淺析瀝青路面病害的成因及防治措施

柴碧麗

（會寧公路管理段，甘肅 會寧 730700）

瀝青路面屬于柔性路面，是由瀝青和礦料組成的混合料鋪筑的路面。由于其具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性、行車舒適性，當(dāng)前已被廣泛采用。同時瀝青路面在行車荷載作用下產(chǎn)生的彎沉變形較大，路面結(jié)構(gòu)本身抗彎強(qiáng)度小，在重復(fù)荷載作用下易產(chǎn)生累積殘余變形。它的破壞主要取決于行車荷載作用下所產(chǎn)生的極限垂直變形和水平彎拉應(yīng)變。由于各種原因瀝青路面的破壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重，降低了路面使用壽命。因此，分析瀝青路面病害形成的原因，采取行之有效的防治措施和科學(xué)、規(guī)范的處治方法，對提高瀝青路面使用質(zhì)量十分必要。

1 瀝青路面病害的分類及其形成的原因

瀝青路面使用質(zhì)量主要表現(xiàn)在四個方面：一是，路面的破壞情況；二是，路面現(xiàn)有整體強(qiáng)度；三是，路面表面的平整程度，四是，路面表面的抗滑能力。瀝青路面破壞情況往往綜合反映強(qiáng)度、平整度和抗滑方面的問題。根據(jù)破壞情況的類別，將瀝青路面常見的主要病害可歸納為以下四類：

1.1 開裂類病害形成的原因

開裂類病害包括網(wǎng)裂、龜裂及各種縱橫向裂縫。

網(wǎng)裂是指縫寬Imm 以上或間距40cm 以下，面積以Im2 以上的網(wǎng)狀裂縫。路面上出現(xiàn)長度在1m 以上，縫寬Imm 以上的單條裂縫或深度在Smm 以上的劃痕也納入網(wǎng)裂病害中。網(wǎng)裂主要出現(xiàn)在搓板面和車轍面處，初期是可逆的，隨著時間的增長瀝青的老化，就會形成永久性網(wǎng)裂。瀝青老化網(wǎng)裂往往是拌制瀝青混合料時溫度過高，導(dǎo)致瀝青老化，降低了瀝青與礦料的粘結(jié)性和低溫下的變形能力。麻面網(wǎng)裂主要是在攤鋪不平整和碾壓不密實處，形成易于滲水和積水的松散、低洼面，在行車荷載和水的作用下逐漸形成裂縫，加劇瀝青老化和水的剝蝕作用所致。沉陷網(wǎng)裂主要是由于基層沉陷易于積水，行車的泵吸作用加劇水對瀝青膜的剝離，致使沉陷網(wǎng)裂面上形成坑凼。冰凍地區(qū)網(wǎng)裂主要出現(xiàn)在道路翻漿路段。橫向裂縫主要是低溫凍縮造成，包括基層凍脹裂縫、施工裂縫、構(gòu)造物接頭裂縫、瀝青面層老化裂縫等。另外還有路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)、配合比不適、拌和不均、施工質(zhì)量差、車輛嚴(yán)重超載等原因造成路面承載力下降，在行車荷載反復(fù)作用下，使瀝青面層以下的半剛性基層底部拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度極限而斷裂，產(chǎn)生由下向上的反裂縫?？v向裂縫主要是由于行車荷載超載、路面整體承載能力不足，瀝青面層攤鋪接縫不良以及土基低溫凍脹所致。當(dāng)路基壓實不均勻或路基邊緣受水浸濕不均勻沉陷時，也產(chǎn)生縱向裂縫。網(wǎng)狀裂縫包括網(wǎng)裂和龜裂，主要是由于路面整體強(qiáng)度不足，縱橫向裂縫處理不及時，在水的浸泡下所致。

1.2 變形類病害形成的原因

變形類病害包括車轍、沉陷、擁包、波浪和搓板等。

車轍表現(xiàn)為路面沿行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽，深度大于1.5cm。其產(chǎn)生的原因：一是，由于路面基層、路基強(qiáng)度不夠，在行車荷載反復(fù)作用下，使面層和基層發(fā)生永久性的結(jié)構(gòu)變形；二是，由于高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)碾壓在瀝青面層，形成塑性流動和永久性變形，這種變形主要是高溫時行車荷載應(yīng)力超過瀝青混合料穩(wěn)定性應(yīng)力極限，從而造成不斷累積和流動的變形。

