城市沥青路面早期典型病害的成因及预防措施

崔存勇

(阳泉市市政管理局，山西阳泉 045000)

机动车辆增加、道路狭窄、交通拥堵是当下大中城市急需解决的问题，对于我们这依河而建的山城来讲，道路建设三横七纵，是新城的战略，旧路的改扩建，维护大修仍是当前的权宜之举。对城市沥青混凝土道路早期病害的研究，预防处置，尽量延长道路的使用寿命，降低维修频次，缩短大修工期，提高投资效益，缓解城市交通压力仍将是我们城市道路建设努力挖潜的方向。

1 典型病害分类

沥青混凝土路面早期典型病害总体上分结构性病害和功能性病害两大类。结构性病害是路面结构的整体或某一个、几个组成部分出现了病害，严重的可使道路失去使用功能，主要以各种结构裂缝形式表现出来，如:裂缝、车辙等。功能性病害是导致路面功能衰减的病害，其主要表现为路面服务能力下降，平整度和抗滑性能降低，如:泛油、光面、推移，结构性病害和功能性病害不一定同时发生，但都是逐渐累加起来的。随着近年来改性沥青混凝土道路的推广应用，壅包、泛油、光面、波浪、推移等沥青面层功能性病害已大幅减少，因城市道路载重交通量少，车辙病害已出现甚少，本市为山城，路面坡度相对较大，雨水排泄较快，沥青面层集水较少不容易形成动力水压，大面积水损害相对较少，裂缝水的渗入破坏较普遍，因此各种裂缝的出现成为了当下沥青混凝土路面最典型最主要的质量病害。

2 典型病害的成因

沥青路面裂缝按表现形状分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、不规则裂缝。城市中沥青混凝土道路出现最普遍、最常见的裂缝为纵向裂缝和横向裂缝，它是许多沥青路面质量问题的起因，会逐步发展为更严重的破坏性病害，故为沥青混凝土路面最有代表性的典型质量病害。

2.1 纵向裂缝

纵向裂缝的产生主要是地基填土的横向密实度不均匀所致。市政工程地下管线纵横交错，管沟深浅不一，回填土质不均，压实要求不同，加上渗水的存在，出现沉降不均现象，表现为纵向裂缝。基层、面层施工时，纵向接槎未能按规定处理，上下施工缝面错缝间距未按规定要求实施将会产生纵向施工裂缝。道路扩宽新旧分界处，错台宽度未按规范要求设置，显现为路面纵向开裂。另管沟后开挖的拉链工程更是人为增设的纵向裂缝。总的来讲，施工中产生的裂缝，有工艺程序不可避免的，也有人为因素造成的。

2.2 横向裂缝

长期以来，我市沥青混凝土路面，结构形式非常单一，清一色采用了半刚性的水泥稳定碎石粒料基层。沥青路面结构，随着城市建设的发展，虽然在材料厚度、层数上有一定调整，但整体结构没变，缺少专题研究、设计、创新。由于水泥稳定碎石基层自身的温缩和干缩特性，半刚性基层沥青混凝土路面的横向裂缝普遍存在，且数量最多，为典型的结构裂缝。道路施工，水泥稳定碎石基层铺筑完成后，不到必要养护龄期，即被沥青混凝土面层覆盖，短时间内基层出现的细微裂缝不会影响面层部分，但在其强度形成过程以及营运期间会产生干缩裂缝，即在路面交通荷载重度作用下，半刚性基层的干缩裂缝处沥青混合料产生疲劳破坏。由于基层受温度变化影响，特别是冬季气候大幅下降，沥青路面中产生的收缩拉应力或拉应力，一旦超过沥青混凝土的抗拉强度或极限拉应变，沥青面层就会开裂。这种裂缝一般是横向贯通的，平均间距在5 m～6 m。路面裂缝的出现提供了雨水进入路面结构的内部通道。降雨后，雨水沿路拱纵坡向平石处汇集，必然造成裂缝内积水，由于路面上下基层开裂并不完全对应，则一部分水继续沿裂缝下渗而一部分水在层间横向渗流积聚。雨水进入道路结构内部的直接结果是水稳性较差的结构层软化，导致路面承载能力下降，在行车荷载连续冲击作用下，形成唧浆，产生以缝为中心的下陷变形，横向裂缝向纵向发展产生新的裂缝、碎裂、龟裂至坑槽。

