浅析沥青混凝土面层常见病害

2015-04-16叶信滨

建材与装饰 2015年18期

关键词：车辙面层压实

叶信滨

（武夷山市交通建设工程质量监督站）

浅析沥青混凝土面层常见病害

叶信滨

（武夷山市交通建设工程质量监督站）

本文分析了沥青混凝土面层较为常见的裂缝、沉陷、坑槽、车辙、泛油等五种病害形式及其成因，并根据规范，结合实际工作经验，提出了相应的防治措施。

沥青混凝土；面层；病害；分析

近年来，随着社会经济的快速发展，有着行车舒适性好、噪音小及维修方便等方面优点的沥青混凝土路面除在高速公路上被普遍采用外，在普通公路的使用上也越来越广泛。然而，社会经济快速发展的同时，机动车数量也在不断增长，道路交通量日益增大，车辆大型化且严重超载，使得道路路面面临严峻的考验，沥青混凝土路面病害的出现呈现早期化的趋势，对道路的正常使用构成威胁，因而，充分了解沥青混凝土路面病害的形式、成因及防治措施，从而在道路建设养护过程中做好防治，以延长沥青混凝土路面使用寿命的重要性日益突出。

1　沥青混凝土路面常见病害形式

沥青混凝土路面在不同因素作用下产生不同形式的病害，主要分为裂缝类、松散类、变形类和其他类四大类，其中，裂缝类包括横缝、纵缝、龟裂、网状裂缝等；松散类包括坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散等；变形类包括沉陷、车辙、搓板、波浪、拥包等；其他类包括泛油、磨光、冻胀、翻浆、修补损坏面积等。本文仅对其中较常出现的裂缝、沉陷、坑槽、车辙、泛油等五种病害的表现形式、成因及防治措施进行浅述。

1.1裂缝

指沥青混凝土路面开裂而出现的缝隙，主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和网状裂缝等，它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，加速路面破坏。

1.2沉陷

指路基压实度不足或地基土质不良，在地下水的浸入、路基不稳定因素和行车荷载等作用下产生的不均匀的竖向变形而导致路面局部下沉的现象。在《公路技术状况评定标准》中将大于10mm的路面局部下沉定义为沉陷。

1.3坑槽

指的是在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼。

1.4车辙

指车辆在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。在《公路技术状况评定标准》中将轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽（辙槽）定义为车辙。

1.5泛油

指路面沥青被挤出或表面被沥青膜覆盖形成发亮的薄油层。

2　沥青混凝土路面常见病害成因

2.1裂缝

裂缝产生的原因是多方面的，不同裂缝的成因也有所不同。横向裂缝主要有两方面的成因：①沥青混凝土面层的低温收缩；②基层反射性裂缝。此外，还有可能是由于路面设计不当、施工质量低劣、车辆严重超载等因素，致使沥青混凝土面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生横向裂缝。

纵向裂缝的产生主要有两种情况：①由于路基压实度不均匀，在荷载作用下路面不均匀沉陷而引起的；②沥青混凝土面层分幅摊铺时，接缝施工工艺不当，在行车荷载作用下形成纵向裂缝。

龟裂、网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的，其原因可能是路面结构设计不合理、路基路面压实度不足、路面材料配合比不当或未拌和均匀等，也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，进而加剧了路面的破损。沥青老化也是导致沥青混凝土面层形成网裂、龟裂的原因之一。

2.2沉陷

一般在一些高填方、压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现，主要是因为路基压实度不足，在行车荷载和自然因素等作用下而形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基（高填方地段）不均匀沉降或局部滑移面引起的。

2.3坑槽

坑槽往往是龟裂和松散等其它损坏在行车荷载和雨水等因素作用下进一步发展的结果，主要的成因有以下几种：①施工控制不当，导致沥青混凝土面层压实度、厚度等不足，在行车荷载作用下形成坑槽；②沥青混合料摊铺时，下层表面含有泥、灰等杂物，使上下层不能有效粘结，从而形成坑槽；③地下水对路基侵害或水分进入沥青混凝土路面，从而形成的水损坏性坑槽。

2.4车辙

车辙主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于路基、路面施工时压实度不足，使轮迹带处的路基、路面在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移而形成的。此外，重载或超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

