淺談瀝青路面常見(jiàn)病害及維護(hù)措施

胡軍

【摘 要】本文根據(jù)近年來(lái)瀝青路面實(shí)際損壞情況的調(diào)查，就瀝青路面常見(jiàn)病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出預(yù)防及處治措施。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；病害；防護(hù)；修補(bǔ)

瀝青路面具有表面平整、堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便和良好的減振性等優(yōu)點(diǎn)，使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長(zhǎng)、重載超載車輛的增多、溫（濕）度變化、冰凍作用、設(shè)計(jì)、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響，出現(xiàn)了多種病害，如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。根據(jù)本人幾年來(lái)對(duì)瀝青路面實(shí)際損壞情況的調(diào)查，談?wù)劄r青路面常見(jiàn)的病害與裂縫出現(xiàn)的原因及其預(yù)防措施。

1 瀝青路面病害調(diào)查及分析

隨著各高等級(jí)公路全線通車，交通流量急劇增加，且重載車輛增多，瀝青路面破壞嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查多處破損路段病害結(jié)果顯示，特別是新修段加之夏天雨水偏多，造成路面在缺陷責(zé)任期內(nèi)出現(xiàn)早期破壞。路面縱橫向裂縫嚴(yán)重，雨水沿縫下滲形成唧泥，并有少量網(wǎng)裂和高填土路段沉陷。經(jīng)過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)鉆芯取樣檢測(cè)，基層鈣化良好。這說(shuō)明路面各層強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。為了及時(shí)對(duì)公路瀝青路面病害維修及防治，主管部門組織工程技術(shù)人員對(duì)原路面的病害進(jìn)行了調(diào)查，主要的病害有：裂縫、車轍、擁包和坑槽、松散、沉陷、剝落等。經(jīng)分析造成路面缺陷的原因有以下幾個(gè)方面：超載、交通量大、重載車多是造成路面破壞的主要原因；二灰碎石或水穩(wěn)碎石是一種半剛性材料，隨著時(shí)間的推移，會(huì)產(chǎn)生干燥收縮與溫度收縮，半剛性基層的收縮裂縫是不可以避免的。裂縫產(chǎn)生后雨水順著裂縫下滲，天晴后路面各層中所含的許多水分仍不斷匯集到裂縫處，隨著裂縫下滲在行車大流量、重荷載的作用下加速裂縫的發(fā)展，出現(xiàn)唧泥、坑槽或沉陷等病害現(xiàn)象。

2 常見(jiàn)病害的形成及產(chǎn)生的原因分析

瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的。經(jīng)總結(jié)分析，主要有以下幾種常見(jiàn)病害。

2.1 瀝青路面的裂縫

路面裂縫是路面早期破損最常見(jiàn)的病害之一，它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。

1）橫向裂縫?？p橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣，或由于車輛嚴(yán)重超載，致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式，它有兩種情況：瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。

2）縱向裂縫。縱向裂縫可分為兩種情況：一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻，路面不均勻沉陷而引起的；另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時(shí)，兩幅接茬未處理好，在行車荷載作用下，易形成縱縫?？v向裂縫，多發(fā)于半填半挖路基處，主要由路基的不均勻沉降造成。

2.2 瀝青路面的龜裂

龜裂又稱網(wǎng)裂，通常是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫，逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫，一般多發(fā)生在行車道輪跡形成龜裂。主要由路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足引起的。

2.3 瀝青路面的車轍

車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有：①瀝青混合料油石比過(guò)大；②表面磨損過(guò)度；③雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部；④由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。

2.4 瀝青路面的松散

松散，原因主要是采用的瀝青粘結(jié)力差，瀝青用量偏少，或所用的礦料過(guò)濕，鋪撒不勻，或所用的嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢。對(duì)表處面層還會(huì)產(chǎn)生大面積松散、唧泥現(xiàn)象，從而導(dǎo)致瀝青面層脫落。在我國(guó)早期的高速公路上曾出現(xiàn)?，F(xiàn)在主要出現(xiàn)在水損壞嚴(yán)重的路段上。

