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摘要：文章分析了沥青路面常见病害特征及产生原因，针对病害提出一些解决措施。
关键词：沥青路面 常见病害 防治对策
高速公路沥青路面早期破损问题，已成为影响我国公路健康发展的突出矛盾。工程项目是一次性的投入很大的资金投入，在高速公路事业发展过程中，我们不由得关注沥青公路路面容易出现的损坏问题。公路平整度差、行车不舒适、颠泼起伏等病害，严重影响了路面的使用性能，再加上年年的修复养护投入，无疑是雪上加霜。因此提高沥青公路的寿命，并研究应对沥青公路路面容易出现的损坏问题的方法，使公路资源得到最大的保护问题意义重大。
1沥青路面常见病害特征
1.1 由于基层强度不足或不均匀产生的沥青路面损坏。这种损坏的主要特征是沥青路面产生网裂或沥青路面发生裂缝后产生的先冒白浆（唧浆），后成坑槽，成片破坏现象。水进入基层起了加快损坏的“催化”作用。
1.2 由于沥青与石料失去粘结力产生的沥青路面损坏。其主要损坏是沥青与石料完全失去粘结力，沥青砼从黑色转化为黄色，砼中已看不到沥青的存在，只有胶泥和石料，弯沉明显增大，车辙加速发展，继而出现连片坑槽，大面积损坏。
1.3 由于超限重车作用产生的加速损坏。沥青路面破坏都有以下共同特点：行车道破坏比超车道严重；流量多的路段比流量少的路段损坏严重。这说明超限重车交通仍是公路受到破坏的主要原因之一。
1.4 由于沥青砼热稳定性不足产生的损坏。这种损坏主要表现为沥青路面的车辙、泛油、推挤、拥包等。以上损坏类型往往是多种损坏同时产生，相互作用，加速损坏的发展。
2 病因分析
2.1 空隙率的影响
当沥青砼实际空隙率小于7%时，沥青砼中孔隙基本不连通，沥青砼基本不渗水。因此，要减少水损害，沥青砼实际空隙率应控制在7%以下。然而，由于马歇尔设计空隙率一般控制在4%左右，而规范允许最小压实度为96%，所以事实上按规范要求控制的沥青路面空隙率仍有相当一部分将大于7%，沥青路面处于渗水状态，尤其是当路面压实摊铺厚度与石料最大粒径不匹配时，或铺筑桥面沥青砼时，或沥青混合料摊铺产生离析时，实际空隙率将远远大于7%。另外，试验表明，层间结合处，特别是桥面沥青砼与桥面水泥砼铺装层结合处的空隙率要比摊铺中间的空隙率大得多，如此大的空隙率形成了层间含水层，但又没有真正形成一个是以透水的结构层。道路路面施工和营运过程中渗入空隙中的水往往含有泥砂杂物，泥砂杂物不断沉积在空隙中，导致空隙堵塞，层间不仅不能成为排水层，反而成为吸水层。有些人认为，渗入路面空隙中的水，可以通过设置纵向盲沟，通过横向渗透排出路基之外，但事实上，这是一个误区，首先是路面渗入水的空隙被泥土堵塞的情况下，垂直渗透的速度将比横向渗透速度大得多，渗水路面的水一般处于“吸附”状态，而不是流动状态，尤其是空隙被泥土堵塞时，路面水更是易进难出，在降雨量较大的地区，沥青路面长期处于“饱水”状态。实践证明，施工现场被铲除废弃的压实度不足、空隙率超过7%的路段的泥土，即使在阳光下暴晒多日铲除后，其下卧层仍是潮湿的。
