商城縣公路管理局 彭 煜

農村公路瀝青路面病害的分類與預防

商城縣公路管理局 彭 煜

農村公路包括各鄉(xiāng)鎮(zhèn)至城區(qū)、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道之間、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道至外縣市的道路。與干線公路相比，農村公路具有線形較差、路面等級相對較低等的特點。農村公路在使用中存在著行車嚴重不規(guī)范的現(xiàn)象，在路肩上行車、停車、普遍缺乏有組織的管養(yǎng)，或者基本無人管理，處于無序使用狀態(tài)。農村公路相關配套設施也不齊全，部分道路沿線無排水設施，有的路段邊溝都不具備，這就造成了大量降水極易進入路面、甚至是路基，導致了路面病害的發(fā)生。農村公路瀝青路面一般采用較薄瀝青面層+半剛性基層的組合。由于受到養(yǎng)護資金、養(yǎng)護技術等諸多因素的影響與制約，農村公路瀝青路面的維修養(yǎng)護水平基本上還處在按“老框框，老路子干”的水平。瀝青路面修補技術大都在瀝青路面病害已經出現(xiàn)的情況下進行的，且必須要在瀝青路面養(yǎng)護的最佳季節(jié)內進行。本文，筆者對農村公路瀝青路面病害加以分類，并探討了防治方法。

一、農村公路瀝青路面病害分類

1.荷載性裂縫。荷載性裂縫一般發(fā)生在面層或基層的底部，由于車輛荷載的反復作用，裂縫逐漸向上擴展至表面。車輪荷載作用產生的裂縫反映在面層，往往不是單獨的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的，有時是相互聯(lián)系的。發(fā)生荷載性裂縫的原因很多，路面結構設計不合理或厚度不足，路面強度不能滿足行車要求。由于交通量的迅速增長和軸載的不斷加大，路面強度日趨不足，瀝青路面就會產生荷載性疲勞破壞。由于雨水的下滲，不斷侵蝕基層表面，在行車荷載的作用下，使之逐漸軟化，最終導致荷載性裂縫的產生。由于施工質量存在缺陷，基層局部存在薄弱環(huán)節(jié)，在行車荷載的反復作用下，出現(xiàn)塊狀的裂縫。少數(shù)駕駛員私自對汽車進行改裝，造成單軸軸載過大，對路面的破壞性遠遠超出常規(guī)車輛，致使路面出現(xiàn)不應有的早期荷載性裂縫。

2.反射裂縫。反射裂縫形成的基本原因是受拉疲勞、受拉屈服與剪切屈服，在它們的單獨或聯(lián)合作用下導致產生反射裂縫。半剛性基層不僅存在溫度收縮應力，還存在干縮問題。干縮是失水所引起的，理論上說，在最佳含水量下壓實的半剛性基層，失水現(xiàn)象可以通過適當?shù)臐耩B(yǎng)來解決，在瀝青面層鋪筑后，使面層下的基層維持在平衡含水量上，這樣就可以避免半剛性基層的干縮問題。實際上，由于受到施工和氣候等因素的影響，很難保證含水量始終處在最佳含水量附近。因此，基層的干縮現(xiàn)象是客觀存在的，大多數(shù)反射裂縫的形成是由干縮現(xiàn)象引起的。

3.溫縮形成的裂縫。農村公路瀝青面層縮裂多發(fā)生在冬季氣溫較低的地區(qū)或易發(fā)生溫度驟變的地區(qū)。當瀝青面層中的平均溫度低于其斷裂溫度時，或者說在降溫過程中瀝青面層所產生的拉應力超過該溫度的抗拉強度，瀝青面層即發(fā)生斷裂。瀝青路面在低溫下收縮的主軸是縱向的，路面體主要是沿長度方向收縮受拉。因此，低溫產生的裂縫大多是橫向的，并且多為等間距的。低溫縮裂從路表面開始，逐步向深層發(fā)展，寬度逐年增大。

由溫度變化引起的溫度應力導致瀝青路面開裂破壞主要發(fā)生在面層。因為水泥穩(wěn)定碎石和二灰穩(wěn)定碎石的溫縮系數(shù)明顯小于瀝青混凝土的溫縮系數(shù)，此外，這兩種半剛性材料的破壞應變明顯大于瀝青混凝土的破壞應變；前者的低溫模量又明顯小于后者，因此，由溫縮形成的裂縫首先在面層產生。

4.路面車轍。農村公路瀝青路面的車轍包括瀝青面層、基層和路基3部分的永久變形。

瀝青面層車轍一般是在高溫季節(jié)，在車輛荷載，特別是重載、超載車輛的反復作用下產生永久變形和塑性流動而形成的；行車速度對車轍的形成也有一定的影響，車速愈慢，則要求瀝青混凝土的抗車轍能力愈強；瀝青混合料穩(wěn)定性差引起塑性變形。其特征主要表現(xiàn)為車輪作用部位下凹，車輪作用甚少的車道兩側反面向上隆起，在彎道處還明顯向外推擠，車轍斷面w形。

瀝青混凝土的剝落是從底部開始并逐漸向上發(fā)展。這種損壞現(xiàn)象具有隱蔽性，產生這種現(xiàn)象的原因主要有：表面層瀝青混凝土透水，路面排水設計不當，瀝青抗剝離性能差，密實度不足引起的過分壓密。這是一種非正常的車轍。在施工過程中，由于過分追求平整度，造成壓實度不足，致使通車后的第一個高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓密，在交通車輛的反復碾壓作用下，孔隙率不斷減少，達到極限的殘余孔隙率后才趨于穩(wěn)定。

二、路面損害防治方法

為了防止車轍，常選擇堅硬的石料，采用較粗粒徑的集料，斷級配等措施，但這又帶來新的隱患，即瀝青路面的水穩(wěn)定性不足。所以在設計時應合理選擇礦料級配、混合料的孔隙率和集料粒徑，重視壓實效果，正確計算面層厚度，充分考慮瀝青與集料的黏附性，在通常情況下，石灰?guī)r等堿性石料與瀝青的黏附性很好，但耐磨性能很差，難以滿足瀝青路面表面層抗滑及耐磨耗的要求，所以現(xiàn)行規(guī)范明確規(guī)定了表面層粗集料的磨光值、洛杉機磨耗值及壓碎值的要求。相反花崗巖、砂巖、石英巖等酸性石料，石質堅硬、致密、耐磨性強，能充分發(fā)揮集料之間的嵌擠作用，但它與瀝青的黏附性能卻不好，容易在水分的作用下造成瀝青膜的剝落，很快導致瀝青路面的掉粒、松散、坑槽等水損害破壞。一旦損壞發(fā)生了，要及時采取維修措施，防止病害的進一步蔓延，其處理措施視病害發(fā)生的程度而定。處理時必須徹底、到位，絕不留隱患，避免重復損壞，多次修補。瀝青路面損壞應堅持以預防為主，從設計和施工環(huán)節(jié)防止水損壞的發(fā)生。