高等级道路沥青混凝土路面病害原因分析与处理
摘要:沥青混凝土路面病害影响道路使用寿命，危及行车安全，本文从材料本身、工人水平、施工器具、气候方面、道路使用等五种可能导致路面病害的原因分别加以分析，并且给出了病害处理的建议。
关键词:沥青路面；病害原因；处理措施
在道路工程建设中，从路面的底基层到路面面层，沥青混凝土得到了广泛的应用，特别是在高等级道路的面层，沥青混凝土更是得到了广泛的应用。但是由于沥青混凝土材料本身就是一种混合物，受到其各种材料差异的影响，以及设计，施工等水平的影响，沥青混凝土面层的路面可能出现开裂，泛油，松散，坑槽，起鼓，松散等各种病害。道路会因为这些病害而降低使用寿命，并且会加大汽车磨耗甚至影响行车安全，给行车人的带来财产损失甚至生命安全。基于此，需要对这些道路病害产生的原因进行分析，并且尽可能的给出一些合理可操作的技术处理措施。
一、高等级道路沥路面病害原因分析
高等级道路沥青路面出现上述的病害，仔细分析，原因不外乎下面的几类：材料问题、施工工艺问题、施工机械问题，外部环境问题，道路使用不当等问题。对上述沥青路面病害诱因剖析如下。
（一）材料问题
沥青混凝土主要有沥青和集料，沥青的质量更是起着关键作用。高等级道路建设时，为了使道路的性价比达到合理以及结合国内具体情况，上面层一般采用的是进口石油沥青，中、下的沥青油料则部分采用国产沥青，因为国内企业的技术、企业管理水平、以及国产石油成分等众多原因，国产沥青的质量较进口沥青存有很大差距，这样就使高等级道路沥青混凝土路面存在着某种“先天不足”，随着道路使用时间的增长，交通量的变化，这些“不足”被积累，最终形成沥青路面病害。
（二）施工工艺问题
沥青混凝土配合比按照设计规范的要求，是需要经过目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比设计验证阶段。以目标配合比为例：目标配合比需要解决矿料的级配比例问题，确定油石比，并且需要进行残留稳定度试验。而油石比的确定需要采用马歇尔实验来进行。而这些实验都是需要动手操作的，不同的实验者，得到的数据都是不一样的。这样就给道路实际建设带来误判风险。并且，更多的，设计是一些经验的总结，例如矿料级配使用较多的便是图解法。我国地域辽阔，地区差异性很大，经验的总结并不能很好的适用于所有工程，不同的操作者对经验数据的套用必然存在差异。在道路的建设过程中，建设单位工期要求成绩、施工单位要求效益，施工时很容易出现抢工期现象，三个配合比设计阶段，可能因为人为的原因，在某些环节上出现疏漏，此时便给沥青路面留下病害隐患。
（三）施工机械问题
目前道路施工使用的摊铺机械往往都是大断面摊铺，沥青混合料从料斗通过胶轮从中间传送到两边，因为摊铺的断面比较大，在输送过程中沥青混合料产生离析现象便是不可避免了，这种离析造成的直接后果便是使施工的实际情况与设计产生偏差。在摊铺的过程中，沥青混合料的温度逐渐下降，沥青混合料从运输车辆向摊铺机喂料斗卸料再到刮料板输料的过程中，接触面的表层料，特别是车厢与混合料的接触面的表料层，是最后被刮料板送到布料器中，这样，这一运输车料中温度最低的表层料被集中摊铺出来，当温度下降到一定程度后，沥青混合料的压实度将很难保证，该区域范围面层的压实度不足、空隙较大，于是产生渗水病害隐患。这种情况的出现是以与沥青混合料的运输车辆为单位的，即每有一辆次运输沥青混合料的车，便可能会出现一个上述隐患区域，这些隐患区域极有可能形成路面病害。
（四）外部环境问题
这里说的外部自然环境，主要是气候，即湿度，温度，降水量等，其中温度的影响较为显著。首先，沥青混合料拌合温度一般要求为要求在155～ 165 ℃,运输到工地要求温度一般大于145 ℃，摊铺碾压温度120～145 ℃，碾压完成温度大于65℃。但是沥青混合料从拌合场向摊铺现场运输的过程中，空气与混合料之间的温差一般大于120 ℃，改性沥青更是可以达到130℃，这样外界温度对沥青混合料的降低有较大影响。其次，温度变化还会诱导沥青路面产生裂缝，主要有低温裂缝和温度疲劳裂缝。低温裂缝即低温收缩裂缝，沥青在高温下应力松弛性能较好，温度应力应力较小，但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩，收缩应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度,便会产生低温裂缝。当短期温差较大时，沥青混合料在温度应力的变化下可能产生疲劳破坏，即产生温度疲劳裂缝。
（五）道路使用不当问题
