高速公路沥青路面常见病害成因与防治分析

高速公路沥青路面常见病害成因与防治分析
摘要：随着我国对高速公路基建工作重视程度的提高，财政资金的投入也在逐
年增加，我国各级高速公路网建设也取得了较好的成就。

当前我国高速公路建设
主要铺设的是沥青路面，沥青路面不仅可以降低因巨大车流量产生的噪音污染，
而且可以降低车辆行驶过程中产生的振动。

当然在沥青路面的实际使用中也会产
生各种各样的病害。

下面主要以山西某高速路面病害处置工程为案例，提出在防
治沥青路面病害方面的措施建议。

关键词：沥青高速公路；防治措施；病害分析
引言
随着大部分高速公路建设的投入，沥青路面产生的常见病害也越来越多，主
要有道路坑槽、部分路段沉陷、裂缝等现象，特别是高速公路裂缝在大多数的沥
青高速公路上极为普遍，这些危害的出现不仅影响了高速公路正常作用的发挥，
大大降低高速公路的使用效率，而且还给高速公路的维护工作增加了难度，提高
了高速公路的维护成本。

1、某高速处治背景
该高速公路于 2002 年 12 月正式开工建设，2004 年建成通车，已累计使用 13 年。

尽管养管部门每年都进行维修处治，一定程度上延缓了路面病害的发展，但
随着交通量的持续增长和重载车辆的累计作用，部分路段出现了横纵裂、块裂、
网裂、唧浆、沉陷等病害，严重影响行车安全性和舒适性。

为遏制路面病害进一
步恶化，提高高速公路服务水平，该高速经营公司于2017年高速公路部分路段
路面病害进行维修处治。

该项目所在区属暧温带半湿润大陆性季风气候区，受大陆性季风影响，区内
地形地貌复杂，各地区小气候差异大。

气候特点为四季分明，冬长夏短，春季少
雨多风，干旱时有发生；夏季炎热多雨，降水量年际变化大；秋季温和凉爽，阴
雨天气多；冬季寒冷，雪雨稀少；干旱、冰雹、暴雨、大风、霜冻、干热风、连
阴雨等灾害性天气频繁。

项目所在区年平均气温 7.9-11.7℃，7 月平均最高气温22.5℃，极端最高气温 37.8℃，1 月平均最低气温-4.6℃，按照《公路改性沥青路
面施工技术规范》（DB14/T 160-2015）中沥青路面使用性能气候分区（温度）属
于 2-3 夏炎冬冷区。

项目所在区年平均降雨量为 530~650mm，按沥青路面使用性
能气候分区（雨量）属于 2 湿润区。

依据《某高速公路技术状况检评报告》，从总体来看，该高速公路路面使用
性能指数 PQI 评价为优、路面损坏状况指数 PCI 评价为良、路面行驶质量指数 RQI 评价为优、路面车辙深度指数 RDI 评价为优。

100m 评定结果显示，PCI 为“优”、“良”的路段占 92.38%，PCI 为“中”的路段占 6.45%，PCI 为“次”、“差”的路段占
1.17%；RQI 为“优”、“良”的
路段占 99.59%，RQI 为“中”的路段占 0.33%，RQI 为“次”、“差”的路段占 0.11%；RDI 为“优”、“良”的路段占 99.95%，RQI 为“中”的路段占 0.05%。

从以上评价结果
可知，影响该高速公路路面使用性能的主要因素为路面破损状况（PCI）。

2、主要病害类型
2.1横向裂缝
从钻芯情况来看，重度横向裂缝贯穿面层，部分基层有裂缝和松散，层间结
合较好，可以看出重度横向裂缝主要为基层反射裂缝，这主要是由于基层反射裂
缝贯通面层后，雨水从裂缝进入基层内部，在动水压力条件下，导致基层出现部
分水损坏。

