浅谈早期沥青路面的损坏与防护措施

摘 要：近几年随着经济的高速增长，高速公路也快速发展起来。由于前期施工技术比较落后，以至于开放交通后导致各种程度不同的路面早期损坏。本文结合实际材料和施工中的经验，简单分析了沥青路面的早期损坏现象和产生原因，并提出一些预防措施。

关键词： 高速公路 沥青路面 早期损坏 措施

1.早期损坏情况

1.1早期损坏现象

1.1.1软土地基继续沉降产生的路面（含桥头）沉陷

首先，软土地基固结沉降的时间太短。我国高速公路除在构造物头上采用粉喷桩、搅拌桩、石灰粉煤灰土桩和碎石桩等桩基处理措施外，通常都采用袋装砂井或塑料排水板与砂垫层、加载预压相结合的排水固结法处理措施。即使是打穿软土层的排水固结法，也需要有较长的时间供软土层固结基本完成。其次，袋装砂井或塑料排水板或粉喷桩、搅拌桩等没有打穿软土层，致使砂井底、排水板下端以及桩尖下部仍有一个层厚不一的软土层。

1.1.2路基压实度不够

路基路面局部沉陷变形、构造物相邻接的填土路堤压实度不够以及对原地基（介于软土地基和坚硬地基之间的地基）未做适当处理，使相邻构造物的路面明显下沉，产生了俗称的桥头跳车。

1.1.3基层质量不好

基层是沥青路面最重要的承重层，其质量优劣直接影响路面的早期破坏和寿命。半刚性材料层之间或半刚性层下部有一定厚度的素土夹层，素土夹层潮湿后使路面承载能力显著下降。半刚性基层厚度不足，而底基层又不是半刚性材料层的路面结构，特别在土路基压实度不够和承载能力差的情况下，也会产生块状裂缝。如果沥青混合料在间 歇式拌和机中拌的时间过长、拌和温度过高或在贮料仓中贮存时间过长都会使沥青氧化变硬，使沥青对拉应变特别敏感，一旦拉应变超过沥青混凝土抗拉能力就会产生块状裂缝。

1.1.4水损坏

沥青路面水损坏现象十分普遍，使用一年以上的高速公路都会产生程度不同的水损坏。降水进入沥青面层后视水的滞留位置而异，在大量高速行驶车辆作用下，可能产生以下几种不同情况的水损坏现象。

a表面层产生坑洞。b表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变。c唧浆、网裂、坑洞同时发生。沥青混凝土本身的空气率大、压实度不够和不均匀性是导致沥青面层产生水破坏的主要内因。

1.1.5辙槽

辙槽原定义为沥青路面轮迹带的凹陷（较轻的辙槽），实际上 严重辙槽处轮迹带产生凹陷的同时，其两侧的沥青混凝土常常臌起，此时的辙槽就是轮迹带的凹陷深度与其两侧臌起高度之和。

其原因及影响因素有：一是车的数量及其轴重和轮胎压力。二为行车速度，承受慢速交通或有停车情况的路面与承受快速交通的路面相比较而言，前者要求沥青混凝土有较大的抗辙槽能力，即车速愈慢，要求沥青混凝土的抗辙槽能力愈大。

1.1.6泛油

其泛油现象与以往渣油路面的泛油现象有明显差别。高速公路沥青路面的泛油现象主要产生在行车道上，超车道上的泛油现象很少。行车道上的泛油现象主要是间隔式和条片状，而且间隔距离往往大于泛油条片的长度。连续泛油和整个行车道全面泛油的现象不多。早期使用LH-20Ⅰ和LH-20Ⅱ或AK-13B型沥青混凝土做表面层的高速公路都有这种泛油现象，但并未引起大家重视。

1.1.7横向裂缝

横向裂缝是沥青面层发生最多的一种裂缝。每条沥青路面道路和每条沥青路面高速公路上都有或多或少的横向裂缝，通常也把它看作是沥青路面早期破坏现象之一。高速公路沥青路面的横向裂缝绝大部分是温度裂缝。在冰冻地区温度裂缝有两种：一是冬季突然大幅度降温引起沥青面层产生低温收缩裂缝；二是气温变化引起沥青面层产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。

