浅谈沥青混凝土路面铺装层损坏与防控措施

朱文军,黄泽政

中建八局第一建设有限公司 山东省济南市250014

摘要：目前, 随着我国公路建设不断发展, 沥青路面结构作为主要的路面结构而被广泛应用。病害的种类随着道路交通量的日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏, 沥青混凝土路面最常见的病害现象有:局部沉降、纵横向裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病, 严重影响道路的正常使用。

关键词：沥青路面；路面病害；防治措施

随着我国经济的不断发展，高速公路日益发挥着主通道作用，但随着交通量的不断增长，很多高速公路沥青路面均呈现出一定的早期破坏，正常维修期大大提前，直接影响了车辆的运行，对高速公路的运营带来了一定的影响，增大了养护管理资金的投入，也影响着交通部门的形象。对这种现状，为了总结各地高速公路建设的成功经验，分析调查高速公路早期破坏的原因及对策，提高我国高速公路的建设水平。

一、路面病害分类

按病害程度可为二类。一类是功能性破坏，即沥青路面面层出现小微裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水等轻微病害，造成路面的不平整和抗滑性能的下降。使其不再具有预期的功能。另一类是结构性破坏，即沥青路面面层出现严重裂缝、坑槽、沉陷，它是路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏，严重时可达到不能支承车辆的荷载。这二类破坏不一定同时发生，一般是先发生功能性破坏，而后出现结构性破坏。对于结构性破坏一般均需进行彻底翻修，但对于功能性破坏，可以通过修整、养护来恢复路面的整性和抗滑性，即通过预防性养护技术措施，改善和提高沥青路面良好的使用性能和延长其使用寿命，以满足行车要求。按病害发生的时间可分为三个阶段。第一阶段( 早期变形、破坏阶段) 为路面建成通车后的l～3 年，该阶段沥青混凝土路面的变形、病害主要表现为路面纵、横向开裂，路基沉降引起路面沉陷以及局部出现坑洞。第二阶段( 变形、破坏稳定阶段) 为随着路基变形趋于稳定沥青混凝土路面早期变形、病害通过治理以及沥青凝土路面在车辆荷载的反复作用下，不断地再次压实从而达到基本稳定。第三阶段( 路面使用功能破坏阶段) 为路面使用8 ～ 10 年后，该阶段沥青混凝土路面的变形、病害主要表现为路面网状开裂，直到大面积破坏，路面的使用功能逐渐丧失。

二、沥青铺装层早期破损的原因

1、温度因素亦不可忽略。温度因素也是造成沥青面层破损的原因，在较为寒冷的地区, 沥青面层表面和底部的温度始终有温度差,沥青面层越厚,表面温度与底面温度差就越大。温度的不同,使得沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,面层的表面就首先开裂,因此,沥青面层温度开裂首先从表面开始。另一种是温度疲劳裂缝, 随着沥青面层表面温度的大幅度变化,白天与夜间温差较大,尤其在夏天,由于骤降暴雨等因素, 路面的表面温度会在短时间内急剧下降,这样,产生较大的温度收缩应力使沥青面层表面开始产生温度疲劳裂缝破损。这两种温度作用,都使破损从面层表面开始逐渐向下延伸, 形成对应裂缝。

2、半刚性基层路面的开裂是一种必然的结果,因为这是由半刚性基层材料本身的性质决定的尽管我们可以通过一定的技术途径改进或改善半刚性基层材料的开裂的特点,但壁面半刚性基层材料的开裂特点。当沥青稳定材料用做路面基层时,交通荷载的作用会加剧沥青稳定材料的开裂,因此在一定条件下,基层开裂的结果必然反映到面层上来,材料的性质从根本上已经确定开裂的发生。所以说沥青稳定类材料的开裂是必然的,如果水进入路面结构内,一方面由于水和沥青稳定材料中的细颗粒在开裂破碎后能形成胶液,对开裂有一定重愈合作用,如果这种潮湿状况在短时间内得以改变, 沥青稳定材料的强度会重新形成, 但在重交通荷载作用下,由于压力水的渗透,沥青稳定材料的开裂也可能被加速。

