２０１１年第１５期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ公路与管理０ 科技信息 沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策 叶杨 （宁夏公路管理局固原分局 宁夏 固原 ７５６０００） 【摘要】目前，我国沥青混凝土路面最常见的早期病害现象有：裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等，这些病害基本上也是公路工程质量的通 ， 病，对新建公路的正常使用形成了严重的威胁，对公路维护提出了更严峻的挑战。本文就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出相 应的预防措施。 【关键词】沥青混凝土路面；早期病害：成因分析；－Ｎ防措施 ０前言 近年来，随着国家对高速公路建设投资力度的加大，我国的公路工 程建设十分迅速。但是，随着一条条高速公路的建成并投人运营，沥青 路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。目前，沥青混 凝土路面最常见的早期病害现象有：裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等． 这些病害基本上也是公路工程质量的通病，对新建公路的正常使用形 内部后，如沥青与矿料的粘结力不足，沥青很决会从集料表面剥落并向 上移动，产生更严重的泛油现象。在绝大多数情况下，泛油仅产生在行 车道上。而且是间断式的片状分布。 １．５推移 推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比 重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前． 由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层 成了严重的威胁。本文就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实 和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载（超载车辆）作 际提出相应的预防措施。 用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移， １ 沥青混凝土路面早期病害成因分析 造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多，但综合起来主要有路 面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管 随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的 严重裂缝 沥青混凝土路面早期病害预防措施： 沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设 理不严、气候条件影响等四个方面。下面就以上几种最常见的沥青混 计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防．将其危害降到最 凝土路面早期病害成因逐一进行分析。 低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。 １．１裂缝 （１）裂缝。根据纵向裂缝形成原囚，在路基施工过程中特别在路基 高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。 拓宽地段、路桥（涵）衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性，并保证 纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性 达到规范要求的压实度。沥青路面进行半幅摊铺时，采取合理措施处 所造成的，特别是在旧路基拓宽地段．由于土质台阶处理不规范、分层 理纵向冷接缝。 填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段 由于温度变化引起的温度裂缝，沥青往往随着时间增长而老化。沥 往往是纵向裂缝的高发区。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作 青面层的抗裂缝能力会逐年降低，所以采用优质沥青会明显减少温度 用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表 裂缝。试验证明，在其他条件相同的情况下，采用较稀（针人度大）的沥青 面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝 有利于减少温度裂缝。另外，沥青混凝土面层抗温度裂缝的能力与混 能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就 凝土均匀性、压实度和空隙率有关。混凝土均匀、压实度高、空隙率小， 会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎 混凝土强度高且比较均匀，面层表面的薄弱处也就越少。 裂破坏。 １．２水破坏 （２）水破坏。由于水破坏的产生数量及速度与沥青混凝土密实性 及空隙率大小、沥青与粗集料的粘结力大小或有无抗剥落剂、交通量 所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现 大小及重（超）载车辆的多少有关。所以，有效防治水破坏发生，应从以 象。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥 下几点着手：①选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空 青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造 隙率＞５％的密实型沥青混凝土。②使用优质沥青及抗剥落剂以增强沥 成的。由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上， 青与碎石的粘附性。在高等级公路中，宜使用针人度较小的沥青并采 因此在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向 用抗剥落剂。严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的 上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落。沥青混凝土也就失去了强度 有力措施。⑧提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合 从而产生网裂和形变。 理，配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌和的 当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时，在大量高速行车 均匀性，防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌和温度、出场温度 作用下，白由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰 及碾压温度。④严格控制超载车辆。公路管理部门应该按照《公路法》 浆，灰浆又被行车压唧，通过各种形状不一的裂缝ｆ纵、横、斜裂缝及网 及交通运输部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行 裂）到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下，可能很快形成更为严 强制卸载，并在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路。