1、论沥青混凝土路面早期病害防治措施摘要：本文根据我国的公路沥青混凝土路面早期病害的课题进行研究，对我国公路路面早期破坏类型进行分析，归纳为11个类型，并对路面早期破坏的原因进行分析，指出设计缺陷、设计与实际脱钩、科研滞后、外界因素影响、施工质量问题、养护与管理问题成为沥青混凝土路面早期破坏的主要原因。在分析原因的基础上提出现有条件下，严把质量关、合理安排工期、科研与建设结合、引进先进技术、强化施工管理、保证沥青混凝土路面各项技术指标满足设计和规范要求、重视排水设计、重视下承层质量、严把超载关、加强养护管理等防止公路沥青路面发生早期破坏和损坏的对策。提出应用柔性路面理论指导半刚性基层路面结构的设计
2、缺少系统研究分析的试验验证，导致目前在沥青路面面层厚度上看法分歧很大；交通流量不规范，超载车辆的轴重远远超过设计计算中标准的轴重；施工与设计脱节较大，规范应着眼于解决目前存在的公路的早期破坏，保证公路长期的服务水平；没有大修设计标准；缺乏专门的公路养护规范等公路沥青路面结构技术存在的主要问题以及对现有有关沥青路面技术标准、规范的建议。本文最后介绍了沥青混凝土路面早期破坏的防治措施。指出合理设计路面结构、严格控制沥青混合料质量，严格控制施工质量时防治沥青混凝土路面早期破坏的有效手段，并重点介绍施工中路面病害的预防措施和治理方法。关键词：沥青路面早期病害 原因分析防治技术第一章 前 言在公路的建设
3、中，我国的绝大部分公路都采用沥青混凝土路面。沥青混凝土面层具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆的通行，并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗低温开裂的温度稳定性。目前我国很多公路沥青路面均呈现出一定的早期破坏，如开裂、泛油、剥落、车辙等现象，有的公路甚至当年通车即发生了病害，正常维修期大大提前，直接影响了车辆的运行，也增大了养护管理资金的投入。随着国民经济快速、协调发展，交通量的不断增长，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，使公路路面面临严峻的考验，现有技术规范不能满足日益增长的交通量需求，设计与实际需求脱钩是造成路面早期破坏的主要原
4、因。施工中缺乏有效质量控制，形成质量缺陷，使用中不能及时养护也是造成路面早期破坏的重要原因。本文指出沥青路面病害防治技术应重点考虑路面设计、沥青混合料和施工三个方面，并重点介绍施工过程中的预防、治理措施。第二章 公路沥青路面早期破坏类型分析目前我国公路沥青路面出现的早期病害主要由半刚性基层的干缩引起；路基压实度不足也会引起这种早期破坏和损坏。公路沥青路面的设计使用寿命为15年，如果通车13年内就发生严重病害和较大面积损坏，可视为早期破坏。我国公路沥青路面发生的早期破坏类型归纳为：2.1水损坏随着时间的推移，特别是长期下雨后，路面因吸水颜色愈来愈黑，并出现轮迹处路面向两边推挤而隆起，轮迹处持续沉
5、陷，再发展，靠近轮迹的隆起部分破损，很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。松散的集料表面光溜溜的，沥青膜已剥落贻尽。这是典型水损害现象。2.2裂缝路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一，它的危害在于从裂缝中不断进入的水份使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面破坏。 其中包括横向裂缝和纵向裂缝两种。2.3 龟裂：龟裂又称网裂，通常是由于路面整体强度不足，基层软化，稳定性不良其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝，逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝，等原因引起的，沥青路面老化变脆，也会发展成网状裂缝。一般多发生在行车道轮迹 形成龟裂。主要由路面结构强度不足引起。这种病害在我国早期修建的公
6、路上较为普遍；？2.4车辙：车辙变形车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽，表现为沿行车带出现横向高差，主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足，使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起；另外，重载或超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。2.5波浪：主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差，导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用；在纵坡段，由于高温的原因也会出现这种病害。2.6松散：原因主要是采用的沥青粘结力差，沥青用量偏少，或所用的矿料过湿，铺撒不匀，或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。对表处面层
7、还会产生大面积松散、唧泥现象，从而导致沥青面层脱落。在我国早期的公路上曾出现，现在主要出现在水损坏严重的路段上；2.7坑槽：主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。另外基层局部强度不足，在行车作用下也易产生坑槽。是由龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果；2.8沉陷：一般是由基层局部成形不足，强度不够，在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基（高填方地段）不均匀沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基压实度不足引起，特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现；2.9冻胀和翻浆：多发生在北方和东北地区挖方或填挖交界的路段，主要是由于路基排水设计不
