高等级公路路面病害成因及防治措施综述

摘要：我国近期建成的高等级公路沥青路面普遍出现了早期病害，如何针对这些病害发生的机理，选择合适的养护对策，恢复高等级公路的正常运营至关重要。

关键词： 公路路面 病害成因防治措施

中图分类号：F540.3 文献标识码：A

前言

在沥青混凝土路面施工和建成使用过程中，公路建设部门和养护部门都急需了解和掌握沥青混凝土路面面层在各种情况下可能出现的病害及病害状态，确保路面的舒适和稳定，进而保证行车的安全性。

一、高等级公路沥青路面主要病害类型

1 车辙

车辙是沥青混凝土路面的主要的早期破坏形式之一，严重影响着高速行车的安全性和舒适性。车辙是行车道轮迹带上产生的永久变形，有轮迹的凹陷及两侧的隆起组成。当车辙达到一定深度时，由于车槽内积水，极易发生汽车漂滑而导致交通事故。车辙一般发生在温度较高的季节，沥青面层在车轮的反复碾压作用下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成带状沟槽。影响沥青混凝土路面车辙的因素可分为内在和外在两方面。根据车辙的不同形成过程，可分为三大类：

（1）失稳性车辙

失稳性车辙是指在高温条件下，由于车轮碾压的反复作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限， 使流动变形不断积累而形成车辙。这种车辙一方面在车轮作用部位下凹，另一方面在车轮作用甚少的车道两侧向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线或停车线因此可能成为变形的曲线。

（2）结构性车辙

结构性车辙是指由于荷载作用超过路面各层的强度，而发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成凹字形。

（3）磨损性车辙

由于车辆不断地磨损路面，特别是大量重型超载车辆渠道化地行驶在主车道上，磨损路面也会形成车辙，称为磨损性车辙。汽车使用了防滑链和突钉（胶钉）轮胎后，这种车辙更容易发生。这三种车辙中失稳性车辙是最严重的，其次是磨耗型车辙。我国大部分沥青路面都采用水泥或石灰粉煤灰稳定粒料做基层，这些材料的强度和模量都相当高，因此，沥青路面的车辙主要是来源于沥青面层所产生的变形。

2 裂缝

在沥青混凝土路面中，裂缝是普遍存在的现象，也有各种形式的裂缝。这些裂缝的主要原因一是沥青材料本身的性质在使用上有一些局限性，沥青材料对温度具有很强的敏感性，因此沥青材料在拌合、运输、摊铺过程中的温度控制是关键，而且沥青结合料在老化过程中轻质油挥发，导致沥青的氧化分解；二是沥青混合料的组成中沥青的含量不够或者集料的级配达不到要求；三是半刚性基层与沥青混凝土面层存在热熔差异。裂缝是沥青混凝土路面最主要的病害。沥青混凝土路面上出现的裂缝，按其成因不同可以划分为龟裂、不规则裂缝、纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝。

（1）龟裂。初期龟裂、缝细、无散落、裂区无变形；当龟裂稍微严重时裂块明显，缝较宽，无或轻散落或轻度变形；最严重时块破碎，缝宽，散落重，变形明显。

（2）不规则裂缝。轻时缝细，不散落或轻微散落；严重时缝宽，散落，裂块小。

（3）纵向裂缝

纵向裂缝是与道路中线大致平行的长直裂缝， 有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由路基压实度不均匀、路面均匀沉陷或施工接缝质量或结构承载力不足而引起的。不均匀沉降引起的纵向裂缝，通常断断续续绵延很长；施工搭接引起的纵向裂缝，其形态是长且直；而结构承载力不足引起的纵向裂缝多出现在路面边缘。纵向裂缝轻时缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝；严重时缝壁散落重，支缝多。

（4）横向裂缝。横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝，轻微时横缝缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝；严重的横缝缝壁散落多，支缝多。

3 松散类

松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程，集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的原因。沥青混合料采用的沥青粘结力差，沥青用量偏少，所以的矿料过湿，铺撒不均匀，或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢，沥青混合料铺筑后发生松散。在气温较低的季节施工，沥青裹覆矿料能力差，也易发生松散。松散类具体又分为坑槽、麻面、脱皮、啃边和松散。

