瀝青混凝土路面推移成因及防治措施

1、瀝青混凝土路面推移成因及防治措施來源：中國公路 2005 年第 15 期 作者：山西省交通建設工程監(jiān)理總公司郝志佩 2005 年 8 月 26 日 9:292002 年以來，北京順義區(qū)京沈路、濱河路左堤、光明北街、順平路及部分高速路相繼出現(xiàn)了瀝青路面推移的病害，影響道路的使用。 經(jīng)對瀝青混凝土路面產(chǎn)生推移的原因進行分析、探討，發(fā)現(xiàn)造成這種推移的主要原因有兩個：(1) 由于瀝青混凝土路面強度不夠，內(nèi)部抵抗外力的作用不強，當受外界干擾應力作用時，形成裂縫， 造成部分路面與整體路面分開：(2) 由于瀝青混凝土路面層與層之間粘結不好，相互之間產(chǎn)生的摩擦力不大，當受水平推力時，瀝青混凝土面層能在下層滑動

2、，形成位移。下面筆者結合實際工作體會，從設計、施工兩個方面具體分析一下瀝青混凝土路面推移的成因及防范措施，以供同行商榷。設計方面的因素1. 路面下承層 ( 基層 ) 結構設計路面投入使用后，交通量和超載車輛的增加是影響公路使用壽命的一個重要因素，這就要求下承層要有足夠的強度和穩(wěn)定性?，F(xiàn)今路面下承層設計一般采用無機結合粒料基層，無機結合粒料有水泥穩(wěn)定類和石灰穩(wěn)定類兩大類。相比較而言，水泥穩(wěn)定類有早期強度形成快、強度高和穩(wěn)定性好的特點，能夠防止在高軸載交通壓力下造成的路面早期沉陷、開裂及引發(fā)的路面推移。石灰穩(wěn)：定類混合料則極易造成路面早期破壞、路面推移等病害。2. 混合料設計瀝青混合料的性能應通過

3、高溫穩(wěn)定性( 車轍試驗 ) 、水穩(wěn)定性 ( 凍融劈裂試驗) 、低溫抗裂性 ( 劈裂試驗 ) 這三方面來綜合體現(xiàn)， 但現(xiàn)階段路面設計中對混和料的要求往往僅強調(diào)其高溫穩(wěn)定性， 對水穩(wěn)定性 ( 尤其是北方地區(qū) ) 和低溫抗裂性卻不做具體要求， 而水損壞正是造成路面早期破壞形成推移的一個重要的原因。3. 面層偏薄在進行縣鄉(xiāng)道路設計時，由于投資低和道路等級要求不高，在路面厚度設計上往往偏薄，而目前實際上縣、鄉(xiāng)道路卻承擔著非常繁重的交通任務，路面早期推移現(xiàn)象嚴重，影響正常行車和道路壽命。4. 路面結構組合設計道路整體強度和穩(wěn)定性不足是引起瀝青面層產(chǎn)生推移的直接原因，要保證道路的整體強度和穩(wěn)定性， 在進行路

4、面結構組合設計時，既要考慮各結構層的強度和穩(wěn)定性，又要注意層間結合問題。 各結構層的強度在進行設計時都有明確的標準要求，而層間結合問題，應采取相應的技術措施。采取的措施一般為：(1) 在瀝青面層與半剛性基層或粒料基層之間灑透層瀝青，(2) 考慮到半剛性基層表面有可能出現(xiàn)細集料松散現(xiàn)象，或因不能立即加鋪瀝青層而要通行時，應考慮在透層瀝青上撒鋪粗砂或石屑，另外在多雨地區(qū)或多雨季節(jié)施工時為防止雨水滲入基層宜用層鋪法的單層瀝青表面處治做下封層；(3) 當瀝青層由雙層或三層組成時，若不能連續(xù)施工而可能造成瀝青表面被污染時，或在舊瀝青面層或水泥混凝土面層上加鋪瀝青時，均應在舊面層上灑布粘層瀝青。施工及路面