2.5 瀝青路面的水損壞

水損壞，隨著時(shí)間的推移，特別是長(zhǎng)期下雨后，輪跡處路面向兩邊推擠而隆起，輪跡處繼續(xù)沉陷，再發(fā)展，靠近輪跡的隆起部分破損，很快就出現(xiàn)面層松散、剝落、坑槽等，這是典型水損害現(xiàn)象。通常水損害產(chǎn)生的原因有下列幾種：①路面排水系統(tǒng)不健全；②路面壓實(shí)度不足；③路面離析。

2.6 瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期，因?yàn)樗那秩牒吐坊恋乃€(wěn)定性能差，由于冰凍的作用，路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個(gè)主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個(gè)自然因素，缺少任何一個(gè)因素都不可能形成翻漿。

2.7 瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點(diǎn)是面積大，涉及的結(jié)構(gòu)層次深，主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是：①土質(zhì)路塹排水不暢，路床下部路基濕潤(rùn)而產(chǎn)生不均勻沉降，引起路面局部下沉；②路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量，易發(fā)生疲勞破壞；③路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷；④橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯(cuò)位。

3 瀝青路面早期破損的防護(hù)

通過(guò)以上分析，可看出瀝青混凝土路面早期破損與瀝青混合料、路面設(shè)計(jì)施工、交通氣候條件的全部或部分有聯(lián)系，而交通氣候條件是客觀存在的，所以瀝青路面病害防治技術(shù)應(yīng)以路面設(shè)計(jì)、瀝青混合料和施工3個(gè)方面考慮。

3.1 合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)

1）盡可能減薄瀝青面層厚度由于以下四方面原因，城市道路路面厚度可酌情減簿，控制在12～15cm之內(nèi)。第一，是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力可由半剛性材料層（基層和底基層）來(lái)承擔(dān)，無(wú)需用增厚面層來(lái)提高承載能力。第二，是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層，而是用優(yōu)質(zhì)瀝青。第三，是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫，在正常施工情況下，大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四，是一般來(lái)說(shuō)厚的瀝青面層易導(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。

2）加強(qiáng)瀝青路面防水設(shè)計(jì)。

3）選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu)。

3.2 嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量

1）瀝青的選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下，可在瀝青中摻加各種類型的改性劑，以提高其性級(jí)指標(biāo)。

2）集料的選用骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確?；旌狭系目箘兟湫阅埽瑫r(shí)應(yīng)盡量降低骨料的含水量。

3）混合料級(jí)配的確定。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗疲勞性能、低溫抗裂性，路面表面特性和耐久性是兩對(duì)矛盾，相互制約，照顧了某一方面性能，可能會(huì)降低另一方面性能?；旌狭吓浜媳仍O(shè)計(jì)，實(shí)際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和交通情況做具體分析，盡量互相兼顧。當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑：第一，是改善礦料級(jí)配，采用瀝青瑪蹄碎石混合料（SMA）。第二，是改善瀝青結(jié)合料，采用改性瀝青。

3.3 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，早期破損必然出現(xiàn)。瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，對(duì)施工全過(guò)程，每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定，以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具體要抓好以下幾方面：

1）嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量，拌后過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進(jìn)行處理；加大馬歇爾試驗(yàn)頻率，嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)，必要時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行特殊配合比設(shè)計(jì)。

2）保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級(jí)配，增加粗骨料，提高大中粒徑集料含量；控制最佳含水量，改進(jìn)碾壓方法，避免過(guò)振過(guò)濕，不能使基層頂面形成灰漿硬殼，不能用細(xì)料進(jìn)行壓實(shí)后找平。

3）合理灑布透層油、粘層油。在進(jìn)行各層鋪筑前，必須保持頂面清潔。根據(jù)近年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)，透層油應(yīng)以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車噴灑時(shí)，應(yīng)保持穩(wěn)定的車速和噴灑量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布2m3/1000m2的石屑或粗砂，用8t鋼筒式壓路機(jī)穩(wěn)一遍，將多余的浮料掃清。