4泛油

路表呈现沥青膜，发亮，镜面，有轮印。

二、路面病害的预防

从以上对高等级公路路面各种病害产生原因的分析可以看出, 预防和减少路面病害的发生, 要从设计、施工、养护三方面综合考虑。不要片面追求个别指标不合理的高水平, 要全面考虑基层、面层的综合强度、舒适性、安全性和耐久性; 在沥青混合料摊铺碾压中, 严把沥青混合料进场摊铺的质量关, 严格控制摊铺和初压、终压的沥青混合料温度, 严格按碾压操作规程施工, 严格控制骨料的配和油石比, 保证配合比设计要求; 严格按照《沥青路面施工及验收规范》，做好纵横向接缝; 控制沥青混合料所用沥青的延度, 或采用改性沥青。拌制沥青混合料时, 防止加热过度, 避免沥青混合料“烧焦” ; 在特殊潮湿、寒冷、高温地区要使用新型沥青混合料。

三、高等级公路沥青路面病害的处治方法

1路面车辙的处理

路面车辙和功能性破坏的处治，近几年来改性沥青混合料的生产施工实践证明，采用改性沥青混合料是处治和延缓路面车辙的有效方法，也能提高改善路面的通行功能。

2裂缝的处理措施

沥青路面裂缝产生后, 应及时予以处理, 防止水等有害物质侵入, 影响道路使用寿命。对于细裂缝( 2~ 5mm) 可用乳化沥青进行灌缝处理; 对于大于5mm 的粗裂缝, 可用改性沥青( 如SBS 改性沥青) 进行灌缝处理; 灌缝前, 必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等, 并保证缝内干燥; 灌缝后, 表面应洒布粗砂或3~ 5mm 的石屑。

3松散类病害的处治

对于车辙用平地机或其他剖削设备将面层中油石比偏高、细料过多的经行车荷载挤压到轮迹外侧的隆起部分刮除, 然后用压路机碾平, 最后用沥青石屑或沥青砂填补空隙后碾压密实。对于路面沉陷要根据成因区别处治。基层与路基密实稳定的不均匀沉陷引起开裂和轻微下沉, 只修理面层, 填补与原路面平齐; 基层与路面的破坏而引起的沉陷, 要按原设计标准处理好路基和基层, 再修复面层。对于路面的波浪和拥包可用铣刨设备挖出高出路面的峰顶,然后在填补低凹处。

4松散类病害处治措施

麻面的处治应先将路面清扫干净, 喷洒乳化沥青, 表面上撒一层粗砂或石屑。乳化沥青用量为0.8~ 1.0kg/ m2 , 矿料规格为2.5~ 5.0mm, 用量为0.04kg/ m2 左右。由基层、路基原因引起的松散, 要先修补基层和路基病害, 再作面层, 方法同上, 但应根据面层结构厚度选择矿料规格和换算乳化沥青用量。脱皮、剥落等病害一般采用乳化沥青稀浆封层进行处理。

坑槽、啃边等病害都可以用乳化沥青修补。对于较深的坑槽可以参照原路面结构按层铺方法、拌和摊铺方法处理, 表面层要撒细砂封面或拌制稀浆封层, 防止路面渗水; 对于较浅的坑槽即将坑槽槽壁挖削成45b角且槽壁边线与路中线平行或垂直, 并将槽壁喷烧成粗糙形状, 然后铺筑沥青混凝土拌和料填充、压实、封水。为了提高低温季节坑槽的修补速度, 填充坑槽的材料宜选取袋装中裂乳化沥青混合料。啃边参照坑槽处治。

5泛油、磨光类病害处治措施

轻微泛油的路段, 在病害处上扬撒一层3 ~5mm 粒径的石屑或粗砂, 并用压路机或控制行车碾压; 泛油较重的路段, 可先撒5~ 10mm 粒径的碎石,用压路机碾压。待稳定后, 再撒3~ 5mm 粒径的石屑或粗砂, 并用压路机或控制行车碾压。路面磨光一般以乳化沥青稀浆封层恢复路面的粗糙度。

结束语

高等级公路沥青路面的早期养护是一项非常重要的工作， 有效的早期养护不但能很好的改善沥青路面的状况， 而且能大大的延长沥青路面的有效寿命。

参考文献

[1] 朱建民.高速公路沥青路面病害处理方法的研究[J]. 青海交通科技. 2004(02)

[2] 温振亚,黄爱群.高速公路病害分析及防治措施[J]. 公路与汽运. 2007(04)

[3] 路俊双.浅析公路路基主要病害的原因及防治措施[J]. 山西科技. 2007(06)

[4] 肖红旗.水泥砼路面病害及防治措施[J]. 公路与汽运. 2005(02)