關(guān)于瀝青砼路面常見病害的防治 

【摘要】 針對于目前瀝砼路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，從原材料，施工過程、施工工藝、材料組成設(shè)計、陳舊等不同方面提出了改進意見和措施。

【關(guān)鍵詞】瀝青砼 配合比設(shè)計 拌合溫度 施工質(zhì)量控制


瀝青作為一種路用結(jié)合料，在世界各國得到了廣泛的應(yīng)用，從鄉(xiāng)村道路到城市道路，從三級路到高速公路，從路面底基層到路面面層，均普遍采用。成為公路建設(shè)長久使用不衰的一種材料。但由于瀝青材質(zhì)本身的差異，以及受設(shè)計和施工水平的影響，瀝青路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現(xiàn)嚴重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。 


一.目前道路現(xiàn)狀

近年來，筆者調(diào)查了華北地區(qū)部分道路，發(fā)現(xiàn)瀝青路面常見病害十分突出，許多問題涉及到高等級路面，如京石高速公路保定南至正定東半幅，94年通車，95年就出現(xiàn)局部路段路面開裂、泛油嚴重、特別在彎道處推擁成包、路面標線扭曲變形，太舊高速公路河北段95年通車，97年發(fā)現(xiàn)大量擁包，唐津高速公路東段96年底通車，&127;97年9月份觀測發(fā)現(xiàn)泛油嚴重，局部有擁包現(xiàn)象，橋面鋪裝段局部拉開推移；&127;石家莊至黃驊港汽車專用線，今年9月份本人驅(qū)車走完全線，油包、油垅、車轍隨處可見，給人感覺好象剛灑完粘層油似的，路人行走能將鞋粘住、&127;汽車行駛帶著粘附聲響。天津至霸縣公路，北京至福州104國道滄州路段，山東德州路段、天津市區(qū)許多市政道路、津塘一級公路也均有上述病害出現(xiàn)，有的地段還十分突出。


二.病害出現(xiàn)原因分析

瀝青路面病害出現(xiàn)的原因，我個人認為無外乎下列幾個方面。

1.瀝青質(zhì)量問題

由于近幾年交通作為國家基礎(chǔ)設(shè)施重點投資，全國各地二級路、一級路、高速公路、城市道路，開工項目很多而建設(shè)資金又有限，因此，在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計、材料的采用本著經(jīng)濟適應(yīng)的原則，而對交通量的變化，使用年限并沒有重點研究，象高等級瀝青路面，許多省市采用的是上面層使用進口瀝青，而中面層、底面層則采用國產(chǎn)瀝青，就國產(chǎn)瀝青而言能達到要求的廠家并不多，而且數(shù)量十分有限，不可能滿足國內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。作為建設(shè)單位，設(shè)計單位十分清楚這一情況，但從節(jié)省資金的角度來看只能勉強采取這一方法。

2.設(shè)計存在一定的問題

目前，柔性路面國家設(shè)計規(guī)范仍然采用彎沉值控制，并以黃河JN-150為標準荷載，作為設(shè)計參數(shù)，使用年限采用累計折合成標準荷載次數(shù)作為控制指標，而對重型車，特別是超重型車輛對路面結(jié)構(gòu)強度的影響卻沒有過多過細的理論保證，規(guī)范中的折算系數(shù)并沒有考慮路面承載極限能力，雖然現(xiàn)在國內(nèi)許多路面方面的專家也在探討這一問題，&127;并有專家寫文章進行論述。但國家規(guī)范并沒有修改，設(shè)計時仍然要使用目前頒布的規(guī)范，在這一問題討論上我們可以用一個簡單的例子加以說明，比如一個正常的勞動力他能挑起75kg的東西，那么在甲乙兩地一天能來回走8趟,&127;如果這個人每次挑50-75kg，那么，他每天完成8趟不會有問題，但是突然有一天，一趟讓他挑150kg上路那么恐怕會將身體損壞，身體一旦嚴重損壞，那么肯定他連30kg的擔子也挑不起來，對于道路而言也應(yīng)該是同樣的道理，一旦超出極限荷載的行駛將導致路面結(jié)構(gòu)嚴重損傷。促使路面開裂、推擁，甚至局部下陷，導致路面破壞。而目前高等級路面上，超重型車輛，特重型車輛隨處可見。因此對國家設(shè)計進行修改很有必要。