4）提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時(shí)，運(yùn)距不能過(guò)遠(yuǎn)，攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃～150℃為宜，攤鋪厚度均勻，壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套，速度控制在2m/min左右，碾壓遍數(shù)不能太少，以免混合料孔隙過(guò)大；一般不能進(jìn)行補(bǔ)料，尤其是下面層；基層雨后潮濕未干，不得攤鋪，更不得冒雨攤鋪；縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順，各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。

4 常見(jiàn)病害的修補(bǔ)措施

4.1 裂縫修補(bǔ)

一般來(lái)說(shuō)，裂縫路面要進(jìn)行灌縫處理。瀝青路面灌縫受開槽深度、槽壁干燥度、清潔度、施工氣溫、灌縫材料等因素影響。為保證灌縫效果，一般采用進(jìn)口的灌縫膠。灌縫機(jī)、開槽機(jī)、吹風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)進(jìn)口設(shè)備都可，有車轍式灌縫機(jī)，牽引式灌縫機(jī)，用戶根據(jù)需要選擇。比較常用的施工工藝，裂縫小于6mm可不留開槽直接灌縫，需用吹風(fēng)機(jī)吹凈裂縫；裂縫大于等于6mm用擴(kuò)縫機(jī)擴(kuò)縫，擴(kuò)縫機(jī)割縫后，用空壓機(jī)吹凈塵屑后灌縫。灌縫后撤干水泥粉混合砂養(yǎng)生后，再開放交通。

4.2 路面車轍修復(fù)

車轍形成原因主要是車流大，超載車多，載荷接觸區(qū)夏季磨擦溫度高達(dá)60℃以上。接近超過(guò)瀝青軟化點(diǎn)指標(biāo)。再者受施工石質(zhì)料級(jí)配和路面基層結(jié)構(gòu)的影響及荷載沖擊作用，易形成車轍。車轍修復(fù)時(shí)，宜采用小型銑刨機(jī)銑6cm，寬度為整個(gè)車道，洗凈清理完畢后，重新鋪筑磨耗層，以達(dá)到路面平整度效果。目前也可采用美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家研究的熱再生，直接運(yùn)用銑刨、拌和、攤鋪、碾壓，配套設(shè)備修復(fù)路面車轍。

4.3 擁包和坑槽修補(bǔ)

瀝青路面是在荷載的推擠碾壓作用下，瀝青混合料結(jié)構(gòu)層變形或是路面基層破壞形成的。如果是結(jié)構(gòu)變形而基層不損壞時(shí)，直接銑刨或開槽鏟除擁包，重鋪上面層即可。若基層損壞，則先修復(fù)基層，再鋪面層，基層修復(fù)和坑槽修復(fù)技術(shù)要求類同。路面坑槽：主要原因是面層的網(wǎng)裂、龜裂后不及時(shí)養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的。另外基層局部強(qiáng)度不足，在行車作用下也易產(chǎn)生坑槽。是由龜裂和松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。路面混合料、礦料級(jí)配，路基壓實(shí)缺陷，使路面局部出現(xiàn)破碎形成坑槽。再者是由路面透水引起瀝青與石料剝離，外加交變載荷反復(fù)作用，形成路面坑槽。若修補(bǔ)不及時(shí)，就大大縮短了路面的使用壽命。對(duì)路面坑槽修補(bǔ)有冷料修補(bǔ)和熱料修補(bǔ)兩種方法。冷料修補(bǔ)采用成品冷料，開槽后按路面結(jié)構(gòu)層直接填筑分層壓實(shí)。

優(yōu)點(diǎn)：①路面在行車作用下會(huì)逐漸壓實(shí)，強(qiáng)度慢慢提高。如果在路面修補(bǔ)時(shí)，未能使用碾壓設(shè)備，路面在使用過(guò)程中以行車碾壓全逐漸密實(shí)；

②由于在常溫下施工，且使用簡(jiǎn)單工具即可進(jìn)行坑洞修補(bǔ)，操作頗為方便；

③冷鋪瀝青混合料預(yù)先在工廠生產(chǎn)并儲(chǔ)存起來(lái)，隨時(shí)可供使用，因而適合常年路面坑洞修補(bǔ)，或供路面開挖埋設(shè)管線后恢復(fù)路面使用。