2.2 沥青用量的影响 由于资金等问题，为了节省工程费用，采用规范沥青用量±0.3%的低限值－0.3%，现代化的拌和设备要进行这样的控制是比较容易的，殊不知当沥青混合料的级配不稳定时，特别是当混合料中小于0.075mm的颗粒含量偏大时，采用这一低限沥青含量将使沥青砼“贫油”。 “贫油”的沥青砼除严重影响沥青砼强度和疲劳性能外，最主要的问题是将导致压实困难，水易于渗入结构，从而将大大降低沥青砼的抗水损害能力。
2.3 石料质量的影响
沥青与石料的粘结性不仅与石料的酸碱性有关，而且与石料表面的微观结构（粗糙度）有关。一般而言，碱性石料比酸性石料与沥青的粘附性强，但也有例外，如石灰岩夹杂的方解石与沥青的粘附性只能达到2级，而部分酸性石料，由于有比较粗糙的微观表面，与沥青的粘附性也达到4-5级，显然选择与沥青粘附性强的石料，有利于提高沥青砼的抗水损害能力。方解石含量规范许用值为不大于5%，显得较宽，拟从紧控制，有利于提高沥青砼总体质量。沥青砼在摊铺和碾压过程中石料的压碎程度除与碾压功能和碾压工艺有关外，一般还与石料的压碎值有关。规范规定，沥青路面石料压碎值不大于28，经验表明当石料压碎值接近28时，在进行沥青混合料摊铺碾压时往往易于压碎。对沥青路面早期损坏的调查资料表明，相当一部分沥青路面的早期损坏与石料的压碎有关，这可以从钻孔取芯芯样表面石料的破碎情况以及碾压前和碾压后沥青混合料级配的变化反映出来。沥青砼中石料压碎后，某种意义上讲比“花白料”更糟，水易于沿着破裂面进入石料内部，并从石料内部进入沥青与石料的界面，使沥青与石料产生分离，加速了沥青路面的破坏。
2.4 冻融的影响
在空隙率较大、石料被压碎、沥青用量不恰当、石料与沥青粘附性较差等条件下，当水进入沥青路面时，冻融将对沥青砼的使用性能产生致命的伤害。在冬季，由于沥青砼的强度和刚度较大，这一伤害可能不易察觉，但到了夏季，已形成的潜在伤害在高温和重载交通的作用下，由于沥青砼的移动变形，极易导致沥青砼溃解。冻融对沥青砼强度及抗水损害性能的影响可通过冻融劈裂强度试验和AASHTOT283试验结果反映出来。
2.5 重车和高温的影响
在高温和重车作用下，正常的沥青砼路面将产生进一步的压密，并由于热稳定性不足而产生蠕变，导致车辙、拥包等病害的发生，但这种病害从产生直到路面失去服务能力将有一个较长的过程。如果这时的沥青砼内部已产生一定的缺陷或病害，如石料与沥青的粘结力下降，则压密和蠕变的过程又是沥青砼中颗粒重新分布的过程，由于水的作用已使沥青砼的强度及沥青与石料的粘结力下降，这种颗粒的重亲新分布将更进一步加剧结构的破坏，使沥青路面更易渗水，而渗水将进一步导致沥青与石料的分离，使结构层中水处于饱和状态，再加上汽车行驶时，荷载的重复作用及动水压力的不断抽吸作用，将更进一步加速沥青路面的破坏。超载车辆对有缺陷的沥青路面的破坏作用要比对正常状态的沥青路面的破坏作用大得多，这是因为结构承载能力已下降的沥青路面根本不堪重负，必将加剧沥青路面的破坏，因此超载车辆必须加以控制。
3 防治沥青路面损坏的对策
3.1材料的选用采取严格的筛选。并不断引进国外新的能源材料。长寿命路面是目前世界各国最热门的研究问题。这种路面主要采用抗车辙，不透水，抗磨损的表面层。其结构使用寿命在50年以上。因此，其不管在设计还是材料的选取方面，都有值得我国公路修建可借鉴的地方。
