浅谈城市沥青路面寿命的影响因素及防治措施

【摘 要】本文分析了影响城市道路沥青路面使用寿命的各种因素，提出了延长城市道路沥青路面使用寿命的具体措施。 【关键词】城市沥青路面；寿命；工程质量；措施

1. 概述 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点，我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是，随着城市人口和各种客运车辆的日益增长，城市道路所承受的交通压力不断加大，许多新修的沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面是由沥青路面抗弯拉强度底、面层的温度稳定性较差，另一方面则与城市道路的特点、施工质量、组织管理等有密切的关系。因此，深入分析影响城市道路沥青路面质量的各种因素，寻求提高城市道路沥青路面质量的各种对策，对延长城市道路沥青路面的使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民的出行等都具有重要的意义。 2. 影响城市道路沥青路面使用寿命的因素 城市道路的特点决定了城市道路沥青路面的使用寿命受多种因素的影响，这些因素既有构造因素、施工因素，又有材料因素。具体说来，包括如下几个方面： 2.1 路基。 城市道路的路基与公路的路基有很大区别。公路的路基给排水、通讯等地下设施很少，因此有利于大型机械设备的施工，施工质量有保证。而城市道路路下给水排水管线和构筑物纵横交错，给施工造成了很大困难，路基质量也受到影响。同时各种窖井往往造成地表水下渗，引起路基塌陷，造成路面损坏。 2.2 路面。 由于各种地下设施都必须在路面上留有出口，因此城市道路的路面上到处都是竖井的井盖，严重影响了城市道路路面的平整度，在交通量日益增大的情况下，路面破坏的机率大大提高。同时城市道路路面的排水远不如公路的排水顺畅，很容易造成雨水下渗，引发路面的水侵害，影响路面的使用寿命。 2.3 路面交通。 为不影响市民出行，城市道路路面施工往往不中断交通，边通行边施工。为给行人提供方便，还往往在夜间施工。这在方便人们出行的同时，却给路面的施工质量留下了许多隐患。 2.4 施工。 不论是在路基中，还是在路面上，城市道路的施工都要受到许多地下设施的影响，机械化施工程度相对较低，人工操作的比重较大，其施工质量难以与高度机械化施工的公路相比。同时，施工过程中施工单位不按要求施工，如路基施工临时排水系统不畅通，遇雨后大量的积水渗入下层路基，严重影响路基质量；在沟槽回填时，沟内积水未排除，或沟底淤泥未清除干净而直接带泥水回填土，结果造成回填土含水量饱和，不能夯实，待饱和水下渗后，将造成填土下陷，危及路基安全；有时在填土中带有大石块、大砖块、大混凝土块、大硬土块等，妨碍土颗粒间相互挤紧，达不到整体密实效果，日后发生沉陷。这些现象都会对路基的稳定性造成影响，直到影响面层。 2.5 管理。 在城市道路的施工中，有许多项目属于“献礼工程”，为了在规定的时间内完成任务，不按规范要求进行施工，加上相关部门管理监督不到位，施工质量难以保证。 3. 延长城市道路沥青路面使用寿命的措施 如上所述，影响城市道路沥青路面使用寿命的因素是多方面的。因此，要延长城市道路沥青路面使用寿命，必须相应地从多个方面采取措施。从路面材料的选用、路面结构的设计，到路基路面的施工等各个环节，都采取必要的措施，消除每个环节存在的隐患，从总体上提高路面质量，延长路面使用寿命。 3.1 保证集料质量。 在沥青混合料中，集料重量一般占总重量的92%～96%，其体积一般占总体积的75%～85%。保证各种材料的质量对延长沥青路面的寿命具有重要的意义。在城市道路的沥青路面中，集料必须具有如下特性： 3.1.1 坚韧性。在沥青混合料的生产、拌和、摊铺、压实等过程中，集料必须具有一定的抗压碎、抗磨耗强度，能够长期抵抗行车荷载的磨损作用，始终保持路面粗糙而不光滑。 3.1.2 坚固性。在大气作用下，集料要具有抗风化或抗分解能力。 3.1.3 颗粒形状。颗粒形状会直接影响到混合料的施工和易性和压实的难易程度，同样会影响混合料的强度。不规则的、多棱角的颗粒，如轧碎石料，压实后具有较好的嵌锁和抗变形能力。 3.1.4 表面构造。具有粗糙表面的集料比具有光滑表面的集料同沥青能够更好地粘结，从而提高颗粒间的抗滑能力，使混合料具有较高强度。 3.1.5 矿粉。路面混合料集料中必须含有足够的矿粉以提高混合料的稳定性和抗离析能力。但是，矿粉含量过高会使混合料中沥青膜的厚度变薄，矿粉结团，影响施工和易性。 3.2 做好沥青混合料级配设计。 混合料设计的目的是充分利用现有材料达到一个满意的结果。一个完善的设计，即要考虑各种因素，又要考虑到经济。级配类型的选择很重要，如AC、AK结构都具有很强的优缺点：AC结构具有良好的密实性，但表面较细，抗滑指标难以保证，而且矿料组成中往往是粗骨料悬浮于细集料之中，在行车荷载作用下，容易出现车辙现象；AK结构具有很好的骨架，抗车辙能力强，粗糙的表面满足了抗滑要求，但空隙率偏大，透水严重，容易出现水损破坏。实践证明当沥青混凝土空隙率在8%～13%时，沥青混合料容易产生水损坏。 在进行级配设计时，应注意如下几点： 3.2.1 稳定性。沥青路面的稳定性是指其抵抗受力变形的能力。路面稳定性差的表现有车辙、搓板等。沥青路面的稳定性取决于混合料的内摩阻力和粘结力。内摩阻力取决于颗粒形状、表面构造、集料级配及混合料中的沥青含量；粘结力是指混合料的内部固有结合力。沥青粘结料主要用于保持集料颗粒间的接触压力。为了提高沥青路面的高温稳定性，可适当提高沥青的某些技术指标，如含蜡量，规范GB50092-96中规定含蜡量要求不大于３%，由于蜡的熔点低（＜60℃），如果蜡含量偏高，则其高温稳定性就会降低，结构层易出现车辙。因此，建议含蜡量要求不大于２%。为了提高沥青混合料的高温稳定性，可采用提高粘结力和内磨擦阻力的方法。在混合料中增加粗矿料的含量，使沥青混合料中具有残留３%以上的空隙，就能提高混合料的内磨擦阻力。 3.2.2 耐久性。耐久性是指沥青路面在大气和交通荷载作用下抗离散的能力。大气的作用会引起沥青的氧化和挥发，水的冻融作用会引起集料的变化。一般说来，较高的沥青含量、集料密级配及密实不透水的混合料可以提高沥青路面的稳定性。较厚的沥青膜抗老化能力相应增强。通过提高混合料的密实度、减少空隙率来提高沥青路面的耐久性。混合料中使用坚韧的集料可提高稳定性、加强路面在行车荷载作用下的抗磨耗性能。坚固的集料能提高抗冻融能力和稳定性。良好的压实不仅可以推迟裂缝的扩展，而且可以减轻沥青在路面使用期限内的硬化。