浅析沥青路面病害的成因及防治措施

柴碧丽

（会宁公路管理段，甘肃 会宁 730700）

沥青路面属于柔性路面，是由沥青和矿料组成的混合料铺筑的路面。由于其具有良好的力学性能和较好的耐久性、行车舒适性，当前已被广泛采用。同时沥青路面在行车荷载作用下产生的弯沉变形较大，路面结构本身抗弯强度小，在重复荷载作用下易产生累积残余变形。它的破坏主要取决于行车荷载作用下所产生的极限垂直变形和水平弯拉应变。由于各种原因沥青路面的破坏现象十分严重，降低了路面使用寿命。因此，分析沥青路面病害形成的原因，采取行之有效的防治措施和科学、规范的处治方法，对提高沥青路面使用质量十分必要。

1 沥青路面病害的分类及其形成的原因

沥青路面使用质量主要表现在四个方面：一是，路面的破坏情况；二是，路面现有整体强度；三是，路面表面的平整程度，四是，路面表面的抗滑能力。沥青路面破坏情况往往综合反映强度、平整度和抗滑方面的问题。根据破坏情况的类别，将沥青路面常见的主要病害可归纳为以下四类：

1.1 开裂类病害形成的原因

开裂类病害包括网裂、龟裂及各种纵横向裂缝。

网裂是指缝宽Imm 以上或间距40cm 以下，面积以Im2 以上的网状裂缝。路面上出现长度在1m 以上，缝宽Imm 以上的单条裂缝或深度在Smm 以上的划痕也纳入网裂病害中。网裂主要出现在搓板面和车辙面处，初期是可逆的，随着时间的增长沥青的老化，就会形成永久性网裂。沥青老化网裂往往是拌制沥青混合料时温度过高，导致沥青老化，降低了沥青与矿料的粘结性和低温下的变形能力。麻面网裂主要是在摊铺不平整和碾压不密实处，形成易于渗水和积水的松散、低洼面，在行车荷载和水的作用下逐渐形成裂缝，加剧沥青老化和水的剥蚀作用所致。沉陷网裂主要是由于基层沉陷易于积水，行车的泵吸作用加剧水对沥青膜的剥离，致使沉陷网裂面上形成坑凼。冰冻地区网裂主要出现在道路翻浆路段。横向裂缝主要是低温冻缩造成，包括基层冻胀裂缝、施工裂缝、构造物接头裂缝、沥青面层老化裂缝等。另外还有路面结构设计不当、配合比不适、拌和不均、施工质量差、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降，在行车荷载反复作用下，使沥青面层以下的半刚性基层底部拉应力超过其疲劳强度极限而断裂，产生由下向上的反裂缝。纵向裂缝主要是由于行车荷载超载、路面整体承载能力不足，沥青面层摊铺接缝不良以及土基低温冻胀所致。当路基压实不均匀或路基边缘受水浸湿不均匀沉陷时，也产生纵向裂缝。网状裂缝包括网裂和龟裂，主要是由于路面整体强度不足，纵横向裂缝处理不及时，在水的浸泡下所致。

1.2 变形类病害形成的原因

变形类病害包括车辙、沉陷、拥包、波浪和搓板等。

车辙表现为路面沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽，深度大于1.5cm。其产生的原因：一是，由于路面基层、路基强度不够，在行车荷载反复作用下，使面层和基层发生永久性的结构变形；二是，由于高温季节行车荷载反复碾压在沥青面层，形成塑性流动和永久性变形，这种变形主要是高温时行车荷载应力超过沥青混合料稳定性应力极限，从而造成不断累积和流动的变形。

沉陷表现为路面、路基有竖向变形，路面下凹，深度3cm 以上。路面沉陷形成的主要原因：一是，路基强度不够，桥头两端、高填方路堤以及旧路利用局部加宽处，因压实不足及不均匀沉降造成变形；二是，对裂缝病害没有及时处理，地表水渗入基层和路基，造成基层强度破坏和路基稳定性削弱，导致位移和沉降变形。

拥包表现为路面局部隆起，高度大于1.5cm。波浪和搓板表现为路面纵向产生连续起伏，有似搓板状，峰谷高差大于1.5cm 的变形。产生三者的主要原因是沥青表层过厚，热稳定性较差，面层和基层之间粘结性差，在行车荷载作用下产生推动位移，形成高低不平波浪状的，或类似搓板状的变形，严重时形成拥包。

