瀝青路面常見問題的原因
l、瀝青路面的開裂
瀝青路面開裂直接影響路面的使用壽命，由于開裂致使路面上的雨水下滲到基層，加上行車的作用，形成唧漿現(xiàn)象，導(dǎo)致路面基層破壞，從而毀壞路面形成坑洞。導(dǎo)致路面開裂的原因大致有三種情況：一是瀝青本身材質(zhì)的影響，如瀝青含蠟量大、易老化；二是路基不均勻沉降導(dǎo)致路面開裂，如修筑在軟土地基和路面常出現(xiàn)這種情況；三是路面基層的反射裂縫，由于路面基層的裂縫，反射到路面面層，導(dǎo)致面層開裂的一種情況。
2、瀝青路面的泛油、油包、車轍、推擁 瀝青路面出現(xiàn)泛油、油包、推擁、車轍的原因主要是：
瀝青路面施工規(guī)范的缺陷
表現(xiàn)在瀝青油石比的不準(zhǔn)確，象油石比設(shè)計(jì)主要由室內(nèi)馬歇爾穩(wěn)定度控制，如滿足流值、穩(wěn)定度、空隙率三大主要指標(biāo)后，確定油石比，缺乏象日本、美國增加的動穩(wěn)定度指標(biāo)、確定油石比和集料配合比。
透層油、粘層油對油石比的影響
為了保證層與層之間具有良好的粘結(jié)力，往往采用灑透層油和粘層油的設(shè)計(jì)方案，由于這些粘層油和透層油對未來油石比的影響往往被人忽視，因此，很容易導(dǎo)致油石比偏大出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，下面我們不妨計(jì)算一下：
假定粘層油為乳化瀝青，設(shè)計(jì)為o.8kg/m2，瀝青加乳化劑和水的比例為50:50，瀝青砼表層4cm，密度按2.42g/cm3，由于粘層油的灑布，每平方米增加瀝青量0.4kg,而每平方米瀝青砼總重量為100×100×4×2.42g/cm3=96800g．
油石比增加量為400÷96800=0.4％
規(guī)范要求實(shí)際瀝青用量只能在最佳瀝青用量±0.3％之內(nèi)，可見實(shí)際油石比已經(jīng)超過了規(guī)定值。
此外，由于路面基層不可能十分平整，有坑洼現(xiàn)象，而瀝青粘層油，則為流動的液體，因此，往往在低洼處粘層油過量集中，這也是導(dǎo)致局部路面泛油嚴(yán)重?fù)戆闹饕蛑弧?br>
路面平整度差衰減速度快的原因
密實(shí)度的影響
一方面路基密實(shí)度不夠，導(dǎo)致路基不均勻沉降，引起局部下沉，另一方面是瀝青砼本身壓實(shí)度不夠，隨著車載作用次數(shù)的增加，導(dǎo)致路面局部下沉，是影響路面平整度的原因之一。
瀝青配合比的影響
瀝青配合比是指油石比與集料配合比不當(dāng)導(dǎo)致油石比大、穩(wěn)定度小，路面出現(xiàn)泛油、車轍、擁包，這是平整度衰減的一個(gè)主要原因。
氣溫的影響
由于人類對大自然的污染破壞，南極臭氧層的減少，全球相繼出現(xiàn)“厄爾尼諾”現(xiàn)象，特別是1997年夏天在華東地區(qū)，氣溫在35℃以上，持續(xù)將近40天，屬歷史罕見現(xiàn)象，這種情況的出現(xiàn)，如果仍采用以往的瀝青標(biāo)號，顯然沒有適應(yīng)環(huán)境的變化，這說明近幾年，路面泛油大、穩(wěn)定度變差、路面產(chǎn)生變形，是加快平整度衰減的一個(gè)重要原因。
瀝青混合料攤鋪、碾壓先天不足
因?yàn)閿備仚C(jī)具落后或路面基層影響，瀝青路面施工時(shí)就不平整，瀝青砼攤鋪溫度過低。碾壓機(jī)具配套或不及時(shí)，同樣對平整度產(chǎn)生較大影響，這些因素將構(gòu)成瀝青砼路面平整度先天不足。
3、瀝青混凝土路面松散、剝落、坑洞原因
瀝青材質(zhì)問題
有些路面使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)大面積表層松散，其主要原因是使用了不合格瀝青，這種瀝青延度、針入度沒有達(dá)到規(guī)范要求，因此，過一段時(shí)間后，混合料就失去粘結(jié)力，從而形成松散現(xiàn)象。
瀝青混合料拌和溫度過高