3.透層油、粘層油對路面的影響 

為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青砼本身層與層之間具有良好的結(jié)合性，灑一定數(shù)量的透層油和粘層油是十分必要的，然而，在施工當中透層油一般按1.2kg/m2，由于目前高等級道路大部分采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定級配碎石，滲透性能均比較差，加上局部擠壓平整度稍差，經(jīng)常有透層油窩積現(xiàn)象。此外，粘層油設(shè)計一般要求0.8kg/m2，而施工單位也好、監(jiān)理工程師也好，并沒有考慮粘層油對瀝青砼油石比的影響，現(xiàn)在我們不妨簡單的計算一下：

粘層油按乳化瀝青考慮，&127;瀝青與乳化劑及水的比例取50:50，按0.8kg/m2用量。

瀝青含量則為0.4kg/m2。

瀝青面層按4cm，容重按2.42kg/m3則每平方米瀝青的重量為4×10000×2.42kg/m3=96800g。油石比增加量則為：400÷96800=0.4%

瀝青面層油石比按5.1%考慮，則

0.4

瀝青用量增加了──-=7.8%。 

5.1 

以上兩個方面說明了有些高速公路局部路段油石比顯然大，導致路面發(fā)軟，出現(xiàn)扭曲、推擁的原因之一。

4.氣候的影響

近年來，由于溫室效應(yīng)影響全球，在我國也不例外氣溫普遍提高氣候反常，北方氣候發(fā)生顯著變化，冬季氣候變暖夏天持續(xù)高溫時間增長，特別是今年夏天在華北地區(qū)氣溫在32℃以上持續(xù)了40多天是多年來十分罕見的，這種氣候條件是否持續(xù)下去有待時間的檢驗，由于氣溫的提高，而導致華北地區(qū)瀝青軟化點的不適宜是否應(yīng)降低標號，值得考慮。

5.瀝青砼配合比設(shè)計存在的問題

瀝青砼配合比設(shè)計按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個階段，即目標配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計階段，生產(chǎn)配合比驗證階段和試拌試鋪階段，各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的干脆憑經(jīng)驗進行施工，因此，從理論和實踐來講存在較大的偏差，從而導致瀝青砼內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足，另一方面由于目前國家現(xiàn)狀所致，高速公路工期較短加上標價偏低，碎石料場不，大多地材都由個體企業(yè)承擔，料場分散，設(shè)備落后，材料的均質(zhì)性，穩(wěn)定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測并予調(diào)整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準確，油石比級配都在變化，這是導致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。

6.瀝青砼拌合溫度的控制 

瀝青砼拌合溫度的控制，&127;從角度控制比較嚴格對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120～165℃，&127;而實際上有些施工單位和個別商品瀝青砼廠家，在拌合溫度控制方面不是那么嚴格，時高時低很不穩(wěn)定，有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃，而有時不足110℃，溫度過高可能導致瀝青變質(zhì)，沒有粘性使瀝青砼松散，&127;溫度過低，瀝青混 合料拌合不勻，影響級配，這些也是導致瀝青路面有時局部松散或其他病害的一個原因。 

7.瀝青砼的攤鋪 

瀝青砼的攤鋪目前國內(nèi)問題比較大，總的來說走兩個極端，一方面高速公路攤鋪要求全斷面攤鋪設(shè)備如ABG或費格勒2000型，另一方面?zhèn)�別地市交通部門用的還是過去60-70年代的攤鋪設(shè)備，面過窄，沒有自動找平系統(tǒng)，完全憑經(jīng)驗憑操作人員的感覺進行施工，事實上高速公路有些監(jiān)理工程師對雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪，只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫，所帶來的弊端卻是顯而易見的，首先，由于攤鋪斷面寬，瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析,這種離析改變了瀝青砼生產(chǎn)配合比，其次由于燙平板從機心向兩側(cè)懸臂較長，隨著攤鋪次數(shù)的增加產(chǎn)生變形，對路面橫坡的控制也有較大影響，此外，由于全斷面攤鋪需要較大拌合能力，當拌合站較小時，容易造成攤鋪機時開時停使路面控制。因此，歐美一些國家和澳洲國家并不主張全斷面攤鋪，而是兩臺攤鋪機平行作業(yè)。 

