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tiantian_333 - 2006/10/25 13:00:00

国省道沥青路面大修泛油问题成因及对策思考
怀化位于湖南省西南部，属“八山一水一分田”的山区。按照公路自然区划标准，怀化、湘西和贵州全境被划分为V3区，归属西南潮暖区的三西、贵州山地过湿区。年平均温度14～22℃，一月平均温度>0℃，年降水量1000～1400mm，全年多雨。按照《沥青路面施工及验收规范》中关于沥青路面施工的气候分区，最低月平均气温>0℃的广大长江中下游地区均属热区。
怀化垂直气候差异明显，其主要气候特征是温热湿润,严寒期短，夏热期不长，无霜期长，雨量丰沛,春夏多雨，秋冬少雨，光照夏丰冬少，季风显著,四季分明，为典型的中亚热带季风湿润山区气候。冬季日平均气温小于0℃的天数，一般年份都不足5天。地表水面发生结冰的日子，各地不足20天，整个冬季冷湿期长，严寒期短。
最近几年来，我市国省道每年都安排了50~80km油路大修工程，从竣工后第一个夏季的运行情况看，不同程度出现了路面泛油的早期病害。呈现出的特点是：北部县市路段重，南部地区线路轻；交通量大、重车多的线路严重，交通量小、重车少的线路轻微；车道中部集中，两侧轻；弯道内侧集中，而外侧不多。
在这几年我市大修工程逐步规范、质量不断向好的方向发展的背景下。随着全球气候变暖，夏季酷热高温天气的不断攀升和持续时间延长等因素的作用，沥青路面泛油问题已日益成为影响我市油路大修工程质量和形象的头号隐患。路面早期过度泛油不但严重影响了公路的外观形象，给养护造成困难，也为今后油路使用寿命和品质带来不可忽视的伤害。因此，本文拟对泛油问题的成因和对策做浅显的分析，借以抛砖引玉，引起全局对路面泛油问题的深度思考和关切，寻找一条既能保证油面顺利度暑、又能平安过冬的最佳的平衡点。
一、 沥青路面泛油问题的成因
油路泛油问题是一个与油路工程施工与生俱来、相伴相随的东西。正常路面在洒油过后，经过高温和行车碾压，适当的返油有利于油面的密实和提高平整度。也可以说这是沥青油面自我调整和渗透蔓延的正常发展。但是由于施工工艺不合理、程序操作不规范导致的路面大面积、集中过量的返油，则应该归于泛油的范畴，是一种沥青路面早期病害的表现。
我市近年来大修工程油面泛油我认为就是自然、人为等诸多因素综合作用的结果，总的概括为：油路施工本身缺陷的先天不足是内因，气候温度变化等自然因素是引发的诱导外因，交通量增长特别是超限车辆的泛滥是加剧的催化剂。具体来说就是：
（一）、我市洒油施工工艺本身缺陷是导致泛油的内在因素
一直以来，我市大修工程设计都是沿用的沥青表处3cm厚，层铺法施工。按规定是三油三砂，必须先油后砂法施工。过来虽然也强调采用先油后砂施工，但由于路基较窄、工艺繁杂、堵车时间长等原因，一直未能全面实行。施工中普遍采用的是先铺底层料，再洒两次油，铺撒嵌缝料、封面料的做法，说是层铺法，其实就相当于沥青贯入式施工工艺，只是贯入式的油面厚度一般要达到4～8cm。造成的结果就是层铺法的厚度，贯入式的工艺，透层油严格说是主层沥青被省掉了，转移到了原来的第二层油上面，相应的封层油也加重了，导致油面上部沥青比较集中，加上沥青对主骨料的裹附不全等因素，虽然整体看油石比合格，但实际上层的油石比是严重超标的，而下部油石比又偏低。尤其是一些采用“倒装法”施工，强调封层料粘结效果的油面施工工艺。
同时，由于过来我们洒油一直沿用A-140＃石油沥青，实际上取的是热区用油标号60～140＃的最高限。这样针入度指标较高，软化点相应降低，使得沥青在高温季节活性增强，易于泛出。
此外，由于预算定额的沥青用量较充分，而砂石材料数量不足，一些单位在施工中油砂没有打足。加上诸如洒油等待以致油温下降，初期保养不力等等施工过程中较难控制到位因素的影响。
（二）、气候变暖是直接诱发泛油的关键外部因素
近年来，从“厄尔尼诺”现象到“温室效应”这些耳熟能详的名词，全球气候突出的特点就是变暖，夏季热浪经常来袭，冬季暖冬不断发生。年平均、月平均气温与上世纪九十年代比有了不小的变化，特别是高温天气的发生更频繁，持续时间更长。据统计，我市7月为全年最热月，月平均气温在26.5～28.5℃，按候平均气温大于28℃为夏热期，全市平均累计天数30天左右。沥青路面作为一种粘结性的柔质路面，对温度的抵抗力、适应力十分有限。随着夏季气候温度的不断上升，地表温度实际上还远高于空气温度，道路沥青变得更加软化，易于渗透，并且随着温度的上升呈正比变化。所以我市在夏热期，雨水过后的高温天气一出现，极易引发路面泛油。
