路面病害分析處理

杜青智

摘要：瀝青路面病害是公路工程常見的病害之一，本文著重介紹了路面病害的產(chǎn)生、表現(xiàn)形式、及相關處理方式。

關鍵詞：裂縫、變形、松散、推移

瀝青路面因具有地質(zhì)條件適應性強、行車舒適、維護方便等優(yōu)點而被廣泛用于各等級公路。通車后，因行車荷載作用、外界環(huán)境影響以及設計、施工中存在的不足，瀝青路面會逐步出現(xiàn)多種路面病害，主要有裂縫（縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂）、變形（車轍、擁包、沉陷）、松散（推移、松散、脫落、坑槽）等。瀝青路面一出現(xiàn)路面病害，就應及時正確的分析病害成因，及時采取有效措施進行處理，否則不僅會降低道路的使用性能、影響行車的安全、舒適、快捷、暢通，而且會因處理不及時或措施不當導致道路結構性破壞。

一．病害表現(xiàn)形式及原因分析：裂縫、擁包、車轍、平整度差、脫落、推移、沉陷、早期破壞

路面裂縫的主要分為：縱向裂縫、橫向裂縫、基層反射裂縫、瀝青混凝土的溫縮裂縫、差異沉降引起橫向裂縫

1.1縱向裂縫

縱向裂縫一般發(fā)生在距路堤邊緣3m～5m處，裂縫形式有兩種，一種為縱向直線形，裂縫兩端未延伸到路堤邊緣；另一種為縱向弧形，裂縫兩端延伸到路堤邊緣。后一種裂縫可能會引起路堤滑動，危險性更大。縱向裂縫形成的主要原因有以下幾方面。地基原因：地基不屬軟土地基，但地勢低洼、長期受水沖蝕，天然含水量較高，在設計時未發(fā)現(xiàn)或未作特別處理，在施工時也未作等載或超載預壓，在高填土后，地基出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面縱向開裂。路基施工原因：路基施工時天氣干燥，局部路堤填料粘土土塊粉碎不足，致使路基壓實不均勻；暗埋式構造物處因構造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣壓實度不夠，導致路基沉降不均勻。

1.2橫向裂縫

目前，高等級公路廣泛采用以二灰或二灰土等為底基層、二灰碎石為基層的半剛性瀝青路面。據(jù)調(diào)查，在半剛性基層路面的瀝青面層上產(chǎn)生橫向裂縫是極為普遍的，國內(nèi)外許多學者甚至認為半剛性瀝青路面產(chǎn)生橫向裂縫是不可避免的。

1.3基層反射裂縫

一方面在基層成型過程中，因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫；另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力，當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂，并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青面層底面裂縫沿豎向向上擴展到路表，從而形成瀝青路面橫向裂縫。從現(xiàn)場取樣看，面層裂縫與基層裂縫上下貫通，且下寬上窄。

1.4瀝青混凝土的溫縮裂縫

因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發(fā)生收縮變形。當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，瀝青路面表面就會被拉裂，并逐步向下發(fā)展，形成上寬下窄的橫向裂縫。由于大多數(shù)的高速公路上面層采用進口優(yōu)質(zhì)瀝青或改性瀝青，瀝青混合料的自身低溫抗裂性能較好，故此種橫向裂縫相對較少。

1.5不均勻沉降引起的橫向裂縫

在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處，因地基或路基與構造物差異沉降導致基層的開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。這種橫向裂縫類似于基層反射裂縫，但往往為路面橫向全幅貫通。

2.0沉陷、脫落、平整度差

在行車道上（特別是在車輪輪跡處）常能發(fā)生路面網(wǎng)裂、沉陷及坑槽病害，且在網(wǎng)裂、沉陷處常伴有唧漿現(xiàn)象。瀝青路面網(wǎng)裂、沉陷、脫落的形成主要有以下幾方面原因。

2.1施工質(zhì)量差

由于二灰碎石半剛性基層的整體強度與材料、拌和、攤鋪、養(yǎng)生等多種因素密切相關，任何一個環(huán)節(jié)出問題均可導致其不能形成均勻堅固的板體結構，從而因半剛性基層局部強度不足而引起瀝青面層開裂，雨水從裂縫浸入，并滲入到基層表面，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿，基層表面被逐步淘空，使瀝青路面面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷，并進而脫落形成坑槽。

.2. 2瀝青路面空隙率過大

由于瀝青混合料生產(chǎn)的變異性大、攤鋪過程中瀝青混合料局部離析和路面壓實不夠等多種原因造成瀝青路面空隙率過大，使雨水極易浸入，滯留在路面面層中。尤其是連續(xù)雨天時路面面層將長時間處于飽水狀態(tài)，給路面造成嚴重水損壞。在低溫時水易結冰，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用后，瀝青混合料酥松，使路面出現(xiàn)坑槽等破壞；在高溫時，在高速行駛的車輛荷載反復作用下，滲水成為瞬間有壓水，在有壓水的長期浸泡和沖刷下，瀝青與石料的粘附力逐漸下降，包裹在石料表面的瀝青膜被剝落，使混合料松散，并逐步脫落形成坑槽。

