盛興德

【摘 要】 瀝青砼路面早期破損的成因很多，本文僅從施工、養(yǎng)護(hù)管理等環(huán)節(jié)，結(jié)合本人在天水至讒口二級(jí)公路水毀修復(fù)工程實(shí)踐，對(duì)造成瀝青砼路面早期破損的因素進(jìn)行初步的探析。

【關(guān)鍵詞】 瀝青砼路面 ?早期破壞 ?成因 ?防治

1 瀝青砼路面早期破損機(jī)理

造成瀝青砼路面早期破壞的根本原因，大的方面有設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)上的原因，也有通車后使用和養(yǎng)護(hù)管理方面的原因，但瀝青砼路面早期破壞的直接原因，一般與水有關(guān)，破壞大多發(fā)生在春秋雨季，一場(chǎng)大雨，路過(guò)車輛加水處或連續(xù)陰雨過(guò)后，路面先出現(xiàn)小面積網(wǎng)裂，冒漿、進(jìn)而翻漿、車轍、松散成坑槽，行車道特別是車輛輪跡處，破損面積較多，破損程度嚴(yán)重，可見(jiàn)與車輛嚴(yán)重超載有關(guān);破壞經(jīng)常發(fā)生在路面透水嚴(yán)重而又排水不暢的路段，可見(jiàn)與路面基層、面層施工的不均勻性及通車后養(yǎng)護(hù)排水不及時(shí)有關(guān)。本人結(jié)合國(guó)道主干線天水至讒口汽車專用二級(jí)公路水毀修復(fù)工程監(jiān)理實(shí)踐，淺談幾點(diǎn)個(gè)人看法。

2 瀝青砼路面的主要水損害及防治措施

瀝青砼路面的水損害破壞，是指瀝青砼路面存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用，一方面水分逐漸浸入到瀝青與集料的界面上，同時(shí)由于水動(dòng)力的作用，瀝青膜漸漸的從集料表面剝落，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生的路面破壞過(guò)程。瀝青砼路面按其結(jié)構(gòu)組成及功能可分為面層、基層、底基層和墊層。其中各種結(jié)構(gòu)層具有特定的要求，并起著各自特定的功能，特別要求組成路面結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次都具有防水功能，并通過(guò)完善的路面排水系統(tǒng)來(lái)保證。瀝青砼路面的水損害，主要包括地面水損害和地下水損害。

2.1 瀝青砼路面的主要水害表現(xiàn)，概括地講主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面

（1）排水不及時(shí)直接影響車輛的運(yùn)營(yíng)和安全。由于降水形成的路面水，若不能及時(shí)排除，則會(huì)形成路面水膜，使車輛產(chǎn)生液面滑移，影響正常的運(yùn)營(yíng)和安全;車輛高速行駛時(shí)，還會(huì)在車尾形成車霧，影響駕駛員的行駛視線，引起交通事故的發(fā)生。

