瀝青路面病害成因分析
2015-06-11
一、瀝青面層結構類型選用不當、瀝青混合料級配不合理
瀝青路面除應滿足車輛的使用要求外，還應滿足防止雨水下滲等要求，所以盡量采用小粒徑瀝青混凝土，以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粒式瀝青混凝土或開級配、半開級配瀝青混合料的路面面層，必須在上面層下設下封層，防止路面水滲入。在2000年以前，寧夏大多公路（高速公路除外）路面面層都采用瀝青上拌下貫式或瀝青表處。由于這兩種結構孔隙較大，路面水容易滲入到碎石層中，使瀝青與礦料的粘結力降低，促使瀝青從礦料上剝落。這樣，路面在行車荷載作用上產生了擁包、坑槽、松散、龜裂、翻漿等病害。近幾年養(yǎng)護單位杜絕采用貫入式處治路面病害，提倡采用拌和法。但是在利用拌和法處治路面病害時，多數(shù)情況下施工人員憑經驗，不注意混合料級配設計或采用開級配、半開級配，盲目修補，壓實度有難以達到要求，經常出現(xiàn)前補后壞的現(xiàn)象。
二、基層結構形式和基層材料選用不當
根據(jù)規(guī)范要求，高級路面基層雖然可采用高強、少裂、穩(wěn)定性（含水穩(wěn)定性）好的白灰穩(wěn)定粒料類半剛性基層，但是由于這類材料的抗拉強度較低和抗沖刷能力較差，收縮性也較大，冰凍穩(wěn)定性也較差，在過分潮濕情況下難于成型和發(fā)展高的強度，所以不適宜做高級路面的基層（可以做底基層），尤其是潮濕地區(qū)更不能采用。同時集料的級配、強度、酸堿度和塑性指數(shù)等選用不當都會影響瀝青路面的使用質量。
三、路面施工質量控制不嚴
路面施工過程是整個公路質量形成的關鍵環(huán)節(jié)之一，而直接影響質量的施工環(huán)節(jié)主要是基層施工的瀝青面層施工。
(一) 基層施工
基層是承擔面層傳遞荷載的主要承重層，基層質量的好壞，直接影響著瀝青路面的使用質量。在施工的各環(huán)節(jié)中，稍有疏忽，就會給瀝青路面的使用質量造成隱患。一是在拌和與攤鋪過程中，粗集料離析引起基層材料的不均勻性，從而造成基層強度和穩(wěn)定性的不均勻性。二是選用的基層材料塑性指數(shù)或含泥量偏大，由于水分的進入使基層含水量增加，使路面基層處于潮濕或者過濕狀態(tài)，基層強度大幅度降低，從而導致瀝青路面的早期破壞。在陰濕冰凍地區(qū)，危害性更大。三是水泥穩(wěn)定料基層沒有在水泥終凝之前碾壓成型，導致了水泥失效而使基層的強度和剛度達不到設計規(guī)范要求。四是壓實度不足。雖然在施工中，嚴格按最大干密度控制施工壓實度，但是卻忽視了基層的壓實度與混合料中粗細集料的比例特征，特別是粗集料的比例關系更大，當測點的粗粒料含量偏大時，即使該點的壓實度達到100%，并不表示該基層已經密實，致使瀝青路面產生松散、網(wǎng)裂等病害。
(二)瀝青混合料面層施工
1.壓實度不足，瀝青面層空隙率過大，受水侵入而產生破壞。由瀝青面層本身的原因引起的路面早期破壞有瀝青面層松散、坑槽、泛油、麻面等。實踐表明，瀝青面層破壞的一個很重要的原因是水引起的。瀝青面層中水的來源有地表水和地下水，但主要是地表水滲到瀝青面層中去時，在汽車荷載及溫度變化作用下，瀝青面層產生早期破壞。因此，為了減少水對瀝青路面面層的早期破壞，應提高瀝青面層壓實標準。在瀝青混合料中加入抗剝落劑，以防瀝青與石料的剝離。
2.瀝青面層顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析致使局部粗集料偏多，集料偏少，不易壓實。導致礦料與瀝青的粘結力偏小，抗剪強度降低，容易使瀝青路面出現(xiàn)松散。局部集料偏多，粗集料偏少，使瀝青路面熱穩(wěn)定性差，在高溫季節(jié)容易出現(xiàn)車轍，擁包等病害。其主要原因有以下幾個方面：一是集料顆粒組成不均勻。目前寧夏境內大部分市縣的瀝青混合料所用集料多取自一些個體小料場，生產的集料規(guī)格不穩(wěn)定，往往一家供不應求，需要幾家供料，各家生產規(guī)格又有差異，有時還采用水洗砂進行摻配，造成了集料顆粒組成均勻性差。二是礦粉的細度對瀝青混合料質量至關重要，礦粉粒度小，比表面積大，其比表面在瀝青混合料中約占礦料比表面積的80%。在瀝青混合料中瀝青與礦粉的相互作用影響瀝青混合料的抗剪強度。據(jù)相關資料表明，當?shù)V粉較目標配合比時的礦粉平均粒徑增大一倍時，則礦粉比表面積是原比表面積的1/4。這樣，就會有較多的瀝青不能直接與礦粉表面相互作用形成結構瀝青，而是形成了較多的自由瀝青，降低了瀝青與礦料之間的粘結力，高溫季節(jié)在行車荷載的作用下會形成泛油，因此在瀝青紅得發(fā)紫混合料中控制礦粉的質量十分重要。三是運輸和攤鋪過程中造成粗細顆粒離析。瀝青混合料從拌和機向運料汽車上放料時，由于落差大，會出現(xiàn)瀝青混合料離析。瀝青混合料從運料車上到入攤鋪機斗時，將會再次出現(xiàn)離析。當運料汽車倒完一車料開走后，攤鋪機受料斗兩民辦板上積料含粗集料多，細集料少，所以受料斗兩民辦板應及早翻動，使積存料與較多的混合料混合，減少混合料離析。
四、養(yǎng)護管理及其他原因
（一）超限運輸
引起瀝青路面早期破壞的后天原因中最普遍、最主要的原因是超限運輸。超限運輸也被稱為公路的“超級殺手”。據(jù)有關資料統(tǒng)計表明：核定載重為8噸的車輛，如果每超載1倍的話，則該車輛對路面的作用次數(shù)相當于正常裝載車輛的16倍。而且超限車輛的增加對公路路面的破壞程度以幾何級數(shù)增長，使瀝青路面的使用年限縮短50-60%。
?。ǘ┡潘O施排水不暢
混合交通量的公路一般都是穿過村鎮(zhèn)，村鎮(zhèn)街道大多排水不暢，每次降雨，都使大量雨水積聚在公路路面及路基范圍內，使公路成了排水溝，導致大量水滲入到路面結構層和路基中，使路面結構和路基處于潮濕或過分潮濕狀態(tài)，在行車作用下致使瀝青路面早期破壞。
總之，避免瀝青路面早期破壞的現(xiàn)象，延長瀝青路面使用年限，提高投資效益，需要設計、施工、養(yǎng)護管理等各方面共同努力，按照行業(yè)規(guī)范和標準，結合公路所處的地理位置、環(huán)境和沿線的水文地質及沿線筑路材料情況，嚴格履行各自職能，以保證公路安全、快捷暢通。