而相对的，冬天的气温由于温室效应衍生的暖冬现象，平均气温也有所增加。一月为全年最冷月，全市日平均气温几乎都在0℃以上，即使各地出现≤0℃的年份，其日数也在五天以下，持续时间很短，极端最低气温一般为-5℃。因此，夏季的极端高温和冬季的最低温度对于沥青路面适应冷热不均的变化是个严重的考验。而随着全球气候的变暖，实际上，对于冬天低温油面开裂的影响是一个缓解，而对于夏天油面的泛油却是切实在火上浇油。
（三）、交通量的持续快速增长特别是超载超限运输的严重泛滥提供了路面泛油的巨大外力能量。
随着国民经济的增长，交通运输事业蓬勃发展，超载超限运输在市场经济对利益最大化的极端追求下变得日益猖獗。相对于九十年代初期，我市国省道的年平均日交通流量将近翻了一番，而这其中，超限车辆等大吨位车辆的增长是个不容忽视的问题。高速行驶汽车的动能和超重载荷形成的强大的冲击力作用于路面，引起路面开裂、水泥路断板问题日益突出。同样的，油面作为一种柔性的直接的接触面，强度低，在荷载、动能的压榨和倾轧下，路面产生的变形也越大，夏天里软化的沥青特别是上层油石比偏大的多余部分沥青在油面的变形中极易被挤压溢出，并且随荷载等因素增大而加剧，造成泛油。
二、 我市南北部县市油面泛油发展不平衡问题的成因分析
我市南北纵贯近300公里，区内所属县市无论是气候、经济、交通状况等都不近相同，表现在油路大修工程的泛油问题也并不相同，突出表现就是北部重，南部轻。但是，也要看到，几年前，南部曾经是毫无泛油之虞，近年来泛油问题也变得明显起来。如去年靖州双合油路大修工程其中的一段。分析原因，我认为也还是如上分析的几个方面，只是各地的具体情况不同而产生差异的结果。主要有3点：
1、交通量发展不平衡。我市经济、社会、人口发展一直就是北强南弱。同时，过境车辆的主要通道也集中于北部县市，如319、320、209国道，S223线等重要线路都贯穿其中。同样是209国道，怀麻段的年均日交通量有2330辆，通道以南段就只有785辆，更不用说G319、S223线年均日交通量3041辆的流量了。这里，更值得一提的还是超限车辆的情况，北部的辰溪、沅陵、鹤城等都是重要的原材料、建材产地或过境要道，超限情况也要严重许多。这些带有深刻地域特征的因素也是我市公路养护、建设、管理引人注意的“路情”。
2、气候温度的差异。全市历年平均气温16.3℃～17.2℃范围，各地温差1℃左右，夏季温度相差3℃左右。在地域分布上，西部麻阳县境内气温较高，南部通道县内气温偏低；冬春两季，南部气温稍高于北部，夏秋季节，北部气温稍高于南部。每年6月中下旬至8月中下旬这段时间内,若以侯平均气温大于28℃为夏热期,则我区北部沅陵,辰溪,麻阳等县为35天左右,最长的年份有60天,中部芷江、怀化、洪江等县市为20天左右,最长的年份有50天,南部通道等县只有15天左右,可见高温天气持续的时间上南北差异还是比较明显的。
3、洒油施工工艺的差异。说到洒油工艺，全市自然以靖州局、洪江局最为讲究。靖州局以经验的“倒装法”、油砂足、初期养护而著称，洪江局则在借鉴靖州经验的基础上，力推先油后砂、三油三砂工艺。而北部县市则不同程度有一定差距。首先表现在油砂用量上较少些，或者说是浪费多些，材料规格、级配均匀程度有差距；2是在施工过程中，受堵车等外部因素的干扰影响大，撒砂的均匀和整平、饱满上不及南边，均匀性不足。3是初期保养力度不到位。比起靖州初期养护要保养7天左右，北部以往做得不够，油砂浪费主要是封面料散失情况更严重。当然，近年来，随着各县市的经验交流和互通，施工工艺的差异已经变得不明显了，剩下的只是熟练操作、严格执行的问题了。
因此，如何因地制宜，因势利导，在我市国省道油路大修工程中探索一条质量与经济相协调，既能提高油面高温稳定性，又能确保低温抗裂性能的洒油规范、工艺显得尤为必要和急迫。
三、 对泛油问题的几点建议
（一）、治本之道
一是重点线路推行洒油下封+拌和摊铺工艺。采用拌和法施工，不但使我市的油路大修达到一个新的高度，提升路面品质，保证路面质量。同时也可以大大缩短洒油施工阻车时间，根除阻车的纠纷和不良影响。二是尽可能推行先油后砂、三油三砂法施工。在增加不多的人工费和沥青用量的基础上，即可以实现下封透层油。相对于级配碎石基层，水泥稳定碎石基层结构内部更加致密，强度更高，特别是表面板结密实、平整光滑。同时，水稳基层也更容易产生开裂等病害，引起渗水、透水。因此，在柔性的沥青路面和半刚性的基层间洒一层透层油，不但起到缓冲的作用，加强粘结效果。还可以缓解基层裂缝的反射，大大加强封水效果。同时，对于两油三砂工艺上层过于集中的沥青达到分摊洒布，使得油石比例趋于均匀，合理。
(二)、治标之法
1、降低洒油沥青标号。按照《沥青路面施工及验收规范》的规定，热区沥青标号的标准选择范围是A-60、A-100、A-140。过来我们一直沿用的是140＃沥青，这在热区洒油沥青标号的选择是高限。