（2）地面水的下滲會(huì)使路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生各種病害和破壞。地下水下滲后，若未能及時(shí)排出，則一部分會(huì)沉積在瀝青面層的空隙中，在車輛荷載等反復(fù)作用下由下而上滲入到瀝青混合料內(nèi)部，破壞瀝青與集料的粘結(jié);一部分會(huì)通過(guò)面層下滲至路面基層，造成基層的軟化，隨車輛荷載反復(fù)作用破壞，導(dǎo)致路面面層出現(xiàn)裂縫，車轍、坑槽、龜裂、松散、變形、破損和唧漿等多種病害，使瀝青路面過(guò)早破壞，在我省的公路建設(shè)中，處于國(guó)道主干線天水至讒口汽車專用二級(jí)公路，路線總長(zhǎng)193.814km，該公路于1998年6月開(kāi)工建設(shè)，2001年10月交工使用，路線本身處于濕陷性黃土地區(qū)，自2003年以來(lái)，連續(xù)降雨且降雨量較大（超過(guò)往年1倍以上），使黃土地基和利用黃土填筑的路基含水量急劇增大，土體的粘結(jié)性顯著減弱，又由于車輛嚴(yán)重超載，致使土體在自重以及外力作用下出現(xiàn)較大的濕陷，另外黃土邊坡受水流沖刷等原因，導(dǎo)致公路沿線多處出現(xiàn)邊坡滑塌，路基水毀、下沉、橋涵斷裂、沉陷、路面開(kāi)裂（裂縫超過(guò)百米）、車轍、松散、坑槽等病害，多次造成交通中斷、社會(huì)各界反響強(qiáng)烈，嚴(yán)重影響了公路的正常運(yùn)行。其水害破壞的特征，可概括為四個(gè)發(fā)展歷程：1）在開(kāi)始階段水分浸入瀝青于集料的界面，以水膜或水氣的形式存在，影響瀝青與集料的粘附性;2）在反復(fù)荷載作用下，瀝青膜與集料開(kāi)始剝落;3）漸漸的集料開(kāi)始松散、掉粒;4）最后形成坑槽、松散、龜裂等病害。針對(duì)在天水至讒口公路水毀修復(fù)工程，現(xiàn)場(chǎng)維修施工中，處于濕陷性黃土地區(qū)不良地質(zhì)、降雨嚴(yán)重的條件下，一旦半剛性基層損壞，即導(dǎo)致瀝青面層各層間結(jié)合不良，就可能降低路面結(jié)構(gòu)層的整體功能和抗彎拉應(yīng)力，導(dǎo)致面層開(kāi)裂。

2.2 瀝青砼路面水害的防治措施

（1）防止水損害，可通過(guò)以下途徑來(lái)解決：1）路面水的排除通過(guò)有效的排除，減少和堵截路面水源的浸入;2）層間排除通過(guò)盡快疏導(dǎo)，減少和排除路面間的滯水，從而防止或減少水分進(jìn)入瀝青混合料內(nèi)部，并不致浸入到瀝青與集料的界面中去;3）提高粘結(jié)力通過(guò)提高瀝青與集料的粘附性，提高集料之間的粘結(jié)力。

（2）綜合以上解決途徑，其具體的防治對(duì)策如下：1）采用適宜的路面橫坡設(shè)計(jì)。路面橫坡設(shè)計(jì)應(yīng)既保證快速排水又確保行車安全。公路瀝青路面橫坡應(yīng)﹤2%;當(dāng)為軟土地基時(shí)，橫坡應(yīng)適當(dāng)加大為 ? 2.5%-3%。2）完善路面外部排水設(shè)施。不管是直線路段還是曲線超高路段，均應(yīng)設(shè)置完善的縱、橫向排水設(shè)施，以及時(shí)有效的將地面水排除路基外。3）增設(shè)路面內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在路肩處設(shè)置排水系統(tǒng)，以利路面下滲水及時(shí)排出，即可在路肩內(nèi)填筑透水性材料，布設(shè)反濾層，設(shè)置縱向集水溝和集水管以及橫向排水管等排水系統(tǒng)，及時(shí)將下滲水排出。在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置透水性基層和墊層。即基層和墊層采用高透水材料進(jìn)行填筑，充分利用其透水性，將滲入路面層結(jié)構(gòu)內(nèi)的水文先經(jīng)豎向滲流進(jìn)入透水層后，在橫向滲流通過(guò)全寬式透水基層排出路基外。

（3）總之，瀝青砼路面的水損害來(lái)源于瀝青膜從集料表面的剝離，預(yù)防水害的關(guān)鍵在于：1）防止和減少水分進(jìn)入瀝青混合料內(nèi)部，不使水進(jìn)入到瀝青與集料的界面中去，方法包括使用良好的集料，采用適當(dāng)?shù)幕旌狭霞?jí)配，減小空隙率。2）提高瀝青與集料的粘附性，提高集料間的粘結(jié)力。方法為摻加適量的抗剝落劑，促使集料表面更加濕潤(rùn)，從而使瀝青與集料之間的粘性增加。