落后攤鋪機對路面影響也較大，縱橫接縫處理問題也較多，特別是碾壓受到限制，不容易控制在要求的碾壓溫度內(nèi)完成全部碾壓工序，瀝青砼壓實度難以達到。 

8.施工過程中的路面污染

當前許多公路投標項目劃分太細，路基撟涵、路面、交通工程都產(chǎn)生波浪，嚴重影響平整度分別，在同一路段上施工單位較多，加上工期較緊，平行作業(yè)，相互影響，如在瀝青砼攤鋪底面層中面層時，路基施工單位要刷邊坡，挖邊溝，其他路段的車輛也通行,導致路面污染嚴重,從而使路面上層鋪設(shè)，層與層之間的粘結(jié)受到影響，特別是當瀝青面層較薄時，在車輛高速行駛荷載作用下，瀝青路面產(chǎn)生脫落，推擁、扭曲裂縫，我們經(jīng)常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。此外，路面鋪設(shè)完后其他作業(yè)工序的機械，包括交通工程,中央分隔帶,路基填土,有些機械在上面停留漏柴油使路面污染,嚴重的地方,造成路面局部松散、剝落。


三、路面病害的根治

瀝青路面常見病害的根治應(yīng)從設(shè)計、施工和路面維護三個方面著手，只解決一個方面的問題是不夠的。

1.設(shè)計的修改 

從目前的設(shè)計來看，在車輛荷載等級換算方面可能有較大的偏差，特別是應(yīng)考慮特大車輛荷載對路基路面所產(chǎn)生的影響，其換算關(guān)系不是簡單的倍數(shù)關(guān)系，在這方面要應(yīng)引進部分省市科研機構(gòu)的科研成果或引進國外科研機構(gòu) 提供的一些參數(shù)進行修定。 

高等級公路在選材方面應(yīng)有嚴格的標準要求，路面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當前和在設(shè)計年限內(nèi)交通發(fā)展的需要，不能片面追求路面的里程量，而降低路面標準，在這方面應(yīng)進行科學的比較，有的高速公路通車不到一年，大面積返工，太舊、京石、昌九高速都出現(xiàn)了這種情況，原因何在，一方面是為了省錢用國產(chǎn)瀝青替代進口瀝青，另一方面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計偏薄，路面基層底基層滿足不了行車荷載的作用，因此，在這方面應(yīng)計算一下是一次到位好，還是為了節(jié)省點錢多修幾公里路好，從綜合效益來看，由于節(jié)省資金造成的路面破壞遠比多修幾公里路所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益大得多。此外，在設(shè)計方面也應(yīng)作一些大膽的探討，如減薄瀝青面層，&127;增厚基層或底基層，比如采用4-6cm瀝青面層，20-25cm水泥砼或者是15-20cm瀝青穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)形式，其造價比現(xiàn)在普通采用的15cm瀝青砼面層，15-20cm水泥穩(wěn)定碎石半剛性基礎(chǔ)基本相當，這就解決了基層是主要承載層的問題，適應(yīng)當前交通流量大超重車行駛的交通狀況，同時4-6cm厚瀝青面層可以做成開級配的中粒式瀝青砼，這種設(shè)計形式有幾個方面的好處：一是優(yōu)質(zhì)瀝青用量減少，僅僅是面層用4-6cm瀝青砼，緩解了國內(nèi)優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求的矛盾；二是由于基層采用的水泥砼或瀝青穩(wěn)定碎石是水穩(wěn)材料不怕雨水浸入，因此，即使在雨天不致于下雨路面過多積水影響行車（排水分成路面縱橫坡排水，面層滲水）；三是消除了瀝青泛油，車轍等一系列病害；四是由于開級配中瀝青砼具有良好的抗滑性。 