1.3 松散类病害形成的原因

松散类病害主要有松散、掉料、剥落、坑槽、脱皮、啃边等。

松散表现为路面结合料失去粘结力，集料松动，面积0.1m2以上；坑槽表现为路面破坏成坑洼，深度大于2cm，面积在0.04m2以上；脱皮表现为路面面层层状脱落，面积在0.1m2以上；啃边表现为路面边缘破碎脱落，宽度10cm 以上。松散类病害形成的主要原因：一是，由于水的侵蚀造成的。沥青与混合料粘结的好坏，直接影响路面强度和耐久性。由于水与石料的粘附性高于水与沥青的粘附性，而且水容易穿过沥青膜进入石料表面，逐渐将沥青剥落，使其失去粘结力。如路面排水不良处，在水和行车荷载共同作用下，路面由于沥青粘结力的减弱易产生松散、脱皮、掉料等病害；二是，在半刚性基层结构上，透水性较差，路面面层渗水滞留于基层表面，造成面层和基层粘结部位含水量较大，从而削弱了面层底部沥青混合料的稳定性，造成松散类破坏；三是，施工时沥青混合料加热温度过高，使沥青老化，过早失去粘结力而使骨料散落；四是，面层施工时温度较低，致使路面不密实，透水性较大，骨料和沥青易失去粘结力；五是，施工时拌和不均匀，油石比不当，形成沥青与矿料粘结力差；六是，骨料表面不干净，或酸性成份含量多，未能充分被沥青裹覆，使其失去粘结力而散落。

1.4 其它类病害的形成原因

其它类病害主要有泛油、磨光、横坡不适、平整程度较差等。

泛油是在高温季节沥青被挤出，表面形成薄油层，行车出现轮迹。泛油产生的原因主要是施工时油石比偏高所致。磨光表现为路面比较光滑，形成类似镜面的路面，其形成的原因是面层集料级配不当，集料无棱角等。横坡不适是路面横坡小于1%或大于3%（超高路段除外），或中线偏移，以及应设超高而未设超高或出现反超高等。横坡不适主要是未按设计施工，造成行车不适。平整程度差表现为路面不平，行车颠簸。造成平整程度差的原因主要是下承层平整度较差，施工时矿料级配不当，沥青混合料拌合不均，横向接缝处理不好，运输、卸料、摊铺、碾压等环节不规范等因素所致。

2 沥青路面病害的预防措施

为预防和减少路面病害，要从设计、施工、养护三方面加以重视，特别是在沥青和骨料的选择上，要严把质量关。根据沥青面层类型、公路等级选取不同标号的沥青材料。从沥青的产地、标号、各项指标等方面详细调查，合理选用。施工时严把矿料级配关，准确掌握油石比，严格控制混合料温度（拌和时温度控制在140℃～160℃，摊铺温度控制110℃）。严格检查基层质量（密实度、平整度、设计厚度），及时清除基层表面杂物；拌和运料和摊铺设备能力尽量配合协调，随时找平，随时用三米直尺、路拱板、塞尺检查路面平整度、路拱度、厚度，取高补低，及时修整；施工接缝采用“毛茬垫接”，碾压温度、遍数和碾压方法，对压实效果影响较大，宜进行碾压试验确定；加强初期养护，专人指挥交通限速，及时清理杂物，防止损伤。另外还要考虑施工条件、气候环境、施工季节、矿料的分布等因素来确定沥青的标号。特别在寒冷、潮湿地区要用针入度较大的沥青以提高其低温抗裂性；为了提高沥青的粘度和稳定性及沥青的老化可以加入高分子聚合物、树脂。在路面设计中，可根据轮迹横向分布率采用面层变厚度设计，提高路面有效的抗变形能力；沥青路面基层为半刚性时，为了减少反射裂缝，最好在半刚性基层上增加柔性基层过渡层。特别是在阴湿地区不宜采用透水性强的贯入式路面类型，而宜采用封水性能好的沥青混合料类型。总之，在沥青路面的施工过程中，既要拌合设备先进，又要做到拌合均匀；油石比控制准确；配合比符合设计要求；严格控制碾压温度，确保沥青混合料压实度、厚度、平整度和接茬符合沥青路面施工规范的要求。