3 瀝青砼路面裂縫

瀝青砼路面裂縫是公路諸多病害中危害較為嚴(yán)重的一種頑癥，也是路面早期損壞的一種通病。瀝青砼路面的縱、橫裂縫及車轍如不及時(shí)處理，將造成路面水下滲，降低路面承載力，產(chǎn)生唧泥使瀝青砼剝落，嚴(yán)重影響公路的使用功能，致使瀝青砼路面過(guò)早的損壞。

3.1 造成路面裂縫的原因

瀝青與砂石材料形成的面層在建成后和使用過(guò)程中受環(huán)境和基層的影響，漸漸地喪失粘結(jié)力，從而降低路面抗剪和抗拉能力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)延。endprint

普遍認(rèn)為裂縫的產(chǎn)生是自基層裂縫向上擴(kuò)展的結(jié)果，稱之為反射裂縫，但也普遍認(rèn)為裂縫通常是從瀝青路面外露表面開(kāi)始，向下擴(kuò)展與基層裂縫連接，向外延伸形成縱、橫、網(wǎng)裂的;此外，填筑的路基不密實(shí)，軟土地基處理不當(dāng)，導(dǎo)致基層產(chǎn)生不均勻沉降，形成路面開(kāi)裂;橋梁，涵洞等構(gòu)造物連接處，因結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化或施工不當(dāng)造成路面開(kāi)裂，這些裂縫的防治是提高工程質(zhì)量，通常要研究改進(jìn)局部處理措施得以解決。

3.2 瀝青砼路面裂縫的預(yù)防、治理

瀝青砼路面裂縫產(chǎn)生的原因是由多方面因素造成的，它的防治自然就成為一個(gè)綜合治理的問(wèn)題。僅依靠常規(guī)的維修法，進(jìn)行表層處理，薄層封面等，依舊利用原材料和技術(shù)工藝，只能是治表不治本，采取大面積重新翻修，既不經(jīng)濟(jì)又力量不及，因此，需要對(duì)瀝青路面裂縫進(jìn)行綜合性治理，修筑防裂路面，進(jìn)行裂縫病害的預(yù)防和治理。常用的修補(bǔ)方法：

（1） 油法。在深秋冬末季節(jié)，將縱、橫裂縫清掃干凈，用油壺灌入加熱的瀝青，是一種使用多年的方法，但常出現(xiàn)澆灌的瀝青，油涼后進(jìn)入不到裂縫深處，與冷的舊路面粘結(jié)前就輕易被車輪帶走。因此，開(kāi)發(fā)出乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理，效果較理想;有的在灌油前，將裂縫壁加熱至粘性狀態(tài)后再將瀝青油或?yàn)r青砂漿噴抹到縫中，最后在縫口表面撒布熱砂或石屑加以保護(hù);細(xì)小成熟的裂縫，則用盤式銑刀進(jìn)行擴(kuò)寬，再做處理。近年來(lái)，研制的一種合成橡膠填縫材料，可在高于4℃的溫度下使用，施工時(shí)，只需用瓶子盛裝，將填縫料灌入裂縫，30分鐘內(nèi)即可恢復(fù)交通。在天讒公路的修補(bǔ)施工過(guò)程中尤為可見(jiàn)，具有很強(qiáng)的密封性，防止雨水滲入，施工中得到了很好的利用。

（2）漿、銑刨舊路面重新罩面法。主要針對(duì)天水至讒口公路水毀修復(fù)工程施工監(jiān)理過(guò)程中，因路基的沉陷，對(duì)路面基層產(chǎn)生破壞，使路面直接破損（出現(xiàn)裂縫、坑槽、車轍等），對(duì)于路面基層破損嚴(yán)重地段，進(jìn)行了挖除舊面層切割基層重新處理的措施;對(duì)于沉陷嚴(yán)重且裂縫較長(zhǎng)、寬的路段采用先銑刨舊路面，然后沿裂縫切割舊路面，清除裂縫內(nèi)的殘?jiān)?，采用M10砂漿塞縫，并預(yù)埋PVC管，鋪設(shè)土工玻纖網(wǎng)（調(diào)平層厚小于15cm）或冷拔鋼絲網(wǎng)（調(diào)平層厚大于15cm），再采用細(xì)粒式瀝青碎石調(diào)平后，在預(yù)埋PVC管內(nèi)注入水泥玻璃漿，最后清掃殘?jiān)霾颊秤蛯?，鋪?cm厚瀝青混合料罩面。

