瀝青路面早期破損成因及預(yù)防措施

1、    瀝青路面早期破損成因及預(yù)防措施     瀝青路面具有表面平整、堅(jiān)實(shí)、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便且適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，在公路與城市道路修建中已廣泛應(yīng)用。雖然瀝青路面設(shè)計(jì)是建立在層狀彈性理論基礎(chǔ)上的耐久性設(shè)計(jì)，但瀝青路面仍然存在設(shè)計(jì)年限內(nèi)發(fā)生的早期破損現(xiàn)象。      瀝青路面的早期破損是指，在設(shè)計(jì)壽命期前1/41/3期間內(nèi)，瀝青路面所發(fā)生如開裂、松散、變形及泛油、翻漿等各種形式的路面破損。瀝青路面的早期破損既影響交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行

2、，又造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。      瀝青路面早期破壞的成因比較復(fù)雜，涉及設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、管理等方面。本文從工程施工的角度，主要討論施工及原材料方面的原因，以及根據(jù)成因應(yīng)采取的預(yù)防及改善措施。一、 施工方面的原因      （一）地基沉降。公路建設(shè)中，不可避免地有部分路段要穿過水田、沼澤、淤泥地段等軟土地基，路基修筑在軟土地基上時(shí)，對(duì)軟基的處理不徹底，或軟基地段處理后沒有沉降穩(wěn)定就進(jìn)行修筑瀝青路面，往往就會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，從而導(dǎo)致瀝青路面破壞或不能正常使用。  

3、60;   （二）路基壓實(shí)不足。路基壓實(shí)是路基施工過程中的重要工序，亦是提高路基路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性技術(shù)的技術(shù)措施之一。土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙為水分和氣體所占據(jù)。壓實(shí)的目的在于使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，土的密度提高，形成密實(shí)整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。由于路基壓實(shí)度不足，出現(xiàn)不均勻沉陷，則會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)縱向裂縫和橫向裂縫（局部路段壓實(shí)不足）。在所通車的各級(jí)公路中，“橋頭跳車”是一個(gè)普遍存在的質(zhì)量通病，就主要是由于橋臺(tái)與路基銜接處壓路機(jī)碾壓不到位，造成局部路段路基壓實(shí)度不足而出現(xiàn)路面坑洞、橫裂，從而出現(xiàn)橋頭沉陷、跳車等現(xiàn)象。（三）路面基層施工

4、質(zhì)量低劣。由于搶工期、趕進(jìn)度、造成料源緊缺，原材料質(zhì)量難以保證，半剛性基層沒有合理的齡期，或基層施工粗糙，使得基層（底基層）質(zhì)量低劣，造成基層網(wǎng)狀開裂破壞，若反射到面層，即為面層出現(xiàn)網(wǎng)狀開裂。水從裂縫處下滲到路基中，在行車荷載作用下會(huì)出現(xiàn)唧泥，造成瀝青面層的早期破損。    （四）瀝青面層本身的破壞。這是造成瀝青面層早期破損的主要原因，根據(jù)影響因素又分以下幾種情況   1.由于水產(chǎn)生的破壞。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、坑洞、泛油等。瀝青面層破壞的一個(gè)很重要的原因是水。瀝青面層中水的來源有地面降水和路基中擠上來的水，或

5、者大氣降水滲到瀝青面層中而排不出去，這樣在汽車荷載及溫度變化的作用下，瀝青面層容易產(chǎn)生破壞。同時(shí)由于施工時(shí)壓實(shí)度達(dá)不到要求，使瀝青混合料空隙率過大，瀝青面層中的水無法排出，瀝青混合料在飽水后石料與瀝青粘附力降低，易發(fā)生剝落、松散、從而降低瀝青路面的抗剪強(qiáng)度。2.由于瀝青面層顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析局部粗集料偏多，細(xì)集料偏少，則不易壓實(shí)，礦料與瀝青的粘結(jié)力小，抗剪強(qiáng)度低，容易出現(xiàn)松散。局部細(xì)集料偏多，粗集料偏少，熱穩(wěn)定性差，則容易出現(xiàn)車轍、擁包等破壞。而在施工中運(yùn)輸和攤鋪過程都很容易造成粗細(xì)顆粒離析。熱拌瀝青混合料特別是粗粒式瀝青混合料，從拌和機(jī)向運(yùn)料汽車上放料時(shí)，由于落高大，易出現(xiàn)瀝

