沥青路面坑槽形成机理及防治措施

朱胜利

摘要：随着经济发展、交通流量的日益增长，对公路建设质量要求，及日常维护水平提出了更高的要求，在日常道路维护中，沥青路面坑槽问题，是最常见、最难根治的顽症，困扰着我们广大养护工及技术人员，只有找出“顽症”病因，因地制宜，延用新材料、新工艺、新机械，才能在工作中节省时间、材料，确保工程质量，提高我们的工作效率。

关键词：沥青路面；坑槽；形成机理；防治措施

前 言

坑槽是沥青路面的常见病害，路面坑槽不仅影响道路的整体美观，更大的危害是影响道路正常交通，使车辆行驶颠簸，影响行车速度和乘客的舒适性、还会使车辆容易出现机械故障和损坏，甚至引起交通事故。因此，根据坑槽的形成原因，采取有效的防治措施是很重要的。

一、沥青路面坑槽的形成原因

当柔性路面出现车辙后，其原有的强度和变形能力及分布荷载能力急剧下降。路面防水沥青砼出现裂缝，大量的雨水沿裂缝进入路面。由于各沥青面层之间的粘结相对于沥青面层与半刚性基层之间的粘结要好，进入沥青路面的雨水在行车荷载的作用下，有压水首先破坏的是最薄弱的沥青砼与半刚性基层的界面。雨水沿着界面空隙渗透并充满空隙。在行车荷载的作用下有压水对界面处沥青砼及半刚性基层的结合料进行破坏。

1.路面结构设计上的问题

采用半刚性基层时只用弯沉控制设计，忽略层底弯拉应力是否合理，变化幅度达100℃的冬夏温差。对于半刚性基层和面层的温缩开裂的作用。另外，设计时没有考虑防止反射裂缝问题，路基路面应作为整体进行综合设计。还有，结构层设计厚度太小也是导致路面早期破损的重要原因之一：路面面层受行车水平力和垂直力的综合作用，在面层结构内产生剪应力。从力学角度而言，这种综合作用越大，面层产生的剪应力就越大。

2.路面原材料

我省沥青材料主要是国产70号道路沥青，由于我省的气候特点是冬季寒冷、夏季炎热、四季温差大，要求沥青材料具有优良的粘结力、抗老化性能、高低温稳定性能。另外，随着国民经济的蓬勃发展，公路运输超、重载现象严重，对沥青材料的性能提出更高的要求。沥青材料性能不过关是我省沥青路面早期破损的主要原因之一，普通沥青已不能完全适应形势发展的需要，推广应用改性沥青已势在必行。

3.施工质量问题

3.1 对透层油或粘层油的作用认识不够，造成各结构层间连续性和粘结性差，如为降低工程造价摊铺面层前基层不洒粘层油，或洒布工艺控制不严造成计量不准、油膜不均匀、不连续稠度；基层清扫不净，残余浮土、碎石、油污等形成隔离层。

3.2 我省半刚性基层施工初期曾使用五铧犁拌合，后期主要是拌合机路拌，刮平机和压路机组合摊铺，极易造成水泥等粘结材料拌和不匀、基层顶面泛浆形成光滑的灰浆层或硬壳，从而层间粗糙度不足。目前全省正在大力推广工厂拌合、摊铺机摊铺的工艺，基层质量明显提高。

二、坑槽的防治措施

通过以上分析，可看出沥青路面坑槽的形成与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件的全部或部分有联系，而交通气候条件是客观存在的，所以沥青路面坑槽的防治应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。

1.合理设计路面结构

尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因，高速公路路面厚度可酌情减薄，控制在9-12cm之内。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层（基层和底基层）来承担，无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层，而是用优质沥青。第三是沥青面层裂缝不只是反射裂缝，在正常施工情况下，大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

2.严格控制沥青混合料的质量

2.1 沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基本性能指标。

2.2 集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应昼降低骨料的含量。

2.3 混合料级配的确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能會降低另一方面性能。混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和交通情况做具体分析，尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）；第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。

3.严格控制施工质量

施工质量控制不严，早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，实行目标管理、工序管理，明确责任，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几方面：

3.1 严格控制沥青混合料的拌和质量，拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理；加大马歇尔试验频率，严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标，必要时对混合料进行特殊配合比设计。

3.2 保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加粗骨料，提高大中粒径集料含量：控制最佳含水量，改进碾压方法，避免过振过湿，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层，必要时可以采用顶面栽钉等方法加强基层顶面粗糙度。

3.3 合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前，必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验，对于水泥稳定类半刚性基层，透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时，应保持稳定的车速和喷洒量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布2立方米/1000平方米的石悄或粗砂，用6T钢筒式压路面稳压一遍，将多余的浮料扫走。对旧沥青路面罩面，必须洒布粘层油粘层油应有较好的粘附性，脚踏有明显的粘附感，整个面层取芯后不易分离。对于干线公路可以设计Ⅰ型稀浆封层作为粘结层，实现层间结合与防水的双重作用且不需要封闭交通。

三、结束语

沥青路面主要病害坑槽，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此，要消灭沥青路面的坑槽，延长沥青路面的使用周期，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理各方主体各负其责，分头把关，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，相信这一顽疾一定会得到根治。学习、引进国外先进的新技术、新材料、新工艺，提高路面的耐久性，延长公路使用寿命，达到节约能源，降低成本，实现公路交通可持续发展的目标。