2.1 开裂类病害的处治措施

开裂类病害的处治可用灌油修补、乳化沥青稀浆封层、沥青混合料罩面等方法进行处治。对于秋、冬季产生的裂缝，可用灌油修补法。处治时，先将纵横裂缝清扫干净，用喷灯将裂缝边缘加热至粘性状态，然后用油壶直接向裂缝内灌入加热的沥青，最后在缝口表面撒布热砂进行养护。对于较宽的裂缝也可用此方法。当气温较低（小于5℃）时，可将级配骨料（石屑：粗砂：细砂=5：3：2）与乳化沥青混合成稀浆，稀浆的油石比控制在8～12%之间，并用专门设备进行封层。沥青混合料罩面，可根据交通量大小，选用细粒式或中粒式沥青}昆合料进行封层，厚度一般控制在1.5～4cm 之间。对于路面严重龟裂、网裂的，可采用1.5cm 热拌热铺沥青混合料或薄层封面法进行处治。薄层封面厚度采用5～10mm，沥青标号宜采用130#，用油量控制在1.0～1.2kg/m2，集料采用0.074～5mm 级配砂砾。施工时宜采用洒铺法，按清扫路面，浇洒沥青，撒铺砂石料，碾压和初期养护等工序进行，要求洒油均匀，撒铺石料要及时。洒铺法适用于低等级公路或养护费用较低的路段。

2.2 变形类病害的处治措施

对于车辙的处治，可用平地机或铣刨设备将面层中油石比偏高、经行车荷载挤压到轮迹外侧隆期的部分刮除，然后用小吨位压路机碾压，再用沥青砂填补后碾压密实。对于拥包、波浪、沉陷等病害的处治，先用铣刨设备或人工将隆期的峰顶刨削，然后采用拌和法或层铺法填补低凹处。对于沥青含量较大的拥包、波浪和搓板要彻底挖除，重新铺筑沥青面层。沉陷病害要根据其形成的原因进行处治。由于路基浸水造成的沉陷，先要进行水害的彻底防治，而后重新修补基层和沥青面层。对于在施工时压实度不够造成的不均匀沉陷，可采用化学灌浆法或重新回填压实法，先处治路基，然后进行基层和面层的新铺处治。

2.3 松散类病害的处治

松散、坑槽、脱皮、剥落、掉料、啃边等病害的处治：一是，用乳化沥青稀浆封层进行处治，用中、粗粒式稀浆进行封层；二是，公路等级低的沥青路面可用沥青洒布罩面法进行处治。一般罩面厚度控制在1.5～2.5cm，用油量控制在0.8～1.2kg/m2。此处治方法适用于夏季施工。坑槽、啃边等病害的处治：坑槽病害大多数发生在春季和雨季。主要是由于水渗入沥青面层使骨料与沥青失去粘结力所致=处治方法可有：一是，槽壁垂直法；二是，槽壁45°法。所谓槽壁垂直法是将坑槽的四周开槽平行或垂直于路线中线，然后用集中拌和沥青混凝土混合料填充、压实、封水。此方法不足之处就是坑槽边缘接缝处易破损：槽壁45°法，是将坑槽壁开槽成45°（上口大），且槽壁边线分别与路线中心线平行或垂直，再将槽壁边缘喷饶成粗糙形状，然后铺筑沥青混合料填充、压实、封水：此方法的优点是坑槽边缘与原油路面结合密实，粘结力强：在坑槽病害的处治过程中，要特别注意：一是，修补前要正确地量测病害的破损范围和深度，划线开槽，纵横开槽与路线中线平行或垂直；二是，开槽深度要控制在露出未破坏的表层或基层表面；三是，修补前必须清理坑槽，保持干燥；四是，铺筑前，在槽壁和底部必须撒布适量粘层油，但不能过厚，避免两张皮；五是，坑槽填料分层夯实，整体铺筑，一次成型，填料高度应高出原路面3～5mm 为宜；六是，铺筑完毕及时碾压、密实；七是，用乳化沥青稀浆或细粒式沥青混凝土压封坑槽边缘，防止水渗继续产生病害。

2.4 泛油、磨光类病害处治

泛油多发在高温天气，一般可撤布石屑或细砂进行养护。对于泛油较严重的，可铲除原路面重铺面层。对于磨光病害，可撒布防滑料，或用粗粒式乳化沥青稀浆或中粗式沥青混凝土进行封层，提高抗滑性能，保障行车安全畅通。

3 结语

要想提高沥青路面使用质量，必须从设计、施工、养护方面用科学、规范的方法和行之有效的措施加以控制、预防和处治，只有这样，才能保证行车安全、舒适、畅通，延长沥青路面使用寿命，才能从本质上提高沥青路面的质量，节省养护经费，充分发挥沥青路面的性能。