.2.3車輛油漬污染

因車輛維修或翻車等原因，汽車用油滲透入路面空隙，使瀝青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。這種原因形成的坑槽往往較深，有的甚至達到整個瀝青面層厚度。據(jù)調(diào)查，在超載現(xiàn)象比較嚴重的公路上，往往油污是造成路面坑槽破壞的重要原因。

推移、車轍

隨著行車荷載作用次數(shù)的增加，公路路面會出現(xiàn)不同程度的車轍、推移病害，這種路面病害會導致平整度下降，并影響高速行車的舒適性，嚴重的病害甚至會影響行車安全。車轍、推移形成的主要原因如下。

3.1行車荷載的影響

車輛按規(guī)定正常在行車道行駛，使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出，隨著車輛載荷作用次數(shù)增加，行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的轍槽；重車普遍超載，使得軸載對路面的作用力增大，并導致當量標準軸載作用次數(shù)大大增加，加速了車轍、推移形成。在彎道拐彎處，因車速變化頻繁，車輛慢行，經(jīng)常剎車與啟動，導致對路面作用時間過長，且對路面的水平剪切作用增大，也易形成車轍槽和推移。

3.2基層施工質(zhì)量差

因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當導致基層整體強度不足，使得路表變形過大而形成轍槽和推移。

3.3 瀝青面層高溫穩(wěn)定性差

由于瀝青混合料是一種彈塑性材料，如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不均勻會導致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低，在車輛的反復碾壓下路表變形過大，并使得面層混合料產(chǎn)生橫向流動而形成轍槽和推移。

4.0泛油、擁包

有些公路瀝青路面存在泛油病害，使得路面抗滑性能降低，影響高速行車安全。形成泛油、擁包的主要原因如下。

4.1混合料組成設計不當

因混合料中瀝青用量過多或空隙率過小，在車輛荷載反復碾壓下，多余瀝青由下部泛到路表形成泛油、擁包病害。

.4.2混合料拌和控制不嚴

在瀝青混合料拌和時礦粉等細料含量較難準確控制，如細料含量過少，混合料比表面積較小，則瀝青用量相對較多，也易泛油、擁包。

.4.3粘層油用量不當

在施工瀝青面層前往往需在基層頂面噴灑粘層油或做瀝青封層（特別是在基層完工與瀝青面層施工間隔較長的情況下），由于施工工藝掌握不好，粘層油用量不當或噴灑不均勻而導致面層局部泛油、擁包。

二．處理措施

1.裂縫選擇合適的適合當?shù)丨h(huán)境條件的瀝青混合料類型；減少施工攤鋪中混合料的離析；規(guī)范基層、底基層養(yǎng)生方法與時間；選擇適宜的水泥品種延長初凝時間；按照規(guī)范的強度不要求過高；在規(guī)范的級配范圍內(nèi)使混合料偏粗；石灰土選用合適的塑指指標。

2.擁包瀝青面層粒料偏細；油石比過大；瀝青含蠟量高；瀝青軟化點低；瀝青混合料穩(wěn)定度差等，造成擁包。

3.脫落、推移嚴格控制瀝青的各項指標；控制基層的施工工藝、碾壓方法與遍數(shù)；嚴禁出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象使表面有足夠得強度；控制施工期行車；對表層松動的粒料徹底清除；面層基層間增設防水層；面層采用不透水的結構層，杜絕積水、透水、滲水現(xiàn)象的發(fā)生。

4.車轍、平整度差面層集料的級配合理，壓實要充分；合理安排瀝青面層的施工季節(jié)；開放交通的時間盡量長些。

5.沉陷重點處理高填方段、軟土地基段；延長過渡段；重視施工填筑質(zhì)量。

6.路面早期破壞設計充分考慮路線的遠期規(guī)劃、地理位置、車流的流向、運輸?shù)闹饕再|(zhì)、重車特種車的行駛概率，開放交通早期避免灑漏油品及造成路面燃燒高溫。

三、結束語

為確保路面結構性能。在結構組合上應增強結構排水，可在基層頂面增設防水層（下封層不易做好），有條件的可在下面層及半剛性基層間增設瀝青處治碎石排水基層。同時，在土路肩做好配套的縱、橫向排水設施。這樣，既可將由路表滲入的雨水及時排出路面，又可防止雨水進一步下滲而沖刷半剛性路面基層。對表面層可摻加適量的瀝青抗剝落劑，以加大瀝青與骨料的粘結力，提高上面層的水穩(wěn)性，應加強施工的各個環(huán)節(jié)控制尋求符合路面生產(chǎn)和使用實際情況、簡單易行、可靠的新的試驗檢驗方法，以保證瀝青路面的質(zhì)量。認真貫徹“預防為主、防治結合”的方針，加強科學研究，建立路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)，對路況進行跟蹤觀測，及時采取預防措施，消除隱患，發(fā)現(xiàn)問題，應及時處治，以免進一步釀成大的病害。同時，應加強對路面病害處治方法的研究，以不斷提高路面養(yǎng)護質(zhì)量。