5、滲水的問題1. 對下承層的處理及透層油的灑布(1) 下承層必須具有足夠的強度和剛度，具有良好的穩(wěn)定性。當下承層表面石粉等細料太多， 形成一層無縫隙的“浮料”層時，新灑乳液無法滲入下承層，起不到透層油連接兩層的作用，而且下承層表面光滑，使層間靜摩擦減小，在受水平應力時，就會產(chǎn)生滑動。(2) 面層與下承層之間的透層油灑布必須均勻徹底，鋪筑必須在乳化瀝青破乳后方可進行。透層油灑布不規(guī)范，如灑布溫度太低、乳液用量不夠及下承層清掃不干凈等，都會造成透層油起不到粘接作用的現(xiàn)象，最后導致推移。2. 瀝青混合料方面(1) 混合料偏細如果瀝青混凝土中粗骨料偏少，細集料偏多， 則粒料之間所產(chǎn)生的摩擦力就不大，當外

6、界水平應力大于粒料間的摩擦力時，瀝青混凝土就會產(chǎn)生裂縫。(2) 混合料孔隙率的控制混合料的孔隙率是施工中比較容易忽略的一個環(huán)節(jié)，孔隙率偏低， 投入使用后在高溫條件下，車輛行駛容易造成“泛油”現(xiàn)象，進而發(fā)展成為車轍、擁包、推移。孔隙率過大，在雨水及車輛的反復作用下，面層就容易冒漿、翻漿，進而發(fā)展為大面積的層間剝離、推移。(3) 回收粉代替礦粉混合料拌和時用回收粉代替礦粉是目前各成品料廠普通存在的一個現(xiàn)象， 回收粉本身親水系數(shù)較礦粉大， 雜質(zhì)較多， 用回收粉代替礦粉拌和的混合料， 水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性均會有所降低，影響路面使用壽命。3. 在兩層之間形成夾層(1) 當兩層油面之間，油面與下承層之間由

7、于未能及時施工或交叉施工而造成下承層表面受污染， 在鋪筑上層時也未能清掃干凈， 這樣在兩層之間就形成一個夾層， 阻礙了兩層之間的結合，導致接合不好。(2) 面層各層的施工必須提前了解天氣情況，確保瀝青混凝土攤鋪時天氣晴好，避免雨中施工。 如果遇雨必須停止攤鋪， 因為雨水會在面層層間產(chǎn)生隔斷， 使水氣存于層間不能粘接，通車后產(chǎn)生縱向推移。4. 面層混合料運輸、攤鋪、碾壓運輸、攤鋪對路面早期損壞的影響，筆者認為最大的因素是混合料離析的。粗集料過多的地方往往孔隙率大、瀝青含量低，極易加速水損壞，而細集料過多的地方往往孔隙率小，瀝青含量大， 極易加速車轍的行成， 在長時間重載作用下離析處就容易發(fā)生損壞

8、和推移。但離析作為現(xiàn)階段施工中不可避免的因素，筆者以為可在施工工藝上想辦法盡量減少離析，如混合料拌和站的設立應選擇在離施工現(xiàn)場較近的地區(qū)，采用大噸位自卸車裝料，攤鋪時選用性能較好的攤鋪機和多臺攤鋪機聯(lián)合作業(yè)的攤鋪方式，盡量減小單臺攤鋪機的攤鋪寬度，保持攤鋪機刮板輸送器和螺旋分料器均勻、穩(wěn)定地運輸供料等， 都減少混合料在運輸和攤鋪過程中的離析。碾壓是保證面層質(zhì)量的一道關鍵工序，對新鋪筑的瀝青混合料碾壓遍數(shù)不夠，達不到標準要求時， 瀝青混合料與下承層之間就沒有充分接觸， 兩層之間的接觸面變小， 層間的靜摩擦力也隨之減小。投入使用后， 路面在重載車輛的作用下容易擠壓變形，形成車轍，而碾壓不到位， 孔

