路面病害分析处理

杜青智

摘要：沥青路面病害是公路工程常见的病害之一，本文着重介绍了路面病害的产生、表现形式、及相关处理方式。

关键词：裂缝、变形、松散、推移

沥青路面因具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛用于各等级公路。通车后，因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足，沥青路面会逐步出现多种路面病害，主要有裂缝（纵向裂缝、横向裂缝、龟裂）、变形（车辙、拥包、沉陷）、松散（推移、松散、脱落、坑槽）等。沥青路面一出现路面病害，就应及时正确的分析病害成因，及时采取有效措施进行处理，否则不仅会降低道路的使用性能、影响行车的安全、舒适、快捷、畅通，而且会因处理不及时或措施不当导致道路结构性破坏。

一．病害表现形式及原因分析：裂缝、拥包、车辙、平整度差、脱落、推移、沉陷、早期破坏

路面裂缝的主要分为：纵向裂缝、横向裂缝、基层反射裂缝、沥青混凝土的温缩裂缝、差异沉降引起横向裂缝

1.1纵向裂缝

纵向裂缝一般发生在距路堤边缘3m～5m处，裂缝形式有两种，一种为纵向直线形，裂缝两端未延伸到路堤边缘；另一种为纵向弧形，裂缝两端延伸到路堤边缘。后一种裂缝可能会引起路堤滑动，危险性更大。纵向裂缝形成的主要原因有以下几方面。地基原因：地基不属软土地基，但地势低洼、长期受水冲蚀，天然含水量较高，在设计时未发现或未作特别处理，在施工时也未作等载或超载预压，在高填土后，地基出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂。路基施工原因：路基施工时天气干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足，致使路基压实不均匀；暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够，导致路基沉降不均匀。

1.2横向裂缝

目前，高等级公路广泛采用以二灰或二灰土等为底基层、二灰碎石为基层的半刚性沥青路面。据调查，在半刚性基层路面的沥青面层上产生横向裂缝是极为普遍的，国内外许多学者甚至认为半刚性沥青路面产生横向裂缝是不可避免的。

1.3基层反射裂缝

一方面在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝；另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路面横向裂缝。从现场取样看，面层裂缝与基层裂缝上下贯通，且下宽上窄。

1.4沥青混凝土的温缩裂缝

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。由于大多数的高速公路上面层采用进口优质沥青或改性沥青，沥青混合料的自身低温抗裂性能较好，故此种横向裂缝相对较少。

1.5不均匀沉降引起的横向裂缝

在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层的开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。这种横向裂缝类似于基层反射裂缝，但往往为路面横向全幅贯通。

2.0沉陷、脱落、平整度差

在行车道上（特别是在车轮轮迹处）常能发生路面网裂、沉陷及坑槽病害，且在网裂、沉陷处常伴有唧浆现象。沥青路面网裂、沉陷、脱落的形成主要有以下几方面原因。

2.1施工质量差

由于二灰碎石半刚性基层的整体强度与材料、拌和、摊铺、养生等多种因素密切相关，任何一个环节出问题均可导致其不能形成均匀坚固的板体结构，从而因半刚性基层局部强度不足而引起瀝青面层开裂，雨水从裂缝浸入，并渗入到基层表面，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，使沥青路面面层产生网裂、沉陷，并进而脱落形成坑槽。

.2. 2沥青路面空隙率过大

由于沥青混合料生产的变异性大、摊铺过程中沥青混合料局部离析和路面压实不够等多种原因造成沥青路面空隙率过大，使雨水极易浸入，滞留在路面面层中。尤其是连续雨天时路面面层将长时间处于饱水状态，给路面造成严重水损坏。在低温时水易结冰，经多次冻融循环作用后，沥青混合料酥松，使路面出现坑槽等破坏；在高温时，在高速行驶的车辆荷载反复作用下，渗水成为瞬间有压水，在有压水的长期浸泡和冲刷下，沥青与石料的粘附力逐渐下降，包裹在石料表面的沥青膜被剥落，使混合料松散，并逐步脱落形成坑槽。

.2.3车辆油渍污染

因车辆维修或翻车等原因，汽车用油渗透入路面空隙，使沥青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。这种原因形成的坑槽往往较深，有的甚至达到整个沥青面层厚度。据调查，在超载现象比较严重的公路上，往往油污是造成路面坑槽破坏的重要原因。

