浅析寒冷地区市政沥青路面早期病害的预防措施

【摘 要】在我国，沥青路面是寒冷地区的主要路面形式，沥青路面在常年累月的使用过程中，难免会出现裂缝、松散、车辙、坑槽、脱皮等早期路面病害，对于公路的安全使用有着重大的影响。下面本文对寒冷地区市政沥青路面早期病害的预防措施进行了探讨。

【关键词】沥青；裂缝；病害

一、前言

沥青路面因具有优越的路用性能而广泛应用。它作为一种无接缝的连续式路面，具有足够的力学强度，能适应各种行车荷载，且行车平稳、舒适、噪音低以及便于维修等优点。沥青路面是外露于自然环境中的结构物，环境因素对路面性能的影响较大，由于我国幅员辽阔，南北、东西气候特征存在明显的差别，沥青路面是寒冷地区的主要路面形式，但由于寒冷地区具有低温、日温差大的典型特征，沥青路面使用不久便产生了各种形式的病害，其使用寿命也比一般地区短。另外，随着我国公路交通量的不断增长和重载车的增加，很多公路沥青路面未达到设计使用年限就出现一些早期损坏，如路面坑槽、开裂、泛油、龟裂、剥落、车辙等现象，有的公路甚至当年通车即发生了病害，这些路面病害的出现，不仅影响道路的使用质量，带来较大的交通安全隐患，也增大了养护管理资金的投入和不良的社会影响。因此重视沥青路面的病害，及时分析产生的原因并采取对应的措施，对于延长公路使用寿命，降低养护成本有着重要的意义。

二、寒冷地区市政沥青路面早期病害预防措施

1、裂缝

裂缝是沥青路面的一种主要破坏形式，且裂缝的出现往往是路面损害急剧增加的开始。沥青路面常出现的裂缝有纵向、横向和龟裂等多种形式。1） 纵向裂缝。纵向裂缝多发生在山区，是由于路基产生不均匀位移或者沉降导致。2） 横向裂缝。横向裂缝的产生原因大致分为三种。一种是由于反向性导致的裂缝，一种是由于温度变化导致的收缩裂缝，第三种是拉裂性的裂缝。3） 龟裂。龟裂和网裂一般都是属于小面积病害的范畴。主要是因为沥青路面在过载车辆的反复作用之下，严重地受到温度应力的作用，进而导致沥青老化，最终产生路面松散和开裂。

2、泛油

泛油多发生在夏季高温季节，是由于面层油石比过大，含油量过高而形成的。路面泛油会造成三种直接后果：一是路面滑溜，对行车安全构成严重威胁，特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高，而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低，直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变，上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大，中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通，路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层，甚至击穿上面层，形成水损害。

3、推移拥包

有的沥青路面第一年建成，当年或第二年就出现部分推移和拥包。原因有：（1）沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低，矿料级配不良，细料偏多，致使面层材料自身的高温抗剪强度不足，在行车作用下产生拥包。（2）基层局部含水量过大，水分滞留于基层，或基层浮土过多，或透层沥青洒布不合要求等原因，影响面层和基层之间的结合，在行车水平力的作用下，使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形。（3）由于基层局部强度不足或水稳性不好，使基层松软在行车作用下，形成局部拥包。

4、坑槽

坑槽是沥青路面的典型病害，严重影响路面的平整度和行车的舒适性。路面坑槽主要是由于路面与基层粘结不牢；路面严重龟裂养护不及时，随着雨水的下渗造成路面面层破损；因路面基层强度不足造成基层破损而产生的路面坑槽。

5、水损害

沥青路面在水的作用下，沥青会逐渐丧失与集料的粘结力，从集料表面脱落，并在车辆的作用下使沥青面层呈松散状态，以至集料从路面脱落形成坑槽。常见的水损害破坏形式主要有以下几种卿浆，松散，坑槽。

