提升市政道路沥青路面质量稳定耐久性的若干方法和对策

时间：2024-05-17

周建全

摘要：沥青路面现已广泛应用到市政道路建设中来，但是由于一些设计、材料、施工因素使得沥青路面的使用效果并不好，使用寿命大大缩短。本文通过对现阶段沥青路面质量稳定耐久性差的原因分析，并提出改进方法和对策，旨在为今后的应用实践中做出书面参考。

关键词：市政道路；沥青路面；稳定；耐久性；应对之策

中图分类号：U416 文献标识码：A

1.现阶段沥青路面存在的问题

1.1 沥青路面波浪壅包的问题

沥青路面波浪壅包、泛油问题的出现，使得路面出现车辙，影响路面平整度，降低路面使用的舒适感。

1.2 沥青路面的裂缝问题

沥青路面裂缝问题的出现，使得路面已不是一个整体，出现了横向裂缝、纵向裂缝或网状裂缝，路面结构被裂缝分割的支离破碎，在很大程度上降低了沥青路面的使用寿命。

1.3 沥青路面的坑槽问题

沥青路面受重载碾压出现车辙、坑槽、松散、沉陷的问题，致使路面的使用功效降低，影响车辆正常通行和行驶速度，甚至诱发交通事故。

2.影响沥青路面质量稳定耐久性的因素及提升的方法和对策

2.1 设计阶段选材的因素及提升对策

2.1.1 沥青油的选取

沥青混凝土面层选用沥青油宜选用道路石油沥青，不宜使用煤沥青。石油沥青的牌号以针入度值表示，牌号越高，则黏性越小，针入度越大，塑性越好，延度越大，温度敏感性越大，软化点越低。依据沥青的针入度共分为160、130、110、90、70、50、30等7个标号。

沥青标号的选择，地处寒区选取标号高的90～110号沥青，黏度小、塑性好延度大，不至于造成低温冷脆断裂的现象；温区选用适中的70～90号沥青，黏度、塑性、延度适中、温度敏感性好；热区选用50～70号沥青，黏度大、针入度小、塑性延度稍小，防止天热沥青油软化、泛油流淌，丧失车辆碾压的使用功能。

2.1.2 基层持力层的类型选择

基层类型有水泥稳定碎石基层、级配碎石基层、沥青稳定碎石基层。目前多采用水泥稳定碎石基层，掺加了水泥作为胶结材料、提高强度，水泥材料的自身缺点凝结后收缩、干缩现象产生，沥青面层铺完1～2年后反射裂缝就开始出现，严重影响道路使用寿命和稳定耐久性。

提升稳定耐久性减少反射裂缝的对策，推出新的基层类型——级配碎石基层，无掺加水泥材料，采用0.075mm～31.5mm不同粒径碎石和细集料级配而成，既有半刚性基层强度高，刚度大的优点，又有柔性基层较强的抗变形能力；从而减轻了半刚性基层的温、干缩开裂，延缓反射裂缝的发生。其造价适中，相比国外采用的沥青稳定碎石基层的价格要低，适合推广。

但是要注意控制以下几个关键点：

（1）级配碎石的原材质量，集料的强度越高，基层的强度相应的越高。公路规范的相关规定：高速公路和一级公路基层的级配碎石所用石料的压碎值≤25%，选择棱角鲜明的轧制碎石，可以更好地发挥集料的嵌挤作用。

（2）科学试验得出优秀级配曲线

级配碎石基层的强度主要来源于碎石颗粒本身的强度以及颗粒之间的嵌挤力，影响级配碎石强度与刚度最重要的因素是级配。①液限、塑性指数要求。研究表明，增大小于0.5mm粒料的含量，其塑性指数对级配碎石性能的影响也越来越大。塑性的细料遇水容易膨胀，从而使其强度及水稳性降低，同时有塑性细料的集料的CBR值及抗永久变形能力远低于无塑性细料集料。因此，应严格控制小于0.5mm粒料的含量及其塑性指数，建议液限<28%，塑性指数<6%。②CBR值反映的是在局部荷载作用下，材料的抗剪能力。材料局部抗剪能力包括两个部分，一是骨架之间的嵌挤作用，最大粒径越大嵌挤的作用越明显，变形越小。但当粒径过大时，集料会出现离析现象、松散、嵌挤作用也有所降低，选择集料最大粒径不允许超过31.5mm。二是加入的细集料也会阻止结构变形，细集料可以填充骨架空隙、结构更紧密，减少空隙之间移动和变形，进而提高抗剪能力。但过量的细集料将会减弱粗集料的嵌挤作用，材料在荷载的作用下反而更容易发生位移和變形。因此，良好的级配可以提高集料的CBR值。③级配的原理有连续级配和间断级配两种设计方法，以及粗集料孔隙法。基本原则要考虑CBR值与抗剪强度双指标控制级配设计，选择干密度较大、CBR值和抗剪强度均较高的级配设计。

2.2 施工阶段的工艺质量控制和提升稳定耐久性的方法

2.2.1 沥青油掺量（油石比）和摊铺温度控制

油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数，它是沥青用量的指标之一。它的用量高低直接影响路面质量，油石比大则路面容易泛油，反之则影响强度和防水效果。AC细粒式沥青混凝土油石比约为4.5%～6.01%。

沥青混合料常温下到场摊铺温度不应低于140℃，温度过高炒料会烧焦作废；温度过低则未给后续铺平、碾压留出工作的时间，短时间内沥青料硬化失去工作性，影响平整度和密实程度。

2.2.2 沥青面层摊铺速度和碾压程序控制

摊铺机前要有7台～10台存料待卸的运输车等候，摊铺速度控制在2.5m/min～3.5m/min，保证有料可连续摊铺减少停顿，这样摊铺成型平整度才会更佳。

严控碾压程序，正确使用轮胎式压路机：底面层、中面层摊铺中的复压阶段，使用20t～25t的轮胎压路机压实，由于轮胎压路机具有搓揉作用，使压实层颗粒不破坏而相嵌挤、密实度增大和不透水性增强。

2.2.3 每天横向施工缝的处理

重要的一点要检测末端施工缝处平整度情况，用3m直尺找出塌边的界限，切割整齐并涂刷粘层油处理才可继续向前摊铺。否则每天的施工缝就会形成日后的颠簸跳车点，极其瑕疵低劣影响行车舒适性。

2.3 养护阶段的提升沥青面层耐久性寿命的方法和措施

（1）排水系统保持通畅，重视路面排水设计，特别是地势低洼段、中央分隔带的排水问题，避免路面长期积水或结冰，减少受水浸泡造成松散和冻胀的破坏力量。

（2）养护部门要积极跟进对裂缝进行灌缝防水处理，可采用热沥青掺加胶粉或聚乙烯灌缝料进行清缝、扫缝、灌缝处理，日常小的保养维护能很好地延长了使用寿命，小投入大产出起到了事半功倍的效果。