張金玉

（太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024）

瀝青路面的質(zhì)量問(wèn)題及其機(jī)理淺析

張金玉

（太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024）

文章扼要指出城市瀝青路面常見(jiàn)的三類主要質(zhì)量問(wèn)題，詳細(xì)從路面“內(nèi)力”和“外力”的角度分析了其產(chǎn)生的原因，并提出解決問(wèn)題的方法。

瀝青路面；質(zhì)量問(wèn)題；機(jī)理

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快以及大、中城市建設(shè)的不斷升級(jí)改造，城市道路新建、改建和擴(kuò)建的任務(wù)日益繁重，對(duì)其技術(shù)、質(zhì)量要求也越來(lái)越高。如何確保城市道路的暢通無(wú)阻及路面的施工質(zhì)量，是擺在市政工作者面前的一項(xiàng)光榮而艱巨的任務(wù)。

由于瀝青路面平整度高、減震性能好、車輛行駛平穩(wěn)、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，加之對(duì)路面的承載負(fù)荷要求不大，以及對(duì)路面的高溫穩(wěn)定性要求不高，所以在環(huán)境溫度相對(duì)較低的北方城市，這種路面便成為首選。然而在施工、檢驗(yàn)、運(yùn)行、管理過(guò)程中，瀝青路面的質(zhì)量問(wèn)題卻頻頻發(fā)生，有的甚至出現(xiàn)道路運(yùn)行不到一年或更短的時(shí)間就返修的情況，給城市的運(yùn)轉(zhuǎn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市民的生活造成極大影響。一般來(lái)說(shuō)，瀝青路面常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要有三大類：裂紋、破損，坑槽、車轍，泛油。下面就其形成機(jī)理及解決辦法作一簡(jiǎn)要論述。

一、裂紋、破損的形成機(jī)理及對(duì)策

眾所周知，瀝青路面是在柔性或半剛性級(jí)配基層材料基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)透層、黏層、面層攤鋪、壓實(shí)、接縫等多道工序?qū)訉盈B加修筑而成的。它們的強(qiáng)度或質(zhì)量主要取決于兩部分作用力：一是骨料的強(qiáng)度及它們之間的摩擦力和鑲嵌力；二是瀝青本身的各種性能及其和骨料之間的黏結(jié)力。當(dāng)川流不息的車輛在春、夏、秋、冬或雨、雪、冰、霜、風(fēng)不同的溫度和環(huán)境條件下駛經(jīng)路面時(shí)，路面經(jīng)受著各種機(jī)械力和溫度應(yīng)力的作用。這些外力自上而下、由表及里地傳遞著，從而使各層材料承受著大小不同、方向各異的剪切力。當(dāng)這些力超過(guò)各層材料的強(qiáng)度及它們之間的結(jié)合力時(shí)，每層材料或各層材料間就會(huì)產(chǎn)生位移、滑動(dòng)甚至分層，從而導(dǎo)致路面產(chǎn)生縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫，進(jìn)而擴(kuò)展成為坑洞、剝落、破損甚至塌陷。在骨料強(qiáng)度一定的情況下，道路各層骨料尤其是基層骨料粒度的大小和級(jí)配以及瀝青的配比至關(guān)重要。骨料粒度小，表面積就大，骨料之間的摩擦力和鑲嵌力隨之增大。瀝青與骨料的接觸面積也隨之增加，從而增加了瀝青和骨料之間的黏結(jié)力。大粒度骨料雖然沒(méi)有上述優(yōu)勢(shì)，但其自身強(qiáng)度大大高于小粒度骨料，是增加道路強(qiáng)度及剛性的中堅(jiān)力量。瀝青在路面材料中起著承上啟下、左右連接的紐帶作用，它的黏結(jié)性、滲透性、松弛性、高溫穩(wěn)定性、耐疲勞性對(duì)道路質(zhì)量的好壞至關(guān)重要。所以，每層材料的選擇與級(jí)配、施工時(shí)溫度的高低、速度的快慢、壓力的大小、時(shí)間的長(zhǎng)短及間隔、各個(gè)工序間的銜接以及氣候環(huán)境和工期長(zhǎng)短等，都可能影響這些作用力的大小，從而最終影響路面的質(zhì)量。

由上分析可知，路面產(chǎn)生裂紋、破損的原因顯然是由不可抗拒的“外力”和人為施工的道路自身“內(nèi)力”之間的失衡造成的。所以，我們必須從加強(qiáng)“內(nèi)力”入手解決這一問(wèn)題。

1.選料及其管理

骨料要首選沖刷性能好、膨脹系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高、均質(zhì)性、穩(wěn)定性都好的材料。各個(gè)種類、粒度的材料要分類存放，嚴(yán)格管理，做到不混、不亂、不臟（關(guān)鍵是嚴(yán)格控制含泥量）、不錯(cuò)。

2.混料的配比和試驗(yàn)

