城市道路沥青路面损坏及预防性养护探析

袁新昌

摘要：随着城市规模的不断扩大，沥青路面具有平整、舒适、噪音低，施工和养护工期短等优点，使其逐步成为城市道路的主导类型。综合分析了沥青路面的常规损坏和新型损坏，介绍了沥青路面预防性养护的措施方法。关键词：沥青路面；常规损坏；预防性养护ブ型挤掷嗪牛篢V528142

文献标识码：A

文章编号：16723198(2009)19029402

近十年来，由于沥青路面具有平整、舒适、噪音低，施工和养护工期短等优点，武汉市近年来新建和改扩建的道路大都采用了将水泥混凝土作基层，沥青混凝土作面层的高等级道路结构形式。笔者就城市道路沥青路面常规性和新型损坏，以及对沥青路面进行预防性养护谈点浅见。1沥青路面的常规损坏分析 (1)裂缝。纵向裂缝基本平行于道路中心线，距路边缘3-5m，有时伴随有少量支缝。直线形裂缝主要是大荷载重复作用下产生的，呈弧形且两端向路堤边缘延伸的裂缝主要是因为路基不均匀沉降而形成的。横向裂缝近垂直于道路中心线，间距不等，有时伴随有少量支缝，并逐年增加。沥青面层的低温收缩与半刚性基层收缩裂缝的反应是产生横向裂缝的两个主要原因。同时，填挖交界的差异沉降会产生呈弧形的横向裂缝。网裂的初始形态是在沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后在平行的纵缝间出现横向或斜向连接缝，形成裂缝网，局部伴随沉陷、唧浆现象，它是行车荷载反复作用下，局部结构承载能力不足或过量沉降而产生的。 (2)变形。沉陷指沥青砼路表面的局部凹陷，它是路基沉降或不均匀沉降变形而造成的，或者由于局部开挖后回填土压实不足而造成的，伴随路面的结构形破坏，修补后损坏继续发展，车辙指轮迹带上出现的车槽，外因是渠化交通和荷载作用次数增加，内因是沥青混凝土的高温稳定性荷抗变能力差而产生横向剪切流动变形。推挤变形指在车速频繁变化的路口等处，由于车辆经常刹车和启动，路面在高温和较大水平剪力共同作用下产生的变形。(3)表面损坏。泛油指沥青面层中自由沥青受热膨胀，由于沥青混凝土空隙无法容纳，沥青向上迁移到表面的现象，沥青用量过多、设计空隙率过小、沥青混合料离析使细料过于集中及沥青高温稳定性差是导致泛油的重要原因。泛油发生在天气炎热季节，而天气寒冷季节又不存在可逆过程，影响路面构造深度和抗滑性能。磨光是变面外露的集料颗粒在行车轮胎的摩擦作用下逐渐变光滑的现象。主要原因是在车轮重复作用下，所采用的集料不耐磨而造成。 2沥青路面新型损坏分析 (1)新型泛油现象。由点状油斑发展而成的油斑型泛油，多发生载SMA荷开级培沥青混凝土表面层的路面，可分三级：轻，小油斑直径1-2cm零星分布；中，油斑增多增大，直径1-5cm不等；重，油斑直径、面积或密度增大，逐渐连成片。油斑型泛油具有普遍性，广泛存在于SMA和AK抗滑表面层路面上。它不是由于施工离析原因造成，也不是行驶车辆油料滴落造成。它的成因主要是因为中面层和底面层沥青结合料削落后，沥青向上部迁移至表面层，造成中、底面层失去粘结而松散，表面层沥青富集而泛油。(2)内部松散现象。传统的松散现象是表面松散现象，是表面沥青与集料的粘附性不足而造成的，其损坏具有整体性。而内部松散现象指路面各层间脱开，中面层大部分和底面层上部松散。在油斑型泛油处无一例外地伴随内部松散现象。 (3)新型泛浆现象。传统泛浆现象是水从裂缝中缓慢渗出，水和细料在重车荷载作用下从裂缝处泵吸出。新型泛浆现象指强大的有压水通过沥青层的空隙，穿透结构完整的沥青面层，基层顶面的浆液通过相同途径被挤压到路表面，泛浆的可能范围是沥青路面的所有透水处。(4)新型沉陷现象。新型沉陷指基层结合料被不断溶蚀，并被挤压到路表面，造成基层顶面不断脱空，沥青面层随着基层材料的流失而沉陷。沉陷增加，变形增大，导致开裂，水进入并恶化，导致沉陷进一步发展。