陳琛

（河北省公路事業(yè)發(fā)展中心，河北 石家莊 050051）

0 引言

農(nóng)村公路對(duì)于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。農(nóng)村公路以前多采用水泥混凝土路面，現(xiàn)瀝青路面應(yīng)用也越來(lái)越多，其主要選用瀝青混凝土材料，有效提高了路面強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性。瀝青混凝土路面由瀝青、集料及填料組成，路面的平整度、壓實(shí)度、抗滑性能較好。

某農(nóng)村改建公路瀝青混凝土路面在通車一個(gè)月后，出現(xiàn)了裂縫、泛油、路面沉降、松散等早期病害，究其原因主要為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、材料選擇不合理、施工過(guò)程不規(guī)范等，這些病害直接影響到瀝青混凝土路面的使用年限。因此，在施工過(guò)程中如何減少或避免早期病害的產(chǎn)生，有針對(duì)性地采取路面早期病害防治措施值得探討。

1 工程概況

某農(nóng)村公路全長(zhǎng)12.31km，設(shè)計(jì)速度為40km/h，雙向兩車道。路面基層選用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，面層共分3層，材料為不同粒徑的瀝青混凝土。由于該農(nóng)村公路所處地域?qū)儆谂瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫13.8℃，年最低氣溫-20.1℃，年最高氣溫42.8℃，年平均降雨量614.5mm，降雨集中于夏季。

該農(nóng)村公路為改建工程，原為單向車道，單幅瀝青路面寬4.5m，對(duì)農(nóng)村公路路面進(jìn)行加寬處理，將單幅瀝青路面寬度增加至8m。在施工時(shí)首先對(duì)瀝青路面進(jìn)行銑刨處理，然后對(duì)路基進(jìn)行拓寬，采用分層方式進(jìn)行填筑，在新舊路基交接處設(shè)置土工格柵以防止路基發(fā)生過(guò)大沉降。該路拓寬前交通量較大，單日交通量為200～500輛/d且混合交通嚴(yán)重，非機(jī)動(dòng)車與行人數(shù)量較多。

2 路面病害調(diào)查

該農(nóng)村改建公路在通車一個(gè)月后出現(xiàn)橫向裂縫、縱向裂縫、松散、泛油等較多路面病害。以1km為一個(gè)檢測(cè)單元，對(duì)某段瀝青路面進(jìn)行全程病害調(diào)查，結(jié)果如表1所示。

表1 路面病害調(diào)查情況

由表1可知，裂縫類病害占比最大，其中橫向裂縫占比達(dá)39.1%，這主要由路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程不規(guī)范引起。該道路為雙向兩車道，以中央分隔黃線為標(biāo)志，將道路分為上行與下行。通過(guò)該道路上、下行病害對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)方向病害類型相同，但是上行道路的病害數(shù)量與下行相比偏多，道路沉降量較大，這可能由新舊路基交接處發(fā)生路基不均勻沉降造成。

3 病害產(chǎn)生機(jī)理

3.1 橫向裂縫

橫向裂縫是該農(nóng)村公路瀝青路面施工過(guò)程中產(chǎn)生的主要病害，如圖1所示，上、下行段均出現(xiàn)大量橫向裂縫且分布均勻。由于病害出現(xiàn)在施工過(guò)程中，可以排除車輛荷載對(duì)瀝青路面的影響，病害可歸因于環(huán)境因素與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素。

圖1 橫向裂縫

該道路路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層，采用水泥穩(wěn)定類材料，因此可以判斷施工過(guò)程中產(chǎn)生的橫向裂縫是基層開裂并反射到面層導(dǎo)致。水泥為無(wú)機(jī)結(jié)合料，遇水會(huì)放出大量的熱，瀝青路面分層鋪筑中為了提高施工效率，沒有對(duì)基層進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，造成在加鋪瀝青混凝土面層時(shí)，水泥穩(wěn)定類基層的水化反應(yīng)還未結(jié)束，產(chǎn)生大量的熱，加鋪了面層后，基層材料受熱，體積穩(wěn)定性變差，在溫度降低時(shí)基層材料收縮產(chǎn)生裂縫，由此造成半剛性基層開裂，裂縫反射至瀝青路面，便產(chǎn)生大量的橫向裂縫。

3.2 縱向裂縫

該項(xiàng)目對(duì)路基進(jìn)行了加寬且對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行了加鋪。在施工過(guò)程中，在新舊路基交接處和行車道分界處出現(xiàn)一些縱向裂縫，如圖2所示。

圖2 縱向裂縫

根據(jù)出現(xiàn)的位置，分析縱向裂縫的產(chǎn)生原因主要有兩個(gè)方面：

（1）新舊路基土體結(jié)構(gòu)不同且沉降時(shí)間不同，在新舊路基拼接處路基發(fā)生不均勻沉降，造成新路基與舊路基出現(xiàn)沉降差，這是由于沒有將路基進(jìn)行分層壓實(shí)，壓實(shí)度不足，在施工器械的作用下，發(fā)生路基不均勻沉降，導(dǎo)致瀝青路面面層出現(xiàn)縱向裂縫。

（2）瀝青混凝土面層攤鋪時(shí)接縫處處理不當(dāng)，攤鋪機(jī)的攤鋪寬度為3.75m，分道攤鋪時(shí)，由于攤鋪高度不一致，在壓實(shí)過(guò)程中未對(duì)攤鋪留下的接縫進(jìn)行反復(fù)碾壓，造成瀝青混凝土路面出現(xiàn)縱向裂縫。

