崔進(jìn)生

摘要：瀝青混凝土作為一種路用結(jié)合料，在世界各國得到了廣泛的應(yīng)用，從鄉(xiāng)村道路到城市道路，從三級(jí)路到高速公路，從路面底基層到路面面層，均普遍采用，成為道路建設(shè)長(zhǎng)久使用的一種材料，但由于瀝青混凝土材質(zhì)本身的差異，~XTA_受設(shè)計(jì)和施工水平的影響，瀝青路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等病害。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；瀝青路面；公路病害；公路質(zhì)量；道路養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào)：U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374(2009)13-0167-02

一、病害原因分析

(一)瀝青質(zhì)量問題

由于近幾年國家城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市道路開工項(xiàng)目很多而建設(shè)資金又有限，因此，在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計(jì)、材料的使用上本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，而對(duì)交通量的變化和使用年限并沒有重點(diǎn)研究。像高等級(jí)瀝青路面，采用的是上面層使用進(jìn)口瀝青，而中面層、地面層則采用國產(chǎn)瀝青，就國產(chǎn)瀝青而言能達(dá)到規(guī)范要求的廠家并不多，而且數(shù)量十分有限，不可能滿足國內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。

(二)設(shè)計(jì)規(guī)范存在的問題

目前，柔性路面國家設(shè)計(jì)規(guī)范仍然采用彎沉值控制，路面設(shè)計(jì)以軸載100kN的雙輪組單軸為標(biāo)準(zhǔn)軸載；對(duì)瀝青混凝土面層應(yīng)采用容許回彈彎沉、彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力三項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)；在交通量小的支路上鋪筑瀝青時(shí)，可僅用容許彎沉值設(shè)計(jì)；對(duì)瀝青碎石面層采用容許回彈彎沉和剪應(yīng)力兩項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)數(shù)和折合成標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)數(shù)作為控制指標(biāo)。

在路面設(shè)計(jì)中，一方面交通車輛調(diào)查資料，是為通行能力服務(wù)的，沒有考慮到超載的問題，使得設(shè)計(jì)中得不到準(zhǔn)確軸載，造成設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載出現(xiàn)與事實(shí)不相符的情況。這樣，對(duì)于一些道路而言，從一開始就降低了累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量，使得設(shè)計(jì)彎沉值偏大，基層、低基層的拉應(yīng)力偏小，造成路面整體剛度不足，導(dǎo)致路面提前破壞。

另外，由于受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，載貨車超載現(xiàn)象，正是這部分超載車輛加速了路面的破損，促使路面開裂、推擁，甚至局部下陷。

(三)氣候的影響

1低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí)，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。此時(shí)半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力增長(zhǎng)，混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會(huì)開裂，產(chǎn)生裂縫。由于瀝青路面寬度有限，收縮路面結(jié)構(gòu)的相互約束小，所以低溫裂縫主要是橫向的。

2溫度疲勞裂縫。這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變(或勁度模量)變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松弛性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。瀝青路面具有高溫軟化特性，盡管設(shè)計(jì)及施工中盡可能降低油石比，最大限度地利用骨料級(jí)配增大高溫穩(wěn)定性，但在車輛長(zhǎng)期作用下仍要產(chǎn)生車轍。

(四)瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)存在的問題

在施工時(shí)，有的單位壓縮二至三個(gè)階段，有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工。因此，從理論和實(shí)踐來講存在較大的偏差，從而導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足。另一方面，由于現(xiàn)狀所致，政績(jī)工程工期較短，加上低價(jià)中標(biāo)，碎石料場(chǎng)不規(guī)范，大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān)，料場(chǎng)分散，設(shè)備落后，材料的均質(zhì)性、穩(wěn)定性均有較大的差別。雖然大部分單位在開工前都作了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測(cè)并予以調(diào)整配合比，但由于差異性大，不可能做到十分準(zhǔn)確，導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害。

(五)瀝青混凝土拌合溫度的控制

石油瀝青拌合出場(chǎng)溫度要求在120℃～165℃，而實(shí)際上有些施工單位由于設(shè)備和人員素質(zhì)等原因，在拌合溫度控制方面時(shí)高時(shí)低很不穩(wěn)定。溫度過高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì)，沒有黏性使瀝青混凝土松散；溫度過低，瀝青混和料拌合不勻，影響級(jí)配，這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時(shí)局部松散或其他病害的原因。在瀝青混合料拌制完成后，從拌合廠向攤鋪現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)倪^程中，空氣與混合料之間的溫差一般大于120℃。加上因速度形成的相對(duì)風(fēng)速較高，會(huì)導(dǎo)致混合料溫度在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前有較大的下降。降溫幅度由表及里逐漸減少，最嚴(yán)重的降溫區(qū)發(fā)生在料堆表面和馬槽的接觸面。降溫嚴(yán)重程度取決于運(yùn)輸時(shí)間、速度、氣溫、保溫措施等因素。

(六)瀝青混凝土的攤鋪

現(xiàn)在攤鋪設(shè)備斷面加寬，瀝青混合料從中間通過膠輪輸送到兩側(cè)，由于距離大，必然產(chǎn)生離析，這種離析改變了瀝青混凝土生產(chǎn)配合比；其次，由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長(zhǎng)，隨著攤鋪次數(shù)的增加，產(chǎn)生變形，對(duì)路面橫坡的控制也有較大影響。