3、结构因素是沥青铺装层早期破损的一个原因。由于受力体系较为复杂, 从而使得各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。对结合层、防水层等界面材料未进行重点要求, 致使结合层抗剪强度不足。对复合路面沥青铺装特别是梁板整体性差,中小跨径小绞缝简支梁板桥,绞缝处及支座负弯矩区容易开裂。桥梁长大纵坡各结构层沥青砼设计时, 采用与一般道路同类型沥青混合料,未对特殊区域进行技术处理, 这些结构方面的因素都能造成沥青铺装层早期破损。

4、车辆超载的影响。随着我国经济的迅速发展,某些部门和个人仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。超载是沥青路面受到大的压力而变形,存在压沟,难以愈合,特别是随着今年大型车辆的不断增多,严重超载已经成为一种非常普遍的现象,这也是造成早期破坏的主要原因之一。

三、防止沥青混凝土复合路面铺装层破损的措施

1、要做到优化设计,从而减少沥青混凝土复合路面铺装层破损。提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计, 按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层, 这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计, 矿质混合料设计时应采用骨架密实结构, 最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。要做到优化设计,对于不同的路面实施不同的设计。对一般路面铺装层,采用与沥青粘附性好的集料或用抗剥离措施, 提高沥青粘结力、抗车辙能力,采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂来改善沥青的品质。注重荷载取值方面,根据当地交通量及轴载的调查合理确定设计荷载标准。大跨径柔性结构桥梁另因考虑风载、防撞力、温度变化、防震等因素。

2、在铺筑沥青混合料时,下承层表面出现任何质量缺陷,都会影响到路面结构间结合强度,以至于路面整体强度受损虽然下承层完成之后已进行检查验收,但在两层施工的间隔中,很可能会因为某种原因,如雨天、施工车辆或社会车辆通行或其他施工干扰,会使其发生程度不同的损坏,比如基层的透油层被粘连脱落、基层表面出现松散、表面浮尘；受雨水侵蚀基层出现弹软,因此,必须对弹软部位进行处理, 松散有浮尘的必须清扫干净并在摊铺作业前补洒透层油,沥青联结下面层表面如有污染,应及时进行清洗、补洒粘层油。

3、在项目实施完成后,实体质量已经定型,合理使用及时修补处理质量缺陷仍是提高路面使用寿命的重要环节。在缺陷责任期内承包人应注意定期检查, 及时处理施工缺陷。接管养护单位在使用管理方面应注意合理设置路口各向通行时间, 避免在长陡坡等特殊部位车辆捅堵,减少急转弯、汽车尾气加温造成轮迹带软化泛油、急刹造成局部车辙损害。另外,还要注重加强特殊时期的治超工作, 如最低或者最高气温时节、多雨雪季节等,对可能产生大量水损破坏、车辙破坏的情况进行专项管理。当然,还需要加强关键阶段的针对性管养, 多雨雪季节及时巡查、减少路段积水,及时清理路面泥砂等赃物,避免滑溜性污染。

沥青混凝土复合路面铺装层使用较多,而其早期破损现象时有发生,如出现严重车辙破损等情况,长期困扰了道路工程界。这些病害直接影响了行车舒适性、交通安全。通过提出合理的防控措施, 希望能够为减少沥青混凝土复合路面铺装层破损有所益处, 随着在今后的工作中取得更好的经验。

参考文献：

［1］ 陈宇飞.水泥混凝土桥面铺装病害成因分析及处治方法［J］.福建交通科技，2019（01）：94-96.

［2］张雷，刘春利． 浅谈沥青路面病害产生的原因与特征［J］． 黑龙江交通科技，2018，( 9)