⑤优化设 重的裂缝，在数量小的情况下，可使路面形成网裂或形变。某处一旦有 计。沥青面层层间应使用防水材料，在沥青面层表面涂上防水材料，形 灰浆唧出，该处很快就会产生网裂和形变，随后的降水就更容易透入， 成一种不透水的薄膜封层，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减 并形成恶性循环，最终导致路面严重破坏。 少。 １３（３）松散。为有效预防松散现象的产生，应该做到：①选用合格的原 松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发 材料，特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘 展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主 结力。②严格控制施工温度及压实效果。③严格控制沥青混合料均匀 要原因。 １．４泛油 松散 性，防止混合料离析。 （４）泛油。由于泛油往往是沥青用量过大造成的，所以在配合比设 沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青 计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定：在施工过程中 的现象称作泛油。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节， 严格按照工程师批准的配合比进行施工，任何人不得随意改变生产配 特别在连续多天高温后。在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步 合比。 压实。易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现 （５）推移、壅包、波浪。有效防治推移等病害必须注意以下几点：① 象。油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土 加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治（下转第３１６页） ３１４ ２０１１年第１５期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ公路与管理。 科技信息 环）施工中．为了降低底基层施工用土的塑性指数，减少面层反射裂 养护条件对于防止二灰碎石基层裂缝是非常重要的，特别是在炎 缝，采用了“二灰土”作底基层施工，工程竣工后，经观察效果良好，达 热的夏季，水分流失特别快，要随时观察，加大养护用水量，确保二灰 碎石有一个理想的养护环境。 到了预期的目的。 １．３．２路面拥包 ２）合理安排工序衔接 确保各结构层的养护时间及符合要求的养护条件，一般情况下养 科学选择面层粒料级配，特别是控制细料用量；要选用高标号沥 护时间不小于７天，塑指较大的路段养护时间不小于１５天，让其在合 青．尤其是沥青含蜡量、软化点一定要控制在标准要求的范围内。理的养护条件下达到足够的强度，然后再进行下一工序的施工，减少 １．３．３路面脱落、推移 严格控制沥青的各项指标；控制基层的施工工艺、碾压方法及遍 反射裂缝。此种方法经施工验证是可行的，效果非常明显。 数：严禁出现唧浆现象，使表面有足够得强度；控制施工期行车；对表 ３）改变基层的粒料结构 为了解决好二灰碎石基层的裂缝问题，工程技术人员曾进行了多 层松动的粒料彻底清除；面层基层问增设粘层、防水层；面层基层间增 设封层．面层采用不透水的结构层，杜绝积水、透水、渗水现象的发生。 方面的探讨与研究，比较有效的方法是： （１）改变用料结构，将原二灰碎石所用粒料，由混合料改为级配碎 １．３．４路面车辙、平整度差 面层级料的级配合理，压实要充分；合理安排沥青面层的施工季 石，保证８０％粒料比例不变，０．８ＭＰａ无侧限抗压强度不变，集料连续 级配不变：控制５ｍｍ以下粒料用量；提高２ｍｍ以上粒料用量。这样以 节：开放交通的时间尽量长些，并要注意控制渠化交通。 嵌挤型代替胶结型，减少收缩；增大粗粒料用量，减少对水的敏感程 １．３．５路面沉陷 重点处理高填方段、软土地基段的施工，分层填筑，严格控制填筑 度：减少整体材料的孔隙率、比表面和含水量，大幅度降低干燥收缩： 准确调查地质资料，计算地基承载力，有必要时增加地 以适当级配代替单一级配，减少缺乏连接面以造成离析和平整度差等 厚度及压实度，基处理，采用粉喷桩、搅拌桩，增加地基承载力。 缺点。 （２）施工中严格控制碾压含水量。 １．３．６路面早期破坏 设计充分考虑路线的远期规划、地理位置、车流的流向、运输的主 （３）改用水泥稳定碎石施工。随着国民经济的不断发展，各条路线 交通量迅速增长，同时对公路的等级要求也在不断提高。在德州区域 要性质、重车特穗车的行驶概率，开放交通早期避免洒漏油品及造成 内所修建的一级公路以上的公路工程，其基层结构均采用了水泥稳定 路面燃烧高温。 碎石结构ｆ粒料为级配碎石），经观察效果良好。 ４）改善养护条件 ［责任编辑：张慧］ （上接第２６５页）随着吸水率的减小而增大。由于吸水率主要是由混凝 土中非结合水蒸发留下的孔隙引起的，由此可知，水灰比越大，混凝土 凝固后的孔隙率就越大，对应的吸水率就越大，混凝土强度越低。 【参考文献】 ［１］多孔混凝土排水基层研究［Ｄ】．西安：长安大学，２００４． ［２］王永福，李彩云．无砂多孔混凝土做承重透水层的施工技术ｆＪ］．施工技术 ２００２． ５结论 根据以上分析，不难看出混凝土的强度随吸水率的增大而减小。 可见，混凝土的水灰比对混凝土的影响至关重要，该方法可以作为分 析混凝土强度偏低原因的一个手段，特别是对目前普遍使用的商品混 ［３］孙艳红孑Ｌ隙率对多孔混凝土强度影响的试验研究【Ａ】．陕西建筑，２ｏ１０． ［责任编辑：常鹏飞］ 凝土具有很好的参考价值。 （上接第２６６页）３．４．３混凝土应保证配合（考试大）比准确和良好的 的颗粒凿去，洗刷干净后，用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞 合易性。 ３．４．４浇注高度超过２米．应用串筒或溜槽下料，以防止离析。 ３．４．５浇注应充分湿润并认真堵好缝隙。 压实，并认真养护。 ４结语 ３．４．６混凝土振捣严禁撞击钢筋，在钢筋密集处，可采用直径较小或 在水利工程中，混凝土工程的施工技术以及质量控制是至关重 带刀片的震动棒进行振捣；保护层处混凝土要仔细振捣密实；避免踩 要。所以，在水利工程混凝土施工中，严格按设计要求，加强对混凝土工 踏钢筋，如有踩踏或脱扣等应及时调直纠正。 程的这些要点质量控制，对延长水工混凝土使用寿命，节省工程费用， ３．４．７拆模时间要根据试块试压结果正确掌握，防止过早拆模，损坏 实现经济、安全、高效的工程建设管理目标有着重要的现实意义。，黔 棱角。 防治方法：对表面露筋，刷洗干净后，用１：２或１：２．５水泥砂浆将 ［责任编辑：王爽］ 露筋部位抹压平整，并认真养护；如露筋较深，应将薄弱混凝土和突出 （上接第３１４页）病害的条件之一。②有效阻止超载车辆。在重荷载重 方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于Ｅｌ前沥青混凝土路面病害 复作用下。特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很 早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、 快产生破坏．推移、裂缝尤为常见。 ２结语 总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素，无论设计 提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时， 延长使用寿命，提高投资效益。 ［责任编辑：曹明明］ ３１６
