浅析沥青混凝土路面早期破坏成因及防治措施

【摘 要】 伴随着沥青路面结构在高速公路中广泛使用的同时，其耐久性和路面结构的早期破坏问题也日益突出。本文主要分析了沥青混凝土路面早期破坏的原因及解决的措施。

【关键词】 沥青 混凝土 路面 原因 措施

1 路面早期破坏施工原因分析及采取的措施

1.1 原材料不佳引起的路面早期破坏

我国现阶段高速公路沥青路面使用的各种尺寸的碎石都是从市场上多个碎石场采购的，由于国内大型石料场较少，大部分石料来自于个体户开的石料场，规模小，设备落后，质量控制缺乏必要的手段，这些小碎石场所用的轧石机常是单一的颚式破碎机，有的配有锤式或圆锥式破碎机，但规格不一样。所用的筛分设备有的用振动筛，有的用圆筒筛。所用筛网，有的买自专业生产厂，但规格不一致，有的自制，有些破烂后仍在使用。近年来随着高速公路对石料的要求越来越高，有些石料厂购买了反击式轧石机，但由于该类产品产量低，能耗大成本较高，有些个体老板在取样时，拿出的石料是颗粒状良好的优质碎石，一但订了货，特别是石料使用高峰时，便将一些其它类型的轧石机生产出来的碎石混在一起送到工地，由于工期紧任务重，有些施工单位迫不得已只能接受这种混合石料。上述这些因素造成路面材料各种规格不均匀，针片状超标，生产出来的沥青混合料均匀性差造成各种路面早期病害。

采取的措施：①在选择石料生产商时尽量选用规模大，设备好的厂家。②采用业主投资开办的大型石料厂生产出来的优质石料。③施工单位自己投资购买反击式轧石设备进行二次破碎或直接投入到石料场使用，购买设备的资金以后用石料款来冲抵。④加强收料人员的责任心，不能只管量不管质，对不符合规格超标严重的石料必须拒收。

1.2 路基压实度不足导致路面的早期破坏

由于在路基施工当中，压实度控制不好在横向不均匀容易引起路面纵向开裂，严重的在裂缝处形成1～2cm台阶，影响行车的舒适和安全。要避免由于路基压实度不足造成的路面早期破坏，一定要重视其压实度，在台背回填时对回填材料要严格控制粒径，分层碾压厚度最好能控制在15cm，且采用大型压路机碾压以确保其压实度。对涵洞和箱通开挖要扩大其断面，斜坡应挖成台阶，分层回填碾压，开挖的宽度能容压路机碾压轮宽。对于开挖埋设管线形成的管沟回填，可采用二灰碎石料或素砼回填确保该处的回填质量。

1.3 严重离析造成了路面早期破坏

施工不当造成路面面层离析会引起路面早期破坏，如一个一个孤立的水破坏造成的网裂，形变和坑洞，局部严重车辙、局部泛油、横向裂缝多，新铺沥青面层表面构造深度忽粗忽细，以及路面优良初始平整度迅速恶化。混合料发生离析时，粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置，使沥青砼不均匀，配合比级配和沥青用量与设计不符，造成局部孔隙率变大，地表水进入沥青砼面层，在雨过天晴时，若经常发现路面上有东一片西一片的湿斑，这说明湿斑处局部离析雨水已透过了面层，在阳光下均匀密实的地方已干燥，在湿斑处由于水已进入深层，不能在短时间内晒干并滞留在孔隙内，在大量高速行车作用下，每次产生的动水压力使沥青从碎石表面逐渐剥落下来，造成对路面的早期破坏。

应采取的措施有：

①在路面各层（包括基层、底基层）摊铺作业中，应采用两台摊铺机梯队作业，确保路面各层铺面均匀，避免过去全幅摊铺容易造成局部离析的质量通病。江苏、浙江等省都在施工指导意见书中明确做了规定。

②优化混合料设计，合适的混合料设计对消除离析是重要的。一般讲按连续级配均匀设计的混合料在施工中消除离析较易，而间断级配混合料在施工中容易产生离析，需严格按照施工工艺才能避免离析现象。

③注意自卸车的装料和卸料：自卸车在接料时应分三个不同位置接料，第一次装车厢前部，第二次装尾部，第三次装中间。这样可以消除装料时产生离析。卸入摊铺机时，要使混合料整体卸落，而不是逐渐卸入。因此车厢底板需要良好的启闭状态并涂剂，使全部混合料同时向后卸下。

④沥青砼拌合场的堆料场地应该硬化处理，保持集料清洁，防止雨天场地泥泞污染集料，造成混合料的不均匀。

⑤拌合场的各种集料应分开堆放，应有可靠的隔离措施，避免不同规格的集料混杂造成离析现象。

⑥各种细集料应搭篷保护，防止雨淋。防止细集料遭雨淋和变潮湿，避免受潮的细集料向拌合机受料斗倾倒时流量受到影响造成配合比不准，从而引起局部离析。另外搭棚后，细集料由于干燥在烘干筒内比湿集料大大降低能耗，节约了柴油。