9、隙率大， 水從孔隙進入路面結構層后，在車載長時間反復作用下，就會形成破損、推移等病害。5. 施工溫度的影響在瀝青混合料攤鋪、 碾壓中， 如果不能連續(xù)作業(yè)， 溫度散失太多， 瀝青在碾壓中已硬化，瀝青的粘接性已喪失，使上層路面與下層粘接不好，造成路面推移。6. 路面排水施工不當?shù)挠绊懍F(xiàn)今路面排水施工往往只重視路基、 路面表面水的排除， 而對路面結構層內(nèi)部的排水則很不重視， 甚至路面本身施工造成平整度差、 縱橫坡控制不好，導致個別路段積水嚴重，路面在飽水狀態(tài)下受載，造成路面早期冒漿，翻漿，甚至層間的剝離、推移。7. 瀝青混凝土路面滲水試驗檢測的控制根據(jù)新的部頒公路標準，滲水試驗已成為高速和一級公路的

10、必測項目，而對二級及二級以下公路卻未做規(guī)定。由于低等級公路的設計和施工控制水平較低，路面水損害反而比高等級公路更易于發(fā)生且破壞規(guī)模更大，故建議對低等級公路路面的特殊路段增加滲水檢測，從而使公路水損壞減少，延長使用壽命。預防措施根據(jù)以上對產(chǎn)生推移的分析，可采用如下方法進行預防：(1) 要經(jīng)過反復試驗論證，選取一個最科學、合理的施工配比，選用的粒料和瀝青要符合規(guī)范要求，(2) 在瀝青混凝土路面施工中，嚴格按施工規(guī)范執(zhí)行，尤其是對厚度的控制，要保證最薄的地方也達到設計要求，(3) 對于下承層或路基強度不夠而產(chǎn)生推移，可通過下承層與瀝青混凝土面層之間加設土工合成材料來解決；(4) 對透層的施工要嚴格控

11、制，從對下承層的清掃到乳液的撒布都要認真施工，讓透層油起到良好的粘結作用，(5) 對兩層油面之間污染造成夾層現(xiàn)象，可以通過灑布粘層油來解決：(6) 根據(jù)通車后路面情況及時做好養(yǎng)護工作：(7) 通過滲水試驗來檢測路面的壓實效果，避免路面結構有水而造成推移。瀝青混合料路面碾壓工藝的分析與研究(2005 年第八期 )發(fā)布日期： 2005-9-15 瀏覽次數(shù)： 1006瀝青混合料路面碾壓工藝的分析與研究(2005 年第八期 )Analysis and Research of Rolling Technology forAsphalt Mixture Pavement 長安大學工程機械學院張春燕/ZHA

12、NG Chunyan長安大學汽車學院馬其華/MA Qihua摘 要：碾壓是瀝青混合料路面施工中關鍵的一道工序， 碾壓結果的好壞直接影響著路面的質(zhì)量。 本文分析了目前瀝青路面施工中碾壓工藝中存在的幾種問題， 通過分析知碾壓對提高路面的平整度和壓實度有重要的作用。為保證瀝青路面的質(zhì)量 ,碾壓作業(yè)應按適當?shù)哪雺核俣取⒓皶r的碾壓溫度和合理的碾壓長度等準則進行。關鍵詞：瀝青混合料碾壓 工藝解決對策1引言碾壓是瀝青路面施工中的最后一道工序，是保證瀝青混凝土路面使用性能的關鍵部分，是良好路面質(zhì)量的最終體現(xiàn)。碾壓工藝的好壞直接影響到路面的質(zhì)量和實用性能，目前許多高速公路路面施工中缺少完善的碾壓工藝。為了提高平

13、整度、 壓實度而忽視了正確的碾壓工藝，在攤鋪較長路段后才開始碾壓，結果碾壓過程中易出現(xiàn)“推移”與“壓裂”等現(xiàn)象。在我國目前的高等級路面中，瀝青路面約占90，而所有這些瀝青路面在施工中的最后一道工序均是碾壓，碾壓工藝的好壞直接對路面的使用性能、使用品質(zhì)起著至關重要的作用。因此，瀝青路面的碾壓工藝對瀝青路面的施工有著非常重要的影響。2 問題的分析長期以來，傳統(tǒng)的觀點認為瀝青路面施工中攤鋪是關鍵，而碾壓是最簡單的一道工序。壓路機手只要遵循施工準則從低到高碾壓、從靜碾到振動、碾壓到要求的變數(shù)等就足夠了，往往忽視了碾壓溫度、碾壓時間、壓實度、平整度等，結果會出現(xiàn)欠壓、過壓等許多弊端。2.1碾壓銜接不及時

