２０１０年第３期　青海斟技　

沥青混凝土路面早期破坏及预防　

赵德成　

（青海第三路桥建设有限公司，青海西宁８１０００８）　

摘要：本文从路面设计、施工环节，分析了沥青混凝土路面早期破坏的原因，提出了相应的预防措施。　关键词：沥青混凝土路面；早期破坏原因；预防措施　

１　前言　

沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒　

适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简　

便、适宜于分期修建等优点，得到越来越广泛的应　用，我国高速公路绝大部分都采用沥青混凝土路面。　

随着国民经济快速发展，道路交通量日益增大，车辆　大型化且超载的现象严重，使公路路面而临着严峻考　

验。现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设　

计使用年限，常常在通车２～３年后便出现较为严重　的早期破坏现象。沥青混凝土路面早期破坏现象主要　

有：裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙、推移等，　这些病害极具普遍性和严重性，为公路工程质量通病　

之一。因此，研究沥青路面的早期破坏原因及预防措　施具有重要的现实意义。　

２沥青混凝土路面破坏的原因　

２．１路面设计方面　２．１．１路面下承层（基层）结构设计存在问题路面投　入使用后，交通量和超载车辆的增加是影响公路使用　

寿命的一个重要因素，这就要求下承层要有足够的强　

度和稳定性。现今路面下承层设计一般采用无机结合　粒料基层，无机结合粒料有水泥稳定类和石灰稳定类　

两大类。相比较而言，水泥稳定类具有早期强度形成　

快、强度高和稳定性好的特点，能够防止在高轴载交　通压力下造成的路面早期沉陷、开裂及引发的路面推　

移。石灰稳定类混合料则易造成路面早期破坏、路面　

推移等病害。　２．１．２沥青混合料设计前未进行性能的全面试验沥　

青混合料的性能应通过高温稳定性（车辙试验）、水稳　定性（冻融劈裂试验）、低温抗裂性（劈裂试验）三方面来　

综合体现，但现阶段路面设计中对混和料的要求往往　

仅强调其高温稳定性，对水稳定性（尤其是北方地区）　

和低温抗裂性却不作具体要求，而水损坏正是造成路　面早期破坏的一个重要原因。　２．１．３路面结构组合设计对路面各结构层的功能考虑　

板是用高压聚乙烯工程塑料制成的，板面两侧沿纵向　嵌有若干条不同断面形式的排水沟槽构成排水通道。　

芯板表面光滑、尺寸均一，并能耐酸碱、抗腐蚀。滤　

水外膜为绦纶无纺土工布，套在芯板外层，用来过滤　土体中排出的孔隙水，防止芯板排水通道被黏土堵　

塞，保证排水通畅。　３．６灰土挤密桩　灰土挤密桩（灰土桩）是利用打桩机或振动器将　

钢套管打入地基土层并随后拔出，在土中形成桩孔，　

然后在桩孔中分层填入石灰土，夯实而成灰土桩。与　

夯实、碾压等竖向加密方法不同，灰土挤密桩对土体　进行横向加密。施工中当套管打入地层时，管周地基　

土受到了较大的水平方向挤压作用，使管周一定范围　内的土体工程物理性质得到改善。成桩后石灰土与桩　

间土发生离子交换、凝硬反应等一系列物理化学反　

应，放出热量，体积膨胀，地基土密实等增加，压缩　

】０８　§Ｔ　性降低，湿陷性全部或部分消除，达到提高地基承载　

力的目的。该法无须挖出地基土，环保作用明显，而　且处理地基较深（最深可达１５ｍ），回填材料价格低　

廉，施工机械简单，施工工艺简便，是经济与技术效　

果都较好的一种地基处理方法。　

４结束语　软土地区的施工，路基作为路面工程的基础，对　

路面有支撑作用。路基在施工中的稳定性和建成后的　

剩余沉降、差异沉降是工程建设人员极为关注的问　题，而地基处理技术是解决该问题的主要手段，日前　

对软土地基处理的方法很多，重视路基工程的设计、　