缺陷：碾壓時(shí)流動(dòng)性大，強(qiáng)度低，耐久性差，一般不超過(guò)一年。

熱料修補(bǔ)，采用相同級(jí)配的路面結(jié)構(gòu)層，分層填筑。一般來(lái)說(shuō)現(xiàn)有拌和設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)施工組織難度較大，因此采用微波加熱拌和設(shè)備解決了以上難題，在拌和施工時(shí)對(duì)每一層級(jí)配的礦料做成一定體積的材料塊，定期貯備。使用時(shí)加熱進(jìn)行坑槽修補(bǔ)，方便簡(jiǎn)單。影響坑槽修補(bǔ)質(zhì)量，主要有修補(bǔ)工藝和采用的材料；其次是施工開槽層要開到穩(wěn)定部分，坑槽清理要干凈，槽底槽壁應(yīng)涂粘結(jié)劑均勻，掌握好施工溫度回填材料的壓實(shí)度。

4.4 瀝青路面稀漿封層

瀝青路面松散網(wǎng)裂透水和抗滑系數(shù)SFC<0.4，但基層良好時(shí)，采用稀漿封層。稀漿封層是將乳化瀝青、集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿混合物均勻攤鋪在瀝青路面上形成一層具有抗滑防水作用的養(yǎng)護(hù)層。目前公路稀漿層厚度4～6mm，礦料宜采用ES3規(guī)格，用量一般為5～8m3/1000m2，稀漿混合料用量8～10kg/m2。封層施工工序?yàn)椋呵鍜摺艠印狭稀鷶備仭缙陴B(yǎng)護(hù)→開放交通。封層養(yǎng)生到水分蒸發(fā)乳液干燥成型后才能開放交通。壓實(shí)機(jī)械采用8～10t靜壓，碾壓一遍即可，稀漿封層機(jī)械國(guó)產(chǎn)進(jìn)口都有。

4.5 瀝青路面松散、沉陷、剝落的修補(bǔ)

松散，原因主要是采用的瀝青粘結(jié)力差，瀝青用量偏少，或所用的礦料過(guò)濕，鋪撒不勻，或所用的嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢。沉陷，一般是由基層局部成形不足，強(qiáng)度不夠，在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對(duì)于大面積沉陷往往是由于路基（高填方地段）不均勻沉降或局部滑移面引起的，主要原因是路基壓實(shí)度不足引起。剝落，如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料，將會(huì)造成集料與瀝青之間的粘附性不足，在行車荷載的作用下，集料從路面剝落，使路面形成麻面，進(jìn)而可能發(fā)展成為坑槽、松散等病害。當(dāng)出現(xiàn)松散、沉陷、剝落應(yīng)采用大修處理，首先將損壞部分按正或長(zhǎng)方形整塊劃線，然后用切割機(jī)切割，保證開挖的坑槽槽壁垂直平整。將槽內(nèi)舊料清除，并用壓縮空氣機(jī)將槽內(nèi)徹底吹凈，涂刷乳化瀝青時(shí)，要保證槽底四壁都要均勻的涂上一層，不能露白。

如果是兩層瀝青混凝土，將中粒式瀝青混凝土填入所開槽內(nèi)離路面1.5cm壓實(shí)，再填入細(xì)粒式瀝青混凝土后攤平，然后用壓路機(jī)來(lái)回碾壓三遍，并保證壓實(shí)后高于原路面3～5mm。注意事項(xiàng)：攤鋪細(xì)粒式瀝青混凝土?xí)r一定要將切縫覆蓋，避免產(chǎn)生新的滲水縫。

5 結(jié)束語(yǔ)

瀝青路面中的病害給道路交通帶來(lái)各種各樣的隱患，這是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，但這些病害不是不可克服的，只要我們認(rèn)真選材，精心設(shè)計(jì)，把握住各個(gè)施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行施工，做好道路養(yǎng)護(hù)工作，加強(qiáng)交通管理，很多病害是可以避免或者降低其破壞力的。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]