沥青路面病害及防治处理研究

【摘要】根据高速公路的养护工程实践，对高速公路沥青路面常见病害的成因进行了简要分析，并根据所掌握的一手资料，较详尽地介绍日常的维修施工工艺和维修方法，给高速公路沥青路面养护方法和措施上提供有价值的参考。

【关键词】沥青路面；病害成因；养护对策；高速公路

0.前言

随着宁(南京)连(连云港)高速公路2006年底建成通车，江苏省高速公路通车总里程已达3355km，其中绝大多数高速公路都采用沥青混凝土路面结构。沥青混凝土路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆的通行。但是随着国民经济的快速发展，客流、物流迅猛增长，再加上超载等因素影响，早期修建的高速公路路面均呈现出一定的病害，直接影响了行车的安全、舒适。

众所周知，沥青路面的车辙通常由两部分组成，即压密变形与流动变形(也叫推移变形)。为有效处理车辙病害，除需清楚产生这些车辙的成因外，针对各层对车辙的影响与车辙是否已经结束，所采用的修复或养护策略应该是不同的，在进行车辙处理前分析沥青面层车辙发展规律，并制定合理的处治方案非常重要。文中对高速公路沥青路面常见病害的成因与养护处治方法方面进行初步探讨。

1.沥青路面常见病害分类及成因分析

1.1病害分类

1.1.1裂缝

路面裂缝是最常见的病害之一，它的危害在于从裂缝中不断进入水分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。裂缝分为横向裂缝和纵向裂缝两类。

(1)纵向裂缝。

由于地基状况或路基施工原因，导致路基不均匀沉降而引起的纵向裂缝最为常见，如发生在半填半挖和软土地基处的纵缝。

(2)横向裂缝。

横向裂缝分为：1)最常见的是基层反射性裂缝。基层材料失水和温度骤降收缩变形使沥青面层底面拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致底面裂缝沿竖向向上扩展至路表。2)沉降差异裂缝。在构造物台背与正常路基路段交接处，因地基或路基与构造物沉降差异导致基层的开裂。3)荷载性裂缝。由于沥青混合料配合比设计不当和施工质量问题，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。

1.1.2车辙

车辙一般是在高温季节，沥青混凝土面层在大交通量渠化超重荷载反复作用下，路面累积产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。通常是在伴随沥青面层压缩沉陷的同时出现侧向隆起。主要是由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。

1.1.3唧浆

产生唧浆的原因主要有：(1)交通量大，重渠化交通使路面轮迹部位承受高频率动载作用，形成了唧浆的外部条件。(2)混合料施工均匀性差，容易产生局部离析，导致路面渗水。(3)由于基层采用二灰碎石结构，水稳性较差，面层渗水滞留在基层顶面，在荷载作用下使基层的局部松落形成灰浆，从路面的缝隙向上挤出，在沥青路面上形成了白色的唧浆。

1.1.4龟裂

在行车道上常发生龟裂病害，特别是轮迹带处，并通常伴有唧浆等水损害。龟裂产生的原因主要有：(1)基层施工质量差，唧浆使基层表面被逐步淘空，引起面层龟裂。(2)沥青路面空隙率过大，浸入的雨水滞留在面层中，给路面造成水损坏。(3)在超载作用下，路表弯沉及结构层应力显著增加，也是造成路面龟裂的原因。

1.2常见病害的成因分析

沥青混凝土的水稳定性未能得到有效控制水对路面所引起的病害既是直接原因，也是催化剂。沥青混凝土路面水存留有孔隙水、层间水、深层渗水，三种存留水都是路面病害产生、发展的原因。通过测试发现，4cm厚的沥青混凝土路面孔隙水在水饱和情况下，常温天气需6 d才能蒸发完。因此，在高温天气，地面温度高达60~70℃，路面在动荷载的反复作用下，沥青上浮，混凝土稳定性下降，面层逐步破坏。层间水可以在沥青上、中、下面层之间存留，也有直接渗到基层和底基层再存留的现象，使路面各层次不能共同承受外力，这样，势必造成应力集中，加剧路面破坏。渗水是路基不均匀沉降的催化剂，是造成桥头沉降、边坡位移、路面裂缝的主要原因。因此，解决水的存留是路面病害处治的关键。

