瀝青路面病害成因及防治對策

趙兵 李騰飛

摘要：在我國公路網建設過程中，瀝青混凝土作為修筑高等級公路的一種路用結合料，已得到廣泛應用。但是由于這種材料本身性質的差異，以及設計、施工水平的影響，產生一些路面病害，嚴重影響公路的正常運行，本文針對高等級公路瀝青路面的病害進行分析，探討病害類型、形成原因以及處理措施。

關鍵詞：高等公路；瀝青路面；病害；養護

中圖分類號：U416文獻標識碼： A

引言:改革開放以來，隨著我國社會經濟的不斷發展，道路工程方面也取得了舉世矚目的成就。目前高速公路網已基本建成，與此同時，伴隨著交通量的不斷增大，高速公路也面臨著日益嚴峻的考驗,為了能夠保證高等級公路的正常運行，就必須對其進行定期的養護，及時發現并治理路面病害，以免病害加重影響行車的舒適性與安全性。

一.瀝青路面常見病害及其產生原因

1.裂縫 裂縫是瀝青混凝土路面常見的一種病害，開裂寬度一般為3—5mm，由于裂縫的出現，水分不斷從裂縫進入基層，甚至路基軟化導致路面承載能力下降，使路面損害程度逐漸增大。裂縫形式主要有橫向裂縫和縱向裂縫兩類。

1.1. 橫向裂縫

1.1.1. 基層反射裂縫

半剛性基層裂縫是舊路面產生反射裂縫的主要原因，由于半剛性材料的強度和剛度較大，變形能力差，在溫度或濕度變化時容易產生開裂，基層開裂后，會導致瀝青面層內部產生拉應力和拉應變，加上路面車輛荷載的作用，面層的拉應力和拉應變很容易超過允許的上限，從而導致反射裂縫的出現，反射裂縫一般表現為下寬上窄。

1.1.2.瀝青混凝土的溫度裂縫

瀝青是一種對溫度比較敏感的粘彈性材料，溫度驟降時瀝青混凝土逐漸變硬變脆，產生收縮變形，當收縮拉應力超過混凝土允許抗拉強度時，瀝青路面就會被拉裂，并逐步向下發展，溫度裂縫表現為上寬下窄。

1.1.3. 差異沉降裂縫

路基填土的不均勻沉降，以及構造物與正常路基路段交接處，在路面車輛荷載作用下，產生的基層開裂。

1.1.4. 荷載性裂縫

由于瀝青混合料配合比設計不當及施工質量問題，導致面層及半剛性基層內產生拉應力超過疲勞強度而產生的裂縫。

1.2.縱向裂縫

縱向裂縫一般發生在半填半挖和軟土地基處，產生的主要原因是地基狀況不良及路基不均勻沉降。

2.車轍

車轍是在行車荷載反復作用下，路面產生的永久性袋狀溝槽，其產生直接導致路面平整度變差，從而對行車速度、舒適性及安全性等產生不利影響。車轍按照其形成原因可分為壓密型車轍、剪切型車轍和結構型車轍。車轍產生的主要原因是瀝青混合料的組成材料性質差異和組成設計不足，使混合料穩定性變差，或由于基層式瀝青混合料面層施工壓密度不足，使輪機處的面層材料和路基在荷載反復作用下，出現固結變形和側向剪切位移，從而產生車轍。

3.水損害

水損害是在水分存在的條件下，道路由于行車荷載和溫度應力的雙重作用，瀝青膜逐漸剝離， 致使集料之間粘結力喪失而產生的路面破壞現象。其產生的主要原因為材料、設計、施工不當以及車輛超載。4.松散、坑槽

松散、坑槽一般在汽車輪跡處比較嚴重，此病害將直接影響行車的舒適性、安全性。其產生的原因要有：車輛荷載的反復作用，使結合料的性能逐漸降低，同時與汽車輪胎接觸部分的瀝青磨耗造成路面瀝青含量減少，細集料之間粘結度降低。含有風化顆粒的碎石在水的侵入后發生瀝青剝離現象。局部路基不均勻沉降導致路面破壞。機械損壞及油污染。

5.推移、沉陷 推移是在車輛荷載作用下，路面向前滑動而產生的路面變形現象。一般與波浪、擁包同時發生，其產生原因主要是路面材料設計不合理或施工質量差，導致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用。沉陷一般是由基層局部壓實度不足、強度不夠，在行車荷載、自然因素等作用下形成的。大面積的沉陷往往是由于路基不均勻沉降或局部滑移造成的。6.泛油 泛油現象一般出現在高溫季節。其產生的原因主要是瀝青用量過大，瀝青混合料中瀝青集中到局部，在道路輪跡處出現發亮的縱向條紋，由混合料離析、孔隙率較小、高溫穩定性差等因素引起。