1.4 冒雨施工造成路面早期病害

虽然作业指导书中明确规定严禁在雨天施工，但在实际施工中常会遇到沥青混合料还未铺完因气候骤变突降大雨，在南方施工时常遇到这样恶劣天气，由于贮料仓内和运输车内还有黑料，一车料成本约5～6千元，为了减少损失，因此赶在下雨前加快铺筑速度，在大雨来临前小雨已开始下时，仍继续抢着铺筑混合料，这时由于热料遇水后吸收大量的热量变成了蒸汽，热料温度急剧下降，造成低温碾压后孔隙率增大，引起面层早期破坏。为避免上述情况，首先要随时了解天气预报，合理的安排好施工时间，前后场的通讯联络是十分重要的，前场发现雨情立即通知后场停止拌料。所有的运料车在施工期间必须备有覆盖帆布，一保温二防雨。若开始下雨必须停止摊铺，若下雨较长时间，车内的混合料降到110℃以下时应废弃，以免混合料温度过底碾压达不到规定压实度造成返工，损失就更大。

1.5 路面污染造成沥青混合料路面分层

在组织路面施工中往往同时在进行中分带填土、土路肩施工，防护工程施工，交通设施的安装，沿线地方车辆从各个路口上路行驶在未完工的路面上，这些交叉施工既互相干扰又容易造成严重的污染，若进行上面层路面施工时未冲洗干净下面层，而又没有喷洒粘层油或已喷洒但未达到均匀程度，则上下面层未能粘接成一体形成分隔层，在车辆荷载作用下，在上下面层之间剪力最大，导致该交界面不能传递剪力，使得上面层迅速产生坑槽破坏，其特征是下面层顶面平整光滑，上面层形成坑槽。尤其是在中分带和土路肩边缘，泥土污染路面更为严重，更易形成面层之间的分离。要避免污染，首先要尽量减少交叉施工，在黑色路面施工前要完成中分带填土及绿化工程，土路肩施工、防护工程施工，交通设施的安装等要合理的安排好计划并制订专门的防污染措施以减少污染。必须放在路上的砂石材料需用彩条布支垫，用完后及时清扫，严禁在路面上直接拌制砂浆，必须在支垫铁皮后在其上拌合，发现砂浆污染路面应立即用水冲净。开始铺筑黑色路面时对上路的各道口要进行封闭，禁止非施工车辆上路，对全体司驾人员提醒因机械故障必须在路面上修理时，要防止机油或黄油污染路面，用铁皮筒、绵纱等物接着滴油，一旦路面形成油污染则必须将污染范围内的路面切割重新补填混合料。在冲洗路面时要特别注意不能头天冲洗第二天就开始铺筑路面，一定要晾晒数天后才能铺筑路面，这是因为下面层会不可避免的出现少量局部离析现象，该处孔隙率较大，冲洗水可能滞留在其内部，新铺路面覆盖后水分来不及蒸发被封在孔隙内埋下了病害的隐患。

1.6 路面厚度不均匀造成平整度不好

路面厚度不均匀主要是基层顶面平整度不好造成，沥青面层厚度的不均匀必然导致面层沥青混合料密实度变异性增大，在行车荷载反复作用下，沥青砼进一步压实，使沥青面层的不平整度增大，这也是一年以后某些高速公路平整度急剧下降的原因之一。要保证路面优良的平整度首先要抓好基层，底基层甚至路基顶面的平整度，若基层顶面的平整度能达到均方差1.5mm左右，则沥青上面层平整度就能做到均方差0.6mm以内。因此底基层和基层摊铺必须要用摊铺机来作业，每层同时用两台呈梯队型进行摊铺。要尽可能减少平地机摊铺作业，因采用平地机摊铺基层的平整度是无法和摊铺机作业的平整度相比，且平地机容易造成混合料离析。只有在某些缺口位置和个别桥头位置，摊铺机无法作业时才考虑用平地机进行摊铺，但应特别注意基层混合料的离析。

1.7 路面压实度不足引起路面早期破坏

施工当中造成压实度不足的主要原因有三点：

（1）温度降低影响压实度.沥青混合料只能在合适的温度下进行碾压才能达到最大的压实度和最低的孔隙率，若在90℃以下进行碾压，压实度已不能再提高。我们有时迫于工期压力在气温很低的夜里、清晨都还在铺筑沥青路面，这样压实度是很难保证的，在大风天气摊铺时温度散发的很快，特别在做上面层时一般都进入第四季度，外界气温低，昼夜温差变化大，下承层温度低，4cm薄层沥青摊铺过后温度很快就损失掉了，若不抓紧碾压其压实度就很难达到要求。因此对沥青面层的施工要想方设法安排在气温最高的季节施工，夜晚不能安排施工，刮风下雨更不能安排。应该尽量提高开始碾压温度和采取混合料的保温措施，特别是在气温低的时候。

（2）配置好压实设备，提高压实度。压路机是关键必须配足，尤其是在上面层施工时，由于工期已在年末外界气温低，要求压路机及时跟进摊铺机，没有足够的压实设备是不能达到规定的压实度。初压采用静压双钢轮总质量8～11t为宜；复压采用总质量25t的轮胎压路机为宜，终压采用总质量13t～16t双钢轮双驱动振动压路机较好，数量采用6台，三个工序各2台。

2 结语

沥青混合料是一种非常复杂的材料，其物理力学特性随材料组成、温度、环境和外荷作用型式不同而发生变化，沥青混凝土路面是由沥青混合料铺筑而成的，因此路面性质的研究也是非常复杂的。改善路面使用性能的途径和方法涉及的内容非常广泛，而笔者的学识和经验又存在一定的局限性，缺点和错误之处，还望专家和读者提出宝贵意见。

参考文献：

[1]沙庆林.高速公路沥青混凝土路面的早期破坏[J]，公路，2004年第11期.