導(dǎo)致瀝青砼路面產(chǎn)生裂縫的原因，總體可以認(rèn)為外部因素有溫度應(yīng)力，車輛荷載、水毀及陽(yáng)光、水分、空氣的老化作用，其中以溫度應(yīng)力為主導(dǎo)作用。內(nèi)部因素為材料本身的受拉疲勞，受拉屈服，以及施工不當(dāng)留下的缺陷。

4 瀝青砼路面車轍

車轍是瀝青砼路面早期破損的頑癥之一，尤其近年來(lái)，隨著公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展，交通量的迅速增長(zhǎng)，超載車輛嚴(yán)重，致使車轍發(fā)展的速度是隨著荷載作用次數(shù)增加而逐年增大的，一般車道外側(cè)比內(nèi)側(cè)大。

4.1 造成路面車轍的原因

車轍主要是瀝青面層受交通荷載二次壓實(shí)作用，蠕變產(chǎn)生，半剛性基層幾乎不可壓縮，還有瀝青混合料的影響和交通條件，環(huán)境條件的影響;瀝青混合料面層在高溫條件下，由于車輪反復(fù)碾壓，產(chǎn)生橫向剪切流動(dòng)，造成車轍，這種車轍一方面車輪作用部位下凹，另一方面車輪作用甚少的車道兩側(cè)反而向上隆起，在彎道處還明顯向外推擠，車道線或停車線因此可能成為變形的曲線。另外在施工過(guò)程中，用油偏多，瀝青稠度偏低，礦料級(jí)配中細(xì)料過(guò)多，礦粉摻量過(guò)大也會(huì)產(chǎn)生車轍。

4.2 瀝青砼路面車轍的預(yù)防、治理措施

通常條件下瀝青砼路面的車轍，是指流動(dòng)性車轍，為預(yù)防車轍，必須從開(kāi)發(fā)抗車轍能力強(qiáng)的瀝青混合料和改進(jìn)施工工藝兩方面入手。其具體的預(yù)防措施有：

（1）提高瀝青混合料的抗車轍能力。瀝青混合料是一種粘彈性材料，在高溫條件下，粘性因素起主導(dǎo)作用，而車轍與瀝青的粘度直接相關(guān)，因此，在設(shè)計(jì)中可選用高粘度瀝青摻加各種瀝青改性劑。

（2）在施工過(guò)程中合理調(diào)整集料級(jí)配，嚴(yán)格控制瀝青用量，采用適當(dāng)?shù)臑r青混合料配比。

（3）在瀝青中摻加橡膠或樹(shù)脂以改善瀝青的感溫性，或摻加吸油材料，改善瀝青混合料的流動(dòng)性。

（4）在車道表面因車輛行駛推移而發(fā)生的車轍，或路面受橫向推擠而成的橫向坡形車轍，應(yīng)將其出現(xiàn)的車轍，面層切削或銑刨清除，然后重鋪瀝青面層。

（5）因面層與基層間有不穩(wěn)定的夾層而形成的車轍，將其面層挖除，清除夾層后，重鋪面層;由于基層強(qiáng)度不足，水穩(wěn)性能不好，使基層局部下沉，而造成的車轍，應(yīng)先處治基層，而后修補(bǔ)面層。

另外，超、重載運(yùn)輸問(wèn)題是導(dǎo)致路面早期破壞、縮短路面設(shè)計(jì)使用壽命的重要因素。所以，需要各管理部門加大力度，禁阻超載車輛行駛。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，瀝青砼路面早期破壞，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理聯(lián)系緊密。因此，要消除瀝青砼路面早期破壞這一質(zhì)量通病，延長(zhǎng)瀝青路面的使用周期，提高投資效益，需要從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、養(yǎng)護(hù)管理各方主體各負(fù)其責(zé)，分頭把關(guān)，按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行各自職能，相信這一頑癥一定會(huì)得到根治。endprint