中轻交通道路石油沥青性能比较
标号 指标 针入度 （25℃，100g，5s） 延度（25℃，5cm/min）不小于（cm） 软化点 （环球法，℃）
A-140 120～160 100 38～48
A-100甲 90～120 90 42～52
差别比较 较大 不大 较大
从上表可以看出，100＃沥青相对140＃沥青具有更好的高温稳定性，而代表低温抗裂性能的延度指标相差不大。随着冬天气温的升高，这些年来，油面低温开裂的情况比较少见。同时，我们拌和采用了100＃沥青（油石比小于表处的层铺法），不但没有泛油，冬天也无开裂。这样沥青不用掺配，操作简便，工艺更简单。当然，对于像雪峰山、南部通道的山区等常年潮湿、地下水丰富的地方，还是要区别对待。重要的是，标号的降低也不是一步到位的，可以先降几个等级铺筑几段试验路段进行观察对比。
2、减少沥青用量。近几年来，实际上我们已经在做了。从最初的4.4～4.0Kg减少到了3.4Kg～4.0Kg的用量，但是泛油问题还是没有根本解决。因为关键并不是少用沥青，而在于要控制一个最佳的油石比例并使得油面的上下层油石比例均匀。同时一味的减少用油量也是一把双刃剑，一方面油少了，泛不出来了。但另一方面，低于标准用油量造成的沥青对油砂的裹附不全对油路的长期使用的耐久性和抗水性是有影响的。所以应该要结合标号的降低试验一个最佳的油石比，用以确定最佳的沥青用量和油砂用量。
3、改进洒油施工工艺。即使一些不具备先油后砂法施工的路段，在先砂后油的施工中，也是有许多可以改进的地方，比如说靖州的经验，保证油砂的规格、质量和充足用量；加大初期养护力度；加强洒油调度，合理错开洒油时间，避免集中的洒油高峰；加强工地的各项施工准备，衔接高温油车到达工地的时间，减少等待，确保洒油温度，而这一点对于采用较稠的沥青又更重要。
4、外部治理、绿化的综合效应。当前，正在全国开展的取缔超载超限运输工作的顺利推进，给公路彻底减负，无疑会为我们油路的施工和养护创造良好的外围环境；在日常的养护中，加大公路沿线绿化的力度，保证行道树木的良好生长，构建绿色的林荫大道和通行走廊，也能对油路起到较好的保护作用。

LT19710603 - 2008/3/3 0:00:00

谢谢!

LT19710603 - 2008/6/7 16:18:00

谢谢!

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