沥青混凝土路面早期破损分析及预防

气温的升降是温度收缩性裂缝出现的条件，雨水是加速裂缝形成、扩大甚至路面破坏的催化剂。当然不论什么样的裂缝，在行车载荷的作用下特别是较大载荷的反复作用下，都会加速路面破坏。

3坑槽

沥青路面的坑槽往往都有一个形成过程，起初局部龟裂松散，如不及时修补养护，在行车载荷和雨水等自然因素作用下就会逐步形成坑槽。

3.1坑槽类型

3.1.1压实不足性坑槽

一种情况是施工时混合料温度太高，使沥青老化，粘结力降低，脆性增加，导致压实不够，粘结不牢，在行车载荷作用下，形成坑槽；另一种情况是混合料温度太低，摊铺不均匀，压实不充分，导致压实度不足形成坑槽。

3.1.2厚度不够性坑槽

路面下面层局部标高控制不严，导致沥青上面层个别地方厚度不够，在行车作用下，部分混合料易被“带走”，形成坑槽。

3.1.3水损害性坑槽

这种坑槽是沥青混凝土路面早期破坏中最常见的坑槽，其形成过程可归纳如下：①在开始阶段，水分侵入沥青与集料的界面，以水膜或水气的形式存在，影响沥青与集料的粘附性。②在反复荷载的作用下，沥青膜与集料开始剥离。③渐渐地,路面开始出现麻面、松散、掉粒。④最后形成坑槽。水损害破坏往往是从沥青面层的下面层开始的，水分进入沥青路面，滞留在基层上面，沥青下面层又往往是空隙率大的混合料，空隙中充满水，给水损害提供了条件。当集料与沥青膜剥离后，沥青混合料不再是一个整体，集料在载荷作用下，对基层产生了力的作用，使基层的局部松落形成灰浆，从路面的缝隙向上挤出来，在沥青路面上形成白色的唧浆。如此循环不断，水损坏性坑槽必然形成。

3.2影响坑槽产生的因素

3.2.1沥青混合料

①沥青：沥青与集料的粘附性和抗剥离性是防止路面剥离的基本条件。所以选用沥青应具有较好的粘附性和抗老化性能。②集料：沥青混合料所用的集料一般情况下是碱性骨料，它与沥青的粘附性好。如使用酸性骨料，通常添加一定数量的抗剥落剂来提高沥青与骨料的粘附性和抗剥离性，而这些抗剥落剂的优劣就决定着抗剥落性能。集料的吸水率大不仅影响拌和机生产能力，而且残存的水分影响施工压实度及空隙率，易使混合料产生剥落。③级配：合理设计混合料级配，尽量减少空隙率可防止或减少水分进入沥青混合料的内部，美国ＳＨＲＰ推荐最合理的空隙率应为4%。由于Ⅱ型沥青混凝土稳定性要比Ⅰ型沥青混凝土差，所以下面层应尽量使用Ⅰ型沥青混凝土。

3.2.2防水设计

路面排水可分为路表排水和结构排水，路表排水是指水沿横纵坡流到路基边沟，排出路基之外。结构排水是指路面结构层的排水，这要充分考虑。①设置沥青面层的防水层：在沥青面层结构组合设计中，应将其中一层按密级配要求来考虑；或专门设置一层隔水层来防水，减少面层渗水。②设置沥青下封层：在干净的基层表面上设置一层沥青薄膜下封层，一方面减少基层直接受到水的冲刷，另一方面形成一个光滑的界面，以利于渗入的水的排除。③搞好硬路肩和中央分隔带排水设计。

3.2.3施工因素

①控制混合料温度，确保料温在规定要求范围之内，料温太高或太低绝不能施工。②确保压实度达到规范要求。③严格控制沥青面层的标高,确保沥青面层的厚度。

3.2.4气候条件

坑槽特别是水损害性坑槽与气候条件有相当大关系，水能加速坑槽的形成,加速路面的破损。冬季过后春融雨季，是对沥青路面的水稳定性考验。

4沥青路面的表面功能衰减

沥青路面的表面功能是指沥青路面的平整、抗滑、噪音、溅水和水雾等。这里主要说明路面抗滑性能的衰减。在我国,沥青路面抗滑性能在通车后迅速下降主要有两方面原因，第一是沥青标号过大，针入度偏大，沥青用量可能过多，路面渐渐泛油,构造深度下降，直到变成光滑的路面。第二是粗集料不耐磨，迅速磨光。

5沉陷、桥头跳车

沉陷一般是由基层局部成形不足，强度不够，在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移而引起的。桥头跳车往往是由桥台台背填土压实不够而引起路基不均匀沉降，从而使路面产生沉陷，形成跳车。沉陷、桥头跳车这都是施工质量没有严格控制所造成的。可采用新技术、新材料、新工艺来加强填方的压实度，使其达到要求。

6沥青路面早期破损的防治

通过以上分析，可看出沥青混凝土路面早期破损与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件的全部或部分有联系，而交通气候条件是客观存在的，所以沥青路面早期破损防治应以沥青混合料、路面设计和施工三个方面考虑。

6.1沥青混合料的优化

6.1.1沥青的选取

选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。

6.1.2集料的选用

骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。

6.1.3混合料级配的确定

沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。表1汇总了影响混合料性能的几个因素。混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾，其结果对路面使用性能、材料用量及工程造价有很大影响。

表1　影响沥青混合料性质的因素

当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料(ＳＭＡ)。第二改善沥青结合料，采用改性沥青。

6.2路面结构合理设计

6.2.1尽可能减薄沥青面层厚度

由于以下四方面原因，高速公路路面厚度可酌情减薄。第一，半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担，无需用增厚面层来提高承载能力。第二，提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层，而是用优质沥青。第三，沥青面层的裂缝不只是反射裂缝，在正常施工情况下，大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四，一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

6.2.2加强沥青路面防水设计

雨水滞留在沥青面层内，能使沥青从集料表面剥落，能降低沥青混合料的强度和模量，从而产生较严重的辙槽、推挤，甚至松散等早期损坏。雨水通过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，容易引起半刚性基层顶面产生冲刷并有灰浆被唧出到面层表面，使沥青面层局部网裂和产生低洼形变，甚至逐渐形成坑洞。雨水一旦侵入土基，会使土基强度和路面整体承载能力显著下降，甚至导致结构性破坏。可以从以下两个方面预防水对路面的损坏：一是在面层或面板下设置排水系统，二是在面层下设置下封层。

6.2.3选用合理的基层和底基层结构

底基层和基层的强弱和好坏对整个路面，特别是沥青路面的强度、使用质量和使用寿

命都有十分重要的影响。选用合理的基层和底基层结构，必须保证以下几个基本条件：①有足够的强度和刚度。②有足够的水稳定性和冰冻稳定性。③有足够的抗冲刷能力。论文参考网。④收缩性小。⑤有足够的平整度。⑥各层间结合良好。论文参考网。

6.3科学施工,确保施工质量

工程质量是施工做出来的，施工质量控制不严，早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，实行目标管理、工序管理、明确责任，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准,，体要抓好以下几方面工作:①加强对原材料的检验工作,确保材料质量合格。②加强沥青混合料配合比的控制。③确保施工机械设备配套情况、性能、精度等符合要求。④铺筑试验路段,验证施工方案可行性。⑤加强施工过程中质量管理与检查。

总之，近年来，由于交通量的迅速增长和轴载的不断增大，给沥青路面带来了明显的早期损坏（如车辙）。但随着我国高速公路的蓬勃发展，一定能把路面的早期破损降至最低，进一步提高和完善高速公路的服务功能。

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