3.2调整沥青路面结构层厚度 为使最大公称粒径与结构层厚度匹配，保证压实度，减少空隙率，防止沥青路面渗水，上面层可普遍采用3cm厚改进的AK-13型结构和SAM-13结构，下面层统一采用4cm厚改进AC-20I型结构。从摊铺情况看，沥青砼压实和密水效果较过去的AK-16上面层和AC-25I下面层得到了明显改善。
3.3 合理提高压实度，适当减少空隙率 将压实度控制标准从96%提高到98%。按这一标准控制的沥青路面，通车后再压密的现象比较不明显，且沥青路面实测空隙率较小，不易产生早期水损害。同时为减少实测空隙率，规定马歇尔设计空隙率测定时，采用实测密度与理论密度双控，保证理论密度不低于93%，这样使沥青砼的空隙率得到严格控制，保证3层沥青路面基本不渗水。为保证压实度达98%，要求施工单位必须配备2台25t以上轮胎压路机。经检测，沥青路面压实度的代表值超过98%，空隙率除个别点外都能控制在7%以内，保证了沥青路面基本不渗水，雨后已基本消除了水渍。
3.4 严格控制沥青用量 在沥青路面施工中，根据目标配合比设计的原则，认真进行目标配合比设计，经过生产配合比段化调整，确定最优的沥青用量。为保证混合料有足够的沥青用量，以提高沥青砼的抗水能力，将规范规定的允许误差±0.3%缩小为±0.2%~-0.1%。
3.5 严格控制石料的压碎 一是在选择石料时尽可能选择针片状含量小、压碎值小的石料，针片状含量必须严格控制在15%以下，尽可能不超过10%，石料压碎值应控制在24以下；二是改善碾压工艺，当发现石料有压碎现象时，原则上尽可能采用轮胎压路机搓柔碾压，而不采用钢轮压路机振动碾压；三是加强对石料压碎情况的检查，在终压完成后，沥青砼尚未冷确情况下，局部揭开检查，如有压碎现象，研究分析产生压碎的原因，并采取措施。对2004年施工的沥青路面钻孔取芯，芯样外现表明，石料压碎现象得到了有效控制。
关键词：沥青路面 常见病害 防治对策
高速公路沥青路面早期破损问题，已成为影响我国公路健康发展的突出矛盾。工程项目是一次性的投入很大的资金投入，在高速公路事业发展过程中，我们不由得关注沥青公路路面容易出现的损坏问题。公路平整度差、行车不舒适、颠泼起伏等病害，严重影响了路面的使用性能，再加上年年的修复养护投入，无疑是雪上加霜。因此提高沥青公路的寿命，并研究应对沥青公路路面容易出现的损坏问题的方法，使公路资源得到最大的保护问题意义重大。
1沥青路面常见病害特征
1.1 由于基层强度不足或不均匀产生的沥青路面损坏。这种损坏的主要特征是沥青路面产生网裂或沥青路面发生裂缝后产生的先冒白浆（唧浆），后成坑槽，成片破坏现象。水进入基层起了加快损坏的“催化”作用。
1.2 由于沥青与石料失去粘结力产生的沥青路面损坏。其主要损坏是沥青与石料完全失去粘结力，沥青砼从黑色转化为黄色，砼中已看不到沥青的存在，只有胶泥和石料，弯沉明显增大，车辙加速发展，继而出现连片坑槽，大面积损坏。
1.3 由于超限重车作用产生的加速损坏。沥青路面破坏都有以下共同特点：行车道破坏比超车道严重；流量多的路段比流量少的路段损坏严重。这说明超限重车交通仍是公路受到破坏的主要原因之一。
1.4 由于沥青砼热稳定性不足产生的损坏。这种损坏主要表现为沥青路面的车辙、泛油、推挤、拥包等。以上损坏类型往往是多种损坏同时产生，相互作用，加速损坏的发展。
2 病因分析
2.1 空隙率的影响
