【摘要】 目前我国沥青混凝土路面的质量问题凸显，早期破坏非常突出，这不仅使得道路正常维修期大大提前，直接影响了交通，也增大了养护管理资金的投入。本文将围绕施工过程中最常见的几种破坏形式进行阐述，并结合工程实际分析其破坏原因。
【关键词】 早期破坏介绍 类型及原因分析
1. 沥青混凝土路面的早期破坏
根据相关沥青规范的条文，我国城市道路沥青路面的设计使用寿命一般为10～20年，如果通车1～3年内就发生严重病害和较大面积损坏，可视为早期破坏。
2.沥青混凝土路面早期破坏调查
从沥青混凝土路面早期破坏类型来看，主要破坏形式有：唧浆、网裂、坑塘、松散；车辙、拥包、推移；泛油、磨光、表面石料飞离、表面沥青膜剥离；石料压碎；纵横缝；沉陷；桥面铺装层推移。
3.沥青混凝土路面早期破坏类型和原因分析
现就施工过程中最常见的早期破坏类型：水破坏、离析破坏、变形破坏、下承层引起的破坏（裂缝型）进行阐述；
3.1水破坏
沥青路面的水破坏现象十分普遍，实际上使用一年以上的城市沥青路面都产生了程度不同的水破坏。水破坏来得快、性质最为严重，因此它是路基路面的大敌，是路基路面的主要破坏类型。每年5、6月份的雨季是沥青混凝土路面出现破坏最为突出的时期，原因就是水破坏。空隙率对水破坏是有影响的，在中等空隙率下（达到8%左右时），水很容易滲透到沥青混合料中，既不能很快蒸发，又不能很快排除，水作用力是非常巨大的，我们可以把空隙看成一个封闭的压力罐，水动力作用力就相当于压力罐中的压力，压力会造成膨胀变形甚至爆炸开裂。因此，水动力一则可以造成空隙的扩大变形，二则造成空隙内形成裂纹，形成水向四周渗透的通道。水动力作用力对混合料力学行为的影响是双重的： 一是直接的力作用，作用力越大，空隙越容易应变开裂；二是沥青粘度将随水动力压力增大而以指数倍数增加，即沥青变脆，抗裂能力下降。正常情况下，集料本事被沥青膜包裹封闭的，水分是不能穿透沥青膜。但在沥青膜形成了裂纹哪怕是肉眼看不见的细小裂纹 ，裂纹成了水分浸入沥青集料界面的通道，从而导致了水破坏，这种裂纹的成因有如下几种：（一）温度应力，尤其在温度急剧变化时形成不均匀收缩裂纹，这是难以避免的，这就解释了在夏天的暴雨后沥青路面会很容易出现破坏的现象。（二）沥青混合料在拌合和运输及施工过程中由于质量控制不严产生的离析问题是引起水损害的另一个原因。
3.2离析破坏
离析分温度离析与级配离析：（1）温度离析一般在运输和卸料过程中产生的，由于产生不均匀温度流失，导致混合料内部形成温度差异而形成离析，混合料卸到摊铺机料斗中以后，中间的混合料进入摊铺机的速度快，两边的混合料可能会停留相当时间，直至两侧的挡板立起时才将混合料折向中间，这期间，两侧的混合料温度降低比中间部分的混合料低得多。温度离析的直接结果是低温混合料不能摊铺压实造成摊铺表面的不平整，冷却后结块造成碾压裂纹，压实不匀造成比较大的空隙率。（2）级配离析是由于拌合不匀而形成的粗细集料分布不均及沥青含量分布不均，使得局部混合料偏离了设计级配，摊铺机的螺旋拨料器在向两侧拨料时也会产生离析，在加长的接头部位，如果调整不好，往往会有一个不平顺的坎，摊铺的混合料在此处离析，摊铺机的摊铺宽度越长，离析越严重。粗集料过多的部位则沥青含量不够而抗裂能力与抗疲劳性差，此外也易形成较大的空隙率和表面构造深度，从而造成松散坑槽等早期破坏。细集料过多的部位则往往沥青含量太高，空隙率和表面构造深度太小，从而容易形成泛油及变形缺陷。措施：尽量减少一台摊铺机的摊铺宽度；严格控制混合料的摊铺温度，在气温偏低时尽量取设计的上限；摊铺机采用大直径、低转速的螺旋输料器摊铺机，降低螺旋输料器的高度，并使混合料的高度超过螺旋输料器（即埋满输料器），这样可以抬高螺旋输料器的输送率，降低转速是为了减少物料颗粒之间的惯性差异，同时因为输料器埋入混合料中，可以对物料实现二次搅拌，降低前期离析程度；两侧混合料高度始终保持熨平板的2/3高度位置，输料器向两侧沿整个断面挤出集料时，不至于向下或向上倾堆，这样可以减少不同位置的横向离析和集料上下滚动产生的纵向离析，螺旋送料器不暴露在外也不至于由于上抛而产生的面层离析；调整螺旋送料器前面的挡板下沿的离地间隙，减少粒料向下承层滚落的机会，减少摊铺上下部分离析。在摊铺前对熨平板的预热一定要达到尽可能高的温度，否侧，热料很容易粘附在熨平板上，形成拖痕。在施工中，人工只能对表面的离析做补救处理，但内部的离析无法处理。所以在摊铺机械的管理上一定要安排经验丰富、责任心强的人紧盯现场。