道路建设前进行交通车辆调查以便设计交通能力，设计使用的是标准轴载。但是没有考虑超载问题。所以对一些道路而言，相当于开始设计的时候便降低了累计标准轴载，基层，底基层的拉应力设计偏小，形成路面破坏隐患。因当前经济蓬勃发展，受到经济利益的驱动，载货重型汽车的超载率达到50%-200% (超载率= 超载量/额定荷载量)，加之行车的振动冲击作用，这些超载车辆加速了路面破损，甚至引起局部下陷。
其次，根据已有研究，车辆轮压对道路状况也有影响。当轮胎胎压过高时,即使低负荷,车辆对沥青面层的最大剪应力和最大拉应力的影响也十分显著,甚至要超过额定工况或是一定量的超载情形.当轮胎胎压超过容许范围,而负荷不一定超过额定负荷时,对路面结构的不利影响也十分明显。
二、处理措施
针对可能造成沥青路面病害隐患的各种原因，需要从源头上抓起、从细节上控制，具体控制措施有以下几点：
首先，在道路勘测、设计过程中，充分考虑地域性差异，因地制宜的进行道路工程设计，将施工须重点控制关键工艺、常见病害的诱因等编制成作业指导书提供给施工方，在道路工程在勘测、设计源头处屏除病害诱因。
其次，招标选择资质过硬、管理到位的企业。
第三，施工过程中，对材料源进行多方取样对比，在合格材料中择优而选，材料进场时加强检测，沥青混合料配合比设计严格按规程操作，沥青混合料运输过程中要采用油布覆盖等保温措施，并且车厢内喷上油水混合液防止粘车延时，摊铺宽度选择要合理。
第四，在道路管理过程中，严防超载现象，加强道路日常检测养护，以便道路能够安全舒适的满足人们通行要求。
参考文献：
[1]徐宇峰.沥青路面病害成因分析及防治对策.山西焦煤科技.2006,4:P8-10
[2]胡小弟、孙立军.实测重型货车轮载作用下沥青路面力学响应.同济大学学报(自然科学版)2006,1:P64-68
[3]贾钢.高速公路沥青砼路面裂缝的处治.公路与汽运.2006,8:P71-73
[4]姚卫斌.温度对沥青路面坑洼产生的影响.上海公路.2006,1:P22-24
[5]王末顺、孙国培.半刚性基层沥青路面的破损原因和改进措施.中国市政工程.2004,5: P12-13
[6]李嘉、丁连棣.汽车超载对道路运输的影响.中南公路工程.2000,4:P84-84
[7]尤晓暐. 现代道路路基路面工程.北京：清华大学出版社，2004
（中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处）
关键词:沥青路面；病害原因；处理措施
在道路工程建设中，从路面的底基层到路面面层，沥青混凝土得到了广泛的应用，特别是在高等级道路的面层，沥青混凝土更是得到了广泛的应用。但是由于沥青混凝土材料本身就是一种混合物，受到其各种材料差异的影响，以及设计，施工等水平的影响，沥青混凝土面层的路面可能出现开裂，泛油，松散，坑槽，起鼓，松散等各种病害。道路会因为这些病害而降低使用寿命，并且会加大汽车磨耗甚至影响行车安全，给行车人的带来财产损失甚至生命安全。基于此，需要对这些道路病害产生的原因进行分析，并且尽可能的给出一些合理可操作的技术处理措施。
一、高等级道路沥路面病害原因分析
高等级道路沥青路面出现上述的病害，仔细分析，原因不外乎下面的几类：材料问题、施工工艺问题、施工机械问题，外部环境问题，道路使用不当等问题。对上述沥青路面病害诱因剖析如下。
（一）材料问题
沥青混凝土主要有沥青和集料，沥青的质量更是起着关键作用。高等级道路建设时，为了使道路的性价比达到合理以及结合国内具体情况，上面层一般采用的是进口石油沥青，中、下的沥青油料则部分采用国产沥青，因为国内企业的技术、企业管理水平、以及国产石油成分等众多原因，国产沥青的质量较进口沥青存有很大差距，这样就使高等级道路沥青混凝土路面存在着某种“先天不足”，随着道路使用时间的增长，交通量的变化，这些“不足”被积累，最终形成沥青路面病害。
（二）施工工艺问题
沥青混凝土配合比按照设计规范的要求，是需要经过目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比设计验证阶段。以目标配合比为例：目标配合比需要解决矿料的级配比例问题，确定油石比，并且需要进行残留稳定度试验。而油石比的确定需要采用马歇尔实验来进行。而这些实验都是需要动手操作的，不同的实验者，得到的数据都是不一样的。这样就给道路实际建设带来误判风险。并且，更多的，设计是一些经验的总结，例如矿料级配使用较多的便是图解法。我国地域辽阔，地区差异性很大，经验的总结并不能很好的适用于所有工程，不同的操作者对经验数据的套用必然存在差异。在道路的建设过程中，建设单位工期要求成绩、施工单位要求效益，施工时很容易出现抢工期现象，三个配合比设计阶段，可能因为人为的原因，在某些环节上出现疏漏，此时便给沥青路面留下病害隐患。