有時(shí)，由于瀝青混合料拌合時(shí)溫度過高，瀝青被燒糊使瀝青失去了強(qiáng)有力的粘結(jié)力和裹附力，因此，造成路面松散、局部脫落。
瀝青混合料酸堿結(jié)合不好
瀝青一般情況下呈酸性，而用的石料如果呈堿性則可以達(dá)到較好的組合，如果遇到的是酸性骨料相互之間的粘結(jié)力將降低，也將產(chǎn)生路面剝落，形成坑洞。
層與層之間的連接受到嚴(yán)重污染
在路基整修與瀝青混合料攤鋪同時(shí)進(jìn)行，或者層與層之間施工持續(xù)時(shí)間較長，在鋪筑上一層時(shí)，對下層的污染沒有進(jìn)行有效處理，使兩層之間形成一層薄薄的污染夾層，這樣下承層與上承層之間缺少有效的粘結(jié)力，從而導(dǎo)致瀝青路面剝落，局部形成空洞。
三、進(jìn)一步提高瀝青路面施工質(zhì)量
以上情況，在我國次等級路面、高級路面時(shí)有出現(xiàn)，輕則局部返修，重則大面積返修，既造成經(jīng)濟(jì)損失又對行車安全帶來嚴(yán)重影響，產(chǎn)生不良社會后果，而如何進(jìn)一步搞好瀝青混合料工程質(zhì)量，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壽命，爭創(chuàng)更大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，則是每位工程技術(shù)人員都十分關(guān)心的問題，在瀝青混合料施工方面本人平時(shí)也注意觀察和收集這方面的資料，下面就如何進(jìn)一步搞好瀝青路面施工質(zhì)量，談?wù)剛€(gè)人的看法。
1、加強(qiáng)瀝青混合料原材料的選擇
瀝青混合料的選擇特別重要，特別是對于重交通量道路，要首選優(yōu)質(zhì)瀝青，瀝青表層更應(yīng)如此，如進(jìn)口瀝青采用殼牌、埃索、阿爾巴尼亞瀝青，而盡可能少采用韓國進(jìn)口瀝青，2001年104國道溫州段過境公路使用的就是韓國瀝青，取樣做各種試驗(yàn)均滿足施工技術(shù)規(guī)范要求但鋪筑使用不到一年就出現(xiàn)松散、剝落現(xiàn)象，而殼牌、埃索等瀝青經(jīng)歷了金麗溫、甬臺溫、杭金衢高速公路的驗(yàn)證，效果很好。
由于進(jìn)口瀝青比較貴，使路面工程造價(jià)增大，近幾年一些高等級公路也選用了一些國產(chǎn)瀝青，特別象克拉瑪依、單家寺、歡喜嶺等相繼在滬嘉高速、沈大高速、唐津高速得到了應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期效果，但由于國產(chǎn)瀝青技術(shù)指標(biāo)不穩(wěn)定，含蠟量普遍偏高，抗老化能力差。因此，選定時(shí)要加強(qiáng)試驗(yàn)檢測，防止不合格瀝青混入。目前國內(nèi)許多業(yè)主普遍作法是瀝青表面層采用進(jìn)口瀝青，而底面層、中面層則挑選國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青，既滿足了重交通質(zhì)量要求，又降低了路面造價(jià)。
對于溫室效應(yīng)的影響，在寒區(qū)和溫區(qū)建議采用規(guī)范規(guī)定的瀝青標(biāo)號的低標(biāo)號瀝青，提高瀝青混合料熱穩(wěn)定性。
集料的選定，主要是要判定粗集料、細(xì)集料酸堿性，對于有些礦石材料象玄武巖、石英巖、花崗巖等本身就帶酸性，由于瀝青含有瀝青酸顯酸性，如果兩種酸性物質(zhì)結(jié)合在一起大大降低了互相之間的化學(xué)吸附力，因此瀝青與集料容易剝離。在這種情況下應(yīng)采用石灰?guī)r、礦碴磨成礦粉或者直接加入一定的抗剝離劑，增強(qiáng)瀝青混合料的化學(xué)吸附力。
此外，對粗集料的壓碎值應(yīng)有較高的要求，高等級路面一般不能高于28％，保證路面具有一定的抗壓和抗滑能力。
2、瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)
瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)系瀝青路面成功與失敗之關(guān)鍵，要求試驗(yàn)人員必須有較高的理論知識水平和豐富的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，才能配制出優(yōu)質(zhì)的瀝青混合料最佳級配，從組成設(shè)計(jì)角度來看，瀝青混合料的配比應(yīng)特別注意下列幾個(gè)方面的內(nèi)容。
骨料中和最大粒徑的確定
級配中的粗集料粒徑大小與瀝青混合料的抗疲勞強(qiáng)度和抗車轍能力有密切關(guān)系，從國內(nèi)有關(guān)科研資料研究表明，當(dāng)瀝青混合料厚h與最大粒徑d的比值，大于2時(shí)，抗疲勞強(qiáng)度顯著提高，但抗車轍能力明顯下降，而h/d小于2時(shí)抗車轍能力增強(qiáng)，而抗疲勞力減弱，應(yīng)該說這是一個(gè)矛盾指標(biāo)，為了中和一般情況下取h/d接近2時(shí)較理想，即骨料最大粒徑取接近厚度的一半，相對而言，上面層瀝青混合料粒徑略為偏粗一點(diǎn)，且應(yīng)采用開級配，本人在查看了有關(guān)澳大利亞瀝青路面設(shè)計(jì)與施工資料，受益匪淺，澳國瀝青上面層均采用大粒徑開級配，這樣做有三個(gè)方面的好處：
第一、粒徑較大，棱角分明，增強(qiáng)了汽車輪胎與路面的附著力，提高了抗滑性；第二、粒徑偏大提高了路面抗車轍能力，有效地降低了路面平整度衰減；第三、在雨天由于開級配其內(nèi)部有大量空隙，表面水可以在內(nèi)部流動，減少路面懸浮水，減少車輛高速行駛的漂滑現(xiàn)象，更重要的是表面層可以為輪胎與路面之間的水分提供一個(gè)消力槽，很大程度上改善了路面在潮濕狀態(tài)時(shí)的抗滑能力。
因此，本人主張表面層h/d接近2，并且4.75mm以上粒徑應(yīng)在70％以上，這樣的設(shè)計(jì)能達(dá)到提高路面抗車轍能力和抗滑性，減少路面平整度的衰減。
中面層的設(shè)計(jì)
中面層應(yīng)采用密級配，這一層是承上啟下的結(jié)構(gòu)層，一是要有良好的抗水滲透能力，防止雨水下滲到基層，破壞路面。二是具有良好的抗疲勞能力，因此h/d應(yīng)略小于2為好，應(yīng)采用密級配瀝青混合料。
下面層瀝青混合料
下面層應(yīng)該說荷載承載層和應(yīng)力擴(kuò)散層的結(jié)合部，因此其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性都比較重要。本人認(rèn)為h/d應(yīng)略大于或等于2，同時(shí)采用半開級配較為理想，由于中面層是一個(gè)完整的抗水層，雨水不會下滲，因此，不會有過多雨水下滲并通過下面層到路面基層，另一方面，半開級配提高了路面的熱穩(wěn)定性(由于瀝青為黑色，夏天太陽暴曬吸熱，其內(nèi)部溫度可達(dá)50～60℃)，同時(shí)半開級配有較多的瀝青及細(xì)粒填充，因此，使該層具一定的耐久性。
瀝青油石比的選擇
瀝青油石比由室內(nèi)常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行確定，通常是由瀝青混合料密實(shí)度、穩(wěn)定度、孔隙率等指標(biāo)初步確定瀝青油石比，再與規(guī)范規(guī)定的上下值要求進(jìn)行比較取值，我覺得在油石比確定應(yīng)遵循下列原則。
油石比要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件綜合考慮
在寒冷地區(qū)冬天較冷，夏天時(shí)間較短，則油石比略為偏大較好，提高瀝青混合料低溫抗裂性和抗老化能力，相反在熱帶地區(qū)，夏天較長溫度高，冬季時(shí)間短偏暖，則相應(yīng)油石比取低限，提高路面熱穩(wěn)定性和抗車轍能力，值得一提的是由于溫室效應(yīng)的影響，華東地區(qū)，夏季高溫時(shí)間增長，相應(yīng)冬季變暖，低溫時(shí)間變短，因此在油石比確定方面，應(yīng)偏下限，確保瀝青路面在夏季的熱穩(wěn)定性能，近幾年華東地區(qū)建成的幾條高等級路，有的泛油嚴(yán)重、車轍現(xiàn)象明顯，這與油石比偏大、氣溫偏高持續(xù)時(shí)間長有直接關(guān)系。