当沥青砼实际空隙率小于7%时，沥青砼中孔隙基本不连通，沥青砼基本不渗水。因此，要减少水损害，沥青砼实际空隙率应控制在7%以下。然而，由于马歇尔设计空隙率一般控制在4%左右，而规范允许最小压实度为96%，所以事实上按规范要求控制的沥青路面空隙率仍有相当一部分将大于7%，沥青路面处于渗水状态，尤其是当路面压实摊铺厚度与石料最大粒径不匹配时，或铺筑桥面沥青砼时，或沥青混合料摊铺产生离析时，实际空隙率将远远大于7%。另外，试验表明，层间结合处，特别是桥面沥青砼与桥面水泥砼铺装层结合处的空隙率要比摊铺中间的空隙率大得多，如此大的空隙率形成了层间含水层，但又没有真正形成一个是以透水的结构层。道路路面施工和营运过程中渗入空隙中的水往往含有泥砂杂物，泥砂杂物不断沉积在空隙中，导致空隙堵塞，层间不仅不能成为排水层，反而成为吸水层。有些人认为，渗入路面空隙中的水，可以通过设置纵向盲沟，通过横向渗透排出路基之外，但事实上，这是一个误区，首先是路面渗入水的空隙被泥土堵塞的情况下，垂直渗透的速度将比横向渗透速度大得多，渗水路面的水一般处于“吸附”状态，而不是流动状态，尤其是空隙被泥土堵塞时，路面水更是易进难出，在降雨量较大的地区，沥青路面长期处于“饱水”状态。实践证明，施工现场被铲除废弃的压实度不足、空隙率超过7%的路段的泥土，即使在阳光下暴晒多日铲除后，其下卧层仍是潮湿的。
2.2 沥青用量的影响 由于资金等问题，为了节省工程费用，采用规范沥青用量±0.3%的低限值－0.3%，现代化的拌和设备要进行这样的控制是比较容易的，殊不知当沥青混合料的级配不稳定时，特别是当混合料中小于0.075mm的颗粒含量偏大时，采用这一低限沥青含量将使沥青砼“贫油”。 “贫油”的沥青砼除严重影响沥青砼强度和疲劳性能外，最主要的问题是将导致压实困难，水易于渗入结构，从而将大大降低沥青砼的抗水损害能力。
2.3 石料质量的影响
沥青与石料的粘结性不仅与石料的酸碱性有关，而且与石料表面的微观结构（粗糙度）有关。一般而言，碱性石料比酸性石料与沥青的粘附性强，但也有例外，如石灰岩夹杂的方解石与沥青的粘附性只能达到2级，而部分酸性石料，由于有比较粗糙的微观表面，与沥青的粘附性也达到4-5级，显然选择与沥青粘附性强的石料，有利于提高沥青砼的抗水损害能力。方解石含量规范许用值为不大于5%，显得较宽，拟从紧控制，有利于提高沥青砼总体质量。沥青砼在摊铺和碾压过程中石料的压碎程度除与碾压功能和碾压工艺有关外，一般还与石料的压碎值有关。规范规定，沥青路面石料压碎值不大于28，经验表明当石料压碎值接近28时，在进行沥青混合料摊铺碾压时往往易于压碎。对沥青路面早期损坏的调查资料表明，相当一部分沥青路面的早期损坏与石料的压碎有关，这可以从钻孔取芯芯样表面石料的破碎情况以及碾压前和碾压后沥青混合料级配的变化反映出来。沥青砼中石料压碎后，某种意义上讲比“花白料”更糟，水易于沿着破裂面进入石料内部，并从石料内部进入沥青与石料的界面，使沥青与石料产生分离，加速了沥青路面的破坏。
2.4 冻融的影响
在空隙率较大、石料被压碎、沥青用量不恰当、石料与沥青粘附性较差等条件下，当水进入沥青路面时，冻融将对沥青砼的使用性能产生致命的伤害。在冬季，由于沥青砼的强度和刚度较大，这一伤害可能不易察觉，但到了夏季，已形成的潜在伤害在高温和重载交通的作用下，由于沥青砼的移动变形，极易导致沥青砼溃解。冻融对沥青砼强度及抗水损害性能的影响可通过冻融劈裂强度试验和AASHTOT283试验结果反映出来。
