沥青混凝土路面早期破坏的原因

【摘 要】城市市政道路和普通公路在承受车辆荷载作用的频率以及设计使用要求等方面存在着一定的区别，本文主要针对城市沥青混凝土路面经常出现的各种早期破坏现象进行归类总结和简要原因分析，初步探讨应对措施和改进办法，以达到提高沥青混凝土路面建设投资效能的目的。本文针对沥青混凝土路面的早期破坏的成因，从设计和施工方面阐述了沥青混凝土路面早期破坏的质量控制。

【关键词】沥青混凝土路面；早期破坏；成因；控制

随着我国城市公路工程不断网化，沥青混凝土路面以其独有的、较好的耐久性和行车舒适性占据了我国公路的较大比重。沥青混凝土路面具有较好的力学性能，并且坚韧、平整，具有良好的抗滑、抗渗和耐疲劳的性能；同时沥青混凝土路面还具有较高的温度稳定性，可以抵抗由于温差大而产生的路面开裂。但是由于各种原因，沥青混凝土路面早期破坏时有发生，有的产生横、纵向裂缝，有的局部拥包，有的产生路面汲浆、路面边部断裂、局部的沥青混凝土层剥落等，不仅影响了工程的观感质量，也影响了路面的整体性和行车的安全性，同时沥青混凝土路面的早期破坏，导致雨水的浸入渗透，使路面基层、路基遭到侵蚀、破坏和变形，加速了沥青混凝土路面的破坏，从而影响公路的使用寿命。

沥青混凝土路面早期破坏的成因较多，主要是由于各种外界因素作用在沥青混凝土路面的抗拉、抗挤应力大于沥青混合料的极限强度，从而造成沥青混凝土路面产生开裂，加之雨水侵蚀造成早期破坏。另外，在施工过程中，各施工工序处理不当，也会对沥青混凝土路面的质量造成隐患。

1 沥青混凝土路面属柔性路面，它具有良好的防渗功能，但各种因素影响使沥青混凝土路面的抗渗性降低，就会产生沥青混凝土路面的早期破坏。

1.1 沥青混合料的影响

沥青混合料摊铺在路面基层上，混合料的级配及密实性对沥青混凝土路面的抗渗性起决定性作用，开级配沥青混合料的孔隙率较大，抗渗性较差；而密级配的沥青混合料孔隙率较小，一般在6-8%，可以有力地阻止水份的渗透作用，所以一般沥青混凝土路面底层采用粒级稍大的混合料结构层，而面层采用粒级较小的且较密实的结构层，如AK-16和SMA-13等。有利于提高沥青混合料路面的抗滑性和抗渗性，使路面形成一个整体的防渗结构，减少沥青混凝土路面早期破坏的可能性。

1.2 温度因素的影响

沥青混凝土是一种在高温下拌制、摊铺碾压成型的一种柔性路面材料，所以温度对沥青混凝土质量影响较大。根据所采用的沥青的种类的不同，拌制沥青混凝土时集料加热温度、沥青的加热温度都有所不同，改性沥青温度稍高于普通沥青，但都不能超过沥青的允许加热温度，否则沥青会老化，使粘结力下降，从而降低了沥青混凝土路面的抗疲劳性能，使路面发生早期破坏。

另一方面，温度的影响同时也体现在沥青混凝土路面的摊铺及碾压成型过程中。沥青混合料运输到现场的温度一般在140℃左右，在此温度下进行混合料摊铺比较容易成型，而且密实。改性沥青混凝土一般采用高频低幅紧跟慢压的施工方法，对沥青混凝土进行压实，才可以达到沥青混凝土设计的强度和密实度。如果沥青混凝土的施工温度过低，在90℃时仍未碾压密实的情况下，如在摊铺特大江桥等周围环境温度较低时的混凝土将会产生由于沥青温度低所造成的过振，甚至造成路面开裂，降低路面的强度。同时由于光轮压路机的强行振压，也会降低路面的抗滑系数，导致路面强度降低，产生裂缝。

