论高速公路沥青路面常见病害及防治对策

摘要：随着我国经济的发展，公路交通量显著增大，交通渠化以及重载和超载现象日益突出；同时人们对沥青路面的舒适性、安全性和耐久性有了更高的期望，这对沥青路面提出了越来越严格的要求。部分沥青路面的建设水平并不如人意，甚至发生了通车头几年就不得不大规模维修车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏的现象。如何预防高速公路的早期损坏是公路领域一个重要的研究课题，文中针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理，提出防治病害产生的建议，并给出其整治方法。

关键词：沥青路面；病害；防治;对策

高速公路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，因此获得越来越广泛的应用。在高速公路的建设中，我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。随着国民经济快速、协调发展，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，使公路路面面临严峻的考验。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 年便出现了较为严重的早期破损现象。研究高速公路沥青路面病害的成因与防治对策对于当前公路建设与管理有重要的意义。

一、 高速公路沥青路面早期破坏的原因

高速公路沥青路面的设计使用寿命为15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。对我国高速公路沥青路面发生的早期破坏类型归纳为：

1.水损坏。所谓水损坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象， 沥青路面在水的作用下，沥青逐渐丧失与矿料的粘结力， 从矿料表面脱落， 并在车辆的作用下， 沥青面层呈现松散状态， 以致集料从路面脱落， 它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水损坏现象表现为： 松散、网裂、坑洞、唧浆、辙槽等

2.裂缝。路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一，它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面破坏。其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。

3. 龟裂。龟裂又称网裂，通常是由于路面整体强度不足，基层软化，稳定性不良其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝，逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝等原因引起的，沥青路面老化变脆，也会发展成网状裂缝。一般多发生在行车道轮迹形成龟裂。主要由路面结构强度不足引起。这种病害在我国早期修建的高速公路上较为普遍。

4.车辙。变形车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽，表现为沿行车带出现横向高差，主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足，使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起；另外，重载或超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

5.波浪。主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差，导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用；在纵坡段，由于高温的原因也会出现这种病害。

6.坑槽。主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。另外基层局部强度不足，在行车作用下也易产生坑槽。是由龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果。

7. 沉陷。一般是由基层局部成形不足，强度不够，在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基（高填方地段）不均匀沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基压实度不足引起，特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现

二、高速公路沥青路面早期病害预防对策

1.加强反超限运输管理，并加强日常护理

近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，超限超载车辆非常严重，直接影响到公路的使用年限。因此，应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求，加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查，强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏，延长公路使用年限。认真贯彻“预防为主、防治结合”的方针，加强科学研究，建立路面养护管理系统，对路况进行跟踪观测，及时采取预防措施，消除隐患，发现问题，应及时处治，以免进一步酿成大的病害。同时，应加强对路面病害处治方法的研究，以不断提高路面养护质量。

2.在施工过程中注意温差

在《公路沥青路面施工技术规范》中，规定了沥青混合料的碾压温度，以保证在适当的温度下，沥青混合料能够压实到规定的密度。事实上，规范规定压实度的本质是保证沥青混合料的施工和易性，使其具有可压实性。很明显，规范没有按沥青混合料的级配类型、碾压层厚、沥青性质和施工环境温度等因素分类制定，需要在施工过程中根据项目情况具体分析。不同标号的沥青在粘度相同时的温度不同；不同级配类型的混合料施工和易性不同；不同季节，下承层温度和气温不同，会明显地影响混合料的散热速率。不同温度下或相同温度下沥青的粘度是影响压实难易程度的重要因素，因此，直接针对沥青粘度进行施工温度控制是最有效的途径。当前，改性沥青被广泛应用，改性剂使沥青的针入度软化点均有提高，甚至沥青抗剥落剂的加入也会使常规摊铺温度下的混合粘度提高。