(5)沥青剥落现象。沥青剥落导致新型泛油、内部松散等病害。沥青剥落存在必然性，程度不同。路面底面层与碱性集料混合料都有沥青剥落现象，沥青混合料空隙率太大，和沥青粘附性不足也容易造成沥青剥落，因此混合料组成设计需要平衡空隙率和粘附性的关系。 (6)坑洞。传统坑洞是沥青蚀粘附性不足，由传统的表面松散现象造成的，坑洞口大底小，发生于表面层的现象。新型坑洞是由于内部松散造成的，与新型泛油有关，坑洞口小底大，发生在沥青路面底层，然后逐渐向上扩展。(7)早期水损坏。水损坏是指沥青路面在水的作用下，沥青逐渐丧失与矿料的粘结力，从矿料表面脱落，并在车辆的作用下，沥青面层呈现松散状态，以致集料从路面脱落形成坑槽。松散是指沥青与集料相互之间丧失粘结而逐渐酥松直到松垮的现象，主要原因是由于沥青与矿料之间的粘附力不足，在水的作用下，沥青从矿料表面剥落所致。如果施工过程中混合料加热温度过高，致使沥青沥青老化失去粘性，也可能导致松散现象。坑洞是指路面局部松散处集料颗粒逐渐流失而形成的坑洞，它是在水的作用下，细集不断流失而造成的。唧浆是指外界水从裂缝等处渗入，在行车作用下被挤压，从裂缝处唧出的现象，沥青路面裂缝、空隙率过大和基层不耐冲刷导致水不断侵入而造成的。 3沥青路面预防性养护的技术措施(1)填灌缝。沥青混凝土路面的早期病害多以裂缝形式出现，加上刚性基层(如水泥砼基层)易出现反射裂缝现象；裂缝产生后，大量路表水沿裂缝侵入路面结构内部，甚至进入路基，致使沥青混凝土路面在车辆荷载特别是重载交通和动态水的交互作用下，被水浸蚀的沥青砼层骨料逐步松散，继续发展后，路面将出现坑凼。同时，下渗的雨水会损害路基，降低路基的承载力，使路面出现卿泥(浆)现象，严重的则可能导致路面出现较大的坑槽。因此，如果不及时对路面裂缝进行合理处治，必然会导致路面的过早损坏。填灌缝处理首先通过利用专用开槽工具沿裂缝开具一定宽度和深度的矩形小槽，然后采用自行加热与灌注于一体的灌缝机把热熔型聚合物密封胶灌入槽(缝)内，由此把裂缝处治由传统的被动方式改为主动防治。由于该方法所采用的开槽工具的特殊灵活和密封胶材料优越的技术性能，大大提高了路面裂缝处治的质量和耐久性，真正达到了抑制裂缝的继续扩展、有效延长路面使用寿命的目的。对于开挖面层后发现的大于5mm的基层裂缝，则可以在进行裂缝清理后直接灌注，以密封胶灌满为佳。沥青路面裂缝在冷季温缩时宽度较大，而在暖季因材料膨胀裂缝宽度较小，加之暖季多雨，所以填灌缝的最佳时机应在气温较低的干燥季节。如武汉地区就一般选择秋冬干冷季节实施填灌缝。(2)雾封层。雾封层是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性改性乳化沥青(一般喷洒量为0.23升／平方米-0.45升／平方米)，形成一层严密的防水层将路面封闭，起到隔水防渗、保护路面使用功能，最大限度地减少路面的水破坏，加大路面粗细骨料间的黏结力，由此延长路面使用寿命，从而节约养护资金。雾封层作为一种沥青路面的预防性养护措施，其经济、迅捷，能有效地防止沥青路面的水破坏，比较适用于中等程度纵、横向裂缝的路面及松散的路面(但松散的材料必须清除)。(3)微表处。微表处是采用专用摊铺设备将聚合物改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上，形成一层与原路面结合牢固的抗滑耐磨层。它作为路面的恢复层，具有较好的密封性、抗滑性、耐磨性，能够填补深达30mm的车辙，对沥青路面起到密封作用，并可消除雨季期间的路面打滑问题。该工艺采用冷拌施工，直接加铺10—30mm改性乳化沥青混合物，不需进行压实，施工结束后可立即开放交通，是一种高效、便捷的道路预防性养护方法。目前，微表处技术已在高速公路预防性养护上得到了广泛推广和应用。