（三）施工机械问题
目前道路施工使用的摊铺机械往往都是大断面摊铺，沥青混合料从料斗通过胶轮从中间传送到两边，因为摊铺的断面比较大，在输送过程中沥青混合料产生离析现象便是不可避免了，这种离析造成的直接后果便是使施工的实际情况与设计产生偏差。在摊铺的过程中，沥青混合料的温度逐渐下降，沥青混合料从运输车辆向摊铺机喂料斗卸料再到刮料板输料的过程中，接触面的表层料，特别是车厢与混合料的接触面的表料层，是最后被刮料板送到布料器中，这样，这一运输车料中温度最低的表层料被集中摊铺出来，当温度下降到一定程度后，沥青混合料的压实度将很难保证，该区域范围面层的压实度不足、空隙较大，于是产生渗水病害隐患。这种情况的出现是以与沥青混合料的运输车辆为单位的，即每有一辆次运输沥青混合料的车，便可能会出现一个上述隐患区域，这些隐患区域极有可能形成路面病害。
（四）外部环境问题
这里说的外部自然环境，主要是气候，即湿度，温度，降水量等，其中温度的影响较为显著。首先，沥青混合料拌合温度一般要求为要求在155～ 165 ℃,运输到工地要求温度一般大于145 ℃，摊铺碾压温度120～145 ℃，碾压完成温度大于65℃。但是沥青混合料从拌合场向摊铺现场运输的过程中，空气与混合料之间的温差一般大于120 ℃，改性沥青更是可以达到130℃，这样外界温度对沥青混合料的降低有较大影响。其次，温度变化还会诱导沥青路面产生裂缝，主要有低温裂缝和温度疲劳裂缝。低温裂缝即低温收缩裂缝，沥青在高温下应力松弛性能较好，温度应力应力较小，但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩，收缩应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度,便会产生低温裂缝。当短期温差较大时，沥青混合料在温度应力的变化下可能产生疲劳破坏，即产生温度疲劳裂缝。
（五）道路使用不当问题
道路建设前进行交通车辆调查以便设计交通能力，设计使用的是标准轴载。但是没有考虑超载问题。所以对一些道路而言，相当于开始设计的时候便降低了累计标准轴载，基层，底基层的拉应力设计偏小，形成路面破坏隐患。因当前经济蓬勃发展，受到经济利益的驱动，载货重型汽车的超载率达到50%-200% (超载率= 超载量/额定荷载量)，加之行车的振动冲击作用，这些超载车辆加速了路面破损，甚至引起局部下陷。
其次，根据已有研究，车辆轮压对道路状况也有影响。当轮胎胎压过高时,即使低负荷,车辆对沥青面层的最大剪应力和最大拉应力的影响也十分显著,甚至要超过额定工况或是一定量的超载情形.当轮胎胎压超过容许范围,而负荷不一定超过额定负荷时,对路面结构的不利影响也十分明显。
二、处理措施
针对可能造成沥青路面病害隐患的各种原因，需要从源头上抓起、从细节上控制，具体控制措施有以下几点：
首先，在道路勘测、设计过程中，充分考虑地域性差异，因地制宜的进行道路工程设计，将施工须重点控制关键工艺、常见病害的诱因等编制成作业指导书提供给施工方，在道路工程在勘测、设计源头处屏除病害诱因。
其次，招标选择资质过硬、管理到位的企业。
第三，施工过程中，对材料源进行多方取样对比，在合格材料中择优而选，材料进场时加强检测，沥青混合料配合比设计严格按规程操作，沥青混合料运输过程中要采用油布覆盖等保温措施，并且车厢内喷上油水混合液防止粘车延时，摊铺宽度选择要合理。
第四，在道路管理过程中，严防超载现象，加强道路日常检测养护，以便道路能够安全舒适的满足人们通行要求。
参考文献：
[1]徐宇峰.沥青路面病害成因分析及防治对策.山西焦煤科技.2006,4:P8-10
[2]胡小弟、孙立军.实测重型货车轮载作用下沥青路面力学响应.同济大学学报(自然科学版)2006,1:P64-68
[3]贾钢.高速公路沥青砼路面裂缝的处治.公路与汽运.2006,8:P71-73
[4]姚卫斌.温度对沥青路面坑洼产生的影响.上海公路.2006,1:P22-24
[5]王末顺、孙国培.半刚性基层沥青路面的破损原因和改进措施.中国市政工程.2004,5: P12-13
[6]李嘉、丁连棣.汽车超载对道路运输的影响.中南公路工程.2000,4:P84-84
[7]尤晓暐. 现代道路路基路面工程.北京：清华大学出版社，2004
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