广西高速公路沥青路面典型病害调查及防治对策

赵艳纳 谢雨珊 孙一婵

摘要：结合2018年广西交通投资集团有限公司所辖高速公路路面性能调查分析和评定结果，文章提出目前广西沥青路面的主要病害形式，并从技术引导、原材料、施工控制、配合比设计、结构形式等方面提出针对性的防治对策。

关键词：广西;沥青路面;病害;防治

中图分类号：U418.6文献标识码：A D00：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.005

文章编号：1673-4874（2019）09-0016-02

0引言

随着广西高速公路“白加黑”的大力推广，目前广西交通投资集团有限公司所辖高速公路已基本为沥青路面，十年来，广西高速公路沥青路面发展迅速，但从建成的沥青路面运行情况来看，一些典型的早期破坏较多，这就大大降低了路面的舒适性，影响道路通行能力。基于此，本文结合2018年广西交通投资集团有限公司所辖高速公路路面性能调查分析的结果，找出目前广西高速公路沥青路面的主要病害，并多方面查找原因，提出针对性的解决措施，以期提高广西高速公路沥青路面建设质量，减少病害和养护成本，实现全寿命周期成本最优。

1广西高速公路沥青路面主要病害调查分析

调研组首先收集集团所辖高速公路的历年路况资料，初步确定检测内容和检测路段，并赴现场调查检测，包括钻芯、FWD测弯沉、检测车辙和路表构造深度，芯样取回进行材料试验，随后进行试验数据分析、力学模型分析，分析目前路面的主要病害。经过一年的调查分析，2018年广西交通投资集团有限公司所辖高速公路路面使用性能评定情况详见表1。

针对车辙问题，调研组对柳南路选取了12段不同车辙深度的沥青路面进行钻芯，检测了车辙路段的空隙率和级配，路面空隙和车辙深度的关系见图1。

由表1和图1可知：

（1）2018年检测的路面技术状况各分量中，除路面车辙和抗滑外，其余大部分项目各项指标均达到优等，意味着广西交通投资集团有限公司所辖高速公路总体运营质量较好。

（2）随着使用年限的增加，沥青路面PQI水平逐渐下降。2008年以前通车的项目，如百罗路、百隆路PCI不足90，2008年以后建成的高速公路PCI均在90以上，且通车时间越短路面状况越好。

（3）沥青路面车辙和抗滑性能不足是广西交通投资集团有限公司所辖高速公路沥青路面的主要病害。重载条件下长纵坡、大纵坡及弯道路段出现车辙的几率非常大。隧道路面抗滑性能下降严重。

（4）车辙的形成与路面残留孔隙率有很大关系。如表1所示，当路面残留空隙率<3%时，路面通车5-10年出现>10mm车辙的概率>80%;而当路面空隙率>3.5%时，路面通车10年出现车辙>15mm的概率为0%，因此路面残留空隙率对路面车辙深度具有重要的影响。

2 广西高速公路车辙和抗滑性能不足原因分析

2.1 广西高速公路沥青路面车辙原因分析

从广西交通投资集团有限公司承担的其中1000km沥青路面项目施工调查结果来看，广西沥青路面发生车辙的主要原因表现在技术、施工、管理等方面。

（1）主要原因：广西属于亚热带季风气候，在高温多雨环境中，沥青路面残留空隙率<3%是沥青路面发生车辙的主要原因，根据热胀冷缩的原理，由于温度较高造成集料及沥青的膨胀，如果沥青路面残留空隙率较小，不能容纳沥青膨胀填充的空隙，那么集料与集枓之间可能形成多余的沥青，沥青在集料之间形成润滑作用，沥青混合料的抗剪能力下降，沥青路面车辙发生.造成沥青路面残留空隙率<3%的主要原因是沥青混合料在关键筛孔4.75mm、2.36mm及0.075mm通过率偏高，沥青混合料级配偏细。

（2）技术方面的原因：广西的气候环境特点是高温且持续时间较长，但广西目前没有出台针对本地区特殊气候环境的沥青混合料设计、施工及检测评价车辙的方法（如高温地区应适当提高沥青指标及混合料空隙率等），而是简单地套用规范上的指标进行设计，缺少针对性。另外由于我国车辙评价方法和现场车辙相关性不高，对沥青混合料抗车辙设计指导性不强。

（3）施工方面的原因：沥青路面施工由于各种原因的影响，集料来源复杂，一般一个拌合站存在两个石场以上的集料，且级配穩定性差，这样就造成实际级配很难控制，与设计级配偏差较大，当实际级配与设计级配相比偏细较多时，路面发生车辙;沥青路面摊铺机性能较差，沥青混合料容易离析，造成粗集料集中的地方沥青路面渗水，细集料集中的地方沥青路面发生车辙.