2.2纵向裂缝
纵向裂缝主要发生在行车道轮迹带，出现的裂缝较长且相对比较顺直，裂缝
贯穿面层，基层顶面有裂缝和部分松散，层间结合较好，一方面是由于原有路面
施工或维修中沥青混合料摊铺时，由于接缝处理不当，造成早期渗水或压实度未
达到要求，在重型车辆荷载重复作用下形成纵向裂缝；另一方面是长晋高速公路
已运营 13 年，且交通量逐年增长，沥青面层产生疲劳破坏、属于疲劳裂缝。

2.3块裂、网裂
从钻芯情况来看，块裂、网裂处芯样裂缝贯通沥青层，部分基层有裂缝和松散，沥青层层间结合较好，沥青层与水稳层层间断裂。

主要原因为：一方面，施
工时沥青路面改性沥青混合料施工温度太高，造成路面沥青胶结料部分老化，疲
劳寿命大幅度降低，沥青面层在渠化交通的重型车辆荷载作用下产生疲劳开裂，
逐渐形成块裂病害；另一方面，面层与基层层间结合较差，在交通荷载作用下分
别受力，路面结构受力不均匀、不合理，荷载持续作用下逐渐形成块裂、网裂。

部分块裂下水稳基层损害严重路段与雨水下渗、车辆荷载反复作用产生冲刷、泵
吸作用加速基层破碎有关。

2.4路面沉陷
该高速公路部分路基段、桥头搭板处发生沉陷病害，病害产生的主要原因有：在桥头部位等重型压路机难以到达的地方路基压实度不够，随着时间推移及车辆
作用，引起路面局部性沉陷；道路运营后，由于中央分隔带、路基边坡渗水等，
使路基含水率增加，导致强度降低，产生路面沉陷；建设过程中道路地基处治措
施不当，造成道路运营后地基不断沉降，进而引起路面沉陷。

2.5泛油、车辙
混合料组成设计不合理，混合料中沥青含量过多或空隙率过小，在重复的车
辆荷载作用下，过量的沥青从路面底部向路面泛洪形成油浸；混合料的混合和控
制不严格，细料含量过小，比表面积过大，易产生沥青混合料的不均匀性。

混合
料用量小，沥青用量较大，易发生溢油现象；使用粘性油不当，喷洒过量或分布
不均也会出现这种情况。

3、病害处治方案
根据勘察结果，某高速路面损坏主要以横纵裂、网裂为主，部分路段出现沉
陷等病害。

据路面破损 PCI 评价指标，重点针对 PCI 为中、次、差等级的病害严
重路段进行维修处治，对于其他病害较轻、横纵裂缝病害路段以预防性养护为主，不在本施工范围内。

（1）裂缝、松散类
① 路面横纵裂、块裂、网裂、泛油处治措施：
A 方案：路面病害主要为横纵裂、少量块裂、网裂，典型病害路段钻芯后裂
缝仅扩展到上面层，沥青层、水稳碎石基层整体完好的路段。

处治方案为铣刨
4cm，重铺 4cmSBS 改性 AC-13 沥青混凝土。

维修处治结构为：上面层：AC-13 型SBS 改性沥青混凝土，厚度 4cm在铣刨后加铺沥青混凝土前，需对该路段出现的
横纵裂、块裂、网裂等作清缝、灌缝处理，而后在裂缝处铺设 20cm 宽玻纤应力
吸收带延缓裂缝发展；铣刨槽底部及侧面洒布 0.3～0.5kg/m2 SBS 改性乳化沥青粘
层油；沥青层重铺完成后采用灌缝胶对施工缝进行封缝。

B 方案：路面病害主要为横纵裂、大面积块裂、网裂，典型病害路段钻芯后
裂缝扩展到沥青层，甚至部分基层顶部，沥青层破碎、松散，水稳碎石基层完好
的路段。

处治方案为铣刨 15cm沥青层重铺。

推荐维修处治结构为：上面层：AC-13 型 SBS 改性沥青混凝土，厚度 5cm下面层：AC-25 型 SBS 改性沥青混凝土，厚
度 10cm下封层：乳化沥青下封层，厚度 5~8mm铣刨后在水泥稳定碎石基层顶面设置乳化沥青下封层，下封层采用层铺法施工，厚度5~8mm。

