賈志新 楊寶志 杜文永 朱琳

摘要：瀝青混凝土路面具有噪聲低、行車舒適度高、施工及養(yǎng)護(hù)周期短等優(yōu)勢(shì)，在世界許多國(guó)家得到普遍應(yīng)用，但因?yàn)闉r青材質(zhì)的不同，又受設(shè)計(jì)方案及施工工藝因素的影響，瀝青混凝土路面常常出現(xiàn)各種病害。病害的存在縮短瀝青路面道路使用壽命，影響行車速度和行車安全，還對(duì)道路投資效益和使用性能產(chǎn)生負(fù)面影響。文章根據(jù)道路瀝青混凝土常見病害類型，分析病害成因，闡述如何在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)方面對(duì)病害進(jìn)行防治。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土;病害類型;防治方法

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：U418.6-A-10-027-2

0 引言

由于瀝青混凝土路面具有噪聲低、行車舒適度高、施工及養(yǎng)護(hù)周期短等優(yōu)勢(shì)，在許多國(guó)家得到了普遍的應(yīng)用，從鄉(xiāng)村道路到城鎮(zhèn)市政道路均廣泛使用。但因?yàn)闉r青材質(zhì)的不同，又受設(shè)計(jì)方案及施工工藝因素的影響，瀝青混凝土路面常常出現(xiàn)各種病害。瀝青混凝土路面病害的存在對(duì)行車速度、行車安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，不僅使其使用壽命大大縮短，還對(duì)道路投資效益和使用性能產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。

1 瀝青混凝土路面病害類型

1.1 縱橫向及塊狀裂縫

瀝青路面出現(xiàn)許多不規(guī)則縱橫向裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫和塊狀裂縫。橫向裂縫寬度不同，裂縫貫通全路幅或部分路幅，方向基本與道路中線垂直，沿路面大致呈均勻分布狀態(tài)。道路所屬地區(qū)的氣溫、瀝青面層和基層材料的抗裂性都會(huì)對(duì)裂縫間距大小產(chǎn)生影響?？v向裂縫同時(shí)伴有部分支縫，縱向延伸，方向基本與道路中線平行。塊狀裂縫縱橫交錯(cuò)，它最開始的狀態(tài)是有多條縱向的疲勞裂縫，然后在縱向裂縫之間又產(chǎn)生多條橫向裂縫及斜向裂縫，形成相互交錯(cuò)的裂縫網(wǎng)格。

1.2 龜裂

龜裂為瀝青路面常見的裂縫病害之一，其主要是由相互交錯(cuò)的縱橫向裂縫發(fā)展，最終形成網(wǎng)格裂縫，但因其形狀和烏龜背殼上面的花紋類似而被通常稱呼為“龜裂”。龜裂多數(shù)是由于基層強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，路面發(fā)生疲勞損壞，無(wú)機(jī)集合料拌和不均勻，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)層中間有空層而形成。

1.3 松散

松散主要是因?yàn)闉r青與骨料之間的粘結(jié)力強(qiáng)度逐漸降低并喪失，同時(shí)又在道路車輛荷載的作用下，使其表面面層呈現(xiàn)松散狀態(tài)。其表現(xiàn)形式為瀝青混凝土面層中的粗細(xì)集料顆粒不同程度的脫落和散失起砂，路面面層磨損、粗麻、微坑、表面層剝落等現(xiàn)象。

1.4 坑槽

坑槽是瀝青混凝土面層中個(gè)別處因?yàn)榧厦撀鋪G失，在道路表面形成的不同大小的坑洞，可延伸到各個(gè)路面結(jié)構(gòu)層中。在荷載作用下，瀝青混凝土空隙率比較大的地帶容易發(fā)生病害，特別是在降雨及雨停后路面的上面層材料性能下降，出現(xiàn)松散和開裂，經(jīng)常年積攢慢慢形成坑槽。

1.5 沉陷

瀝青路面沉陷多數(shù)為路基壓實(shí)不到位，局部強(qiáng)度不足，在自然沉降及行車荷載的作用下，路基和路面出現(xiàn)豎向變形，導(dǎo)致出現(xiàn)路面下沉的現(xiàn)象。

