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高速公路瀝青路面早期損壞的原因分析及防治措施

高速公路瀝青砼路面破壞的原因包括內因（材料、結構工藝）與外因（荷載、自然氣候、水文地質(zhì)）及施工工藝等多種因素。在不同的條件下，各種因素不同程度的交叉組合使路面破壞的原因復雜多變。調查發(fā)現，瀝青路面破壞常發(fā)生在多雨季節，集中在瀝青路面透水嚴重和路基路面排水不良的路段。

一、高速公路瀝青路面早期破損的原因分析

1.1高速公路瀝青混合料拌和設備技術(shù)含量低

為保證拌制的瀝青混凝土混合料成品符合規定的質(zhì)量，必須要進(jìn)行工前、工后和運轉中對原材料的質(zhì)量、成品料的質(zhì)量及設備本身三方面的檢查。瀝青混合料應在拌和場(chǎng)制備，在拌制一種新配合比的混合料之前，或者中斷了一段時(shí)間后，應根據室內配合比進(jìn)行試拌。通過(guò)試拌及抽樣實(shí)驗確定施工質(zhì)量控制指標。在拌和工序，要注意材料的檢驗，保證所用礦料符合質(zhì)量要求。2004年以前，酒泉公路總段只有一個(gè)實(shí)驗室，配備實(shí)驗員15人，主要為工程處承接的高速公路建設做配套服務(wù)，養護單位在養護作業(yè)施工時(shí)主要靠技術(shù)人員的經(jīng)驗，材料是否級配、礦料是否符合質(zhì)量要求，沒(méi)有科學(xué)的檢測手段，導致養護質(zhì)量難以有大的提升。2004年，酒泉總段投資10多萬(wàn)元，購置實(shí)驗檢測儀器、培訓實(shí)驗員6名，在6個(gè)養護單位建立起了基層實(shí)驗室，較好地解決了砂石材料的級配和油路三大指標的檢測難題，養護質(zhì)量得以大幅度提高。目前，我們在養護上仍然使用的HB20型拌和機，級配、溫度控制、混合料計量、拌和時(shí)間控制等關(guān)鍵部分技術(shù)含量低，難以滿(mǎn)足提高養護質(zhì)量對拌和設備的要求，建議局里逐步配備新型拌和設備，徹底解決拌和設備技術(shù)含量低的問(wèn)題。

1.2高速公路瀝青路面施工環(huán)節控制不嚴

路面施工過(guò)程是公路工程整體質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節。

1.2.1混合料面層施工中的設備因素

壓實(shí)度不足，瀝青面層空隙率過(guò)大受水浸入而產(chǎn)生破損。

壓實(shí)是瀝青混凝土面層施工的最后一道工序，其目的是提高混合料的強度、穩定性以及抗疲勞特性。壓實(shí)質(zhì)量的檢測要按照有關(guān)技術(shù)規范的規定進(jìn)行。壓實(shí)質(zhì)量主要檢測項目有壓實(shí)度、厚度、平整度、粗糙度，并要求面層外觀(guān)密實(shí)均勻。瀝青混凝土混合料碾壓成型后，其缺陷一般很難修整。對一些較大缺陷，如厚度不足，平整度太差、松散、泛油等應及時(shí)返工，即使是已成型變硬也要返工。對松散、泛油往往是局部返工；厚度不足或平整度太差則要求全面返工。返工所造成的經(jīng)濟損失較大，因此現場(chǎng)壓實(shí)過(guò)程中，壓實(shí)后質(zhì)量的檢查及出現問(wèn)題后的及時(shí)補救是十分重要的，這可將缺陷率降低到最低限度，盡量避免返工現象。實(shí)踐證明，瀝青面層破損的一個(gè)很重要的原因是水引起的。瀝青面層中水的來(lái)源有地表水和地下水，但主要是地表水。在汽車(chē)荷載及溫度變化作用下，瀝青面層產(chǎn)生早期破損。

瀝青面層顆粒離析。集料大小顆粒組成不均勻以及在運輸和攤鋪過(guò)程中造成粗細顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析使局部粗集料偏多，細集料偏小，不易壓實(shí)，導致礦料與瀝青的粘結力偏小，抗剪強度降低，容易使瀝青路面出現松散。局部細集料偏多，粗集料偏少，使瀝青路面熱穩定性差，在高溫季節容易出現車(chē)轍、擁包等病害。