乳化沥青采用90
号A或B级石油沥青，基质沥青含量大于50%，下封层乳化沥青撒布量
1.6~
2.0kg/m 2，折合沥青用量为0.8~1.0kg/m 2，碎石规格为3~5mm，撒布量为
5~8m 3 /1000m 2。

沥青层间洒布 SBS 改性乳化沥青粘层，洒布量为 0.3～0.5 kg/m 2，铣刨后的路槽侧面同样要洒布粘层油；在新旧路面衔接处，每个结构层均应
铣刨台阶进行过渡，台阶长度不宜小于 3m；沥青层重铺完成后采用灌缝胶对施
工缝进行灌封。

在铣刨完沥青层后，若发现裂缝延伸至水稳基层，应采用灌缝胶
对裂缝进行灌封，若发现水稳基层发生松散，应将松散处基层彻底处理后方可铺
筑沥青混凝土。

C 方案：路面病害主要为横纵裂、大面积块裂、网裂、坑槽等，典型病害路
段钻芯后裂缝贯穿整个路面结构层，沥青层、水稳基层均破碎、松散的路段。

处
治方案为铣刨 15cm 沥青层和 34cm基层重铺。

推荐维修处治结构为：上面层：
AC-13 型 SBS 改性沥青混凝土，厚度 5cm下面层：AC-25 型 SBS 改性沥青混凝土，厚度 10cm下封层：乳化沥青下封层，厚度 5~8mm基层：水泥稳定碎石，厚度
34cm在水泥稳定碎石基层顶面设置乳化沥青下封层，下封层采用层铺法施工，
厚度5~8mm。

乳化沥青采用90号A或B级石油沥青，基质沥青含量大于50%，
下封层乳化沥青撒布量1.6~2.0kg/m 2，折合沥青用量为0.8~1.0kg/m 2，碎石规格
为3~5mm，撒布量为5~8m 3 /1000m 2。

沥青层间洒布 SBS 改性乳化沥青粘层，
洒布量为 0.3～0.5 kg/m 2，铣刨后的路槽侧面同样要洒布粘层油；在新旧路面衔
接处，每个结构层均应铣刨台阶进行过渡，台阶长度不宜小于 3m；沥青层重铺
完成后采用灌缝胶对施工缝进行灌封。

② 路面车辙、沉陷等变形类
部分路段、桥头处发生沉陷病害，处治方案为加铺两层改性沥青混凝土恢复
路面标高。

维修处治结构为：上面层：AC-13 型 SBS 改性沥青混凝土，厚度 4cm
下面层：AC-20 型 SBS 改性沥青混凝土，平均厚度 6cm在加铺沥青砼前，先分两
层铣刨沉陷段落前后的沥青层，将两层沥青层铣刨为长度不小于 3m的阶梯状。

沉陷段分两层加铺沥青混凝土到原设计标高，首先加铺渐变厚度的 SBS 改性 AC-
20 沥青混凝土（平均厚度为 6cm），随后加铺 4cm SBS 改性 AC-13 沥青混凝土恢
复至原路面标高；铣刨后路面铺筑新沥青层前，铣刨槽底部及侧面、沥青层间均
应洒布 0.3～0.5 kg/m2 SBS 改性乳化沥青粘层油；沥青层加铺完成后采用灌缝胶
对施工缝进行封缝。

另在加铺沥青混凝土前，需对该路段出现的横纵裂、块裂、
网裂等作清缝、灌缝工作，而后在裂缝处铺设 20cm 宽玻纤应力吸收带延缓裂缝
发展。

结束语
该项目处治完成后，路况得到了明显改善，通过二年的跟踪观察，修复处治
的段落基本无裂缝反射，抗滑指标满足运营要求，总体效益良好。

沥青路面作为
我国道路建设的主要选择类型，做好沥青路面病害的预防对于道路的使用有着非
常重要的意义。

施工单位和管理部门一定要做好道路的设计工作，进一步完善施
工管理体系，强化施工过程中的督促与监督工作，并严格按照施工流程开展施工，
在工程竣工后做好沥青路面病害的预防工作，进而增加沥青高速公路的使用年限。

参考文献
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