沉陷表現(xiàn)為路面、路基有豎向變形，路面下凹，深度3cm 以上。路面沉陷形成的主要原因：一是，路基強(qiáng)度不夠，橋頭兩端、高填方路堤以及舊路利用局部加寬處，因壓實不足及不均勻沉降造成變形；二是，對裂縫病害沒有及時處理，地表水滲入基層和路基，造成基層強(qiáng)度破壞和路基穩(wěn)定性削弱，導(dǎo)致位移和沉降變形。

擁包表現(xiàn)為路面局部隆起，高度大于1.5cm。波浪和搓板表現(xiàn)為路面縱向產(chǎn)生連續(xù)起伏，有似搓板狀，峰谷高差大于1.5cm 的變形。產(chǎn)生三者的主要原因是瀝青表層過厚，熱穩(wěn)定性較差，面層和基層之間粘結(jié)性差，在行車荷載作用下產(chǎn)生推動位移，形成高低不平波浪狀的，或類似搓板狀的變形，嚴(yán)重時形成擁包。

1.3 松散類病害形成的原因

松散類病害主要有松散、掉料、剝落、坑槽、脫皮、啃邊等。

松散表現(xiàn)為路面結(jié)合料失去粘結(jié)力，集料松動，面積0.1m2以上；坑槽表現(xiàn)為路面破壞成坑洼，深度大于2cm，面積在0.04m2以上；脫皮表現(xiàn)為路面面層層狀脫落，面積在0.1m2以上；啃邊表現(xiàn)為路面邊緣破碎脫落，寬度10cm 以上。松散類病害形成的主要原因：一是，由于水的侵蝕造成的。瀝青與混合料粘結(jié)的好壞，直接影響路面強(qiáng)度和耐久性。由于水與石料的粘附性高于水與瀝青的粘附性，而且水容易穿過瀝青膜進(jìn)入石料表面，逐漸將瀝青剝落，使其失去粘結(jié)力。如路面排水不良處，在水和行車荷載共同作用下，路面由于瀝青粘結(jié)力的減弱易產(chǎn)生松散、脫皮、掉料等病害；二是，在半剛性基層結(jié)構(gòu)上，透水性較差，路面面層滲水滯留于基層表面，造成面層和基層粘結(jié)部位含水量較大，從而削弱了面層底部瀝青混合料的穩(wěn)定性，造成松散類破壞；三是，施工時瀝青混合料加熱溫度過高，使瀝青老化，過早失去粘結(jié)力而使骨料散落；四是，面層施工時溫度較低，致使路面不密實，透水性較大，骨料和瀝青易失去粘結(jié)力；五是，施工時拌和不均勻，油石比不當(dāng)，形成瀝青與礦料粘結(jié)力差；六是，骨料表面不干凈，或酸性成份含量多，未能充分被瀝青裹覆，使其失去粘結(jié)力而散落。

1.4 其它類病害的形成原因

其它類病害主要有泛油、磨光、橫坡不適、平整程度較差等。

泛油是在高溫季節(jié)瀝青被擠出，表面形成薄油層，行車出現(xiàn)輪跡。泛油產(chǎn)生的原因主要是施工時油石比偏高所致。磨光表現(xiàn)為路面比較光滑，形成類似鏡面的路面，其形成的原因是面層集料級配不當(dāng)，集料無棱角等。橫坡不適是路面橫坡小于1%或大于3%（超高路段除外），或中線偏移，以及應(yīng)設(shè)超高而未設(shè)超高或出現(xiàn)反超高等。橫坡不適主要是未按設(shè)計施工，造成行車不適。平整程度差表現(xiàn)為路面不平，行車顛簸。造成平整程度差的原因主要是下承層平整度較差，施工時礦料級配不當(dāng)，瀝青混合料拌合不均，橫向接縫處理不好，運(yùn)輸、卸料、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)不規(guī)范等因素所致。