3.3 泛油

泛油現(xiàn)象是瀝青混凝土路面的常見病害之一，常見于夏季氣溫較高的地區(qū)。施工過(guò)程中出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，主要由兩個(gè)方面造成：

（1）瀝青混凝土材料設(shè)計(jì)時(shí)，若最佳油石比過(guò)大，造成材料中瀝青含量過(guò)多，易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，應(yīng)該調(diào)整瀝青混凝土的級(jí)配設(shè)計(jì)，減少瀝青用量。

（2）濟(jì)南市區(qū)夏季氣溫較高，瀝青為有機(jī)結(jié)合料，溫度升高會(huì)提高瀝青自身的流動(dòng)性，使瀝青中的油質(zhì)出現(xiàn)在路表，造成泛油現(xiàn)象。為此，需減少瀝青用量或增加集料用量以防止泛油。

3.4 路基沉降

路基沉降一般在新建農(nóng)村公路施工過(guò)程中不常見，但該項(xiàng)目為改拓建工程，在施工過(guò)程中由于新舊路基結(jié)合處壓實(shí)度不足且處理不當(dāng)。在進(jìn)行基層和面層攤鋪時(shí)，采用大量中型機(jī)械設(shè)備對(duì)路基進(jìn)行碾壓，造成新舊路基發(fā)生不均勻沉降，因此需要對(duì)新舊路基結(jié)合處進(jìn)行處治。

3.5 松散

松散現(xiàn)象是瀝青路面水損害的一類。水損害常出現(xiàn)在瀝青路面施工早期。由于該項(xiàng)目在施工過(guò)程中產(chǎn)生了裂縫類病害，雨水順著裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使瀝青混合料孔隙中填滿水，在車輛荷載或其他施工器械的作用下，由于集料本身的親水性，使得瀝青與集料間的黏附性下降，造成細(xì)集料從瀝青混凝土結(jié)構(gòu)中分離，產(chǎn)生瀝青路面松散現(xiàn)象。該瀝青路面出現(xiàn)的松散如圖3所示。

圖3 瀝青路面松散病害

4 防治措施

針對(duì)該農(nóng)村公路路面出現(xiàn)的病害，從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料組成設(shè)計(jì)、薄層罩面及施工質(zhì)量控制4個(gè)方面提出防治措施。

4.1 加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該農(nóng)村公路路面出現(xiàn)大量裂縫類病害，其中橫向裂縫大多為反射裂縫，而反射裂縫的出現(xiàn)在施工過(guò)程中無(wú)法避免，只能盡量減少。在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以將水泥穩(wěn)定類碎石材料改為二灰或三灰，盡量減少水泥摻量（控制在4%以下），能有效減少反射裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)在基層施工完成后要進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)。

4.2 加強(qiáng)材料組成設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目在施工過(guò)程中出現(xiàn)了泛油現(xiàn)象，主要原因是瀝青混凝土材料設(shè)計(jì)不合理，瀝青用量過(guò)大。為了防止泛油現(xiàn)象的發(fā)生，需要對(duì)瀝青混凝土材料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)，且施工最好選擇夏季，確保瀝青混凝土合適的施工溫度。針對(duì)濟(jì)南夏季溫度較高的特點(diǎn)，可進(jìn)行最佳瀝青含量修正，保證瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，避免泛油現(xiàn)象的發(fā)生。

4.3 做好薄層罩面施工

薄層罩面技術(shù)是農(nóng)村公路瀝青路面避免裂縫產(chǎn)生的最有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一，主要在原瀝青路面上面層加鋪超薄磨耗層。超薄磨耗層材料是由改性瀝青、集料及填料按照級(jí)配設(shè)計(jì)拌和而成的瀝青混合料構(gòu)成。薄層罩面技術(shù)能提高瀝青路面使用性能，增加路面平整度及抗滑性。

4.4 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制

良好的施工質(zhì)量是預(yù)防農(nóng)村公路路面病害的重要保障。在施工過(guò)程中為了避免縱向裂縫的產(chǎn)生，需要對(duì)新舊路基結(jié)合處進(jìn)行加固處理，具體可采用設(shè)置土工格柵的方法，增加新舊路基結(jié)合處的承載能力，減少路基不均勻沉降。瀝青混凝土攤鋪碾壓過(guò)程中，要對(duì)攤鋪機(jī)留下的接縫進(jìn)行處理以保證路面壓實(shí)質(zhì)量?；鶎邮┕r(shí)要保證足夠的養(yǎng)護(hù)天數(shù)，避免產(chǎn)生溫度裂縫，進(jìn)而造成瀝青混凝土路面出現(xiàn)反射裂縫。

5 結(jié)論

綜上所述，農(nóng)村公路瀝青混凝土路面病害會(huì)影響路面的使用壽命。本文以某農(nóng)村公路改拓建項(xiàng)目為研究對(duì)象，經(jīng)人工調(diào)查發(fā)現(xiàn)該路面在通車后一個(gè)月出現(xiàn)了裂縫、泛油、松散、路面沉降等早期病害。病害產(chǎn)生機(jī)理分析表明，以上病害主要由于施工過(guò)程中路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇不合理、施工過(guò)程不規(guī)范所引起。最后，指出在農(nóng)村公路施工過(guò)程中，只有重視施工質(zhì)量，采取有效的防治措施，才能減少農(nóng)村公路路面早期病害問(wèn)題。