另外，在混合料從運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)喂料斗卸料到刮料板輸料的過程中，接觸面表層料，特別是兩側(cè)車廂接觸面的表層料，在每車料中最后被刮料板送到螺旋布料器，即每一車料降溫幅度最大的表層“冷”料是集中被鋪出的，表面料降溫幅度較大、在正常的碾壓過程中壓實(shí)度難以達(dá)到要求，是路面發(fā)生松散、坑槽和滲水破壞的原因。

(七)平行交叉作業(yè)對(duì)路面質(zhì)量的影響

城市道路施工過程中涉及的單位較多，如：自來水、雨污水、供熱、煤氣、電信、電力、有線電纜、道路照明等地下管線。由于平行交叉作業(yè)，加上工期較緊，對(duì)路面質(zhì)量產(chǎn)生影響，如在土基碾壓成型以后，管線單位又挖溝下管，管線單位對(duì)回填土的壓實(shí)質(zhì)量普遍不重視，因此，造成局部不均勻沉降；又如瀝青砼攤鋪底面層、中面層時(shí)，道路照明施工單位要進(jìn)行燈桿和電纜的鋪設(shè)，而且不能封閉交通，導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重，從而使路面層與層之間的黏結(jié)受到影響，特別是當(dāng)瀝青面層較薄時(shí)，在車輛高速行駛荷載作用下，瀝青路面產(chǎn)生脫落、推擁、扭曲裂縫等現(xiàn)象。

(八)政府行為的不科學(xué)性

京津塘高速公路是我國第一條引進(jìn)世行貸款修建的項(xiàng)目，由于當(dāng)時(shí)尚沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)。因此，施工十分慎重，該工程從開工到竣工前后用去4～5年，于1991年通車，目前它仍然被認(rèn)為是全國修建的最好的高速公路之一，通車將近7年沒有大面積返修過。事實(shí)上橋梁構(gòu)造物可以增加人員、設(shè)備投入，冬雨季也可以安排施工搶進(jìn)度，而路基、路面施工則受到時(shí)間和氣候的限制，不是簡(jiǎn)單的增加投入就能解決技術(shù)質(zhì)量問題，特別是在不良地質(zhì)路段，更需要時(shí)間穩(wěn)定路基。因此，修一條高質(zhì)量的路，政府行為也起到很關(guān)鍵的作用。

二、路面病害的根治

(一)設(shè)計(jì)方案

從目前的設(shè)計(jì)規(guī)范來看，結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)偏薄，路面基層、底基層滿足不了行車荷載的作用，通過路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力要求，特別是應(yīng)考慮特大車輛荷載對(duì)路基路面所產(chǎn)生的影響。在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和濕縮系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高的半剛性

材料做基層。選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)采取改善瀝青陛質(zhì)的措施。在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，優(yōu)先選用針人度較大的瀝青做瀝青面層。瀝青面層采用密實(shí)型瀝青混凝土。采用合適的瀝青面層厚度，確保半剛性基層在使用期問一般不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。

(二)施工方面

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)、合理的工期是修筑高質(zhì)量的基礎(chǔ)，而科學(xué)施工則是高質(zhì)量的保證。首先是對(duì)材料的選配，特別是集料場(chǎng)應(yīng)固定，選擇1～2家能保證施工進(jìn)度的廠家供料，使材料級(jí)配始終處于受控狀態(tài)，不能偏離級(jí)配中線太遠(yuǎn)。在施工過程中從以下幾方面進(jìn)行控制：

1嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量，混合料的含水量不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。

2半剛性基層碾壓完成后，要及時(shí)養(yǎng)生。

3半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。

4瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合各項(xiàng)規(guī)范要求的瀝青，特別是瀝青針人度、延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。在北方施工由于近些年的氣候偏暖，因此，瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青。此外，透層油、粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油、透層油返油時(shí)的影響。瀝青砼施工期間，交通管制必須有專人負(fù)責(zé)，禁止非施工車輛上路，防止上路機(jī)械漏油，保持路面干凈整潔。

(三)道路的養(yǎng)護(hù)

圍繞建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、維修與預(yù)防的關(guān)系，隨著路網(wǎng)的不斷完善，只有長(zhǎng)期保持良好的路面使用性能，道路建設(shè)的巨額投資才能充分發(fā)揮其投資效益，而長(zhǎng)期保持路面良好的技術(shù)狀況必須有一個(gè)強(qiáng)有力的養(yǎng)護(hù)維修支持系統(tǒng)來保障。從這一意義上來說，養(yǎng)護(hù)維修實(shí)際上是道路建設(shè)的一種延續(xù)。在路面養(yǎng)護(hù)和維修的關(guān)系上，長(zhǎng)期以來人們總是習(xí)慣于等到路面開始出現(xiàn)損壞后，才對(duì)它進(jìn)行維修，而對(duì)于路面還處于良好狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義則往往認(rèn)識(shí)不足。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)質(zhì)上是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施，并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞。

三、結(jié)語

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最佳實(shí)施時(shí)機(jī)應(yīng)該是在路面尚處于良好狀況、或者只有某些病害先兆時(shí)進(jìn)行。當(dāng)路面剛出現(xiàn)病害先兆時(shí)，及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)要比發(fā)生大的病害后處理簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用，說明重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)意義。瀝青路面質(zhì)量好與壞，不僅是施工單位單一的質(zhì)量控制，還涉及到設(shè)計(jì)水平和政府行為，因此，要消除瀝青路面的常見病害，需要各部門齊心協(xié)力，堅(jiān)決杜絕今年竣工明年返工的現(xiàn)象。

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