公路沥青路面损毁因素及防治措施

【摘 要】伴随着县域经济社会的快速发展，公路建设和养护的作用日益凸显，单县公路局就公路沥青路面损毁原因及防治措施，进行了一系列的探索。

【关键词】县域公路；沥青路面；防治措施

因沥青路面相对于砼路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点，故获得广泛应用。

1.沥青路面损坏的主要类型及原因分析

1.1主要类型

基层强度不足或不均匀产生的沥青路面损坏，沥青与石料失去粘结力产生的沥青路面损坏，超限重车作用产生的加速损坏，沥青砼热稳定性不足产生的损坏。

1.2原因分析

（1）空隙率的影响。研究表明当沥青砼实际空隙率小于7%时，沥青砼中孔隙基本不连通，沥青砼基本不渗水。因此，要减少水损害，沥青砼实际空隙率应控制在7%以下。当路面压实摊铺厚度与石料最大粒径不匹配时，或铺筑桥面沥青砼时，或沥青混合料摊铺产生离析时，实际空隙率将远远大于7%。水的长期作用除使沥青砼的稳定度下降之外，还将使包裹在石料表面的沥青产生一定的乳化作用，导致沥青老化加剧。乳化沥青是“水包油”，而这一乳化作用的“油包水”，将使沥青与石料的粘结力下降，沥青砼失去强度。离析问题的最大害处是局部空隙率很大，强度低，由于离析周围的沥青砼可能不渗水，使离析处成为“积水窝”，往往降雨后在离析处仍有“水渍”的现象，说明该处长期受水侵蚀，这也是离析处沥青路面破坏的主要原因。

（2）沥青用量的影响。有的承包商往往为了节省工程费用，采用规范沥青用量±0.3%的低限值-0.3%，现代化的拌和设备要进行这样的控制是比较容易的，殊不知当沥青混合料的级配不稳定时，特别是当混合料中小于0.075mm的颗粒含量偏大时，采用这一低限沥青含量将使沥青砼“贫油”。经验表明，小于0.075mm颗粒含量每增加1%，沥青用量至少要增加0.1%.“贫油”的沥青砼除严重影响沥青砼强度和疲劳性能外，最主要的问题是将导致压实困难，水易于渗入结构，从而将大大降低沥青砼的抗水损害能力。

（3）石料质量的影响。沥青与石料的粘结性不仅与石料的酸碱性有关，而且与石料表面的微观结构（粗糙度）有关。石料的含泥量对沥青路面的质量至关重要，规范规定沥青路面用石料的含泥量应该小于1%.在这里，含泥量往往指小于0.075mm颗粒的含量，而且主要是针对1#-3#料，而对于4#料规范规定0.075mm颗粒的含量应小于15%。

（4）冻融的影响。在空隙率较大、石料被压碎、沥青用量不恰当、石料与沥青粘附性较差等条件下，当水进入沥青路面时，冻融将对沥青砼的使用性能产生致命的伤害。在冬季，由于沥青砼的强度和刚度较大，这一伤害可能不易察觉，但到了夏季，已形成的潜在伤害在高温和重载交通的作用下，由于沥青砼的移动变形，极易导致沥青砼溃解。

（5）重车和高温的影响。在高温和重车作用下，正常的沥青砼路面将产生进一步的压密，并由于热稳定性不足而产生蠕变，导致车辙、拥包等病害的发生，但这种病害从产生直到路面失去服务能力将有一个较长的过程。如果这时的沥青砼内部已产生一定的缺陷或病害，如石料与沥青的粘结力下降，则压密和蠕变的过程又是沥青砼中颗粒重新分布的过程，由于水的作用已使沥青砼的强度及沥青与石料的粘结力下降，这种颗粒的重亲新分布将更进一步加剧结构的破坏，使沥青路面更易渗水，而渗水将进一步导致沥青与石料的分离，使结构层中水处于饱和状态，再加上汽车行驶时，荷载的重复作用及动水压力的不断抽吸作用，将更进一步加速沥青路面的破坏。

2.防治沥青路面损坏的主要对策

2.1改善沥青混合料的级配

传统的AC-I型沥青混合料存在细料多、中间料少的现象，对这样的沥青混合料的普遍反映是摊铺时易产生离析。沥青砼虽然是密实型的，但不是嵌锁型的，砼中粗骨料呈悬浮状态，沥青砼热稳定性较差。因此，为减少离析，提高热稳定性，可以采用改进的AC-I型结构，主要是适当减少细集料的含量，增加中间料的含量，基本上级配曲线以规范中级配中值线为基准线，4.75mm粒径以下走中值线下线，4.75mm粒径以上走中值线上线，从室内试验结果和现场外观情况看，效果比较理想。

2.2调整沥青路面结构层厚度

为使最大公称粒径与结构层厚度匹配，保证压实度，减少空隙率，防止沥青路面渗水，上面层可普遍采用3cm厚改进的AK-13型结构和SAM-13结构，下面层统一采用4cm厚改进AC-20I型结构。从摊铺情况看，沥青砼压实和密水效果较过去的AK-16上面层和AC-25I下面层得到了明显改善。

2.3合理提高压实度，适当减少空隙率

将压实度控制标准从96%提高到98%。按这一标准控制的沥青路面，通车后再压密的现象比较不明显，且沥青路面实测空隙率较小，不易产生早期水损害。同时为减少实测空隙率，规定马歇尔设计空隙率测定时，采用实测密度与理论密度双控，保证理论密度不低于93%，这样使沥青砼的空隙率得到严格控制，保证3层沥青路面基本不渗水。为保证压实度达98%，要求施工单位必须配备2台25t以上轮胎压路机。经检测，沥青路面压实度的代表值超过98%，空隙率除个别点外都能控制在7%以内，保证了沥青路面基本不渗水，雨后已基本消除了水渍。

2.4严格控制沥青用量

在沥青路面施工中，根据目标配合比设计的原则，认真进行目标配合比设计，经过生产配合比段化调整，确定最优的沥青用量。为保证混合料有足够的沥青用量，以提高沥青砼的抗水能力，将规范规定的允许误差±0.3%缩小为±0.2%±0.1%。

2.5严格控制石料的压碎

在渗水状态下，石料的压碎对沥青路面使用寿命的影响很大。为保证沥青混合料在摊铺和碾压过程中基本不产生压碎现象，主要采取以下措施：一是在选择石料时尽可能选择针片状含量小、压碎值小的石料，针片状含量必须严格控制在15%以下，尽可能不超过10%，石料压碎值应控制在24以下；二是改善碾压工艺，当发现石料有压碎现象时，原则上尽可能采用轮胎压路机搓柔碾压，而不采用钢轮压路机振动碾压。

2.6加强施工过程中的质量检测

严格检查沥青混合料的生产、运输、碾压过程的规范化，对沥青和石料质量进行源头和现场检测，在施工过程中严格控制压实度、空隙率、沥青用量、级配、压实厚度、渗水量等技术指标。

切实做好沥青公路的建设和养护，有利于提高工程质量，有利于促进县域公路事业的又好又快发展。

【参考文献】

[1]张敏.沥青路面车辙损坏成因及防治对策研究.华南理工大学，2012，（02）.

[2]康小松.沥青路面水损坏成因及防治措施.城市建设理论，2012，（14）.