沥青路面早期破坏成因分析

沥青路面早期破坏成因分析

杨玉珍

宁夏石嘴山市公路管理段753000

摘要：沥青路面的早期破坏是常见的一种道路病害，它给道路行车带来不利影响甚至造成交通事故。造成沥青路面破坏的原因很多，笔者根据自己的工作经验对此进行分析并给出对策。

关键词：沥青路面；早期破坏；成因；对策

造成沥青路面破坏的根本原因是多因素的组合，包括内因（材料、结构、工艺）与外因（荷载、自然气候和水文地质）内外两个方面的多种因素。在不同条件下，不同程度的交叉组合使沥青路面破坏情况基本上都集中在春秋多雨季节，破坏长发生在沥青路面透水严重和路基路面排水不畅的一些路段。以下就主要成因进行分析。

1、沥青面层结构、混合料（粒料级配）类型选用不当

根据沥青路面设计规范，沥青路面除应满足车辆的使用要求外，还应满足防止雨水下渗等要求，宜选粒径较小，孔隙率也较小的密集配混合料，尽量采用小粒径沥青混凝土，宜提高路面面层的防渗性。对于选用中粒式沥青混凝土或开级配半开级配沥青混合料路面，必须在沥青面层下设下封层，防止雨水渗入。但在2001年以前，宁夏大多数二级公路路面面层都采用沥青上拌下贯式，这种结构形式虽然在其上做了封层，但是在阴雨季节表面水扔可渗入。由于沥青贯入式或碎石层具有大量空隙，雨水渗入贯入式碎石层中的水，如不能及时排除，贯入式碎石层就会成为蓄水层，使沥青与矿料的粘结力降低，促使沥青从矿料上剥离。这样，在行车荷载作用下产生推移、网裂、松散、坑槽、翻浆等病害。这种现象在养护中更为严重，由于养护中施工面积小，难以碾压密实，用油亮难以控制。沥青含量低会使空隙更大，雨水更容易渗入。一场雨过后，前功尽弃。沥青含量高就形成油包，车辙等病害。因此，近几年养护单位杜绝采用贯入式，提倡利用拌合法。但是在拌合法修补路面病害时大多数人凭经验，不注意混合料级配设计或采用开级配或断级配盲目修补，压实又难以达到要求时前补后坏现象是必然的。

2、基层结构形式和基层材料选用不当

根据规范要求，高等级公路基层虽然可采用高强、少裂、稳定性（含水稳性）好的白灰稳定粒料半刚性基层，但是由于这种材料的抗拉强度较低和冲刷能力较差，收缩性也比较大。另外，它的冰冻稳定性较差，在过分潮湿情况下难于成型和发展高的强度，所以不适宜做高级路面的基层（可以用做底基层），尤其是地下水位高的地区更不能采用。实践证明，在冰冻地区的潮湿和过分潮湿路段，不宜采用石灰土做基层。同时，集料的级配、强度和塑性指数等选用不当都会影响沥青路面的使用质量。一些地方性材料干燥时强度符合规范要求，实验时各项指标都满足要求，但受水浸泡时强度立刻下降，引起沥青路面的早期破坏。

3、旧路补强时路面厚度设计不当

宁夏二级公路改建工程，都是充分利用老路的线型和结构层。在测量和设计时都是在原旧沥青路面进行的，但是在施工时却将沥青路面面层挖除，或原路弯沉测设不在最不利季节，导致许多补强后实际弯沉值远大于设计弯沉值，造成新路强度不足，早起破坏严重。

4、沥青路面施工环节控制不严

路面施工过程是整体公路质量形成的关键环节，而直接影响质量的施工环节是面层施工基层施工和相关联接层的施工。

4.1、沥青混合料面层施工

（1）沥青面层孔隙率过大，受水浸入而产生破坏，由沥青面层本身的原因引起的路面早起破坏有沥青面层松散、坑槽、泛油、麻面等。实践证明，沥青面层破坏的一个很重要的原因是水引起的。沥青面层中水的来源有地表水和地下水，但只要是地表水渗到沥青面层中去时，在汽车荷载及温度变化作用下，沥青面层产生破坏。因此，为了减少水对沥青路面面层的早起破坏，应提高沥青面层压实标准。在沥青混合料中加入抗剥落剂，以防沥青与石料剥离。