骨料的多少及其粒度的大小以及瀝青用量的配比，要嚴(yán)格執(zhí)行交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）中的規(guī)定，一步不落地通過(guò)取樣、抽提或馬歇爾試驗(yàn)和瀝青混凝土目標(biāo)混合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、驗(yàn)證配合比階段及試拌試鋪階段。既不可厚此薄彼，更不允許偷工減料，以確保材料軟硬、大小、油石配比恰當(dāng)、科學(xué)合理，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使其變異性達(dá)到最小。最終把路面建設(shè)成為密實(shí)、穩(wěn)定、耐磨，粗糙度、強(qiáng)度、剛度適中，舒適平坦的標(biāo)準(zhǔn)工程。

3.施工管理

嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，管理好各道工序及它們之間的銜接工作。尤其要確保瀝青混料在拌合、運(yùn)輸、喂料、傳送、攤鋪時(shí)的溫度及其均勻度；在噴灑透層、黏層前，要確?；鶎庸橇贤饴丁⒏稍餄崈?、強(qiáng)度符合要求；噴灑透層、黏層時(shí)，要做到瀝青油料均勻、無(wú)空白、無(wú)缺邊、無(wú)聚集，確保其起到固結(jié)穩(wěn)定、連接、防水等作用；路面接縫處是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的地方，一定要根據(jù)路面的寬窄長(zhǎng)短合理地選擇設(shè)備，一方面盡量減少接縫，另一方面采取切實(shí)可行的工藝方法確保接縫處的質(zhì)量。

二、坑槽、車轍的形成機(jī)理及對(duì)策

道路竣工通行后，在滾滾車輪的反復(fù)碾壓下，由于路面“內(nèi)力”不足以抵抗強(qiáng)大的“外力”，形成了波瀾起伏、高低不平的坑槽和車轍。該缺陷的產(chǎn)生不僅影響路面的平整和美觀，進(jìn)而促使路況惡化，從而導(dǎo)致行車舒適性降低；更嚴(yán)重的是，使車輛難以操控，影響行車安全。究其原因，主要有如下幾點(diǎn)：

1.骨料不合格，配比不合理

瀝青混料中的骨料質(zhì)量不合格，抗拉強(qiáng)度低，外形過(guò)于圓滑，棱角不分明，減少了表面積，進(jìn)而影響了混料的強(qiáng)度；另外是級(jí)配不合理，具體表現(xiàn)在骨料粒度偏小、數(shù)量偏少、粒度大小搭配欠佳。加之瀝青含量偏多，致使路面材料偏軟、強(qiáng)度和剛度不足。

2.材料的熱穩(wěn)定性不足

骨料的膨脹系數(shù)偏大，在冷熱溫度的交替作用下，時(shí)而收縮，時(shí)而膨脹，對(duì)混料間的結(jié)合力帶來(lái)不利影響；瀝青或?yàn)r青面層的高溫穩(wěn)定性不好，致使路面在車輛載荷的反復(fù)作用下承受的剪切力大大高于每層混料或各層混料間的結(jié)合力，從而使道路表面及內(nèi)層產(chǎn)生涌動(dòng)或分層。

3.施工及管理不當(dāng)

由于未按行業(yè)工藝要求執(zhí)行，路面在施工及驗(yàn)收時(shí)，其強(qiáng)度、剛度或其它他沒(méi)有達(dá)到JTGF40-2004的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于種種原因，道路在沒(méi)有完全養(yǎng)護(hù)成熟的條件下便急于通車運(yùn)行，而此時(shí)的路面還沒(méi)有完全固化，各層混料還處于黏彈性狀態(tài)或半固體狀態(tài)，它們?cè)跐L滾車流的重壓下，必然產(chǎn)生雜亂無(wú)章的錯(cuò)位。由此可知，各級(jí)管理干部和施工人員必須尊重客觀規(guī)律，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)上述問(wèn)題，相應(yīng)采取切實(shí)可行的措施，以杜絕這類缺陷的產(chǎn)生。

三、泛油的形成機(jī)理及對(duì)策

在高溫或車輪的重壓下，有的路面會(huì)出現(xiàn)液態(tài)瀝青滲出路面的現(xiàn)象，這種缺陷稱之為泛油。由于泛油路面摩察系數(shù)很小，極易打滑，給行車安全帶來(lái)極大的隱患。而泛油產(chǎn)生的主要原因有以下幾種:

（1）油石混合比太大，路面空隙率太小。在高溫季節(jié)里，受熱膨脹的瀝青在填充完混料間有限的空隙后無(wú)路可走，只好溢出路面。（2）自然水自上而下地侵入層料，并長(zhǎng)期蝸居在底部。黏附在混料表面的瀝青膜長(zhǎng)期浸泡在水中，在負(fù)重載荷的反復(fù)作用下漸漸剝落而成為自由瀝青。它們?cè)谔畛渫昊炝祥g有限的空隙后滲出路面。

筆者認(rèn)為應(yīng)對(duì)之策的關(guān)鍵是按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)配恰當(dāng)?shù)挠褪旌媳?，增加路面的空隙率；再就是路的表層一定要灑布封層料，盡量防止水分的侵入。

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1673-0046（2010）8-0152-02