瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工斯短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得越來越廣泛的應(yīng)用。在高速公路的建設(shè)中，我國的絕大部分高速公路都采用瀝青混凝土路面。隨著國民經(jīng)濟(jì)快速、協(xié)調(diào)發(fā)展，我國道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載，使公路路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。現(xiàn)有高速公路的有效服務(wù)時間普遍未能達(dá)到其設(shè)計(jì)使用年限，常常在通車2～3年便出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的早期破損現(xiàn)象。在當(dāng)前公路建、養(yǎng)資金嚴(yán)重不足的情況下，研究瀝青路面的早期破損原因及防護(hù)具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1. 瀝青路面早期破損的類型

　　1.1橋頭跳車

橋頭跳車一般是臺背填土壓實(shí)不足，導(dǎo)致填土在臺背后數(shù)十米范圍內(nèi)下沉。其特征為：沉降在行車方向是漸變的，延續(xù)距離相對較長，路面的整體強(qiáng)度未受破壞，路表面也少有損壞，但行車時具有明顯的“波浪”感。

　　1.2沉陷

沉陷一般是由基層局部成形不足，強(qiáng)度不夠，在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對于大面積沉陷往往是由于路基（高填方地段）不均勻沉降或局部滑移面引起的。

　　1.3裂縫路面

裂縫是路面早期破損最常見的病害之一，它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞。 　　1.3.1橫裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣，或由于車輛嚴(yán)重超載，致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式，它有兩種情況：瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。一般認(rèn)為這種裂縫不可避免，對路面的整體性沒有損害。 　　1.3.2縱裂縫縱向裂縫可分為兩種情況：一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻，路面不均勻沉陷而引起的，如發(fā)生在半填半挖處的裂縫。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車載荷作用下，易形成縱縫。有時，車轍邊緣也會有縱裂縫。 　　1.3.3龜裂龜裂又稱網(wǎng)裂，通常是由于路面整體強(qiáng)度不足，基層軟化，穩(wěn)定性不良等原因引起的，瀝青路面老化變脆，也會發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。一般多發(fā)生在行車道輪跡下。

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　　1.4車轍變形

車轍是在行車載荷重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽。 　　1.4.1結(jié)構(gòu)性車轍由于荷載的作用，發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久變形。這種車轍寬度較大，兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象，橫斷面成凹字形。 　　1.4.2磨損性車轍由于車輛不斷地磨損路面，特別是大量重型超載車輛渠化行駛在主車道上，磨損路面也會形成車轍。 　　1.4.3流動性車轍在高溫條件下，車輪碾壓反復(fù)作用，荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定度極限，使流動變形不斷積累形成車轍。這種車轍一方面車輪作用部位下凹，另一方面車輪作用甚少的車道兩側(cè)反而向上隆起，在彎道處還明顯向外推擠，車道線或停車線因此可能成為變形的曲線。

　　1.5坑槽

瀝青路面的坑槽往往都有一個形成過程，起初局部龜裂松散，在行車載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。 　　1.5.1壓實(shí)不足性坑槽一般情況是施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結(jié)力降低，脆性增加，導(dǎo)致壓實(shí)不夠，粘結(jié)不牢，在行車載荷作用下，形成坑槽；另一種情況是混合料溫度太低，攤鋪不均勻，壓實(shí)不充分，導(dǎo)致壓實(shí)度不夠形成坑槽。 　　1.5.2厚度不夠性坑槽路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。 　　1.5.3水損害性坑槽這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中常見的坑槽，其形成過程可歸納如下： 　　（1）在開始階段，水分侵入瀝青與集料的界面，以水膜或水氣的形式存在，影響瀝青與集料的粘附性。 　　（2）在反復(fù)荷載的作用下，瀝青膜與集料開始剝離。 　　（3）漸漸地，路面開始麻面、松散、掉粒。最后形成坑槽。 水損害破壞是瀝青混凝土路面在水或凍融循環(huán)的條件下，由于汽車輪動態(tài)荷載的作用，進(jìn)入路面空隙中的水不斷產(chǎn)生動水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力，瀝青膜從集料表面脫落（剝離），瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，繼而形成瀝青混凝土路面水損性坑槽。

　　1.6瀝青路面的表面功能衰減

瀝青路面的表面功能是指瀝青路面的平整、抗滑、噪音、濺水和水霧等。這里主要說明路面抗滑性能的衰減。 在我國，瀝青路面抗滑性能在通車后迅速下降主要有兩方面原因，第一是瀝青標(biāo)號過大，針入度偏大，瀝青用量可能過多，路面漸漸泛油，構(gòu)造深度下降，直到變成光滑的路面。第二是粗集料不耐磨，迅速磨光。