2.3 其他原因

市政工程多为指令性工程，政府行为明显，干预力度大，工期不合理，工程施工不规范，施工质量难以保证，这些人为因素为沥青路面的正常使用留下了质量隐患。城市道路沥青路面设计规范相对较少，多利用公路规范，路面结构设计未考虑城市道路的特点，这也是城市沥青混凝土路面早期破坏的重要原因。

3 预防措施

3.1 施工保证

根据典型的结构性裂缝成因，在路基施工过程中，特别是路基拓宽地段，桥梁、通道衔接处，应严格控制回填土质量、厚度，保证达到设计要求的压实度。分幅摊铺水泥稳定碎石基层时，纵横施工缝要按要求错缝，特别注意接缝形式，要求严格按规范执行，确保接缝处连接压实质量。面层分幅摊铺尽量采用热接缝，不能采用热接缝时，应将已铺设的纵缝切凿齐整、清扫干净，涂粘层沥青后重叠5 cm～10 cm摊铺，将摊铺好的半幅上的混合料铲除后碾压。基层应及时养护，接槎要处理良好，保证压实度，促进整体强度的提高，合理组织、精细管理，加强质量意识，减少人为影响，是防止沥青路面裂缝出现的有效措施。

3.2 辅助工法

目前，采用水泥稳定碎石粒料基层的沥青混凝土路面的开裂病害无法消除，在保证施工质量前提下，只能采用辅助工法加以抑制:1)在基层施工中，应注意保湿养生，达到养护龄期并及时做封层处理，防止基层初期破坏和干缩裂缝产生。2)在基层接缝或新旧接槎极易产生裂缝处，预先铺设土工织物或高强度玻纤土工格珊材料，对反射裂缝进行有效抑制。3)在基层采取切割横缝(缝深大于基层厚度一半)的方式，以铺设土工织物的办法防止不规则裂缝的产生而导致的反射裂缝的产生。4)水泥稳定碎石粒料基层，基层采用水泥掺量下限，底基层水泥掺量取高值的配比设计也是有效防裂的方法。5)设计水泥稳定碎石粒料配合比时，在保证其强度稳定性的情况下，添加粉煤灰，减少水泥用量，以减少水泥基层温干缩裂缝。

以上措施方法均已在我市道路工程中具体应用，取得了一定的效果，并逐步总结施工经验，完善减少沥青路面裂缝产生的工法，达到延长道路使用寿命的目的。

3.3 发展方向

沥青路面应进一步加强路面新结构的设计、试验工作，推广防裂缝、保质量的结构新形式。

1)将沥青混合料层加厚，延迟下层裂缝向上反射的同时，采用沥青稳定基层，避免半刚性基层的收缩裂缝。

2)半刚性基层上不直接铺筑沥青面层，增设吸收裂缝应力的过渡层。

3)半刚性结构层的深层设置，从而放松道路对强度、刚度要求，进而降低其收缩性，减少开裂。

4)对裂缝采取预防性养护措施，将大大减少交通延误时间，延长路面的服务寿命。

4 结语

沥青混凝土路面早期裂缝病害现阶段不能彻底消除，但可以通过优化创新设计，完善改进辅助工法，加强施工管理，提高现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

［1］JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范［S］.

［2］中国公路建设行业协会，重庆交通学院，长沙理工大学.公路工程施工项目管理实务［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［3］雷茂锦，廖晓峰，彭 明.江西省高速公路沥青路面早期病害及原因分析［J］.公路，2009(10):78-79.

［4］牛莉萍.黑色路面病害及防治［J］.山西建筑，2011，37(20):152-153.