2 瀝青混凝土病害成因分析

2.1 瀝青質(zhì)量問題

在道路各個(gè)結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)中，結(jié)合經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，需要考慮各個(gè)結(jié)構(gòu)層厚度及材料的選用。例如在高等級(jí)道路瀝青路面的使用上，國(guó)內(nèi)許多地區(qū)上面層采用國(guó)外進(jìn)口瀝青材料，但中面層和下面層卻采用國(guó)產(chǎn)瀝青材料。就目前國(guó)產(chǎn)瀝青的生產(chǎn)質(zhì)量而言，可以達(dá)到道路使用標(biāo)準(zhǔn)要求的廠家數(shù)量有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)道路建設(shè)的需要。

2.2 氣溫的影響

由于全球“溫室效應(yīng)”的影響，我國(guó)氣溫普遍提高。氣候的反常導(dǎo)致北方天氣發(fā)生明顯變化，夏季高溫天氣時(shí)間持續(xù)增長(zhǎng)，冬季氣候逐漸變暖，氣溫的變化對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的影響比較大。高溫天氣會(huì)使瀝青混凝土路面變軟，導(dǎo)致骨料向下移動(dòng)，從而在道路表面產(chǎn)生塑性層，造成路面擁包、波浪、車轍等病害。氣溫降低路面變冷，導(dǎo)致路面處于負(fù)溫環(huán)境里，從而使道路路面產(chǎn)生脆性層，引發(fā)路面不斷收縮，進(jìn)而出現(xiàn)開裂等病害。

2.3 設(shè)計(jì)深度不足

在道路進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，不能合理準(zhǔn)確地去預(yù)測(cè)未來(lái)遠(yuǎn)期交通量的增長(zhǎng)速度和趨勢(shì)，只能依據(jù)當(dāng)前交通量來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)遠(yuǎn)期交通量的數(shù)值，隨著未來(lái)遠(yuǎn)期交通的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是超載和重載車輛的增長(zhǎng)，就會(huì)使路面結(jié)構(gòu)層最原始設(shè)計(jì)的厚度和強(qiáng)度與急劇增長(zhǎng)的車流量嚴(yán)重不符，從而使路面承載力下降而導(dǎo)致出現(xiàn)病害。

2.4 施工控制的影響

水泥穩(wěn)定基層為目前道路大多數(shù)使用的基層類型，施工過(guò)程中各種集料的級(jí)配比例可能存在不合理，導(dǎo)致細(xì)集料數(shù)量較少，粗集料數(shù)量較大，容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。由于目前料場(chǎng)大多數(shù)為個(gè)體企業(yè)，設(shè)備落后，生產(chǎn)碎石不規(guī)范，導(dǎo)致路用材料的穩(wěn)定性和均質(zhì)性都存在較大的差別。雖然施工單位在項(xiàng)目開工前都會(huì)對(duì)所選材料進(jìn)行取樣、篩分、試驗(yàn)，而且也在施工過(guò)程中對(duì)配合比進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整，但集料級(jí)配和油石比都在變化，不能做到非常精準(zhǔn)，從而使路面出現(xiàn)病害。

2.5 水侵蝕損害

由于大氣降水，雨水沖刷路面結(jié)構(gòu)層材料，使路面面層的聯(lián)結(jié)質(zhì)量降低。道路表面自由水通過(guò)瀝青路面滲入到路面基層，使基層結(jié)構(gòu)受到水的侵蝕，在道路行車重荷載下，基層結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)翻漿等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致面層出現(xiàn)不同形狀的裂縫。還有一種就是水流入到面層空隙中，在溫度的作用下，尤其是冬天，路面多次經(jīng)歷凍融循環(huán)，集料和瀝青的粘結(jié)力明顯降低，從而導(dǎo)致瀝青在集料外表上被輪胎帶走或是剝離，形成松散、麻面和坑槽等路面病害。