8、合理，造成路基含水量过大引起的冬季冻胀春融翻浆。2.10剥落：如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料，将会造成集料与沥青之间的粘附性不足，在行车荷载的作用下，集料从路面剥落，使路面形成麻面，进而可能发展成为坑槽、松散等病害；施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。2.11、泛油：沥青混合料中沥青含量过多，空隙率较小，高温稳定性差，是产生泛油的主要原因。我国公路沥青路面的早期破坏主要表现为裂缝、车辙、沉陷、泛油等，由于恶劣天气原因以及超载车原因导致的水损坏和松散也时有发生，重度类型的损坏由于及时的养护已经很少出现。 第三章 我国公路沥青路面发生早期破坏和损坏的原因分析公路沥青路面直接与大气接触，除
9、承受交通荷载外还受自然因素的影响，在运营期间出现早期损坏现象，致使表面服务性能降低，影响正常运营。总结分析原因可归纳为：3、1路面结构设计我国现行规范中可供设计人员选择的结构单一，而且级配范围较宽，如AC、AK结构都具有很强的优缺点：AC结构具有良好的密水性，但表面较细，抗滑指标难以保证，而且矿料组成中往往是粗骨料悬浮于细集料之中，在行车荷载作用下，容易出现材料重分配，因此容易出现车辙现象；AK结构具有很好的骨架，抗车辙能力强，粗糙的表面满足了抗滑要求，但空隙率偏大，透水严重，这是造成近几年水损破坏普遍产生的主要原因之一。根据调查，现场铺筑的沥青混凝土空隙率在8%13%时，沥青混合料产生水损坏
10、的可能性最大。在我国现行规范中II型沥青混凝土混合料的空隙率为4%10%，与之比较接近，而且施工中压实度低值要求95%，容易造成水损坏。这是因为雨天之后，沥青路面在饱水状态下承受重载车辆冲击与动水压力的反复作用，沥青膜与矿料渐渐剥离，形成松散的凹坑，若不及时予以修补，极易发展扩大成坑槽，造成更大的损坏。这在南方雨水较多的尤其严重。另外，设计规范中该的设计车辆荷载于实际车辆荷载不相符，按照规范进行设计的沥青混凝土路面难以承受当前交通运输重车多、超载严重的交通状况。我国公路建设现仍出在一个快速发展时期，对公路许多方面认识也在逐步加深，一些标准和规范仍停留在多年前的水平就不能满足发展的需要，加上外界
11、因素的影响，甚至出现了所谓“合理的病害”。针对规范滞后于当前公路建设及运输市场的实际情况，为防止公路沥青路面出现早期破坏现象，各省都在路面结构方面进行研究，但现行相关规范的修改跟不上迅速发展的公路建设需要，不符合其应有的严肃地位。3、2设计与路段实际情况相差大如某二级公路穿过土基过湿地段，但设计方面却按一般正常情况设计，全部利用挖方和就地借方填筑路基，采取逐层晾晒法施工，造成极大的窝工，影响了工期。施工单位只好申报监理工程师并经业主同意，远运借土填筑，仅此一项就较原设计增加费用数百万元。先沥青路面（特别是挖方路段）破坏较为严重，已多次修补。这说明正确区划路基干湿类型极为重要。3、3 科研 由于
12、我国的公路起步较晚，但发展速度极快，科研工作的相对滞后是导致我国公路沥青路面在运营期间出现早期破坏的原因之一。3、4外界因素的影响 3、4、1超载 随着我国经济的迅速发展，公路的货车今天能够量增长非常快，某些部门从自身利益出发，超载严重，甚至达到了令人无法想象的程度。超载严重是造成早期破坏的主要原因之一。这一问题，单靠交通部门的努力远远不够。3、4、2气候因素 这是造成公路出现车辙和推移的原因。3、4、3人为因素 交通事故及车辆漏油交通事故及车辆漏油、千斤顶引起的路面破坏。3、5施工与养护因素的影响 3、5、1材料选择 目前我国各省公路建设部门非常注重沥青的选择，大部分选用优质进口沥青，上面层
13、采用改性沥青，但在调研中发现，有些省份的公路建设部门为了确保沥青的质量，在进行招标时将指标值定得过高，以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要，在沥青中加入某种成分以提高指标值，严重影响了沥青路面的寿命。除此之外，砂石料质量的参差不齐也造成了公路建设质量的下降。在这方面，可借鉴吉林省长吉公路的做法：建设部门对砂石料的供应统一规格、统一招标，在条件适宜的路段自建料厂，严格按照标准规格以及质量提供材料，不仅满足了工程进度的需要，也确保了工程质量。3、5、2施工配合比的控制 在实际生产中，许多地方多年来形成了一种习惯，那就是严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。但这种方法生产的混合料往往
14、不到设计要求，有的甚至出现较大偏差，出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况，其原因就在于骨料的吸水性上。我国现行的沥青混凝土路面设计方法中，集料密度采用的是视密度，而在实际生产过程中，因为自然条件、环境因素的影响，使生产配合比与实验室配合比出入很大。在公路的建设中，解决这个问题唯一的办法就是加大抽检力度，通过试验路段确定生产配合比，加强现场监理，实行跟踪作业，定点、定量取样，取得试验数据后，指导生产，切实把质量标准落实到施工过程中。3、5、3混合料的拌和、摊铺和压实摊铺和压实 两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。摊铺过程中除严格按规范要
15、求施工外，还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。决不能片面追求平整度，进行低温碾压，降低压实度标准；低温碾压易造成空隙率多大，压实度不足，使路面渗水，导致早期破坏；过度碾压易造成构造深度偏小，甚至出现泛油病害，影响行车安全。碾压过程要及时、迅速，并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向，一面发生推挤、拥包现象，从而影响平整度。山东省的经验：在日竹公路施工中，根据实际情况，将抗滑表层的马歇尔试验制件采用了双面击实各75次的标准，压实度不低于98%，混合料空隙控制在6%以内，压实后经路面现场取芯检测都收到了
16、良好效果。可见，压实措施好坏对沥青路面的平整度、防止水损坏和提高抗车辙能力都有很大影响。3、5、4路基施工缺陷的影响 从调查材料看，有些公路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关。3、5、5桥梁施工缺陷的影响 由于桥梁施工质量控制不足的影响，桥面沥青路面也时常发生早期破坏。通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制，与