面的常见病害，需要对其问题的解决防范进行详细分析和探究，分析影响水损害的各个因素和环节，提高质量意识。可以采取以下几点措施：1）对于粘附性不符合要求的碎石需掺入抗剥落剂，可采用掺入1%～1.5%的水泥或消石灰，提高其粘结力；2）严格按配合比设计沥青用量进行搅拌，确保沥青膜厚度，提高抗水损害能力；3）采用质量较好的改性沥青，提高抗水侵蚀能力；4）严格控制原材料的针片状和均匀性，细集料应采用石灰岩或其他碱性材料，提高沥青混合料的密实度和均匀性；5）施工各个环节采取防离析措施，包括温度离析、竖向和横向级配离析，提高沥青混合料的均匀性；6）加强现场碾压管理，在不产生推挤的情况下尽量在温度较高时碾压，控制碾压顺序和碾压遍数，不漏压，提高现场压实度；7）桥面铺装严格控制平整度，避免桥面积水，从而产生水损害；8）严格控制下封层施工质量，避免水渗入水稳层；9）在碾压过程中，压路机会造成表面沥青膜损伤，因此粘层油洒布数量要充足，起到修复沥青膜和封水的良好效果。10）加强检测和检查管理力度，统计分析施工质量，提高沥青路面质量[5]。

3.3 裂縫的改进措施

裂缝作为公路工程中沥青路面的常见病害，主要从反射裂缝和疲劳裂缝方面分析，反射裂缝主要从水稳基层和下封层施工质量入手，疲劳裂缝主要从沥青混合料质量方面入手，采用改进措施，提高沥青路面质量，建议可以采取以下几点措施：1）水稳集料进行合理分档，确保级配稳定；2）水稳碎石严格控制风化石、针片状、吸水率、粉尘含量和均匀性；3）细集料严格控制粉尘含量和洁净程度；4）水稳混合料级配设计时增加中间档碎石用量，提高其均匀性和骨架密实性；5）在满足强度设计要求下降低水泥用量；6）应采用二级拌和型水稳拌合楼，提高水稳混合料的均匀性和稳定性；7）合理控制水稳混合料含水率，避免水少而料干不好碾压，水多而翻浆，同时根据运距和天气情况，合理调整水稳混合料出场含水率；8）严格控制下封层施工质量，减少水稳裂缝反射到沥青面层；9）对水稳层已出现的裂缝进行合理处理，采用抗裂贴等措施，防止裂缝进一步发展，反应到沥青面层；10）选择质量较好的改性沥青，提高其抗疲劳性能；11）按配合比最佳沥青用量进行生产，严格控制沥青用量，避免少油或多油，从而可以有效降低裂缝的出现概率；12）提高沥青混合料的骨架密实性，提高其抗疲劳性能；13）在施工中应当做好接缝工作，防止出现裂缝遗留的问题；14）加强施工过程中的质量管理，制定科学且合理的施工操作流程，使其规范化，发现问题及时处理[6]。

3.4 泛油的应对措施

为了避免在沥青路面施工的过程中出现泛油的问题，施工企业需要对路面施工进行严格把关，在预防泛油时需要注意以下几点：1）严格按配合比进行生产确保沥青混合料中的油石比例处于适宜状态，防止油量过大提高泛油的发生率；2）合理控制沥青混合料空隙率，避免设计空隙率偏小而产生泛油；3）设计骨架密实性较好的沥青混合料；4）在沥青路面的后续施工过程中，需要格外注重沥青混合料的整体性能，尽量选择高质量集料，如坚硬度、表面粗粗超度、颗粒立方体程度等。5）若发现沥青混合料因细料集中而出现离析的情况，现场应及时处理，积极采取针对性的管理措施，防止在后续的施工过程中出现问题[7]。

4 结束语

综上所述，由于沥青路面在应用过程中会受到多方面因素的影响，外因包括气候、车辆荷载、慢速、重车专用道、交叉口、坡度等方面因素，内因包括原材料、混合料、施工工艺等方面因素，因此针对中部沿海地区省国道沥青路面常见病害问题，应在设计及施工环节提出相关的改进管控措施，确保沥青路面的使用功能和舒适性满足设计要求，延长使用寿命，确保交通运输的安全性。