公路沥青路面早期病害原因分析及处置措施

摘要：目前，沥青路面早期病害主要表现为纵横向裂缝、车辙和变形、水损坏等。对公路的正常使用形成了严重的威胁，对公路维护提出了更严峻的挑战，严重影响了路面的使用寿命和服务质量。

关键词：公路；沥青路面；病害原因；改善措施

1. 公路沥青路面早期病害原因分析

1.1车辙和推移

由于沥青混合料是一种弹塑性材料，如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低，在高温条件下，车轮碾压反复作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定极限，使流动变形不断积累形成车辙和推移。基层施工质量差也可导致车辙和推移，因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足，由于荷载作用超过路面各层的强度，使得路表变形过大而形成。当沥青面层的压实不足时，在渠化交通的作用下，沥青混合料被压实，如马歇尔试验设计空隙率是 4%，压实度是97%，则竣工后的原位空隙率是 7%，当行车碾压到残留空隙率为 2%-3% 时，则面层将产生一定变形。

1.2 裂缝

因材料收缩引起，在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成裂缝。差异沉降也是引起裂缝的原因之一，在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层。矿料级配，沥青含量，集料品种不符合设计规范要求，对原材料检验不严，对沥青混合料的配合比控制不够，特别是矿粉和沥青用量不准，都是形成裂缝的原因

1.3水破坏

所谓的水破坏主要指的是降水投入路面结构之后造成的路面整体性损坏的现象。这种现象是目前沥青混凝土路面结构中早期病害的最常见、危害最大的环节。根据多年的道路施工总结得出：水破坏的主要形式可以分为网裂、坑洞、车辙等。其中由于水破坏产生往往都是由于施工中沥青混凝土配合比控制不科学、沥青混合料搅拌不合理、碾压不完善而造成的。

1.4冻胀和翻浆

多发生在北方和东北地区挖方或填挖交界的路段，主要由于路基排水设计不合理，造成路基含水量过大而引起的冬季冻胀、春融翻浆。

1.5 剥落

如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料，将会造成集料与沥青之间的粘附性不足，在行车荷载的作用下，集料从路面剥落，使路面形成麻面，进而可能发展成为坑槽、松散等病害；施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。

2.沥青路面不同类型的早期病害防治措施

3.2.1车辙防治措施

（1）严把材料关

一是采用高质量的重交道路沥青，提高沥青粘度和与矿料的粘结能力。二是采用坚硬、粗糙、表面干净、棱角性良好的集料。

（2）配合比设计科学化

①合理选择矿料级配，提高集料嵌挤力。

②准确选择沥青用量。

③重视动稳定度指标。

（3）严格以规范指导施工

①控制好各环节的温度，重点是沥青混合料出场温度，摊铺温度，碾压温度，沥青混凝土路面施工质量的好坏，与以上温度指标紧密相关，要严格控制以上温度在规范规定的范围内。

②洒好透层油，粘层油，提高路面结构层整体性。

③通过各个手段减小施工变异性。重点是减小油石比、矿料级配两个指标的变异性，尽可能的以试验结果指导施工。

（4）科学管养

①综合治理超限超载车辆。

②加强预防性养护。

③减少交通渠化。

2.2裂缝的防治措施。

（1）半刚性基层反射裂缝的防治措施

①调整矿料级配，严格控制矿料的泥量，减少细粉含量。

②采用合理的水泥剂量，控制水泥稳定砂砾基层的强度和刚度一般而言，强度和刚度越大的混合料，收缩性也越大，越容易开裂。

③施工期间按照一定的距离（一般10-20m）预切缝，切后用沥青砂回填，对预防半刚性基层的开裂问题也有一定的作用。

④严格控制半刚性基层混合料的施工含水量，加强养生。

⑤精心组织施工，以现行各种标准、规范指导施工，减少施工变异性，努力提高施工质量。

⑥在沥青层与基层之间设置隔离基层，防止裂缝反射到面层，减缓裂缝的发展。

（2）温缩裂缝的防治措施

①合理选择材料

选择沥青时，在严寒地区应选择针入度大、粘度低、温度敏感性小、低温延性好的沥青，必要时选用改性沥青。集料应选择吸水率小的轧制碎石。

②精心设计

合理设计路面厚度，科学计算沥青用量，慎重选择空隙率指标。

③认真施工

充分压实，减少施工污染，做好接缝处理工作。

（3）疲劳裂缝的防治措施

①采用低温变形能力高的优质沥青，并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。

②沥青面层摊铺前，认真检查下承层的施工质量，及时清除泥灰等杂物，处理好软弱层，保证下承层稳定，并喷洒透层油，必要时可以按照要求洒石屑或砂，保证层间结合。

③沥青各层要满足最小施工厚度的要求，保证上下之间有良好的连接，并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。

④路面结构设计中应该做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合和路面总体强度满足设计年限内交通荷载的要求。有条件的可以采用沥青碎石柔性基层，以缓解网状裂缝程度。

（4）构造物台背裂缝防治措施

这种裂缝是由于构造物台背沉降所致，因此，其治理方法就是通过各种途径防治台背沉降，消除桥头跳车。

2.3水损坏防治措施

（1）设计措施

①应用密实型沥青混凝土结构

沥青面层的各层都用空隙率不大于5%的密实沥青混凝土，但要满足抗车辙要求。

②提高粘附性

加抗剥落剂，在沥青混凝土拌和期间，按照沥青用量的1%添加抗剥落剂，提高粘附性适当添加消石灰或水泥等无机结合料可以提高沥青与矿料间的粘附性，一般为1%―2%。

③路面结构中设置防水层或排水层

（2）施工措施

①提高压实标准

②注重施工质量

③应用路面防水材料，减少路面水破坏

（3）加强超限、超载运输管理。

特别是防止中央分隔带两侧缘石与面层沥青混凝土连接处透水，同时，加强管养，及时封闭纵向和横向裂缝，防止水浸入。

2.4严格控制沥青混合料的质量，杜绝冻胀和翻浆和剥落的措施。

①沥青的选取

选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含量低、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。

②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。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。

结束语：

沥青混凝土路面现已得到广泛的使用，其诸多的优点受到广泛的青睐，相关人士也在从各个阶段入手为了减少或避免沥青路面早期病害的产生做着不懈的努力。沥青路面早期病害的产生有多方面的因素，无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，在施工过程中严格控制各道工序，按照行业规范标准，严格各工序操作规程，可把沥青混凝土路面早期病害控制在最小范围，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。

参考文献：

[1] 李桂强.沥青路面基层施工须注意的若干问题[J].交通科技，2008（5）：

[2] 王西安.浅析沥青路面的常见病害及处治方法[J].安徽建筑，2010（5）：

[3]公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）.北京：人民交通出版社

[4]公路改性沥青路面施工技术规范。北京人民交通出版社