　　2. 瀝青路面早期破損的形成原因

　　2.1路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的問題。

采用半剛性基層時只用彎沉控制設(shè)計(jì)，忽略層底彎拉應(yīng)力是否合理，變化幅度達(dá)100℃的冬夏溫差對于半剛性基層和面層的溫縮開裂的作用。另外，設(shè)計(jì)時沒有考慮防止反射裂縫問題，路基路面應(yīng)作為整體進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。還有，結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)厚度太小也是導(dǎo)致路面早期破損的重要原因之一：路面面層受行車水平力和垂直力的綜合作用，在面層結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生剪應(yīng)力。從力學(xué)角度而言，這種綜合作用越大，面層產(chǎn)生的剪應(yīng)力就越大。對車輛在公路上的不同位置進(jìn)行受力分析可知，在車輛啟動、制動處，縱坡較大的坡道以及合成坡度較大的彎道內(nèi)側(cè)，路面面層所受車輛的水平力和垂直力的合力較大，較易發(fā)生剪切破壞。同時，據(jù)有關(guān)資料分析，剪彩應(yīng)力對路面的破壞一般在路面表層的5～8cm范圍內(nèi)，隨著深度的增加，其破壞影響逐漸消失。

　　2.2路面原材料。

　　（1）由于我省的氣候特點(diǎn)是冬季寒冷、夏季炎熱、四季溫差大（，要求瀝青材料具有優(yōu)良的粘結(jié)力、抗老化性能、高低溫穩(wěn)定性能。另外，隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，公路運(yùn)輸超、重載現(xiàn)象嚴(yán)重，對瀝青材料的性能提出更高的要求。瀝青材料性能不過關(guān)是我省瀝青路面早期破損的主要原因之一，普通瀝青已不能完全適應(yīng)形勢發(fā)展的需要，推廣應(yīng)用改性瀝青已勢在必行。 　　（2）目前我省路面基層以水泥穩(wěn)定或二灰穩(wěn)定砂礫為主，由于料源有限且考慮經(jīng)濟(jì)因素就地取材，砂礫、碎石土等天然材料質(zhì)量較差，使得路面基層質(zhì)量難以保證。從路面材料情況來看，主要問題是骨料的表面特性、形狀、磨耗值、級配不能滿足使用要求，以及礦粉的質(zhì)量難以保證，從而導(dǎo)致瀝青混合料的內(nèi)摩阻力和內(nèi)聚力、粘結(jié)力下降，瀝青路面也就極易發(fā)生早期破損。

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　　2.3施工質(zhì)量問題。

　　2.3.1對透層油或粘層油的作用認(rèn)識不夠，造成各結(jié)構(gòu)層間連續(xù)性和粘結(jié)性差，如為降低工程造價攤鋪面層前基層不灑粘層油，或?yàn)⒉脊に嚳刂撇粐?yán)造成計(jì)量不準(zhǔn)、油膜不均勻、不連續(xù)稠度；基層清掃不凈，殘余浮土、碎石、油污等形成隔離層。 　　2.3.2我省半剛性基層施工初期曾使用五鏵犁拌合，后期主要是拌合機(jī)路拌，刮平機(jī)和壓路機(jī)組合攤鋪，極易造成水泥等粘結(jié)材料拌和不勻、基層頂面泛漿形成光滑的灰漿層或硬殼，從而層間粗糙度不足。目前全省正在大力推廣工廠拌合、攤鋪機(jī)攤鋪的工藝，基層質(zhì)量明顯提高。 　　2.3.3面層鋪筑過程中易出現(xiàn)壓實(shí)度不足，造成面層內(nèi)部孔隙率較大，使得瀝青混合料粘結(jié)力、防水性能下降，如碾壓設(shè)備不當(dāng)或碾壓遍數(shù)不夠；拌和廠離施工現(xiàn)場較遠(yuǎn)，運(yùn)距過長，運(yùn)輸途中瀝青混合料熱量損失較大，運(yùn)至現(xiàn)場后溫度不能滿足鋪筑要求；為保工程進(jìn)度低溫施工，或拌和過程中油溫過高致使瀝青老化。

　　2.4路面滲水

高速公路路面面層損壞的一個很重要的原因是由于路面滲水所引起的。天氣降水滲到瀝青面層中而排不出去，這樣在汽車荷載及溫度變化的作用下，瀝青面層產(chǎn)生破壞。

　　2.5超、重載運(yùn)輸問題

超、重載運(yùn)輸導(dǎo)致路面早期破壞、縮短路面設(shè)計(jì)使用壽命、增加額外補(bǔ)強(qiáng)或改建費(fèi)用。因此，路面實(shí)際使用壽命與超限運(yùn)輸之間的定量分析，是一個不可忽視的研究課題。