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1、沥青路面的早期病害的防治 沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等，沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等特点，因此获得广泛的应用。在高速公路建设中，我省大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。随着国民经济快速、协调发展，我省道路交通量日益增大，车辆迅速大型且严重超载，使公路路面面临严峻地考验。现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限，常常在通车23年便出现了严重的早期破损现象。因此研究沥青路面的早期破损原因、做好预防工作，并找出切实可行的处理病害的办法，有着重大的现实意义。
2、从我国高速公路快速发展，总体质量上看，大部分路面的使用是比较好的。但是由于我国高速公路的建设起步晚，技术储备较少，经济基础较差，以及气候、交通车辆超载严重等原因，在高速公路飞速发展的同时，路面结构还存在这样或那样的问题，一些路段产生了车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏现象，不得不进行大面积维修。不仅刑社会、交通造成了很坏的影响，也在经济上造成了很大的损失。 从全国范围看，高速公路沥青路面早期破损问题，已经成为突出需要重点解决的问题，有着很多共性，同我省一样，主要也表现为损坏时间早，达不到设计寿命；损坏范围广，几乎各条高速公路都存在着不同程度的病害；再有就是损坏严重，主要反映在需要对基层进行较大面
3、积、较长大段的挖补重建。在2005年7月在南京召开了全国沥青路面技术研讨会，交通部公路司张剑飞司长做了重要讲话，指出“以科学的发展观为指导，用全寿命周期成本理念选择路面建设方案”，并对病害的原因进行了整体性总结，对解决高速公路沥青路面早期破损也提出了重要的对策措施厂这些都有着积极的指导意义。我省路面技术人员一直致力于科学合理的公路路面结构设计研究，致力：厂提高路面的使用性能和耐久性的研究。从破坏类型分，主要有四类：车辙、裂缝、泛油和水损害。而且多数表现为早期损坏，这些早期损坏一般有两个特征：1、路面在工期完成并通车后2N3年或35年内即发生功能性损坏或结构性损坏；2、所有损坏都是在未达到设计使
4、用年限(15年)内发生的损坏，造成路面大修的提前。沥青路面的早期损坏主要为一一功能性损坏和结构性损坏。损坏的原因内外因素兼有，比较复杂，既和公路建设、管理有关，也和路面结构设计、施工质量控制以及原材料选用有关，同时与运营期的合理养护措施、交通荷载以及自然环境作用有关。下面在交通量、气候、病害类型等方面做进一步具体分析。 1交通量、气候等外在原因目前我省高速公路交通量基本情况是：交通量增长快、超载车辆多。交通量的增长是很迅猛的，高速公路对周边交通的吸引与估计中10以内的增长率相差很大。前几年高速公路重载、超载现象严重。高速公路车辆轴重一般都在13t以上，有的达到了18tN20t。轴重的增加直接导
5、致轮胎胎压的相应提高，胎压的变化直接影响到轮载作用于路面的压力分布。荷载与路面的接触压力通常假定为圆形均布。随着重型车辆出现了大的偏差。国内最新的关于走向花纹接地压力测定结果显示：在欠载和不超载的条件下，接触压力在额定荷载作用下，与假定的荷载比较接近。超载时候轮胎和路面接触的边缘压力非常大，踣的压力基本上保持不变，接触压力主要体现在轮胎的边缘。当轴载超载100(这种情况是比较多的)，边缘的接触压力会超过200。如果原来是07兆帕则现在是2.1兆帕。所以说超载的危害是非常大的，尤其是渠化交通下的行车道更是如此。目前各高速公路一般行车道都要比超车道路面病害破损状况严重的多就充分说明了这种情况。 近
6、些年来华北地区气温明显偏高，夏季路面温度可达到6068。2005年5月27日7月17日，52统计天，35以上高温天气多达32天，持续18天，40以上就有8天，并持续6天。经实际检测表明当空气温度达到40左右时，其地面将达到60以上，最高7172。根据现场车辆的直观观察，气温低于30时一般不会有大的车辙，甚至气温低于35，即路表温度低于55的情况下，车辙能够限制在几毫米的范围内，而气温超过38，车辙就会很快增长，如果气温连续超过40，几天就会使路面发生严重的车辙损坏，车辙的深度将以厘米级的速度发展，所以在某个地区，即使多年不发生大的车辙，一旦遭遇到几十年不遇的极端高温，即路表温度牌一65的范围内
7、，严重的车辙损坏恐怕就难以避免了。同时，沥青路面车辙及唧浆、网裂沉陷等病害量显著增大、病害发展快。 总之，交通量的增长快，及超载车比例高，应该是目前高速公路出现车辙等病害的主要外在原因。 2早期水损坏21形成原因大家都知道，水是危害公路的主要自然因素。沥青路面出现的唧浆、坑槽、松散、网裂等各种病害都不同程度地与水损害有关。一般主要发生在行车道上，无论表面层沥青混凝土是密实式的，还是单开式的，都曾产生过这类面层水破坏。 211从施工的角度分析 沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因，根据压实度与空隙率的计算公式： 压实度实测密度马歇尔密度 空隙率1一实测密度理论密度 压实度(理论密度
8、马歇尔密度)(1一空隙率)可知，压实度越高，沥青混合料嵌挤越紧，越密实，实际空隙率就越小。但往往在实际施工中，由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好，造成部分地方压实度不足，而且有时为了片面追求平整度，忽视了压实度，最终导致面层混合料压实度不足，空隙率过大，带来水损害破坏。 2.1.2 从排水设施分析 虽然我省雨水不是较为频繁，但是也需要做好路面排水工程。搞好路面排水设施，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用，对防止路面水损害更有其特殊的功能。我们知道发生水损害的路面，多数都有内表排水不良的原因存在。及时排除侵入面层中的水分减少路面积水停留时间对减
