农村公路沥青路面病害的分类与预防

商城县公路管理局 彭 煜

农村公路沥青路面病害的分类与预防

商城县公路管理局 彭 煜

农村公路包括各乡镇至城区、各乡镇街道之间、各乡镇街道至外县市的道路。与干线公路相比，农村公路具有线形较差、路面等级相对较低等的特点。农村公路在使用中存在着行车严重不规范的现象，在路肩上行车、停车、普遍缺乏有组织的管养，或者基本无人管理，处于无序使用状态。农村公路相关配套设施也不齐全，部分道路沿线无排水设施，有的路段边沟都不具备，这就造成了大量降水极易进入路面、甚至是路基，导致了路面病害的发生。农村公路沥青路面一般采用较薄沥青面层+半刚性基层的组合。由于受到养护资金、养护技术等诸多因素的影响与制约，农村公路沥青路面的维修养护水平基本上还处在按“老框框，老路子干”的水平。沥青路面修补技术大都在沥青路面病害已经出现的情况下进行的，且必须要在沥青路面养护的最佳季节内进行。本文，笔者对农村公路沥青路面病害加以分类，并探讨了防治方法。

一、农村公路沥青路面病害分类

1.荷载性裂缝。荷载性裂缝一般发生在面层或基层的底部，由于车辆荷载的反复作用，裂缝逐渐向上扩展至表面。车轮荷载作用产生的裂缝反映在面层，往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝，而是稠密的，有时是相互联系的。发生荷载性裂缝的原因很多，路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度不能满足行车要求。由于交通量的迅速增长和轴载的不断加大，路面强度日趋不足，沥青路面就会产生荷载性疲劳破坏。由于雨水的下渗，不断侵蚀基层表面，在行车荷载的作用下，使之逐渐软化，最终导致荷载性裂缝的产生。由于施工质量存在缺陷，基层局部存在薄弱环节，在行车荷载的反复作用下，出现块状的裂缝。少数驾驶员私自对汽车进行改装，造成单轴轴载过大，对路面的破坏性远远超出常规车辆，致使路面出现不应有的早期荷载性裂缝。

2.反射裂缝。反射裂缝形成的基本原因是受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服，在它们的单独或联合作用下导致产生反射裂缝。半刚性基层不仅存在温度收缩应力，还存在干缩问题。干缩是失水所引起的，理论上说，在最佳含水量下压实的半刚性基层，失水现象可以通过适当的湿养来解决，在沥青面层铺筑后，使面层下的基层维持在平衡含水量上，这样就可以避免半刚性基层的干缩问题。实际上，由于受到施工和气候等因素的影响，很难保证含水量始终处在最佳含水量附近。因此，基层的干缩现象是客观存在的，大多数反射裂缝的形成是由干缩现象引起的。

3.温缩形成的裂缝。农村公路沥青面层缩裂多发生在冬季气温较低的地区或易发生温度骤变的地区。当沥青面层中的平均温度低于其断裂温度时，或者说在降温过程中沥青面层所产生的拉应力超过该温度的抗拉强度，沥青面层即发生断裂。沥青路面在低温下收缩的主轴是纵向的，路面体主要是沿长度方向收缩受拉。因此，低温产生的裂缝大多是横向的，并且多为等间距的。低温缩裂从路表面开始，逐步向深层发展，宽度逐年增大。

由温度变化引起的温度应力导致沥青路面开裂破坏主要发生在面层。因为水泥稳定碎石和二灰稳定碎石的温缩系数明显小于沥青混凝土的温缩系数，此外，这两种半刚性材料的破坏应变明显大于沥青混凝土的破坏应变；前者的低温模量又明显小于后者，因此，由温缩形成的裂缝首先在面层产生。

4.路面车辙。农村公路沥青路面的车辙包括沥青面层、基层和路基3部分的永久变形。

沥青面层车辙一般是在高温季节，在车辆荷载，特别是重载、超载车辆的反复作用下产生永久变形和塑性流动而形成的；行车速度对车辙的形成也有一定的影响，车速愈慢，则要求沥青混凝土的抗车辙能力愈强；沥青混合料稳定性差引起塑性变形。其特征主要表现为车轮作用部位下凹，车轮作用甚少的车道两侧反面向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车辙断面w形。

沥青混凝土的剥落是从底部开始并逐渐向上发展。这种损坏现象具有隐蔽性，产生这种现象的原因主要有：表面层沥青混凝土透水，路面排水设计不当，沥青抗剥离性能差，密实度不足引起的过分压密。这是一种非正常的车辙。在施工过程中，由于过分追求平整度，造成压实度不足，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通车辆的反复碾压作用下，孔隙率不断减少，达到极限的残余孔隙率后才趋于稳定。

二、路面损害防治方法

为了防止车辙，常选择坚硬的石料，采用较粗粒径的集料，断级配等措施，但这又带来新的隐患，即沥青路面的水稳定性不足。所以在设计时应合理选择矿料级配、混合料的孔隙率和集料粒径，重视压实效果，正确计算面层厚度，充分考虑沥青与集料的黏附性，在通常情况下，石灰岩等碱性石料与沥青的黏附性很好，但耐磨性能很差，难以满足沥青路面表面层抗滑及耐磨耗的要求，所以现行规范明确规定了表面层粗集料的磨光值、洛杉机磨耗值及压碎值的要求。相反花岗岩、砂岩、石英岩等酸性石料，石质坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料之间的嵌挤作用，但它与沥青的黏附性能却不好，容易在水分的作用下造成沥青膜的剥落，很快导致沥青路面的掉粒、松散、坑槽等水损害破坏。一旦损坏发生了，要及时采取维修措施，防止病害的进一步蔓延，其处理措施视病害发生的程度而定。处理时必须彻底、到位，绝不留隐患，避免重复损坏，多次修补。沥青路面损坏应坚持以预防为主，从设计和施工环节防止水损坏的发生。