6、青混合料離析。瀝青混合料從運(yùn)料車上倒入攤鋪機(jī)受料斗時(shí)，還可能會(huì)再次出現(xiàn)離析。     3.瀝青混凝土鋪裝層偏薄。在水泥混凝土橋面上加鋪瀝青混凝土鋪裝層時(shí)，有的設(shè)計(jì)橋面鋪裝層厚度偏薄，有的厚度小于5cm；加上其層間不按規(guī)定均勻?yàn)⒉颊硨佑?，使得汽車高速行駛時(shí)，輪胎后產(chǎn)生真空吸力，在行車荷載作用下，容易出現(xiàn)坑洞。4.瀝青被油溶解。在施工過程中由于施工機(jī)械在路面上停留而漏油，會(huì)造成瀝青被柴油溶解，使瀝青與礦料之間粘結(jié)力降低，使路面產(chǎn)生剝離、松散、出現(xiàn)坑洞。      5.瀝青面層的壓實(shí)度偏低。 

7、0;    瀝青面層的壓實(shí)度對(duì)瀝青路面的耐久性影響非常重要，壓實(shí)度的大小直接影響著瀝青路面的使用質(zhì)量。有些單位在施工時(shí)對(duì)壓實(shí)度的重要性認(rèn)識(shí)不足，片面追求平整度，而放松了對(duì)壓實(shí)度的控制。通車后平整度迅速衰減，面層變形明顯。應(yīng)該明確，平整度固然重要，但壓實(shí)度更重要，必須在確保壓實(shí)度的前提下來提高平整度。      二、原材料原因（一）所使用的瀝青性能不過關(guān)。瀝青路面鋪筑所使用的瀝青混合料主要由瀝青結(jié)合料、粗集料、細(xì)集料和礦粉等多種成分組成的符合材料。要求瀝青材料具有優(yōu)良的粘結(jié)力、抗老化性能、高低溫穩(wěn)定性能。另外，隨著國(guó)

8、民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，公路運(yùn)輸超、重載現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)瀝青材料的性能提出更高的要求。瀝青材料性能不過關(guān)是瀝青路面早期破損的主要原因之一，普通瀝青已不能完全適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，目前修建的高等級(jí)公路及城市道路的瀝青路面已開始使用改性瀝青。（二）碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求，或使用酸性礦料，造成瀝青混合料的穩(wěn)定度偏低，引起瀝青路面早期的剝落。      （三）礦粉（填料）的細(xì)度對(duì)瀝青混合料質(zhì)量至關(guān)重要，瀝青與礦粉的交互作用影響瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度。礦粉粒度小，比表面積大，其比表面積約占礦料比表面積的80%，當(dāng)?shù)V粉較目標(biāo)配合比時(shí)的礦粉平均粒徑增大一倍時(shí)，則礦