3.3 变形破坏
变形破坏主要有车辙和壅包两种。从复合材料的角度看，沥青混合料是一种多相复合材料，沥青是多相复合材料中唯一的连续相，其它的材料皆为分散相，所以沥青是多相复合材料的基体材料，从力学的角度分析，沥青混合料是一种典型的粘弹性材料。根据沥青混合料的粘弹性宏观力学与微观力学行为分析沥青路面的变形破坏。混合料由沥青和集料组成：集料粒子起功能性作用，沥青起结构性作用。由于沥青的高温抗压性能较低，尤其在高温条件下，高温软化会导致路面承载力大幅下降，因此产生车辙变形等破坏，这就要求与车轮直接接触的上面层为嵌挤结构，对于嵌挤结构中的集料不仅起到耐磨和刚度的功能性作用，它还承担混合料大部分压应力及剪应力的结构性作用。根据粘弹性力学原理，高温和重载是路面变形的两个环境因素，沥青粘度随温度升高呈非线性指数倍数降低，因此路面的变形也将随温度升高成指数倍数增大。但是荷载对路面变形的影响比温度影响更复杂。荷载对路面的影响有五部分构成：（1）荷载越大，沥青路面的蠕变速率及蠕变量就越大，不可回复的蠕变量（永久变形）也更大；（2）载荷应力降低了沥青路面本身抵抗变形的能力，使变形更容易产生或增大；（3）沥青因粘弹性滞后耗散能而产生“滞后加热”现象，造成温度升高，粘性降低，变形量增大。其产生的热量与应力是平方关系，即荷载增加1倍，路面破坏会成倍增加，可见超载对路面的破坏是多么可怕。（4）根据动态粘弹性力学原理，行车频率与荷载一样，“滞后特性”耗散能造成沥青路面温度升高，路面抵抗变形的能力随交通量的增加而降低，交通量的增加会加速蠕变疲劳，降低路面的寿命。（5）行车速度越慢，蠕变时间越长，更容易形成不可回复的蠕变变形，这就是为什么在道口红绿灯车辆等候区位置的车辙都比较明显。
解决车辙变形缺陷，一要控制超载行为，二则要提高沥青混合料本身的抗变形能力。根据粘弹性力学原理，提高沥青混合料抗变形能力只有提高材料学参数（粘度、模量、蠕变强度）来实现，采用堆砌嵌挤级配的集料（SMA），协调匹配好各层沥青级配结构。沥青混合料的级配、沥青用量、结构层次都是在特定条件下土生土长、不断完善的，在采用设计指标时绝对不能照搬规范，要结合工程当地的气候条件与交通量进行分析。在条件允许的情况下，可以多做一些结构层和级配设计做试验路段。有了好的设计做保证，还要精心细致施工，目标配合比和生产配合比应有一致的矿料级配曲线，认真不走样的按生产配合比进行拌合、摊铺和碾压。
3.4下承层引起的破坏（裂缝型）
裂缝的成因主要是地基沉降，路基的压实度不足，基层水稳或混凝土的裂缝反射到沥青路面上。裂缝产生后，雨水从裂缝进入，滞留在裂缝里很难排走，积聚在混凝土和沥青之间，加大了水破坏。
对出现的小面积裂缝，在不处理路基的情况下只能对路面的裂缝进行封堵，最好选择SP高弹密封膏（SP高弹密封膏的性能优于乳化沥青）进行灌缝处理，因为这样可以保持裂缝不会再开裂，最大限度的减少雨水进入裂缝中。具体处理方法为：
（1）清理裂缝：建议采用小型手持清缝机进行吹缝处理，保持裂缝及其两侧路表面干净，干燥后方可进行灌缝施工；
（2）灌缝枪装料、加压：将SP高弹密封膏装满专用的灌缝枪，将压力枪头对准裂缝中央。对灌缝枪进行人工加压；
（3）灌缝：从裂缝的一端开始灌注，当缝中有少量SP密封膏溢出时再向前移动，如此徐徐前进。若裂缝宽度小于3cm，则直接用SP高弹密封膏修补裂缝，若裂缝宽度大于3cm，可先在缝中填加筛好的石屑或细砂，然后再灌入乳化沥青或SP高弹密封膏。对于大面积的裂缝（含网裂）要采用乳化沥青稀浆封层进行处理，封层厚度为3～6cm。
4.结语
沥青路面早期破坏，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用联系紧密。要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病，延长沥青路面的使用周期，提高投资效益，需要设计、施工以及養护管理各方主体，按照行业规范标准，结合工程实际，各负其责，分头把关。
参考文献
1 《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004，人民交通出版社.
2 刘立新著的沥青混合料粘弹性力学及材料原理.