二.瀝青路面主要病害的防治對策

1.設計方面

現階段對于柔性路面，應嚴格按照國家設計規范要求，采用彎沉值進行控制，路面設計過程中以軸載為100KN的單軸雙輪組荷載做為標準軸載，對于瀝青混凝土面層采用容許回彈彎沉、彎拉應力和剪應力做為設計指標。上述指標在設計的過程中均應采用遠景交通量做為設計基數。

瀝青混凝土配合比設計應經過四個階段：目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段。在上述四個階段進行過程以及施工過程中，拌合樓處石料的規格應保持一致，防止各階段配合比發生變化。各階段配合比設計過程中應嚴格按照規范對于取料、篩孔的要求，以保證各檔料的通過率。

2.原材方面

瀝青混合料是由瀝青、石料、礦粉組成（SMA組成材料還含有纖維）。國產瀝青普遍含有較高的蠟含量，這對于瀝青混凝土的高溫穩定性影響較大，而目前國內瀝青廠家生產出來的瀝青蠟含量大部分超標，因此對于瀝青的抽檢尤為重要，保證瀝青的針入度、軟化點、延度符合規范要求。

在瀝青混合料的生產過程中，石料的用量是最大的，對于石料的規格有嚴格的要求，生產廠家應選擇1~2家值得信賴的石料廠家進行配送，以保證每一檔冷料的規格在生產過程中保持一致，同時工作人員應對熱料倉篩網規格熟悉，冷料規格和對應的冷料倉相互對應，工作人員應嚴格按照設計方提供的冷料轉速、配合比及油石比進行生產，嚴禁隨意改變。

礦粉在瀝青混合料中起填充作用，減小瀝青混凝土的空隙。礦粉和瀝青共同形成瀝青膠漿，提高了瀝青混凝土的強度和穩定性。在生產過程中檢測單位應定期和不定期抽檢礦粉，嚴禁使用通過率不達標的礦粉。

對于瀝青瑪蹄脂碎石（SMA)混合料，纖維、瀝青結合料和礦粉形成瀝青瑪蹄脂膠漿，填充粗集料骨架間隙，起到吸附及吸收瀝青、分散混合料、增強穩定及粘度的作用。在纖維的投放過程中應保持纖維處于松散狀態，使用木質纖維或者石棉纖維，不宜選用紙質纖維。

3.透層、粘層

瀝青路面各類基層都必須噴灑透層油，瀝青層必須在透層油完全滲透入基層后方可鋪筑，透層油的用量應嚴格按照規范要求，對于半剛性基層采用乳化瀝青做為透層油時用量應控制在0.7~1.5L/m2，對于無結合料粒料基層乳化瀝青的用量為1.0~2.0L/m2。對于粘層而言，下臥層類型為新建瀝青層或舊瀝青路面時，乳化瀝青的用量為0.3~0.6L/m2，對于下臥層類型為水泥混凝土時，乳化瀝青的用量為0.3~0.5L/m2。透層油在撒布過程中應保證均勻，避免出現堆積現象。

4.拌合及施工過程中的溫度控制

瀝青混合料的出料溫度根據瀝青標號及混合料類型而定。普通瀝青混合料的出料溫度亦控制在135~165℃，現場攤鋪溫度亦控制在125~140℃。改性瀝青混合料出料溫度亦控制在160~180℃，現場攤鋪溫度不低于160℃，冬季略高些。攤鋪過后壓路機緊跟壓實，并保證壓實遍數。

5.路面驗收

工程完工后，施工單位應將全線以1~3km作為評定路段，每一側車行道按規范規定頻度，隨機選取測點進行自檢，檢測單位也應嚴格按照規范要求對路面平整度、構造深度、滲水系數等參數進行檢測驗收。

6.路面養護

養護單位應做好預防性小修保養，經常巡路檢查，隨時排除有損路面的各種因素，發現初期病害及時處理，以將其消滅在萌芽階段，從而保證路面的使用時間。

結語：總之，瀝青混凝土路面常見病害的產生是多方面共同作用的結果，必須重視路面材料的選擇、嚴格按照路面施工流程，以保證施工質量。同時，在高等級公路的日常養護工作中，養護人員應切實履行自己的職責，認真踏實做好路面養護，及早發現路面存在的病害，并采取預防性治理方法對病害進行防治處理。若因為早期養護工作不到位，使得病害加重，不但會影響到公路的正常運行，也會花費更大的成本來維修治理，也在一定程度上縮短了公路的使用壽命，為此要盡量防治早期病害，不可任其發展成嚴重病害。這些工作對于我國經濟的發展和公路建設的進步都有非常重要的現實意義。

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