施工以及养护管理，是保障公路安全、畅通、无病害　

的基本要求，应用时要因地制宜，结合所处路段的实　

际情况制订比较合理的方案，同时，应选择合适的检　

测手段对地基进行检测，确保工程施工质量。

　青海斟技　２０１０年第３期　

不周　道路整体强度和稳定性不足是引起沥青面层破　

坏的直接原因。设计时对路面各结构层的功能考虑不　

周，整体性能偏低，导致结构层底部弯拉疲劳应力大　于材料允许的疲劳应力，从而产生疲劳开裂或一次性　

的结构破坏。同时设计对各结构层之间的连接重视不　够，存在层间结合连续性和黏结性差的问题，进而引　

发路面的早期破坏，如路面裂缝、推移、水损害等。　

２．１．４设计年限内的累计当量轴次偏小路面厚度设　计的依据是设计年限内的累计当量轴次。一般将非标　

准车的轴次，换算成标准车轴载的当量轴次，最后用　

设计年限内的当量轴次，计算路面设计弯沉及结构厚　度。在非标准车换算至标准车轴载的过程中，各种车　

辆轴载都按相应的设计轴载来取值，实际车辆的轴载　

远大于设计轴载（大型货运车辆超载运输）。由当量　轴次的计算公式知，当量轴次与轴载比的４．３５次方成　

正比例，由此得知设计路面实际承受的当量轴次远远　大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次，　

所以新建沥青混凝土路面通车后在短期内便已达到设　

计年限内的累计当量轴次，由此导致了新建路面的早　期破坏。　

２．１．５　面层设计厚度不合理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。对车辆在公路上的不同位置进行受力分析　

可知，在车辆启动、制动处，纵坡较大的坡道以及合　

成坡度较大的弯道内侧，路面面层所受车辆的水平力　和垂直力的合力较大，较易产生剪切破坏。受“强基　

薄面”的影响，沥青混凝土面层厚度偏小，甚至采用　单层临界厚度，无法分担行车对路面的剪切作用，在　

交通量较大的情况下，这种强基薄面的结构极易形成　路面早期剪切破坏。　

２。２路面施工方面　

路面施工过程是其质量形成的关键环节。影响沥　青混凝土路面施工质量的因素主要是原材料选择及质　

量、面层、基层及相关联接层的施工。　２．２．１原材料质量缺陷由于我省高寒干旱，是典型　

的大陆性高原气候，冬季漫长而寒冷、夏季短暂而凉　

爽、太阳辐射强、昼夜温差大，要求沥青材料具有优　

良的黏结力、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，对沥青材料的性能也有了更高的要求。现阶段沥　青材料性能与地域环境、经济发展尚未完全相适应，　也是沥青混凝土路面早期破损的主要原因之一，推广　

应用改性沥青势在必行。　

目前我省路面基层以水泥稳定砂砾或水泥稳定碎　石为主，考虑经济因素就地取材，路面砂砾、碎石材　料质量波动较大，使得路面基层质量难以保证。从路　

面材料情况来看，主要问题是骨料的表面特性、形　状、磨耗值、级配不能满足使用要求，以及天然砂、　矿粉的质量难以保证，从而导致沥青混合料的内摩阻　

力和内聚力、黏结力下降，沥青路面极易发生早期破　

损。　２－２＿２面层施工方面存在的问题对原材料检验不严，　

对沥青混合料的配合比控制不够，特别是天然砂、矿　

粉和沥青用量不准，使沥青路面早期出现推移、油包、　松散、露骨、坑槽等。施工机械设备陈旧、不配套，　

使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整　

度等受到很大影响。沥青混合料加热温度过高，沥青　和矿料拌和时，沥青被矿料的高温灼焦，导致沥青老　

化，使路面强度不足，产生松散、坑槽等。　２．２．３基层施工存在的问题基层是承担面层传递的　车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系　