9、少路面病害极为严重。前几年，公路建设突飞猛进，先行工程全面开挖，许多公路路面建成后，往往由于资金不足等原因，排水配套系统没跟 上，一旦下雨，路面积水严重，再加上行车荷载的作用，导致路面破坏，还有就是高速公 路中央分隔带的排水，人们往往重视不够，排水设计不够完善，雨水通过中央分隔带渗入 路面结构层内部，最终导致水破坏产生。2.1.3 从集料规格分析 集料规格的好坏，直接影响到沥青与集料粘附性能、粘结力大小。沥青路面与其他水泥混 凝土路面不同，它对集料的规格要求较高，因 为它在相当程度上要依靠集料间嵌锁作用。但在实际施工中，人们往往对集料规格质量重视不够，材料反关不严，集料质量参差不齐，碎石针片状
10、含量过高、含土 量大，表面粉尘太多，直接导致沥青与集料之间粘结力下降，一旦水侵入沥青混合料内部，便会造成损害破坏。2.2预防措施就目前沥青路面而言，雨水透入沥青面层往往是不可避免的。关键是雨水一旦侵入后，如何让它尽快排出而不滞留在内，显然十分重要。这里本人从设计、施工及养护管理等方面出发，谈谈如何采取切实有效可行的措施，尽量减少水对沥青路面造成的破坏。221完善路面排水设计 由于路基路面排水设计不够完善，对路面排水设施不够重视，造成路面破损状况较为 普遍。因此在公路路面设计时，应进一步完善路面排水设计，在路面结构层中设置防水层、 基层顶面设置封层，在中央分隔带处设置纵横向排水渗沟，在土路肩处采
11、用碎石填料进行 填筑，在挖方路段应根据现场实际情况有针对性地进行排水设计，减少水在路面的停留时 间，以减少其对路面的破坏。 222加强施工管理 提高碾压质量 压实度对沥青路面的使用性能和使用寿命影响很大，它是保证沥青混合料密实度与空 隙率大小的关键。因此在施工过程中，进一步加强管理，提高压实机具标准。根据试验段 得出的碾压数据，控制碾压遍数、速度、时间、温度。碾压要均匀，派专人指挥负责，从 轻到重、从慢到快、从两边到中间，轮迹要重叠，既要保证路面平整度、路拱横坡度，又 要保证压实度。并根据施工规范要求的压实度抽检频率。进行抽检，发现压实度不足的地 方坚决返工，保证压实度符合要求，降低混合料空隙
12、率，减少水的侵入破坏。 223严格控制集料规格 沥青路面的材料、集料规格，直接影响沥青与集料的粘附性能，直接影响到水损害的 程度。所以应该加强对原材料的把关，每批沥青进场都要进行试验，保证沥青的粘度、延 度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。保证每批进 场材料符合规格要求，坚决杜绝不合格材料进场，充分保证沥青混和料的粘结性能，提高 沥青集料的粘结力，降低水对沥青路面的破坏能力。 224采用新材料、新工艺 每一种沥青混合料，必然有一定的空隙率存在，或多或少都会遭到一定水的破坏，因 此应尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料，形成不透水的薄膜封 层，减少
13、路面水在路面的滞留时间，使路面水尽快排到路基边沟，从而大大减少路面水的 侵入，减少水对路面的破坏。 2.25加强公路养护管理 公路建成后，养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命，必须加强路面的养护管理。 雨后要及时补洞，补洞要规范、整齐，严格按照沥青公路养护技术规范要求及操作规 程进行养护，把沥青路面的病害消灭在萌芽状态，避免雨水从病害处渗入，造成路基弹簧 路面大面积破坏。 226加强反超限运输管理 近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，超限超载车辆非常严重，直接影响到公路 的使用年限。因此，应该严格按照公路法、超限运输车辆行驶公路管理规定要求， 加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查，
14、强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏，延长公路使用年限。3 车辙分析31形成原因 车辙已成为继水损坏之后，引起普遍关注的路面病害类型。车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式，它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形，表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙的两侧会有突起形变，造成路面使用性能更加恶化。这种变形主要发生在高温季节。在渠化交通和重交通道路上，当沥青路面采用半刚性基层时，车辙主要发生在沥青面层。根据车辙形成原因不同，可将其分为失稳型车辙、结构型车辙及磨耗性车辙。车辙形成的最初原因是压密及沥青高温下的流动，最后导致骨架的失稳，从本质是讲
15、就是沥青混合料的结构特征发生了变化。车辙影响因素：影响沥青路面车辙的因素主要有集料、结合料、混合料类型、荷载、环境条件等。车辙分析结果总结如下： (1)与原设计和材料等方面存在先天不足有关。我省早期建设的沥青路面设计标准低路面结构厚度偏薄，沥青一般均为90#沥青，标号高，且没有进行改性，针入度较大，软化点低，高温稳定性相对较差，在连续高温作用下结构强度急剧下降；加上多数路基为双向四车道，渠化交通严重。路面抗剪强度不能满足目前渠化交通下的重载车辆荷载要求，这是路面产生车辙病害的重要原因之一。 (2)我省由于发生在沥青以下各结构层永久变形的结构性车辙基本没有。高速公路的路面车辙一般主要还是由于沥青面层的失稳变形引起的，一般以中、上面层变形为主，尤其以中面层变形最为严重。 (3)高速公路沥青路面混合料类型与结构层的厚度不匹配，混合料压实，路面压实度得不到保证，施工过程的离析等也是沥青路面出现早期损害的主要原因。