（4）管理方面的原因：①沥青路面施工全过程的动态质量管理不足，调查发现同一条高速公路不同标段之间、同一标段不同时间施工段的施工质量控制都存在差异，这里面包括材料的变异、施工工艺的变异、现场施工质量管理的变异等造成路况质量的差异。②项目工期管理需要规范，调查发现赶工路段、工程收尾末期是管理意识、质量意识、人员管理、材料变异等方面隐患最多的时期，越到施工末期施工质量越不易控制，相应的路面车辙也较多。

2.2 广西高速公路沥青路面抗滑不足原因分析

（1）沥青路面构造深度较小

通过对沥青路面抗滑不足路面的构造深度来看，抗滑不足路面的构造深度偏小，路肩的构造深度为0.5-0.7mm，行车道的构造深度也为0.5-0.8mm，构造深度较小，是沥青路面抗滑不足的主要原因之一。构造深度较大的路面具有较好的抗滑性能。

（2）沥青路面使用较多的不耐磨的石灰岩集料

根据调查，路面泛白往往伴随着沥青路面抗滑不足，沥青路面泛白的路面也同时伴随着抗滑性能的不足，主要是石灰岩集料使用过多，石灰岩3-5mm的颗粒泛在沥青路面表面，表面有较多不耐磨的石灰岩，造成沥青路面抗滑性能下降。例如，室内抽提宜河路路肩上面层沥青后人工分离粗集料（>4.75mm）中的灰绿岩和石灰岩碎石，粗集料中石灰岩最大含量达13.5%;细集料2.36-4.75mm中石灰岩含量达57%-85%，上面层集料含大量石灰岩是宜河路路面抗滑性能迅速下降的主要原因。

（3）粗集料使用不耐磨的集料，或者粗集料的微观纹理不足

表面层使用不耐磨的集料极易造成集料被磨平或磨光沥青路面抗滑性能下降。集料的微观表面过于光滑，也是造成抗滑性能下降的一个原因。

3 主要路面病害防治对策

3.1广西沥青路面车辙防治对策

（1）建议建立广西地区沥青路面施工技术手册或者地方标准。包括沥青、集料等指标，沥青混合料级配，沥青混合料关键指标，沥青路面施工，沥青路面验收等指标，全过程指导沥青路面施工。

（2）使用更权威、更有效的方法评价沥青路面抗车辙能力，建议在日后新建高速公路沥青路面试验段评价时直接现场抽取试验段的芯样进行汉堡车辙试验来评价沥青路面的抗车辙能力，及时发现抗车辙能力不足的沥青混合料，避免沥青路面车辙的发生。

（3）优先选用改性沥青，其中上面层选用高温稳定性好、耐老化的材料，条件允许的情况下推荐采用SMA路面结构。

（4）加强施工中的过程管控，严格控制油石比，保证材料和施工的稳定性，从而保证沥青混合料级配的稳定性。

（5）鉴于广西地区高温多雨，有些项目工期较紧，难免出现赶工的情况，因此建议业主、建设单位要强化管理，严格监督施工单位，严禁雨天施工。

3.2 广西沥青路面抗滑不足针对性的防治对策

（1）表面层使用耐磨集料，上面层集料的压碎值≤18%，磨光值≥42。通过使用耐磨集料，避免集料被过早磨光或磨平.

（2）通过级配设计提高沥青路面的构造深度，建议上面层构造深度≥0.8mm。

（3）在上面层集料加工中，不要过分追求对集料的整形和加工，保留集料的棱角性以保证集料和轮胎之间的摩阻力，确保沥青路面抗滑性能良好;同时，上面层采用机制砂或者优质石屑.

（4）路面施工中要加强压实，保证沥青路面在运营过程中真实的构造深度。一些沥青路面虽然在验收过程中构造深度满足≥0.8mm的要求，但是这种构造深度是在压实不足的情況下获得的，不是真实的构造深度，在运营过程中由于车辙的荷载作用下构造深度逐渐变小或细集料上浮造成沥青路面抗滑不足。

（5）沥青混合料避免使用3-5mm的石灰岩，石灰岩在0-2.36mm以下才能使用，采用灰绿岩、玄武岩等硬质粗集料，粗集料占比应达70%以上。

4 结语

作为广西普遍采用的高速公路路面结构形式，沥青路面常见病害的产生有多方面的原因。经过对广西交通投资集团有限公司所辖沥青路面的调查，目前影响广西路面使用性能的主要病害是车辙和抗滑性能不足，针对这两个典型病害的原因分析，笔者从技术引导、原材料、施工控制、配合比设计、结构形式等方面提出一些针对性的预防和减少车辙与抗滑能力下降的措施。希望通过本文一些防治措施的探讨，能对减少广西沥青路面早期病害起到一定的积极作用。