三、寒冷地区沥青路面早期病害预防措施

1、加强设计方面的预防

（1）沥青混合料级配设计应以沥青混凝土为主。沥青面层的厚度设计应结合项目的实际，从路面建设和使用期的建设和养护成本进行全寿命期分析和测算，合理确定路面各结构层厚度，保证路面良好的使用性能。（2）完善路面的防水设计。首先应迅速排除表面水，防止积水渗入下层，要求路拱和表面平整度符合规定，路表不得积水；其次，为防止面层渗水滞留基层表面，而使基层被浸软，在基层上做封层或透层，能够达到即使有水渗入也能及时沿基层表面的路拱排出的效果；第三面层材料应选择能耐荷载与水分复合作用的材料；第四设置排水层（垫层），既能排水，也能隔断毛细水，使上升的毛细水也能及时排出。因此，此垫层或下基层应有排除上、下两方来水的作用，应用透水材料；第五各层的强度自上而下逐渐减小，层次较多，虽受力情况较合理，但不同材料过多的层次将会给施工工艺及材料制备带来较大困难，因此，一般层次不宜过多，层间应尽量连续。（3）马歇尔配合比设计时应兼顾抗滑性能、耐久性（水损害：浸水残留稳定度、冻融劈裂强度，浸水飞散损失试验）、高温抗永久变形能力（60℃浸水、不浸水动稳定度试验）等。实践证明经过改进的混合料耐久性得到一定程度的改善。

2、加强集料控制

（1）粗集料含量多且分布均匀时，由于大粒径颗粒是荷载传递的主要路径，所以这样能够使得材料受力比较均匀。但是当粗骨料增加到一定量时，压实就变得困难，而且在摊铺过程中很容易发生离析现象，并埋下路面早期破坏的隐患。（2）增加 4.75mm-13.2mm中间骨料的含量，对于改善摊铺后路面表面功能是有积极影响的。（3）矿粉是集料中最细的部分，由于矿粉的颗粒细小，所以其比表面积很大，这使得矿粉在沥青混合料中很容易与沥青结合形成较细级的沥青胶浆。研究表明，在高温试验中加入矿粉的沥青胶浆的劲度比原油沥青高出约3倍，在常温和低温的试验中，也表现出沥青胶浆的劲度比原油沥青高3.0倍一3.7倍。矿粉不足会降低沥青混合料的力学强度，但用量过多又会降低耐久性，大量工程实践表明，用于上面层的密级配沥青混凝土矿粉用量以不超过8%为宜，粉胶比则在1左右浮动。

3、加强施工预防

施工质量是诱发沥青路面出现早期破坏的主要因素，所以为防止路面早期破坏，要采取一些措施来保证施工质量，主要包括以下几点：（1）重视并协调道路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标，特别处理好平整度与压实度的关系。不能过分追求平整度而牺牲压实度，而是要在保证压实度的基础上追求平整度。（2）对于路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料，对于水泥稳定类材料，要严格按配合比要求控制水泥剂量及含水量，保证路面基层设计厚度及顶面标高，洒水碾压至要求密实度，保证基层表面平整度，严格控制施工质量。同时要重视半刚性基层的养护，防止反射裂缝的出现。（3）掌握好沥青混合料摊铺厚度，严格按碾压操作规程作业。保证沥青混凝土质量充分地密实，搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路表水渗入路基。另外对于边角及有障碍物碾压不到的部位，要使用热墩锤、热烙铁或平板震动夯实。（4）保证现场试验数据的完整和准确，杜绝弄虚作假。特别是沥青材料、砂石料的试验数据，必须做到抽样合理，数据真实，保证沥青路面材料的路用性能。对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控，防止不均匀沉降影响沥青路面的使用性能。

总之，沥青路面在我国的公路建设中占有的比例越来越大，沥青路面具有很多优良的优点，但也存在着不少的缺点，特别在寒冷地区，我们要注意沥青里面早期的病害，从设计、施工、集料等方面加强对沥青路面早期病害的防治。

参考文献：

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[2]热孜万古丽・沙塔尔，沥青路面低温开裂问题的探讨，石油沥青，2008，（01）.

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