一般来说，微表处十分适用于25mm深度以内的车辙处理。根据经验，对于12mm以内的车辙可以一次摊铺修复；较深车辙分层摊铺时，每层摊铺间隔一般在l天以上，待下层完全干燥并基本压实后，再进行上层摊铺。微表处处理车辙面层一般略高于路面摊铺厚度的20％-40％为宜，即预留适当的拱度，经过相当一段时间的辗压与原路面基本持平。根据经验，夏季高温季节一般一星期左右；秋冬低温季节半月左右，基本能够达到相对密实。(4)稀浆封层。稀浆封层是在常温条件下，将乳化沥青、级配良好的矿料、填料水和添加剂等按一定的配合比拌合成稀浆混合料，采用机械(或人工)的方法将其均匀地摊铺在路面上，形成3-10mm的薄层，以密封路面的细小裂缝，延缓路面出现松散、老化、氧化等病害，改善行驶质量和路面外观。按照级配可以分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层4种。前3种应用最为广泛，可以应用以下几种情况：①中、小交通量的路面；②路而出现的主导病去为老化或硬化的路面，如细小裂缝、轻微的松散及老化、氧化、硬化、车辙等；③温暖、日温差较小且比较干燥的气候条件。但下列情况不宜采用稀浆封层：①路面出现明撤的疲劳裂缝或车辙较深；②温度裂缝严重；③炎热地区的泛油路面；④温度太低时(如小于0℃，指施工前后一定时间内)。(5)沥青路面抗老化处理。沥青抗老化处理的主要材料——沥青路面再生密封剂(简称沥再生)，是由煤焦油、石油蒸馏液、再生剂按一定比例混合而成的半液态制品，洒布在沥青路面上，能密封沥青路面。防止雨水下渗损坏基础。同时，沥青再生剂具有很强的渗透性，能够渗透沥青路面表层15mm厚，可明显降低沥青路面的老化程度与脆性，增强沥青路面的柔韧性和弹性，进而延长道路使用寿命。沥青路面抗老化处理在具体实施过程中需注意以下几点：①在实施“沥再生”摊铺阶段前须进行道路病害处理；②清洁路面，保证无湿、无灰、无沙石颗粒；③封盖交通标志线，以保护标志线不被“沥再生”材料污损；④专用洒布机喷洒“沥再生”时，须保证喷涂均匀，无气泡孔、无漏喷；若材料喷洒不均，将使沥青路面弹性恢复不一而易形成车辙和拥包，若喷洒留下气泡孑L或空隙，则达不到封层防水的效果；⑤铺撒黑矿砂，以增加摩擦系数；⑥均匀压实路面，保证“沥再生”与路面紧密粘结。预防性养护是科学管理道路的具体体现，实行沥青路面预防性养护，努力提高养护管理水平，对全面提高沥青道路的使用质量和服务水平、减少养护成本和费用、延长道路的使用年限，有着重要的现实意义。