面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题：　

（１）基层、底基层表面清除不干净　

在铺筑上一结构层前，若表面的浮土、浮灰、浮　砂清除不干净，在雨水作用下，浮层细料变软被行车　

挤压造成的高压水流冲刷成浆，进而波及到沥青面层　表面。　

（２）基层标高控制不严　

由于基层标高不够，或基层养护不到位、过早通　

行车辆，导致的二次贴补薄加层和修补层与原基层无　法紧密连接，形成松散的软弱层，进而引起沥青层的　

网裂、松散、坑槽等破坏。因此，建议此补加层和修　

补层用沥青混合料代替。　２．２．４层间结合差　路面施工中对透层油、黏层油、　

下封层的作用重视不够，造成各结构层问连续性和黏　结性差。如透层油、黏层油质量不符合要求，工艺控　

制不严，洒布不均匀，计量不准、沥青用量不足、稠　

度不连续；下封层稀浆混合料差，施工工艺落后；基　

层清扫不净，残留浮土、碎石、油污等形成隔离层。　

３沥青混凝土路面早期破坏应采取的预防措施　

３．１　合理设计路面结构　３．１．１　选择适宜的沥青面层厚度沥青路面结构的承　载能力由半刚性材料层（基层和底基层）来承担，无　

§Ｔ】０９　２０１０年第３期　青海斟技　

须用增厚面层来提高承载能力；提高沥青路面使用性　

能也无须用厚的沥青面层，而是用优质沥青。沥青面　

层的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。较厚的沥青面层易导　

致车辙的产生。据资料分析，剪应力对路面的坡坏一　般在路面表层的５～８ｅｍ范同内，随着深度的增加，　

其破坏影响逐渐消失。所以沥青路面厚度控制在９～　

１２ｅｍ范围之内较为适宜。　３．１．２加强路面结构组合设计　同一项目路线地处不　

同的自然环境和气候条件，区段交通量组成和发展亦　

不尽相同，如果采用统一的路面结构方案，必将引起　

局部路面的早期破坏，这就要求对路面结构进行个性　化精细化的设计。在进行路面结构组合设计时，各结　

构层的强度必须符合标准要求，半刚性基层与沥青面　

层的模量比宜在１．５～３之间，基层与低基层的模量比　不宜大于３．０，低基层与土基的模量比宜在２．５～１２．５　

之间。严格控制各结构层低拉引力，加强层间结合和　

内外排水设计，保证层间应力传递均匀，从而形成整　体强度和稳定性。　

３．１．３加强沥青混合料的配合比设计沥青应选用具　

有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高黏　度的优质国产或进口沥青，在条件许可的情况下，采　

用改性沥青，以提高路面性能指标。集料应选用表面　

粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏　

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。　

沥青混合料的设计应采用较密实的级配，混合料级配　

决定沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂　性。路面表面特性和耐久性相互矛盾又相互制约，应　根据当地的气候条件和交通情况作具体分析，优化设　计，尽量互相兼顾。必要时对沥青混合料进行特殊配　

合比设计。　３．２沥青混凝土路面施工质量的控制　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，对施工全过程和每道工序的质量都要　

１１Ｏ　§Ｔ　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：　

３．２．１　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。　

３．２＿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　

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办法加　强基层顶面粗糙度。　

３．２．３严格透层油、黏层油、下封层施工在进行各　

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。对沥青面层间，必须洒布黏层油，黏　

层油应有较好的黏附性，脚踏有明显的黏附感，整个　

面层取芯后不易分离。对于设置稀浆封层作为下封　层，应严格控制混合料配合比和专用机械设备施工，　

实现层间结合与防水的双重作用。　３．２．４提高面层摊铺质量在摊铺混合料时，运距不　

能过远，摊铺温度应控制在１３０～１５０￣Ｅ为宜，摊铺厚　

度均匀，压实设备数量应配套，速度控制在２ｍ・ｍｉｎ。　左右，碾压遍数不能太少，以免混合料空隙过大；一　

般不能进行补料，尤其是下面层；基层雨后未干，不　

得摊铺，更不得冒雨摊铺；纵向、横向接缝应紧密、　平顺，各幅之间重叠的混合料应由人工铲走。在整个　

摊铺沥青混合料过程中，要及时处理离析等初期病　

害，确保现场沥青混合料摊铺质量。　

４结语　造成沥青混凝土路面早期破坏的主要原因有路面　

结构设计不合理、现场施工质量控制不严等，虽然不　

能彻底消除，但是可以通过精细化设计、加强现场管　理、提高施工质量等措施去预防，使其危害程度降到　

最低，从而延长沥青混凝土路面使用寿命。