1.3 沥青混凝土路面裂缝影响

沥青混凝土路面裂缝的成因是由于各种因素作用产生的拉应力大于沥青混凝土的极限抗拉强度时，就会引起沥青混合料的开裂。造成沥青混凝土路面产生裂缝的因素较多，如地质条件较差的软基地段，造成路基整体不均匀沉降，导致路面结构基层及面层产生较大的剪切应力及拉应力，超过沥青混凝土的极限抗拉强度时就会产生裂缝；路面基层的平整度、强度对沥青混凝土路面的稳定性影响也较大，如果路面基层在施工中的平整度达不到要求，会造成沥青混凝土路面厚度不均匀，沥青混凝土收缩时，会在薄弱点产生裂缝，由于石灰类、水泥稳定类基层都属于半刚性基层，因为其干缩作用产生裂缝，沥青混凝土面层也会随之产生反射裂缝；另外气候温差大、沥青混合料质量、城市道路的地下管线多等因素影响都会产生沥青混凝土路面的裂缝，沥青混凝土路面产生的横向、纵向、网状裂缝造成了路面早期破坏的影响因素。

1.4 沥青混凝土路面早期破坏的其它方面影响因素

①透层油的影响

半刚性基层同沥青混合料面层之间是通过透层油来粘结的，透层油除粘结作用外，还有对基层起保水作用，防止基层过分干裂产生收缩裂缝，也对上部沥青混凝土渗透过来的水分起封闭作用，防止渗漏到基层产生水害。有的透层油在施工过程中被施工机械破坏，降低了它的作用，造成沥青混凝土路面早期破坏的隐患。

②施工机械的影响

沥青混合料一般采用摊铺机摊铺，而所选择的摊铺机械性能也直接会影响路面的质量。若机械一次性摊铺过宽，摊铺机的螺旋器在给料时，两侧边部的混合料会由于送料太远而产生粗骨料集中，中间部位会因螺旋器的不断旋转而产生细骨料集中，从而造成路面的整体强度不均，抗渗性能下降，造成早期路面破坏的隐患。

③路面附属结构质量的影响

公路的附属工程对路基、路面都起到加固和稳定的作用，如质量达不到要求，就会产生路面破坏隐患。如高速公路两侧边坡的护坡砌体，与紧急停车带的硬路肩，若砌筑不牢固就会产生沉降，路肩板和沥青混凝土路面间会产生裂缝，雨水侵蚀造成塌边及塌坡现象。

2 水对沥青混凝土路面早期破坏

由于沥青混合料的不均匀性，温度的影响，路面裂缝以及其它因素等所造成的沥青混凝土的耐疲劳性能、抗滑性、抗渗性能的减弱，都会因水的作用而加剧沥青混合料路面的早期破坏。

雨水及绿化用水等从路面的薄弱环节渗透到路面结构层中。夏季水会同空气中的CO2产生酸质对沥青起剥离作用，降低混合料的抗疲劳性，部分水分由于透层油的质量达不到要求，而渗透到基层及沥青混合料之间，由于车辆的不断作用，造成基层骨料同面层之间的不断摩擦，情况严重时就会产生汲浆现象。雨水渗透到沥青混合料空隙里，由于水的冻融，体积膨胀，使沥青同骨料间产生剥离，造成路面的破坏。

本文对沥青混凝土路面的早期病害及其原因进行了分析与研究，总结了影响沥青混凝土路面早期破坏的几点成因，指出了今后主要的研究方向，当务之急是加快对沥青混凝土路面早期破坏的进一步研究，为设计和施工提供指导；同时，还要加强对沥青混凝土路面早期破坏质量控制方面的技术，另外，还要改进摊铺技术及提高施工质量，从根本上解决沥青混凝土路面早期破坏问题。

参考文献

[1]《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）

[2]《公路沥青路面施工》

[3]《沥青及沥青混合料路用性能》

[4]《沥青路面施工及验收规范》（GB50092-96）