沥青路面常见损坏及防护

沥青路面常见损坏及防护

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摘要进10年我国公路交通事业迅猛发展，取得了很辉煌的成就。但是发展中暴露的问题也有很多。很重要的一个问题是公路使用年限偏低，翻修间隔短，造成了严重了经济、社会损失。本文对我国一实际工程的病害现状进行分析，以路面结构为基础，对各种病害进行了全面解析。探究了各种病害的表现特征、产生原因和相应的防治措施。对工程实际有一定积极意义。

关键词沥青路面；病害；防治

改革开放以来，中国公路交通事业进入了快速发展时期。20多年的高等级公路建设实践表明，沥青路面普通存在路面早期病害的问题。中国已建成通车的高等级公路路面结构形式大多为半刚性基层沥青路面。高等级公路交通量大且超载车较多，加上不利气候因素的影响，沥青路面病害如开裂、泛油、车辙、松散等现象发展较快且较严重，严重影响了公路的正常营运，增加了养护成本。因此，针对高等级公路沥青路面建设存在的问题进行研究，提出积极有效的病害防治方法，成为新的研究课题。

一、我国公路病害现状

我国经济高速发展，道路工程日新月异的同时，工程质量和后期养护没有得到很好的保证。造成新建公路多次翻修，影响交通等许多问题。

某工程是“五纵七横”国家公路主骨架上瑞(上海一瑞丽)国道主干线的重要组成部分，工程于1996年开工建设，1999年底全线建成通车。路线全长52.645 km，计算行车速度100 km／h，路基设计宽度24 m，按双向四车道设计。随着车流量的日益增长，2003年该高速公路进行八车道拓宽，2005年拓宽工程全线建成通车。从建成运营至今数年来，交通流量不断增加，目前日均流量已超过6.5万辆。项目地处长江中下游河网密布的平原地区，地下水埋深0．8～2．2 m，所处地区年平均气温l8.2℃，年最高气温41.1℃，年最低气温一4.5℃，年平均降雨量1 489 mm。随着交通量的增长，加上重车比例高、路基沉降等，路面使用状况衰减迅速，已经过多次罩面等养护。2008年调查该工程沥青路面现状为：车辙、沉陷严重，特别是三车道和四车道；出现唧浆、坑槽和松散等水损害现象；出现各种形式的裂缝。

二、沥青路面结构

一般城市道路的沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成。

(一)面层直接承受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响．并将荷载传递到基层以下的结构层。因此，它应满足表面功能性和结构性的使用要求。表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久的服务功能。

(二)基层为主要承重层和传递分散层．应具有稳定、耐久、较高的承载能力。基层可为单层或双层，双层称为上、下基层．无论是沥青混合料或粒料类基层．还是半刚性基层、刚性基层，均要求具有相对较高的物理力学性能指标。

(三)底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用的次要承重层。因此，对底基层材料的技术指标要求可比基层材料略低，底基层也可分为上、下底基层。

(四)垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污及减少层间模量比、降低半刚性底基层拉应力的作用。

三、沥青路面常见病害分析

(一)车辙

车辙对于公路的损害非常大，在时间荷载因素以及气候因素的共同影响下，车辙轮迹带会逐渐向下变形从而形成纵向的两个槽，这些现象是沥青公路所特有的损害模式。车辙深度一般用轮迹带外侧向突出部分的顶部到槽的底端的距离表示。车辙对沥青路的病害影响较常见，同时也是较难解决的一类。

(二)裂缝

沥青路面经常会出现裂缝，主要包括横向和纵向两大类裂缝。当裂缝不是很大时，其本身对公路的承载力没有太大的影响，只是在一定程度上有损其公路美观而已，但是如果公路表面的雨雪等溶液沿着裂缝进入到半刚性层面时，会恶化基层的含水环境，使得其饱和含量增加，从而间接导致基层承载力变弱，最终使得公路损坏。

(三)坑槽

坑槽在沥青公路中的形成过程分为一定的阶段性，开始只是一定区域的龟裂疏松，随后一方面在路表雨水或雪水延裂缝侵入到基层顶部，另一方面在行车载荷的不断施压作用下，刚性基层表面中的有效材料成分流失，从而使其自身的板块结构破坏，以至公路承载力下降，最终形成推移脱落，也即形成坑槽。

(四)松散老化

在沥青公路的表层，容易出现沥青层的松散，最初表现为非常小的凹凸坑现象，主要是由于随着时间的推移沥青材料的稠度下降，或者是用量太少与面层的黏结不佳，同时在水与冰冻双重作用下会使得矿物质脱离表层，此外，如果在施工过程中沥青混合料的温度过高也会加速沥青的老化，也即粘着力下降。