2原因分析和防护措施

2.1水损坏

2.1.1半刚性路面产生水损坏的内因和外因

外因是降水量、交通量和交通组成以及行车速度。内因，第一是罗型沥青混凝土的空气率较大和罗型沥青混凝土的压实度偏小，现场实际空气率较大，以及沥青混凝土不均匀造成的局部空气率更大。第二是沥青与碎石的粘结力不足。第三是我国的路面设计方法习惯上不考虑路面结构层排水和不设置有效防水层。

2.1.2水损坏的措施

1）沥青面层的各层都用空气率不大于5%的密实沥青混凝土。

2）提高沥青与矿料的粘结力要求。

3）提高压实标准，增加现场空气率指标。

4）路面结构中设排水层或防水层。

5）解决矿料级配和温度变异性。

2.2泛油

沥青用量过大是沥青面层泛油的最根本原因

1）沥青混合料设计时的击实功不够。

2）施工控制不严和管理不善。矿料级配常有明显变化，而沥青用量保持不变。

3）少数施工单位习惯于使用沥青用量较大的混合料。

2.3 纵向形变和裂缝

2.3.1纵向形变产生原因

1）地基的固结形变。在未填筑路堤之前，地基上没有任何荷 载，地基处于平衡状态，一旦填筑路堤后地基受到外加恒载的作用（未计行车荷载），填土路堤愈高，地基受到的外加恒载愈大。

2）路堤的固结形变。路堤固结形变的大小与填土高度、土的性质和压实度密切相关。增加路基的压实度可以显著减少路堤的固结形变，同时增加路基的强度和稳定性。

2.3.2减少早期纵向裂缝

1）路线从局部洼地通过，路堤位于洼地内，洼地的土层上部往往土质较细。

2）路堤位于坡面上。

3）路堤边部压实度不足，其实际密实度与路堤中部的密实度有显著差异。

4）路堤外侧有挡土墙，部分高速公路路堤外侧有挡土墙。

2.3.3预防或减轻这类纵向裂缝

1）需要设置较深的盲沟，或将盲沟与排表面水的边沟相结合。在无天然河沟的情况下，也可以在路堤附近设置一个集水蒸发池。

2）靠近挡土墙的路堤宽度内选用小型压实设备进行压实。同时要显著减薄压实层的厚度，尽可能达到要求的压实度。在条件许可的情况下，在此宽度内采用砂砾、砂或石屑等透水性较大的材料。

3）在上述宽度内，用二灰、二灰土、石灰土或水泥土分层填筑和分层压实。这些材料的强度不需要符合用做底基层时的强度 标准，要求可以低得多。

2.4 优质基层施工注意的问题

2.4.1基层材料

1）集料的最大粒径。最大粒径为31.5mm， 大于26.5mm的颗粒最多可达10%。

2）集料级配。集料级配对混合料，特别是水泥混合料的强度有显著影响。

2.4.2半刚性材料拌和厂

1）保持混合料级配的几个重要环节。

2）要建立不同规格集料的进场验收制度。

3）不同粒级的集料要分别堆放应事先计算各种不同粒级集料的需要量，计划进料的时间，并计算各种不同粒级集料所需堆放场地的面积。

4）细集料要覆盖。

5）下料斗上口之间要用隔板隔开。

6）严格控制水泥剂量。

7）运料车装料出厂时，车厢应该覆盖，车厢覆盖的目的是防止表层混合料含水量损失过多。特别在气温较高季节和阳光好和有风的气候条件下，更应重视防止水分蒸发。

2.4.3铺筑现场

铺筑现场的主要任务是将运到现场的半刚性材料及时铺成符合设计要求的厚度和宽度，碾压密实，使其压实度符合规定的要求，同时具有良好的平整度，最后进行合适的养生。

3 结语

高速公路是我国的重要基础设施之一，是经济发展的必然产物，也是我国现代化水平的重要标志之一。完备的公路性能为我国社会的持续发展提供强有力的保障，预防高速公路的早期损坏及合理防护显得尤其重要。

参考文献

1.张登良主编.沥青路面.北京：人民交通出版社.2003.

2.中华人民共和国行业标准（JTJ 014-97）.北京.人民交通出版社，2005.