3.增强结构排水

对于多雨湿热地区水损坏应高度重视。在结构组合上应增强结构排水，可在基层顶面增设防水层（下封层不易做好），有条件的可在下面层及半刚性基层间增设沥青处治碎石排水基层。同时，在土路肩做好配套的纵、横向排水设施。这样，既可将由路表渗入的雨水及时排出路面，又可防止雨水进一步下渗而冲刷半刚性路面基层。对表面层可掺加适量的沥青抗剥落剂，以加大沥青与骨料的粘结力，提高上面层的水稳性。

4.合理确定沥青路面结构，选择适合的材料

合理确定沥青路面结构，沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青，精选矿料，准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料，控制沥青用量，保证沥青混合料性能优良，均可有效减少裂缝。

5.严格控制施工质量

施工质量控制不严，早期破损必然出现。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，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几方面：

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，必要时对混合料进行特殊配合比设计。

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，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。

③ 合理洒布透层油、粘层油。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，透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时，应保持稳定的车速和喷洒量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布2m3/1,000m2 的石屑或粗砂，用8T 钢筒式压路机稳压一遍，将多余的浮料扫走。

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℃、50℃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，以免混合料孔隙过大；一般不能进行补料，尤其是下面层；基层雨后潮湿未干，不得摊铺，更不得冒雨摊铺；纵向、横向接缝应紧密、平顺。

三、沥青路面的常见病害后期治理

1.修补

(1)裂缝一般在冬季进行灌缝处理。对于缝宽小于5 mm 的细缝， 可以用喷枪压缩空气将缝里杂物吹干净， 然后用沥青喷枪将灌缝机上已加热熔化的沥青灌入裂缝， 或用新型灌注材料(密封胶)以能灌入缝中3 cm 以上为宜。对于无法判断是否为结构性破坏的较宽裂缝， 现场作详细调查时需进行表面现象比较， 并选择有代表性的裂缝， 在裂缝处进行破坏及检查。缝再宽则将裂缝处切除约10 cm， 用新拌和的上面层沥青混合料填充、人工捣压密实。如缝宽处已啃边但未扩展， 则将裂缝两侧切除4 cm厚的上面层， 宽度50 cm， 底层涂刷乳化沥青作为粘层油， 立面四壁粘贴高分子双面粘， 以保证新好沥青结合料的粘结， 起到防水的作用， 最后重新铺筑上面层沥青混合料。

(2) 局部龟裂、坑槽、小面积沉陷的修补。

用切割机将修补的范围切割出来； 用铣刨机(或人工)将病害的路面挖除， 要确保将损坏的混合料都清除干净， 坑底达到坚实面层； 在坑内洒布透层油； 在此基础上再铺筑上面层沥青混合料， 用人工捣压密实。如中、下面层已损坏， 则将中、下面层也铲除， 并用新拌和的沥青混凝土补齐；如水泥稳定碎石损坏， 则将水泥稳定碎石切除至结构完好坚硬处并涂混凝土粘合剂用30 号膨胀混凝土填补， 再用新拌和的沥青混凝土将中、下面层补齐。用光轮胶轮压路机碾压新铺混合料， 直到碾压密实， 新旧混合料结合紧密、无缝隙。也可以用综合养护车进行路面修补， 不切边、不清除损坏的路面， 而是对损坏路面进行高温加热， 使其与新铺料结合到一起， 然后用压路机进行碾压。

2.翻修

大面积的路面严重破损， 要调查基层情况，如发现基层也严重损坏， 则应进行彻底的处理，小面积可用沥青碎石或粗粒式沥青混凝土填补，大面积的则需重做水泥碎石基层。大面积严重沉陷， 要调查沉陷的形成原因，如属路基不均匀沉陷或滑移， 要对路基进行稳固处理， 再进行沥青碎石或粗粒式的沥青混凝土填补。对于桥面龟裂脱落， 要在铣刨完沥青路面后， 对桥面进行认真检查， 彻底清除桥面上的存水和脱落的杂质， 对于桥面损坏较为严重的部位要进行水泥混凝土加固。

四、结语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，各级公路管理部门都应引起足够的重视，并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生，使公路建设质量全面提高，更上新台阶。