2 瀝青路面病害的預(yù)防措施

為預(yù)防和減少路面病害，要從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)三方面加以重視，特別是在瀝青和骨料的選擇上，要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。根據(jù)瀝青面層類型、公路等級選取不同標(biāo)號的瀝青材料。從瀝青的產(chǎn)地、標(biāo)號、各項指標(biāo)等方面詳細(xì)調(diào)查，合理選用。施工時嚴(yán)把礦料級配關(guān)，準(zhǔn)確掌握油石比，嚴(yán)格控制混合料溫度（拌和時溫度控制在140℃～160℃，攤鋪溫度控制110℃）。嚴(yán)格檢查基層質(zhì)量（密實度、平整度、設(shè)計厚度），及時清除基層表面雜物；拌和運(yùn)料和攤鋪設(shè)備能力盡量配合協(xié)調(diào)，隨時找平，隨時用三米直尺、路拱板、塞尺檢查路面平整度、路拱度、厚度，取高補(bǔ)低，及時修整；施工接縫采用“毛茬墊接”，碾壓溫度、遍數(shù)和碾壓方法，對壓實效果影響較大，宜進(jìn)行碾壓試驗確定；加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)，專人指揮交通限速，及時清理雜物，防止損傷。另外還要考慮施工條件、氣候環(huán)境、施工季節(jié)、礦料的分布等因素來確定瀝青的標(biāo)號。特別在寒冷、潮濕地區(qū)要用針入度較大的瀝青以提高其低溫抗裂性；為了提高瀝青的粘度和穩(wěn)定性及瀝青的老化可以加入高分子聚合物、樹脂。在路面設(shè)計中，可根據(jù)輪跡橫向分布率采用面層變厚度設(shè)計，提高路面有效的抗變形能力；瀝青路面基層為半剛性時，為了減少反射裂縫，最好在半剛性基層上增加柔性基層過渡層。特別是在陰濕地區(qū)不宜采用透水性強(qiáng)的貫入式路面類型，而宜采用封水性能好的瀝青混合料類型?？傊跒r青路面的施工過程中，既要拌合設(shè)備先進(jìn)，又要做到拌合均勻；油石比控制準(zhǔn)確；配合比符合設(shè)計要求；嚴(yán)格控制碾壓溫度，確保瀝青混合料壓實度、厚度、平整度和接茬符合瀝青路面施工規(guī)范的要求。

2.1 開裂類病害的處治措施

開裂類病害的處治可用灌油修補(bǔ)、乳化瀝青稀漿封層、瀝青混合料罩面等方法進(jìn)行處治。對于秋、冬季產(chǎn)生的裂縫，可用灌油修補(bǔ)法。處治時，先將縱橫裂縫清掃干凈，用噴燈將裂縫邊緣加熱至粘性狀態(tài)，然后用油壺直接向裂縫內(nèi)灌入加熱的瀝青，最后在縫口表面撒布熱砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對于較寬的裂縫也可用此方法。當(dāng)氣溫較低（小于5℃）時，可將級配骨料（石屑：粗砂：細(xì)砂=5：3：2）與乳化瀝青混合成稀漿，稀漿的油石比控制在8～12%之間，并用專門設(shè)備進(jìn)行封層。瀝青混合料罩面，可根據(jù)交通量大小，選用細(xì)粒式或中粒式瀝青}昆合料進(jìn)行封層，厚度一般控制在1.5～4cm 之間。對于路面嚴(yán)重龜裂、網(wǎng)裂的，可采用1.5cm 熱拌熱鋪瀝青混合料或薄層封面法進(jìn)行處治。薄層封面厚度采用5～10mm，瀝青標(biāo)號宜采用130#，用油量控制在1.0～1.2kg/m2，集料采用0.074～5mm 級配砂礫。施工時宜采用灑鋪法，按清掃路面，澆灑瀝青，撒鋪砂石料，碾壓和初期養(yǎng)護(hù)等工序進(jìn)行，要求灑油均勻，撒鋪石料要及時。灑鋪法適用于低等級公路或養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低的路段。