推移、车辙

随着行车荷载作用次数的增加，公路路面会出现不同程度的车辙、推移病害，这种路面病害会导致平整度下降，并影响高速行车的舒适性，严重的病害甚至会影响行车安全。车辙、推移形成的主要原因如下。

3.1行车荷载的影响

车辆按规定正常在行车道行驶，使得高速公路的交通渠化现象非常突出，随着车辆载荷作用次数增加，行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的辙槽；重车普遍超载，使得轴载对路面的作用力增大，并导致当量标准轴载作用次数大大增加，加速了车辙、推移形成。在弯道拐弯处，因车速变化频繁，车辆慢行，经常刹车与启动，导致对路面作用时间过长，且对路面的水平剪切作用增大，也易形成车辙槽和推移。

3.2基层施工质量差

因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足，使得路表变形过大而形成辙槽和推移。

3.3 沥青面层高温稳定性差

由于沥青混合料是一种弹塑性材料，如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不均匀会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低，在车辆的反复碾压下路表变形过大，并使得面层混合料产生横向流动而形成辙槽和推移。

4.0泛油、拥包

有些公路沥青路面存在泛油病害，使得路面抗滑性能降低，影响高速行车安全。形成泛油、拥包的主要原因如下。

4.1混合料组成设计不当

因混合料中沥青用量过多或空隙率过小，在车辆荷载反复碾压下，多余沥青由下部泛到路表形成泛油、拥包病害。

.4.2混合料拌和控制不严

在沥青混合料拌和时矿粉等细料含量较难准确控制，如细料含量过少，混合料比表面积较小，则沥青用量相对较多，也易泛油、拥包。

.4.3粘层油用量不当

在施工沥青面层前往往需在基层顶面喷洒粘层油或做沥青封层（特别是在基层完工与沥青面层施工间隔较长的情况下），由于施工工艺掌握不好，粘层油用量不当或喷洒不均匀而导致面层局部泛油、拥包。

二．处理措施

1.裂缝选择合适的适合当地环境条件的沥青混合料类型；减少施工摊铺中混合料的离析；规范基层、底基层养生方法与时间；选择适宜的水泥品种延长初凝时间；按照规范的强度不要求过高；在规范的级配范围内使混合料偏粗；石灰土选用合适的塑指指标。

2.拥包沥青面层粒料偏细；油石比过大；沥青含蜡量高；沥青软化点低；沥青混合料稳定度差等，造成拥包。

3.脱落、推移严格控制沥青的各项指标；控制基层的施工工艺、碾压方法与遍数；严禁出现唧浆现象使表面有足够得强度；控制施工期行车；对表层松动的粒料彻底清除；面层基层间增设防水层；面层采用不透水的结构层，杜绝积水、透水、渗水现象的发生。

4.车辙、平整度差面层集料的级配合理，压实要充分；合理安排沥青面层的施工季节；开放交通的时间尽量长些。

5.沉陷重点处理高填方段、软土地基段；延长过渡段；重视施工填筑质量。

6.路面早期破坏设计充分考虑路线的远期规划、地理位置、车流的流向、运输的主要性质、重车特种车的行驶概率，开放交通早期避免洒漏油品及造成路面燃烧高温。

三、结束语

为确保路面结构性能。在结构组合上应增强结构排水，可在基层顶面增设防水层（下封层不易做好），有条件的可在下面层及半刚性基层间增设沥青处治碎石排水基层。同时，在土路肩做好配套的纵、横向排水设施。这样，既可将由路表渗入的雨水及时排出路面，又可防止雨水进一步下渗而冲刷半刚性路面基层。对表面层可掺加适量的沥青抗剥落剂，以加大沥青与骨料的粘结力，提高上面层的水稳性，应加强施工的各个环节控制寻求符合路面生产和使用实际情况、简单易行、可靠的新的试验检验方法，以保证沥青路面的质量。认真贯彻“预防为主、防治结合”的方针，加强科学研究，建立路面养护管理系统，对路况进行跟踪观测，及时采取预防措施，消除隐患，发现问题，应及时处治，以免进一步酿成大的病害。同时，应加强对路面病害处治方法的研究，以不断提高路面养护质量。