9、粉比表面積是原比表面積的1/4.這樣，就會(huì)有較多的瀝青不能直接與礦粉表面交互作用形成結(jié)構(gòu)瀝青，而形成了較多的自由瀝青，降低了瀝青與礦料之間的粘結(jié)力，在行車荷載的作用下形成泛油，因此控制礦粉的質(zhì)量十分重要。而目前，礦粉的質(zhì)量很不穩(wěn)定，往往粗細(xì)不均勻，甚至潮濕結(jié)團(tuán)；或由于礦粉運(yùn)至工地后，防雨防潮措施不良，造成礦粉潮濕、結(jié)團(tuán)。而在拌和機(jī)內(nèi)，礦粉是不加熱的，造成瀝青與礦粉拌和不均勻，影響瀝青混合料質(zhì)量。通過以上的分析，對(duì)瀝青路面早期破損可采取以下的預(yù)防措施：一、地基沉降預(yù)防措施軟土地基的排水固結(jié)是比較長(zhǎng)的過程，因此，對(duì)軟土地基，一方面要根據(jù)軟基情況采用可行方案進(jìn)行認(rèn)真的加固整治，一方面要留有比較長(zhǎng)的沉

10、降時(shí)間，可將軟土地段瀝青路面施工安排在最后，特別是對(duì)采用砂墊層、打塑料排水板等方法進(jìn)行軟基處理的地段，填土后要埋設(shè)沉降觀測(cè)設(shè)備，定期進(jìn)行觀測(cè)，待地基的沉降基本穩(wěn)定后進(jìn)行施工。二、路基及路面基層施工的預(yù)防措施保證路基壓實(shí)度符合規(guī)范要求，為消除橋頭沉陷，對(duì)橋頭部分填土，可用整體性好的材料如石灰土、二灰（石灰與粉煤灰）混合料、無砂大孔砼填筑。確保路面基層的施工質(zhì)量，半剛性基層要在足夠的齡期后才能進(jìn)行瀝青面層的施工。三、 瀝青路面施工的預(yù)防措施（一）嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量，拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進(jìn)行處理；加大馬歇爾試驗(yàn)頻率，嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)

11、，必要時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行特殊配合比設(shè)計(jì)。      （二）設(shè)置瀝青混合料成品料倉，控制成品料倉料位，防止卸料離析。      （三）提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時(shí)，運(yùn)距不能過遠(yuǎn)，攤鋪溫度應(yīng)控制在130160為宜，攤鋪厚度均勻，保證瀝青面層的壓實(shí)度，壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套，速度控制在2m/min左右，碾壓遍數(shù)不能太少，以免混合料孔隙過大；一般不能進(jìn)行補(bǔ)料，尤其是下面層；基層雨后潮濕未干，不得攤鋪，更不得冒雨攤鋪；縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順，各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。  

12、60;   （四）對(duì)橋面鋪裝層應(yīng)按正常路段的上面層與中面層厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在水泥混凝土橋面上加鋪瀝青混凝土鋪裝層時(shí)，按規(guī)定灑布粘層瀝青。   （五）施工機(jī)械在已鋪好的瀝青路面上停留，應(yīng)在機(jī)械下面鋪墊塑料薄膜或采取其他防油措施，防止油漏到路面上。四、原材料及管理措施  （一）加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)工作，對(duì)質(zhì)量不符合要求的材料，絕不能使用，并不準(zhǔn)運(yùn)入工地，已運(yùn)入工地的，必須限期清除出場(chǎng)。同時(shí)施工單位質(zhì)量保證體系對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行檢查，對(duì)材料的數(shù)量、供應(yīng)來源、儲(chǔ)存堆放進(jìn)行標(biāo)識(shí)清楚。   （二）混集料的骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)

13、、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確?；旌狭系目箘兟湫阅?，同時(shí)應(yīng)盡量降低骨料的含水量?；旌狭鲜褂玫牡V粉要進(jìn)行搭棚存放，作好防雨防潮措施。     （三）加強(qiáng)瀝青混合料材料配合比的控制，施工單位自檢體系要嚴(yán)格控制材料規(guī)格、用量和礦料級(jí)配組成及瀝青用量。（四）施工前檢查設(shè)備，在瀝青路面施工前，施工單位要配合監(jiān)理對(duì)拌和廠、攤鋪、壓實(shí)等施工機(jī)械設(shè)備的配套情況、性能、計(jì)量精度等進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)不符合要求的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行更換，直至符合要求。      路面早期破損已成