2.5 重车和高温的影响
在高温和重车作用下，正常的沥青砼路面将产生进一步的压密，并由于热稳定性不足而产生蠕变，导致车辙、拥包等病害的发生，但这种病害从产生直到路面失去服务能力将有一个较长的过程。如果这时的沥青砼内部已产生一定的缺陷或病害，如石料与沥青的粘结力下降，则压密和蠕变的过程又是沥青砼中颗粒重新分布的过程，由于水的作用已使沥青砼的强度及沥青与石料的粘结力下降，这种颗粒的重亲新分布将更进一步加剧结构的破坏，使沥青路面更易渗水，而渗水将进一步导致沥青与石料的分离，使结构层中水处于饱和状态，再加上汽车行驶时，荷载的重复作用及动水压力的不断抽吸作用，将更进一步加速沥青路面的破坏。超载车辆对有缺陷的沥青路面的破坏作用要比对正常状态的沥青路面的破坏作用大得多，这是因为结构承载能力已下降的沥青路面根本不堪重负，必将加剧沥青路面的破坏，因此超载车辆必须加以控制。
3 防治沥青路面损坏的对策
3.1材料的选用采取严格的筛选。并不断引进国外新的能源材料。长寿命路面是目前世界各国最热门的研究问题。这种路面主要采用抗车辙，不透水，抗磨损的表面层。其结构使用寿命在50年以上。因此，其不管在设计还是材料的选取方面，都有值得我国公路修建可借鉴的地方。
3.2调整沥青路面结构层厚度 为使最大公称粒径与结构层厚度匹配，保证压实度，减少空隙率，防止沥青路面渗水，上面层可普遍采用3cm厚改进的AK-13型结构和SAM-13结构，下面层统一采用4cm厚改进AC-20I型结构。从摊铺情况看，沥青砼压实和密水效果较过去的AK-16上面层和AC-25I下面层得到了明显改善。
3.3 合理提高压实度，适当减少空隙率 将压实度控制标准从96%提高到98%。按这一标准控制的沥青路面，通车后再压密的现象比较不明显，且沥青路面实测空隙率较小，不易产生早期水损害。同时为减少实测空隙率，规定马歇尔设计空隙率测定时，采用实测密度与理论密度双控，保证理论密度不低于93%，这样使沥青砼的空隙率得到严格控制，保证3层沥青路面基本不渗水。为保证压实度达98%，要求施工单位必须配备2台25t以上轮胎压路机。经检测，沥青路面压实度的代表值超过98%，空隙率除个别点外都能控制在7%以内，保证了沥青路面基本不渗水，雨后已基本消除了水渍。
3.4 严格控制沥青用量 在沥青路面施工中，根据目标配合比设计的原则，认真进行目标配合比设计，经过生产配合比段化调整，确定最优的沥青用量。为保证混合料有足够的沥青用量，以提高沥青砼的抗水能力，将规范规定的允许误差±0.3%缩小为±0.2%~-0.1%。
3.5 严格控制石料的压碎 一是在选择石料时尽可能选择针片状含量小、压碎值小的石料，针片状含量必须严格控制在15%以下，尽可能不超过10%，石料压碎值应控制在24以下；二是改善碾压工艺，当发现石料有压碎现象时，原则上尽可能采用轮胎压路机搓柔碾压，而不采用钢轮压路机振动碾压；三是加强对石料压碎情况的检查，在终压完成后，沥青砼尚未冷确情况下，局部揭开检查，如有压碎现象，研究分析产生压碎的原因，并采取措施。对2004年施工的沥青路面钻孔取芯，芯样外现表明，石料压碎现象得到了有效控制。