公路沥青路面病害及养护措施

【摘要】为了保证公路车辆通行的安全、快捷和行车舒适，加强公路沥青路面早期病害的处治并进行有效的改造势在必行。本章就公路沥青路面病害防治及处理措施进行浅要分析，并提出一些合理化建议，希望可以促进我国公路沥青路面养护技术的进步。

【关键词】公路沥青路面 病害 成因及养护

中图分类号： U416 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

沥青路面因具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛用于高速公路。然而，在沥青公路通车后, 因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足,沥青路面会逐步出现多种路面病害,沥青公路一出现路面病害,就应及时分析病害成因,及时采取有效措施进行处治,否则不仅会降低道路的使用性能、影响行车的安全、舒适、快捷、畅通, 而且会因处理不及时或措施不当导致道路结构性破坏。本文就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出相应的预防措施。

二、沥青路面常见病害

1、车辙:车辙是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度1.5cm以上。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。

2、裂缝:裂缝主要有三种形式:纵向裂缝,横向裂缝和网裂。沥青路面产生裂缝后,导致渗水,危害面层和基层。

3、坑槽:坑槽是常见的沥青路面早期病害,指路面破坏成坑洼深度大于2cm,面积在0.04m2以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。

4、脱皮:沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1m2以上。导致沥青路面脱皮主要是因为水损害。

5、松散:沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1m2以上。

三、病害产生原因

1、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是路面危害的重要原因之一，同时它也加速了路面的损坏。沥青混凝土路面水存留，分为孔隙水、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 6d 才能蒸发完。因此，在高温天气，由于地面温度高达 60～70℃，路面在动荷载的反复作用下，导致沥青上浮，混凝土稳定性下降，面层逐步被破坏。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。渗水也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。

2、沥青的热稳定性有待进一步解决

为保证沥青混凝土高温稳定性，现阶段我国采取了许多措施。由于我国大部分地区处在高纬度，日晒时间较长，路面温度过高，加之大交通量下的渠化交通，10mm以下的车辙就比较普遍了。若在建设期间沥青混凝土级配控制不严格则更会加剧车辙的发展，进而出现横向推挤、拥包，从而导致路面的破坏。

3、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。导致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。表现为基层板结强度差、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。

4、养护不及时是病害发展的重要原因

在病害形成阶段及时维护，是防止路面病害扩大发展的根本措施。通过填塞沥青混合料及热油灌缝等工艺 ，及时封堵灌缝和排除路面积水等养护手段可防止病害的发展。对先天性的病害要预防性养护，对功能性损坏要及时修补，这是基本原则，确保路面完好、通畅。

四、公路沥青路面养护措施

1、合理设计路面结构

首先，尽可能减薄沥青面层厚度。第一，半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性基层和底基层来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二，提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。第三，沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四，一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。其次，加强沥青路面防水设计。最后，选用合理的基层和底基层结构。

2、预防性养护

预防性养护是指那些带有保护路面和以减缓路面使用性能恶化速率为目的的重要技术措施，它通常用于没有发生损坏或只有轻微缺陷与病害迹象的路面。预防性养护可以延缓由于交通和环境载荷作用而引起的路面使用质量的下降，并延长使用周期，分为初期保养、日常保养和预防性季节保养。常规的沥青薄层罩面、热沥青喷油加砂等工艺在交通量小的低等级路面处治上也不失为一种经济、适用的预防性措施。

3、矫正性养护

矫正性养护是指那些用来改正某种特定损害的作业，它通常用于已经发生损害，但还只属于局部损坏状态的路面。首先，局部修补。局部修补是修复沥青路面局部损坏最常用的方法，其中坑槽的修补又是养护部门最普遍的日常养护工作，尤其是在冬春季之交，由寒冷转向潮湿温暖的时期更容易发生沥青路面的损坏。从修补寿命的长短来分，坑槽的修补可分为应急修补、半永久性修补和永久性修补三种。从修补的施工方式来分，则有冷态修补和热态修补。应急修补是指为了不使坑槽继续扩大或从保证行车安全的角度出发采取的临时性修补措施。通常在对坑槽稍加清理后将热拌的混合料填入坑中用锹背用力拍打几下。这样反复数次直至填满为止，不作切边处理，也没有专门的清洁和压实、封边的工序，这样的修补方法大约只能维持1-2个月的时间。半永久修补法通常是指那些采用冷态修补的方法，这种方法对于小面积的坑槽可以不作切边处理，对于大面积的坑槽通常仍需进行切边，清理松散集料，清扫修补面积，然后填入冷拌混合料或填入集料后喷洒和贯入乳化沥青，撒砂后压实。这种方法一般能保持7-12个月的修补寿命。永久性修补要严格按照步骤进行热补。修补时要注意：修补的材料与槽壁要结合牢固，修补后的路面应平整，且与坑槽周围的路面保持在同一水平上。影响坑槽修补牢固性的因素主要有湿度、温度和清洁度。在温暖、干燥的天气修补的坑槽寿命较长，而在阴冷、潮湿的天气修补坑槽则很易损坏。其次，裂缝填封。适宜于填封处理的裂缝主要包括纵向、横向和块状裂缝以及反射裂缝。由疲劳而引起的龟裂不宜采用填封的方法，而应对整个裂缝区的进行中修、罩面或封层。对于轻微的龟裂用热沥青填封处理。

4、严格控制沥青混合料的质量

首先，沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。其次，集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。最后，混合料级配设计中确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。

五、结束语

综上所述，对于公路沥青路面的病害及养护问题，我国还处在探索阶段，需要我们的工程人员继续努力完善。促进该项技术的进步与发展。

参考文献

[1]李建明,赵冉.基于熵权的公路沥青路面使用性能的评定[J].湖北:科协论坛,2011,(1):4-5.

[2]沈金安,李福普等.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策 [M].北京:人民交通出版社.