沥青路面损坏病因分析及防治对策
摘要：结合施工经验，针对沥青路面损坏的类型与特征，从水的侵蚀作用、空隙率、沥青用量、石料质量、冻融、重车与高温等几个方面分析了病因，并从改善级配、调整厚度、提高压实度、降低空隙率、控制沥青用量和石料压碎、加强质量检测等方面对沥青路面的损坏进行防治。
关键词：公路;透层沥青;病情分析;防治对策
Abstract: Combined with the construction experience, for asphalt pavement damage types and characteristics, from water erosion, void ratio, asphalt dosage, stone quality, freezing and thawing, heavy vehicles and temperature and so on several aspects of the etiology, and from the improvement of gradation, adjust the thickness, enhancing the degree of compaction, reduce the porosity, control the amount of asphalt and crushed stone, to strengthen quality inspection and other aspects of the damage of asphalt pavement of.
Key words: highway; permeable asphalt; condition analysis; prevention countermeasures
0 引言
因沥青路面相对于砼路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点，故获得广泛应用。施工中，不仅需要完善的施工技术规范，而且要有丰富的施工经验、健全的质保体系，要严格控制材料质量及用量。
1 沥青路面损坏的主要类型与特征
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。
2 病因分析
2.1 空隙率的影响 研究表明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。
2.2 沥青用量的影响 有的承包商往往为了节省工程费用，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”。经验表明，小于0.075mm颗粒含量每增加1%，沥青用量至少要增加0.1%。“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 研究表明，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。
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。
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。
3 防治沥青路面损坏的主要对策
3.1 改善沥青混合料的级配 传统的AC-I型沥青混合料存在细料多、中间料少的现象，对这样的沥青混合料的普遍反映是摊铺时易产生离析。沥青砼虽然是密实型的，但不是嵌锁型的，砼中粗骨料呈悬浮状态，沥青砼热稳定性较差。因此，为减少离析，提高热稳定性，可以采用改进的AC-I型结构，主要是适当减少细集料的含量，增加中间料的含量，基本上级配曲线以规范中级配中值线为基准线，4.75mm粒径以下走中值线下线，4.75mm粒径以上走中值线上线，从室内试验结果和现场外观情况看，效果比较理想。