2.政府行為的不科學性 

由于目前我國正處于社會主義初級階段，由計劃經(jīng)濟過渡到市場經(jīng)濟，因此，本來屬于企業(yè)行為的東西政府也進行干涉，高速公路的修建、規(guī)模大、投資多、影響也大。因此，部分省市領(lǐng)導將這些工程建設(shè)看成本屆政府的業(yè)績或者是為民辦幾件實事之一，施工工期一再縮短，到了嚴重違備科學規(guī)律辦事的程度。京津塘高速公路是我國第一條引進世行貸款修建的項目，由于大家都沒有這方面的經(jīng)驗，因此施工十分慎重，該工程從開工到竣工前后4-5年，從91年通車目前仍然被認為全國修建得最好的高速公路之一。&127;通車將近7年沒有大面積返修過。而現(xiàn)在的高速公路修建從客觀上講，人員比過去有經(jīng)驗，設(shè)備比過去要齊全優(yōu)良，為什么修的路還不如以前的好呢？關(guān)鍵在于不按科學規(guī)律辦事，有的工程要求一年半甚至一年之內(nèi)通車，事實上橋梁構(gòu)造物可以增加人員設(shè)備投入，冬雨季也可安排施工搶進度，而路基、路面施工則受到時間和氣候的限制，不是簡單的增加投入就能解決技術(shù)質(zhì)量問題，特別是不良地質(zhì)路段，更需要時間穩(wěn)定路基。我們常見的路面沉陷就是因為路基不均勻沉降所引起的。因此，說要修一條高質(zhì)量的路政府行為也起到很關(guān)鍵的作用。

3.施工質(zhì)量控制 

優(yōu)秀的設(shè)計，合理的工期是修筑高質(zhì)量的基礎(chǔ)，而科學施工則是高質(zhì)量的保證。 

材料的選配，特別是集料場應(yīng)固定，選擇1-2家能保證施工進度的廠家供料，使材料級配始終處于受控狀態(tài)，不能偏離級配中線太遠。 

瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合各項要求的瀝青，特別是瀝青針入度，延度指標必須嚴格把關(guān)，在北方施工由于近些年的氣候偏暖，因此，瀝青標號宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標號瀝青，此外，透層油，粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時對其影響。

在瀝青混合料配合比設(shè)計上要特別重視。除了常規(guī)的幾組馬歇爾試驗外，還應(yīng)增加抗車轍的動穩(wěn)定度試驗，并衡量是否滿足要求的一個條件，由于我國目前也引進這一指標值，雖然國內(nèi)有關(guān)科研院校在搞這方面的研究，并出了一些成果，而作為施工企業(yè)現(xiàn)在采用并不普及，因此，作為交通行業(yè)標準，從立法角度來講，應(yīng)盡快推廣執(zhí)行。 

瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按要求進行，合理安排工期，避開不利天氣施工。 

從施工機具來講，拌合能力，攤鋪機碾壓機具必須配套，攤鋪機應(yīng)選擇兩臺前后錯開同時施工，而少采用全斷面攤鋪機，注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。 

瀝青砼施工期間，交通管制必須有專人負責禁止非施工車輛上路，防止上路機械漏油保持路面干凈整潔。 

綜上所述瀝青路面質(zhì)量好與壞，不止是施工單位單一的質(zhì)量控制，還涉及到設(shè)計水平，政府行為，因此，為了建好路消除瀝青路面的常見病害，需要各部門齊心協(xié)力，堅決杜絕今年竣工明年返工的現(xiàn)象，因為瀝青路面特別是高級路面造價較高，而我國目前還處于初級階段國家并不富裕，集資修路很不容易。所以我們每一個部門包括政府，設(shè)計、施工都應(yīng)齊心協(xié)力修好路，少出問題。