14、目前在我國常用的瀝青混合料鋪筑方式是將拌制好的熱混合料按路面的形狀和厚度均勻的攤鋪在已經(jīng)平整好的路基或路面基層上，分層攤鋪、 分層碾壓。 碾壓時溫度是一個關鍵的參數(shù)， 攤鋪出來的混合料應及時碾壓，如果碾壓不及時， 瀝青混合料將壓不實而影響到路面的壓實度；同時碾壓不及時還會出現(xiàn)混合料的推移。施工過程中， 由于空氣和碾壓成型的面層或基層溫度太低，使施工層上下表面的溫度迅速降低，瀝青的膠漿流動性減少，與下一層的粘結性減弱，而中間夾層的溫度仍舊很高（如圖 1）。所以碾壓時在力的作用下就會前后推移，結果就會出現(xiàn)“波浪”、“搓板”等現(xiàn)象，影響到平整度。這種溫度下的碾壓就是我們通常說的“碾壓溫度敏感區(qū)”。如

15、果這時壓路機手為了達到要求的平整度和壓實度而繼續(xù)碾壓，就會出現(xiàn)壓裂和壓酥的現(xiàn)象，也就是所謂的“熱裂縫”和“擁包” （如圖 2）。但也有些施工單位為了追求平整度而故意拖延碾壓時間。機手只等攤鋪出的混合料溫度降低， 降低到低于“碾壓溫度敏感區(qū)”時才開始作業(yè)，這樣在圖1 中施工層的夾層溫度也降低了， 就不會出現(xiàn)推移、 不會影響到平整度。但是由于溫度的降低，混合料開始結塊以致路面壓不實， 壓路機手為了達到要求的壓實度而增加碾壓遍數(shù)，直到圖 1 中的夾層壓不下去為止，這樣在攤鋪面層的表面就會出現(xiàn)“過壓”和“斑白”的現(xiàn)象（如圖3）。圖 3.中出現(xiàn)的“斑白”現(xiàn)象就是在溫度較低時仍在碾壓而將混合料壓碎導致的。

16、2.2 碾壓時不合理起振壓路機有靜碾、 振動和振蕩等幾種，目前路面施工中常用的有寶馬、英格索蘭、福格勒等振動壓路機， 并且一般噸位都在8 20t。在施工中許多壓路機機手為了提高壓實度對剛攤鋪出的混合料不靜碾而直接起振從低到高碾壓，這樣就會改變攤鋪出的混合料的級配，同時還會出現(xiàn)推移。攤鋪機攤鋪出的混合料，即使初壓密實度很高，也只能達到80 85,對于這種虛鋪系數(shù)很高的混合料直接用8 20t的振動壓路機起振碾壓，會使混合料中的骨料的排列發(fā)生改變，振動產(chǎn)生的力使大骨料顆粒下沉產(chǎn)生離析，進而使施工層靠近下一結構層的空隙率增大而影響結構層的結構強度。同樣，松散的混合料壓路機振動的沖擊力作用下會向前、后、

17、左、右四個方向移動，形成推移。所以一般情況下， 初壓時應讓壓路機先從低到高靜碾、再復壓時起振， 并且起振時第一遍應單向起振， 第二遍再雙向起振， 這樣不會因為改變混合料的排列而改變級配。其中值得一提的是： 靜碾除了不改變混合料的排列，保持原來的級配外， 還能減少施工層溫度的降低速度。 因為瀝青混合料是熱的不良導體，靜碾后的施工層表面較密實，基本上隔絕了空氣的對流， 減少了熱量的損失。 筆者曾做過試驗， 對初壓時靜碾和無靜碾的同一種混合料測量溫降，發(fā)現(xiàn)無靜碾的混合料平均一分鐘降45，而靜碾一遍的混合料同種環(huán)境條件下平均一分鐘降 12。所以這種初壓時靜碾一遍的作用還可以延緩碾壓時間、提高復壓溫度，