2.2 變形類病害的處治措施

對于車轍的處治，可用平地機(jī)或銑刨設(shè)備將面層中油石比偏高、經(jīng)行車荷載擠壓到輪跡外側(cè)隆期的部分刮除，然后用小噸位壓路機(jī)碾壓，再用瀝青砂填補(bǔ)后碾壓密實。對于擁包、波浪、沉陷等病害的處治，先用銑刨設(shè)備或人工將隆期的峰頂刨削，然后采用拌和法或?qū)愉伔ㄌ钛a(bǔ)低凹處。對于瀝青含量較大的擁包、波浪和搓板要徹底挖除，重新鋪筑瀝青面層。沉陷病害要根據(jù)其形成的原因進(jìn)行處治。由于路基浸水造成的沉陷，先要進(jìn)行水害的徹底防治，而后重新修補(bǔ)基層和瀝青面層。對于在施工時壓實度不夠造成的不均勻沉陷，可采用化學(xué)灌漿法或重新回填壓實法，先處治路基，然后進(jìn)行基層和面層的新鋪處治。

2.3 松散類病害的處治

松散、坑槽、脫皮、剝落、掉料、啃邊等病害的處治：一是，用乳化瀝青稀漿封層進(jìn)行處治，用中、粗粒式稀漿進(jìn)行封層；二是，公路等級低的瀝青路面可用瀝青灑布罩面法進(jìn)行處治。一般罩面厚度控制在1.5～2.5cm，用油量控制在0.8～1.2kg/m2。此處治方法適用于夏季施工?？硬邸⒖羞叺炔『Φ奶幹危嚎硬鄄『Υ蠖鄶?shù)發(fā)生在春季和雨季。主要是由于水滲入瀝青面層使骨料與瀝青失去粘結(jié)力所致=處治方法可有：一是，槽壁垂直法；二是，槽壁45°法。所謂槽壁垂直法是將坑槽的四周開槽平行或垂直于路線中線，然后用集中拌和瀝青混凝土混合料填充、壓實、封水。此方法不足之處就是坑槽邊緣接縫處易破損：槽壁45°法，是將坑槽壁開槽成45°（上口大），且槽壁邊線分別與路線中心線平行或垂直，再將槽壁邊緣噴饒成粗糙形狀，然后鋪筑瀝青混合料填充、壓實、封水：此方法的優(yōu)點是坑槽邊緣與原油路面結(jié)合密實，粘結(jié)力強(qiáng)：在坑槽病害的處治過程中，要特別注意：一是，修補(bǔ)前要正確地量測病害的破損范圍和深度，劃線開槽，縱橫開槽與路線中線平行或垂直；二是，開槽深度要控制在露出未破壞的表層或基層表面；三是，修補(bǔ)前必須清理坑槽，保持干燥；四是，鋪筑前，在槽壁和底部必須撒布適量粘層油，但不能過厚，避免兩張皮；五是，坑槽填料分層夯實，整體鋪筑，一次成型，填料高度應(yīng)高出原路面3～5mm 為宜；六是，鋪筑完畢及時碾壓、密實；七是，用乳化瀝青稀漿或細(xì)粒式瀝青混凝土壓封坑槽邊緣，防止水滲繼續(xù)產(chǎn)生病害。

2.4 泛油、磨光類病害處治

泛油多發(fā)在高溫天氣，一般可撤布石屑或細(xì)砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對于泛油較嚴(yán)重的，可鏟除原路面重鋪面層。對于磨光病害，可撒布防滑料，或用粗粒式乳化瀝青稀漿或中粗式瀝青混凝土進(jìn)行封層，提高抗滑性能，保障行車安全暢通。

3 結(jié)語

要想提高瀝青路面使用質(zhì)量，必須從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)方面用科學(xué)、規(guī)范的方法和行之有效的措施加以控制、預(yù)防和處治，只有這樣，才能保證行車安全、舒適、暢通，延長瀝青路面使用壽命，才能從本質(zhì)上提高瀝青路面的質(zhì)量，節(jié)省養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)，充分發(fā)揮瀝青路面的性能。