（2）沥青面层颗粒离析。沥青面层集料大小颗粒离析致使局部粗集料偏多，细集料偏少，不易压实，导致矿料与沥青的粘结力偏小，抗剪强度降低，容易使沥青路面出现松散；局部细集料偏多，粗集料偏多，沥青路面热稳定性差，在高温季节容易出现车辙、拥包等病害。其主要原因有以下几个方面：①集料颗粒组成不均匀。目前，宁夏部分地区的沥青混合料所用集料多取自一些个体小料场，生产的集料规格不稳定，往往一家供不应求，需要几家供料，各家生产规格又有差异，有时还不得不采用沙沟的水洗砂进行掺配，造成了集料颗粒组成均匀性太差。②矿料的细度对沥青混合料质量至关重要，矿粉粒径小，比表面积大，其比表面积在沥青混合料沥青与矿粉的相互作用影响沥青混合料的抗剪强度。据有关资料表明，当矿粉较目标配合比时的矿粉平均粒径增大1倍时则矿粉比表面积是原比表面积的1/4，这样，就会有较多的沥青不能直接与矿料表面相互作用形成结构沥青，而是形成较多的自由沥青，降低了沥青与矿料之间的粘结力，高温季节在行车荷载作用下会形成泛油，因此，在沥青混合料中控制矿粉的质量十分重要。③运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析。沥青混合料从拌和机向运料汽车上放料时，由于落差大，会出现沥青混合料离析。当运料汽车倒完一车料走开后，摊铺机受料斗两翼板上集料含粗集料较多，细集料较少，所以受料斗两翼板应及早翻动，使积存料与较多混合料混合，减少混合料离析。

4.2、基层施工

基层是承担面层传递荷载的主要承重层，基层质量的好坏，直接影响着沥青路面的使用质量。在施工各环节中，稍有疏忽，会给沥青路面的使用质量造成隐患。一是在拌合和摊铺过程中，粗集料或细集料集中引起基层材料的不均匀性。二是选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大，由于水分的进入基层含水量增加，使路面基层处于潮湿和过分潮湿状态时，基层强度大幅度降低，从而导致沥青路面的早期破坏。在阴湿冰冻地区，导致的危害更大。三是在施工过程中不注意控制系寂寥的含量（<0.075mm）。四是水泥稳定料在拌合、摊铺、整型和碾压，没有在水泥终凝事件之前完成，导致水泥强度不够而使得基层的强度和刚度达不到规范要求。五是压实度不足，虽然你在施工中严格按最大干密度控制施工压实度，但是却忽视了基层压实度，和混合料中粗细集料的比例特征。特别是粗集料压实度超过100%，并不表示该基层已密实，致使沥青路面产生坑槽，松散等病害。

5、养护管理及其它原因

5.1超限运输

引起沥青路面早期破坏的后天原因中最普遍最主要的原因是超限运输。超限运输也被称为公路“杀手”。据有关资料表明：核定载重8吨的车辆，如果每超载1倍的话。则该车辆对路面的作用次数相当于正常超载车辆的16倍。而且超限车辆的增加对公路路面的破坏程度以几何数增长，是沥青路面的使用年限缩短50%-60%。

5.2、排水设施排水不畅

混合交通量的公路一般都是穿村过镇，村镇街道大多排水不畅，每次降雨都使大量地表水积聚在公路路面及路基范围内，使路面结构和路基础处于潮湿或过分潮湿状态，在行车荷载作用下，致使沥青路面早期破坏。

6、结语

避免沥青路面早期破坏的现象，延长沥青路面使用年限，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理各方主体共同努力，按照行业规范和标准结合工程所处的地理位置，环境和沿线水文地质及筑路材料情况，严格履行各自职能。

参考文献

[1]张晓丽，周劲松.沥青混凝土路面早期成因分析与预防措施[J].青海交通科技2009（1）：57-58.

[2]张宽，胡天启.沥青混凝土路面破坏原因[J].科技信息2008（29）：160-161.