沥青路面的主要类型有沥青混凝土、沥青表面处治、沥青贯入式、沥青混合料等, 因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便, 能够利用石化副产品等优点而被广泛应用于公路和城市道路、机场等基础设施的面层处理。沥青路面早期破坏的种类有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种, 这些病害极具普遍性和严重性, 为公路工程质量通病之一究其原因主要可归纳为以下几个方面:
(1) 结构设计不合理沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范, 沥青面层除应满足车辆的使用要求外, 还应满足雨水防渗的等要求, 宜选用粒径较小, 空隙较小的级配混合料, 尽量采用小粒径沥青混凝土, 以提高沥青路面面层的防渗性, 对于选用中粗粒混凝土或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面, 必须在沥青面层下设下封层, 防止雨水渗入。
(2) 设计与路段实际情况相差大设计时应充分考虑路线所经路段的地质、水文、路基高度、路基排水及交通状况等因素, 如所经路段土基过湿, 地下水位相对较高, 或全部为挖方路基, 排水不畅, 则该段沥青路面可能出现较早破坏或破坏较为严重。
(3) 油路补强段的路面厚度考虑不足有些地方或部门, 为了充分利用老路节约土地及投资, 没有对旧路的线型、状况 (特别是强度弯沉指标) 及结构层进行客观评估与实测, 而是根据经验随意给出一个补强厚度及路段桩号就开始施工, 结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值, 造成路段强度不足, 出现早期破坏严重。
(4) 岩石路段石质类型确定有误在路基设计中, 由于没有足够的地质钻探资料, 设计人员仅靠经验及地表情况判断石质类型, 很容易出现判断不准或错误, 导致路基结构层过薄强度不足, 竣工通车后出现沥青路面结构强度不足, 出现大面积风裂。
路面施工过程是其质量形成的关键环节, 直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层的施工。
(1) 原材料原因对原材料检验不严, 对沥青混合料的配合比控制不够, 特别是矿粉和沥青用量不准, 使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。
(2) 施工机械原因施工机械设备陈旧、不配套, 使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。
(3) 混合料原因沥青混合料加热温度过高, 沥青和矿料拌和时, 沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化, 使路面强度不足, 产生松散、坑槽等病害。
(4) 碾压原因碾压温度过高, 造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内, 但接近高限, 如果运距较短, 摊铺碾压又很及时, 就会使碾压温度超过规范高限, 如果碾压温度过高, 混合料就压不实, 就会出现推移, 发生微裂。
基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性, 基层施工的主要问题如下:
(1) 基层、底基层、路面表面清除不干净在铺筑上一结构层前, 若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净, 在雨水作用下, 浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆, 进而波及到沥青面层表面。
(2) 基层标高原因基层松铺系数 (或基层标高) 控制不严而导致的二次补加层, 因二次补加层与下层基层无法紧密连接, 自身厚度又较小, 因而极易松散, 进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此, 建议此补加层用含油沥青混合料 (即茌料) 代替。
(3) 部分基层压实度不足在最大干密度确定的情况下, 基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关, 当粗粒含量很大时, 即使压实度超过100%, 并不表示该基层已经密实。因此, 要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数, 确保基层到规定压实密度。
沥青路面在行车作用下出现小面积松散, 个别坑槽后, 未及时进行养护, 特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治初期及时养护更为重要。
有些养护人员, 在沥青混凝土路面上采取人工喷油 (或洒布机喷油) 、人工洒料方法进行养护, 结果破坏了原路面的平整度甚至由于喷油不够, 用油量控制不平, 造成泛油、推拥、松散等病害。
(1) 未严格按基本建设程序办事, 前期工作滞后, 路面设计方案研究、试验不够。
(2) 未实行招投标, 一些无路面施工经验、无路面设备和技术力量的施工队伍承担路面施工, 监理有职无权, 无法严格监理不按施工技术规范要求施工, 赶工期, 搞献礼工程。
(3) 施工技术管理、质量管理不严。
从目前的设计规范来看, 结构层的设计偏薄, 路面基层、底基层满足不了行车荷载的作用, 通过路面结构设计可以满足沥青路面强度和承载能力要求, 特别是应考虑特大车辆荷载对路基路面所产生的影响。 (1) 在进行半刚性路面设计时, 首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和湿缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。 (2) 选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下, 应采取改善沥青性质的措施。 (3) 在稳定度满足要求的前提下, 优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。 (4) 沥青面层采用密实型沥青混凝土。 (5) 采用合适的沥青面层厚度, 确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
优秀的设计、合理的工期是修筑高质量的基础, 而科学施工则是高质量的保证。首先是对材料的选配, 特别是集料场应固定, 选择1~2家能保证施工进度的厂家供料, 使材料级配始终处于受控状态, 不能偏离级配中线太远。在施工过程中从以下几方面进行控制:
(1) 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
(2) 半刚性基层碾压完成后, 要及时养生。
(3) 半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
(4) 透层或封层完成后, 应尽快铺筑沥青面层。沥青的选用十分关键, 要挑选符合各项规范要求的沥青, 特别是沥青针入度、延度指标必须严格把关。在北方施工由于近些年的气候偏暖, 因此, 沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外, 透层油、粘层油沥青应采用与沥青混凝土同一种沥青, 特别是油石比的选择应考虑粘层油、透层油返油时的影响。沥青混凝土施工期间, 交通管制必须有专人负责, 禁止非施工车辆上路, 防止上路机械漏油, 保持路面干净整洁。
围绕建设与养护、维修与预防的关系, 随着路网的不断完善, 只有长期保持良好的路面使用性能, 道路建设的巨额投资才能充分发挥其投资效益, 而长期保持路面良好的技术状况必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障。从这一意义上来说, 养护维修实际上是道路建设的一种延续。在路面养护和维修的关系上, 长期以来人们总是习惯于等到路面开始出现损坏后, 才对它进行维修, 而对于路面还处于良好状态下进行预防性养护的意义则往往认识不足。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施, 并不考虑路面是否已经有了某种损坏。预防性养护最佳实施时机应该是在路面尚处于良好状况、或者只有某些病害先兆时进行。虽然预防性养护需要投入某些费用, 但它是一种费用-效益比非常良好的养护措施。当路面刚出现病害先兆时, 及时对路面进行养护要比发生大的病害后处理简单, 节省费用, 说明重视预防性养护的经济意义。
沥青路面早期破坏, 不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关, 而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密, 因此, 要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病, 延长沥青路面的使用周期, 提高投资效益, 需要设计、施工、养护管理各方主体各负其责, 分头把关, 按照行业规范标准, 结合工程实际, 严格履行各自职能。
摘要：本文从路基路面设计、路面施工、养护管理及现有交通辆的组合等其他环节, 结合本人的工程实践, 对沥青路面早期破坏的原因进行了浅析。并全面介绍了提高沥青路面施工质量的多种措施, 以及在施工中应注意的事项。
关键词：沥青路面,破坏,原因,施工质量,控制
[1] 《公路沥青路面设计规范》.
[2] 《沥青铺装层病害防治与典型实例》.
[3] 《高速公路沥青路面早期破坏现象及预防》.
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