1.2.2基層施工中的設備因素

基層是承擔面層傳遞荷載的主要承重層，基層質(zhì)量的好壞，直接影響著(zhù)瀝青路面的使用質(zhì)量。在施工各個(gè)環(huán)節中，稍有疏忽，會(huì )給瀝青路面的使用質(zhì)量造成隱患。

①拌和與攤鋪過(guò)程中粗細集料集中引起基層材料的不均勻，進(jìn)而造成基層強度的穩定性的不均勻。

②選用的基層材料塑性指數或含泥量偏大

由于水份的進(jìn)入使基層含水量增加，基層強度大幅度降低，從而導致瀝青路面早期破損。

③施工中不注意控制細集料的含量（小于0.075毫米）。

④壓實(shí)度不足。雖然在施工中，嚴格按最大干密度控制施工壓實(shí)度，但卻忽略了基層的壓實(shí)度與混合料中粗細集料的比例特征，特別是粗集料的比例特征密切相關(guān)，當測定點(diǎn)的粗粒料含量偏大時(shí)，即使壓實(shí)度達到100%，并不表示該基層密實(shí)，致使瀝青路面產(chǎn)生坑槽、松散等病害。

1.3養護管理及其他原因

（1）日常養護中壓實(shí)設備及壓實(shí)工藝的影響

在目前的養護作業(yè)中，受資金因素影響，壓實(shí)設備沒(méi)有配套成龍，初壓、復壓、終壓三個(gè)工序在養護實(shí)踐中難以實(shí)現，達到壓實(shí)混合料的必需的壓實(shí)度的壓實(shí)設備條件不具備，是造成路面早期損壞的一大原因。同時(shí)，由于養護中施工面積小，難以碾壓密實(shí)，用油量不好控制。瀝青含量低會(huì )使空隙率更大，表面水容易下滲。一下雨就會(huì )前功盡棄。瀝青含量高就形成油包、車(chē)轍等病害。因此，現在養護單位很少采用貫入式，而多是采用拌和法。但在拌和法修補路面病害時(shí)大多數人員憑經(jīng)驗，不注意混合料是否級配，而盲目修補，壓實(shí)又難以達到要求，所以前補后壞現象是必然發(fā)生的。

（2）排水設施排水不暢

混合交通量的公路一般都是穿村過(guò)鎮，村鎮街道大多排水不暢，每次降雨，都使大量地表水積聚在公路路面及路基范圍內，使公路成了排水溝，導致大量水進(jìn)入路面結構層和路基中，使路面結構和路基處于潮濕或過(guò)分潮濕狀態(tài)，在行車(chē)荷載作用下，致使瀝青路面早期破損。

（3）超限運輸

引起瀝青路面早期破壞的后天原因中最主要的原因是超限運輸。超限運輸亦稱(chēng)為公路“殺手”，現在超限車(chē)輛的增加對公路的路面破壞程度以幾何級數增長(cháng)，使瀝青面層的使用年限縮短50-60%.

二、高速公路瀝青路面破損防治

（1）不論是基層還是面層，設計時(shí)結構型式、結構厚度要因地制宜、符合當地的氣候、水文地質(zhì)，合理選用。

（2）材料的各項指標都要達標，且要選用恰當。

（3）水是破壞瀝青路面的重要原因，因此應提高瀝青面層壓實(shí)標準。在瀝青混合料中加入抗剝落劑，以防瀝青與石料的剝落。

（4）要嚴格按規范要求控制瀝青路面施工環(huán)節，減少施工造成的先天病害。

小結：避免瀝青路面早期破損的現象，延長(cháng)瀝青路面使用年限，提高投資效益，需要設計、施工、養護管理等各方面的共同努力，按照規范和標準，結合工程所處地理位置，沿線(xiàn)的水文地質(zhì)及筑路材料等情況，嚴格履行各自職能，是保證路面使用壽命的根本要求。同時(shí)，超限運輸對路面的損壞不容忽視，值得關(guān)注，應加強對超限運輸的綜合治理。而選擇合理的機械組合方式及正確的設備操作、調試、維修保養對預防路面早期損壞的作用不容忽視，應該引起我們的高度重視。