重要的高等級路面油石比的確定應(yīng)引進(jìn)動穩(wěn)定度試驗(yàn)
傳統(tǒng)的馬歇爾試驗(yàn)雖然能確定最佳級配，但由于目前國內(nèi)交通量發(fā)生了顯著變化，大噸位的車輛越來越多，過去的設(shè)計(jì)理論：黃河標(biāo)準(zhǔn)軸載及常規(guī)的試驗(yàn)手段已滿足不了現(xiàn)在交通量增大、車轍增重的需要，這就是為什么有的高等級路按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、施工單位按規(guī)范施工，而路面照樣出現(xiàn)問題的一個(gè)很重要原因，因此本人主張?jiān)谲嚵髁考?、車載較大的主要干道，象能源基地、連接港口的道路、大城市之間的道路，瀝青混合料除了要進(jìn)行常規(guī)的馬歇爾試驗(yàn)外，其中最重要的是進(jìn)行動穩(wěn)定度試驗(yàn)，才能客觀全面地反映實(shí)際，由動穩(wěn)定度鑒定級配和油石比是否合理，這也是國內(nèi)許多專家學(xué)者，通過對比總結(jié)的一條經(jīng)驗(yàn)，目前國家也正在試推廣執(zhí)行，因此，作為施工企業(yè)應(yīng)有這方面的意識，雖然目前做這種試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)并不普及，且費(fèi)用較高，但我覺得為了確保路面質(zhì)量和使用年限，引進(jìn)動穩(wěn)定度試驗(yàn)進(jìn)行檢測是值得的。
瀝青混合料的施工
瀝青路面試驗(yàn)段
瀝青混合料配合比經(jīng)過理論配比，現(xiàn)場驗(yàn)證后，即可以組織瀝青混合料施工的試驗(yàn)段，試驗(yàn)段應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：
通過試驗(yàn)段摸索技術(shù)數(shù)據(jù)：級配情況、油石比偏差、密實(shí)度、馬歇爾及其它各指標(biāo)、拌和出廠溫度、最佳攤鋪碾壓溫度、路面平整度、攤鋪機(jī)虛鋪系數(shù)、厚度、寬度等方面數(shù)據(jù)。
通過試驗(yàn)段摸索出最佳人員組織：拌和站人員、運(yùn)輸人員、現(xiàn)場指揮人員、施工人員、技術(shù)質(zhì)量控制人員、試驗(yàn)檢測人員。保證各道工序，每道工藝有人去做，又不人浮于事，打亂仗。
通過試驗(yàn)段摸索出最佳機(jī)構(gòu)組合：拌和能力、運(yùn)輸能力、攤鋪能力。碾壓能力須相配，如拌和能力過大，攤鋪能力過小，既影響拌和站工作效力的發(fā)揮，又影響路面質(zhì)量，其他方面的機(jī)構(gòu)也是如此，通過最佳組織得出相應(yīng)的必備的各種設(shè)備。
通過試驗(yàn)段摸索材料的用量，試驗(yàn)段完成后能評估每天的生產(chǎn)總量，由瀝青混合料的配合比，計(jì)算出各種材料用量，從而確定每天的材料購進(jìn)量，做到既不占用過大的場地，又不至于某種材料短缺，而影響生產(chǎn)。
通過試驗(yàn)段對瀝青混合料施工作出一個(gè)完整經(jīng)濟(jì)效益評估，減少材料消耗，最大限度地提高工效和機(jī)械設(shè)備的完好率和利用率，爭創(chuàng)最佳經(jīng)濟(jì)效益。
瀝青混合料的施工
通過試驗(yàn)段在華東地區(qū)應(yīng)選在5～10月份，這期間溫度較高，白天日照時(shí)間長，比較適合瀝青路面施工，因此，施工工期盡可能安排在這一周期，如果在5月初之前或者10月底之后，必須采取一定措施，提高拌和出廠溫度，減少運(yùn)輸時(shí)間，確保攤鋪與碾壓溫度，路面成型質(zhì)量。