(五)泛油

所谓的泛油一般是指沥青公路的混凝土层面其内部和下部偏移，使得表面沥青增加，这种现象一般发生在行车道车轮轨迹处，表现为黑色发亮的连续或者间断线，一般其他断面层上的超车道不会发生泛油现象。

(六)表面磨光

沥青路面经常会出现粗糙度下降而使得表面非常光滑，这和路面在车轮的反复摩擦下有直接关系，严重的还会出现沥青的上翻，其内在原因主要是集料质地较软没有太多菱角，或者其配料缺少矿料，粗集料的面积过小，细料比例较多，或者是沥青含量过多导致。

(七)水损害

如果沥青路面最初的结构设计过程中没有充分考虑内部排水结构的设计，当雨水或冰雪融化较多时，一旦没有顺畅的排水渠道，就很容易聚集在路面上，在车轮负载的不断施压和摩擦作用下，很容易发生所谓的水损坏。从机理上分析主要表为，超载车辆加速动水压力；发生水损坏；公路大量降雨；公路交通状况；车型以及其速度等。就其内在原因主要是由于沥青材料的水稳定性不足，沥青与石料分离，或者是沥青混合料中的间隙太大，水容易渗入。

(八)沉陷

沉陷是指路面在车轮荷载作用下，其表面凹陷变形或同时凹陷两侧伴有隆起的现象，有大面积下陷和局部沉陷两类。引起大面积沉陷的原因可能是路基压实度不够所致的路基不均

匀沉降，或地基土质不良且水文条件差土基湿软下陷；局部小面积沉陷一般是由于局部承载力不足，不能承受通过路面传给路基的轮载应力，路面发生龟裂，当水渗入后损坏的基层进一步软化，产生较大的竖直变形导致沉陷和开裂，在一些高填方、半填半挖路段以及构造物两端较为常见。

(九)推移

推移是沥青路面材料沿行车方向发生剪切或拉裂破坏而出现推挤和拥起的现象。当沥青路面受到较大的水平荷载作用时，车辆荷载引起的竖直力和水平力的综合作用使结构层内的剪应力或拉应力超过材料的抗剪或抗拉强度即会产生推移。推移的产生与沥青混合料配合比、各结构层的施工质量、超载等因素有关。当沥青混合料含油量过大时，其中过多的沥青在高温时便成为混合料中的润滑剂，导致沥青面层在行车水平力作用下因抗剪强度不足而发生推移。在铺筑沥青混凝土路面前，基层表面清扫不干净、透油层洒布不均等都会造成面层和基层黏结不良，建成运营后在大量行车荷载作用下即容易产生推移、拥包，甚至出现严重裂缝。推移、拥包破坏了路面的平整度，加剧了车辆冲击对路面的破坏。

(十)检查井周围路面塌陷

排水检查井周围路面塌陷．路面出现松散。在检查井周围出现路面下沉，出现类似同心圆环状裂缝。

四、沥青路面病害原因分析

(一)油面的原因

沥青面层的结构强度是以沥青与矿料之间的粘结力为主，粒料问的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的，该结构产生破坏的情况主要发生在高温时由于抗剪强度不足或塑性变形过大而产生推挤、涌包等现象，低温时由于抗拉强度不足或变形能力不好而产生裂缝、松散等现象。

1.沥青质量差

有的施工单位自行采购沥青，并不进行严格的化验，有的含蜡量高，有的三大指标达不到要求，使沥青与矿料之间的粘结力低或热稳性差，冷脆性大，导致油层松散、裂缝、涌包等病害。

2.矿料质量差

矿料含泥量犬、杂质多，个别沥青与矿料粘结不佳。致使油层抗弯拉-强度低，从而导致抗疲劳性能差，引起油层网裂、松散等。

3.矿料级配不合理

因拌和场内粗细集料混合堆放或摊铺中粗细集料离析等原因，使混合料达剑规定的配合比要求。细集料过多，而形成波浪、油包等病害；粗集料过多，会导致渗水，而形成网裂、松散等现象。

4.油石比不合理

由于拌和机械或运输车辆的原因造成油石比不合理，油石比过人而形成波浪、涌包，偏小时引起渗水，并导致裂缝及松散等病害。

5.油面厚度不合理

有关资料让明，面层厚度在O．5(8是当量圆半径)左右时，基层底面弯拉应力达到最大值，面层厚度在o．5～18时，面层底面弯拉应力达到最大值，使得面层抗疲劳性能差，所以，在路面结构中，沥青面层厚度不宜采用这一厚度值(约4～6cm)。

6.施工处理不当

在两次施工的接头、接缝处处理不当，没进行刷油或热处理等，会出现纵横向裂缝等病害。