18、對提高路面壓實度有非常重要的作用。因此，碾壓時壓路機應合理起振。2.3 碾壓重疊不合理壓路機在碾壓時機手通常是從路緣到路肩依次碾壓，不重疊或重疊不夠。 一般情況下在有路緣石時， 壓路機可以從路緣開始都低到高依次碾壓，但在無路緣石時， 必須在離路面邊坡 30 50cm 處開始碾壓。 因為攤鋪出的混合料是松散的，是靠瀝青的膠漿性聯(lián)結在一起的，碾壓時瀝青混合料在力的作用下會向前后左右四個方向移動（如圖4）。前后左三個方向由于混合料瀝青的粘結作用，作用力會減小，移動會減弱。有路緣石時， 混合料向右方向上的力被路緣石限制而不會向右移動；無路緣石時， 右方無外力僅在瀝青粘結力的作用下不足以克服碾壓的外力，

19、而有很大的位移，結果會使碾壓處的混合料面積增加、厚度減小。因此，在無路緣石時應留有 30 50cm 不碾壓等到靜碾一遍后再碾壓此處，此時由于溫度的降低瀝青膠結力的加強可以減少混合料的推移。再就是碾壓時的重疊， 無論是靜碾還是起振碾壓， 碾壓時一定要重疊前次碾壓輪的1/31/2。振動碾壓時，壓實效率很高，每碾壓一遍壓實度增長很快。但振動壓路機的振源在輪的中心， 振動以波的形式傳播，在靠近振源處由于波的應力作用壓實度高，而遠離振源處壓實度相對降低（如圖 5 所示）。實驗表明：在碾壓過程中,不僅在鋼輪寬度范圍內(nèi)表現(xiàn)出接近輪沿處的壓實度逐漸減小，同時也發(fā)現(xiàn)與鋼輪相鄰的碾壓帶由于鋼輪碾壓過程的橫向推移，

20、使已壓實的鋪層在一定的區(qū)域內(nèi)壓實度降低了許多。因此，為了使路面壓實度均勻，碾壓時應重疊，重疊的寬度試驗表明為輪的1/3 1/2 最好。2.4 碾壓速度不合理和碾壓段長度選擇壓路機的振動壓實是利用振動器的高頻振動傳給被壓混合料，混合料中各種粒徑的骨料在振動狀態(tài)下克服顆粒的相互摩擦力，使小顆粒填充到大顆粒的孔隙中，排除空氣， 使混合料處于密實狀態(tài)。實驗表明：若使混合料處于振動狀態(tài)，壓路機經(jīng)過混合料時,需使其連續(xù)受迫振動 3 次以上， 否則達不到振實效果；又由于瀝青混合料本身具有較高的振動頻率，一般在 40Hz 以上，所以要求壓路機的最佳作業(yè)速度一般在4km/h 左右。碾壓速度的高低都會影響到路面的平整度。一般認為速度高了壓實功就會增大，壓實度就會提高，而事實并非如此，溫度高的瀝青混合料在高速度的壓路機輪子的沖擊下會產(chǎn)生推移、波浪、擁包等，嚴重影響了路面的平整度；而碾壓速度低又達不到壓實度的要求。因此，壓路機的速度要根據(jù)鋪筑材料、鋪筑厚度認真選擇。 除此之外， 還應注意到壓路機速度不均勻、急剎車和突然起動、 隨意停置和掉頭轉向、在已碾壓成型的路面上停置而不關閉振動裝置等都會引起路面推擁，影響路面的平整度。碾壓段長度的選擇要在壓路機最佳作業(yè)速度的條件下，根據(jù)混合料的初壓溫度、碾壓終了溫度、鋪層厚度和環(huán)境溫度等實際選擇。但要始終堅持的原則是