路基强度不足及路面稳定性下降产生病害路基强度不足导致路面病害，主要反映在软基处理不到位、压实度不均匀，特别是路堤边部压实没有达标，挖方路堑地下水没有隔断、中央分隔带排水不完善等。路面稳定性下降的主要原因是，沥青混凝土施工级配控制不严、集料品质不均匀、路面厚度不足或结构层厚度配置不合理、铺筑碾压厚度过厚碾压不实、两层铺筑碾压厚度过薄不能形成整体、路面压实度差等。此外，集料离析也是病害的原因，反映在基层板结强度差，面层集料的粘结性下降，结构层之间结合不紧，导致不能形成路面整体受力。半刚性基层的干缩裂缝也是影响路面稳定的一个重要因素。

2.沥青路面病害养护处治方法

日常养护方法。

2.1喷撒乳化沥青

路面出现龟裂，没有明显变形，也未出现唧浆，可将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷撒少量乳化沥青，再均匀撒一层2mm～5mm的干燥洁净石屑或粗砂，最后用轻型压路机将矿料碾压，防止水的渗透。

2.2灌缝

路面出现裂缝但未出现明显错台(在5rnin以内)，也无啃边现象，可采用灌热改性沥青的办法做防水处理。先用开槽机对沥青路面的裂缝拓宽和初步清理，再使用吹风清理设备将开槽后的裂缝中的灰尘、杂物及周边松动的物体清除干净，必须保持裂缝的清洁和干燥，以满足裂缝修补要求。用灌缝机将热沥青或灌缝胶缓慢向缝中灌注。把多余的缝外沥青清除干净，以防止污染路面。

2.3修路王局部修补

经过确认属沥青上面层的病害，如龟裂、蜂窝、20rnin以内的局部车辙等路面变形不严重的点，可采用修路王现场修补。通过高效的间歇性热辐射，使破损的路面熔解，适当添加新料，人工搅拌均匀，碾压密实。

2.4局部修补

主要针对龟裂、坑槽、小面积沉陷等已经波及到中下面层乃至基层的局部病害。可采用破碎机械和切割机械将修补的范围切割出来，人工将病害的路面挖除，将损坏的路面结构清除干净，使坑底面层坚实，在坑内撒布涂刷乳化沥青，用混合料铺平坑槽。如厚度大于10cm采用分层摊铺碾压的方法，按规范碾压密实，使新旧混合料结合紧密、无缝隙。

3.结语

提高设计质量。鉴于重载交通发展已形成规模，造成超载车辆只能治理控制，不能根除的客观情况，要结合交通部新颁规范，对高速公路沥青路面采用新的理念进行设计，从根本上提高路面强度，重点解决好材料、设计方法、面层结构与级配设计。

做好养护管理。沥青路面病害的出现，不仅与设计、施工的等路面形成前的环节有关，而且与路面使用、管养过程中密切相关。要减少解决好沥青路面常见病害的破坏，延长路面的使用周期，提高投资效益，必须要抓好养护管理工作。首先要积极做好预防性路面养护，抓好路面日常修补和专项处治；建立科学、合理的路面状况（下转第297页）（上接第71页）评价工具和系统，有依据、有针对性地安排路面养护项目，做出费用最省、效果最佳的养护处治方案。[科]

【参考文献】

［1］JTJ073―96.公路养护技术规范[S].

［2］JTGF40―2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

［3］常魁和，高群.公路沥青路面养护新技术[M].北京：人民交通出版社，2001.

［4］JTJ073.2-2001.公路沥青路面养护技术规范[S].

［5］GB50092―96.沥青路面施工及验收规范[S].

［6］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社，2001.