為了確保瀝青路面平整度，在高等級路面從中面層開始就應(yīng)用浮動基準(zhǔn)梁，通過104線、金麗溫高速公路溫州段、甬臺溫高速公路均得到了有效的證明，在只有兩層結(jié)構(gòu)層的路面，如果路面基層平整度在2.0以內(nèi)，也可以直接走浮動基準(zhǔn)梁，有兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：一是保證了瀝青混合料的厚度；二是提高路面平整度水平，建議該方法在全國推廣。
瀝青攤鋪機(jī)的選用
對于路面較寬的路段，為了縱向接縫美觀，本人認(rèn)為用兩臺或多臺同種型號前后錯(cuò)開10m左右行走比較理想，不主張12m以上的攤鋪機(jī)一次攤鋪，這是因?yàn)閿備仚C(jī)越寬，通過中央分料器距離較長，對混合料產(chǎn)生的離析的可能性較大，在澳大利亞及歐洲一些國家就明文規(guī)定攤鋪機(jī)不宜過寬，對于寬瀝青路面，在澳大利亞也是采用多臺攤鋪機(jī)同時(shí)攤鋪，如果瀝青混合料產(chǎn)生離析，則對瀝青路面的使用質(zhì)量將產(chǎn)生較大的影響。局部地方細(xì)料或粗料過于集中，可能導(dǎo)致在同一路段內(nèi)有的熱穩(wěn)定性差，有抗疲勞能力低的狀況。
此外，瀝青表面層建議采用帶雙夯錘攤鋪機(jī)，本人在其他省市包括河北、江西等省份了解，許多路面方面的專家都認(rèn)為abc攤鋪機(jī)明顯優(yōu)于其他攤鋪設(shè)備，這是因?yàn)閍bc本身帶雙錘振搗器，攤鋪后的瀝青初始密度比較大，便于第一遍輕型壓路機(jī)碾壓路面不容易變型，并容易達(dá)到最佳碾壓效果。
重視攤鋪時(shí)路面狀況
在鋪瀝青路面之前應(yīng)對路面基層徹底清掃，特別是土皮，雜草及其他雜物，最好在灑透層油的前一天清掃完畢，然后灑透層油，避免時(shí)間長路面再一次受到污染，在瀝青混合料層與層之間也應(yīng)保持干凈，施工期間盡量避免其他非瀝青作業(yè)機(jī)械上路，以免污染，如果由于作業(yè)路段過長，層與層之間相隔較長時(shí)間作業(yè)，對于污染路面要進(jìn)行清掃或者再灑一層粘層油，而粘層油的灑入量要考慮對瀝青面層未來使用時(shí)油石比的影響，因此，在瀝青拌和時(shí)，其油石比應(yīng)盡可能取下限，避油石比過大而導(dǎo)致泛油、熱穩(wěn)定性差的情況的出現(xiàn)。
瀝青混合料的表面層攤鋪
瀝青混合料面層攤鋪十分重要，它是整個(gè)道路路面質(zhì)量集中表現(xiàn)，因此，在攤鋪面層時(shí)，應(yīng)掌握下列原則：
集中拌和統(tǒng)一攤鋪
由于路面標(biāo)段的限制，有的4～5km一段，大都不超過10km，因此，各施工單位在拌和、攤鋪機(jī)械能力的投入上不可能太大，所以在這種情況下，相鄰標(biāo)段應(yīng)聯(lián)合起來，其面層進(jìn)行統(tǒng)一攤鋪，盡可能延長每天路面的攤鋪長度，減少路面的橫向接縫。
瀝青混合料的縱橫縫處理
瀝青混合料面層的橫向接縫盡可能留在橋梁構(gòu)造物的伸縮縫處，這是因?yàn)閲鴥?nèi)伸縮縫隙目前普遍推廣采用反切割法進(jìn)行施工處理，因此，如果路面接縫留在此處，既使平整度有些偏差，也可以通過伸縮縫施工進(jìn)行處理，對于路面較寬縱縫處理本人主張采用兩臺或多臺同型號攤鋪機(jī)同時(shí)進(jìn)行攤鋪，攤鋪機(jī)前后不應(yīng)超過25m，能保證前后攤鋪機(jī)作業(yè)及運(yùn)輸設(shè)備不受干擾的最短距離為最好，既保證了瀝青混合料不離析，又保證了路面的熱接縫而不留任何痕跡。
瀝青路面在世界各國推廣采用近百年，從科研設(shè)計(jì)到施工均有一套完整的理論作為指導(dǎo)，然而由于各國氣候條件、施工手段、原材料各異，使這一科學(xué)具有復(fù)雜和多變性。本人根據(jù)近年來對國內(nèi)一些工程的考察，結(jié)合自己的一部分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了加強(qiáng)瀝青路面質(zhì)量控制的一些觀點(diǎn)和方法，和同仁們共同探討，以達(dá)到提高之目的