3 瀝青混凝土病害防治方法

3.1 設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

提高設(shè)計(jì)單位產(chǎn)品整體質(zhì)量，做好合理交通量預(yù)測(cè)分析，應(yīng)按照規(guī)范換算為當(dāng)量軸載次數(shù)以確定各個(gè)路面結(jié)構(gòu)層的厚度和選用，而且要結(jié)合項(xiàng)目所屬地的地質(zhì)水文、氣候溫度、自然環(huán)境等周邊因素，參考當(dāng)?shù)匾呀ǖ缆窐?biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定設(shè)計(jì)方案，并對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選擇和比較來(lái)確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。對(duì)瀝青材料的選用也十分重要，要選擇滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的優(yōu)質(zhì)瀝青，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)瀝青延度、針入度指標(biāo)進(jìn)行把關(guān)。另外路面結(jié)構(gòu)層的透層油及粘層油應(yīng)與瀝青混凝土中的瀝青為同一種，因透層油及粘層油在泛油時(shí)會(huì)對(duì)油石比有一定的影響，所以選用油石比時(shí)應(yīng)予以考慮。

3.2 施工工藝控制

筑路材料應(yīng)選用有固定集料場(chǎng)，并且可以保證項(xiàng)目施工進(jìn)度的集料廠家供料。筑路材料級(jí)配不能偏離標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配中線，要做到一直處于受控狀態(tài)中。嚴(yán)格按照規(guī)范控制好瀝青混合料的各項(xiàng)溫度，特別是拌和、出廠、攤鋪、碾壓成型等溫度。根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r，合理選擇時(shí)間段進(jìn)行施工，盡量避開雨雪天氣施工。通過(guò)拌和站的拌和能力及車輛運(yùn)輸時(shí)間，選擇足夠數(shù)量的攤鋪機(jī)和碾壓機(jī)配套施工，兩臺(tái)攤鋪機(jī)應(yīng)該同時(shí)施工且前后錯(cuò)開，特別要注意觀察道路縱向的接縫處理及碾壓成型工藝。在道路施工作業(yè)期間，要安排專人進(jìn)行交通管制，禁止一切非施工車輛進(jìn)入，保證鋪設(shè)的道路干凈整潔，不被破壞污染。

3.3 道路養(yǎng)護(hù)控制

道路養(yǎng)護(hù)應(yīng)該利用路面技術(shù)狀況數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG 5421-2018）要求劃分評(píng)價(jià)單元養(yǎng)護(hù)類型，確定道路養(yǎng)護(hù)類型。對(duì)于表面層發(fā)生較大面積損壞，基層及中下面層保持完好，且整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足使用要求的路段，采用功能性修復(fù)措施。對(duì)于基層保持完好，面層整體發(fā)生較大面積損壞，且整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不能滿足使用要求的路段進(jìn)行結(jié)構(gòu)性修復(fù)措施。道路養(yǎng)護(hù)部門應(yīng)使用新技術(shù)、新方法對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)沒有病害的道路應(yīng)加強(qiáng)病害預(yù)防措施，提高對(duì)道路日常使用數(shù)據(jù)的管理，針對(duì)不同路段采取不同的養(yǎng)護(hù)方式，從而減少道路病害的出現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

道路路面破損已經(jīng)成為瀝青混凝土路面主要損害之一。特別是交通建設(shè)部門及道路管養(yǎng)部門，從路面的設(shè)計(jì)、選料、施工、養(yǎng)護(hù)等一系列環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制和驗(yàn)收，建立起健全的質(zhì)量保證體系，從源頭降低瀝青混凝土病害的出現(xiàn)，保證道路建設(shè)的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)道路使用壽命，減少國(guó)家道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的支出，從而達(dá)到道路使用性能與投資效益的平衡發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG 5421-2018，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JTG 5210-2018，公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]賴禮璀.淺析市政道路瀝青路面病害成因及防治對(duì)策[J].江西建材，2016（13）：258，263.

[4]云 學(xué).淺談瀝青混凝土路面病害的處理措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（11）：65.

收稿日期：2021-03-22

作者簡(jiǎn)介：賈志新（1988—），工程師，研究方向：道路工程;

楊寶志（1980—），助理工程師，研究方向：道路工程;

杜文永（1990—），助理工程師，研究方向：道路工程;

朱 琳（1984—），工程師，研究方向：道路工程。