2.5泛油

高温季节，在大量行车特别是重载车辆作用下沥青混凝土进一步压实，从而导致其内部过多的自由沥青向上移动，从而产生泛油现象。沥青混合料中沥青含量过多、空隙率较小、高温稳定性差，是产生泛油的主要原因。此外，路表水渗入也会造成泛油的出现。

3　沥青混凝土路面常见病害防治

3.1裂缝

（1）横向裂缝的预防：根据沥青混凝土路面横向裂缝的成因，其预防主要从以下几方面入手：①按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求，结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类，以减少或消除沥青混凝土面层的温缩裂缝；②做好基层反射性裂缝的预防，控制好基层所用材料及施工工艺，对于基层易发生裂缝反射的位置，铺设土工布或土工格栅，以减少面层反射性裂缝的出现；③合理进行设计，精心组织施工，以减少荷载性横向裂缝的产生。

（2）纵向裂缝的预防：①选用合格材料填筑路基，加强路基压实度控制，确保路基压实度符合要求，对于半填半挖路段，严格控制填挖工艺，并铺设土工格栅等，以减少路基不均匀沉陷；②是面层若采用分幅摊铺，应按照《公路沥青路面施工技术规范》要求做好接缝处理。

（3）龟裂、网状裂缝的预防：①合理进行路面结构及路面材料配合比设计，选用低温变形能力高的优质沥青；②按要求控制好路基路面压实度及沥青混合料的拌和质量等；③对于路面已经出现的横向、纵向裂缝及时处理。

（4）沥青混凝土路面裂缝处理

沥青混凝土路面裂缝产生后，应及时予以处理，防止水等有害物质侵入，影响道路使用寿命。对于高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理；对于高温季节不能愈合的轻微裂缝，可选用沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或均匀喷洒少量沥青后匀撒干燥洁净石屑、粗砂并碾压的方法进行处理。

对于路面的纵向或横向的裂缝，应根据裂缝的宽度选择灌入稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用乳化沥青）后填入干净石屑、粗砂并捣实或用热拌沥青混合料填入并捣实的方法进行处理。

因沥青性能不好或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝（包括网裂），若基层强度尚好，通过技术经济比较，可选用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面、单层沥青表处等方法进行处理。由于路基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂，应先处治好基层后再重做面层。

3.2沉陷

针对沉陷易发的部位及成因的分析，对于沥青混凝土路面沉陷的预防主要从提高路基压实度、减少路基不均匀沉降入手：①合理选用机械，特别是桥涵等构造物两端的回填，应根据现场实际，选用合适的夯实机械，以提高路基压实度；②对于半填半挖路段，路基填筑应先将边坡松土清除，然后按照填土厚度要求逐级进行台阶处理并充分压实；③及早进行高填方路段路基的填筑，以便留给高填方路基充分自然沉降的时间，减少路面施工后路基的不均匀沉降。

因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷，若路基和基层已密实稳定，不再继续下沉，而路面略有下沉，无破损或仅有少量轻微裂缝，可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青，再用沥青混合料将沉陷部分填补，并压实平整。因路基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷，应处治好路基或基层后再重做面层。

3.3坑槽

沥青混凝土路面坑槽的预防主要从两方面考虑：

（1）严格控制沥青混合料质量。选择合理的混合料级配及优质的原材料，为沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及耐久性等提供保障，同时，严格控制沥青混合料的拌和质量。

（2）做好施工控制。及时排除地下水以避免对路基造成侵害；沥青混合料摊铺时保持下层顶面清洁，合理洒布透层、粘层油使上、下层有效粘结；控制沥青混合料摊铺、碾压温度，确保沥青混凝土面层压实度、厚度。

基层完好，仅面层有坑槽时的维修，按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则，划出所需修补坑槽的轮廓线并沿线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度，然后清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并涂刷粘层沥青，再填入沥青混合料（在潮湿或低温季节，宜采用乳化沥青拌制的混合料）并整平，压（夯）实。新填补的部分应略高于原路面。如果坑槽较深（7cm以上），应将沥青混合料分两次或三次摊铺和压实。若因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽，应先处治基层，再修复面层。

3.4车辙

车辙的预防主要是依靠通过进行合理的配合比设计，选用优质沥青等途径来提高沥青混合料的高温稳定性而得以实现的。而在施工中加强压实度控制是避免压实度不足引起车辙的有效途径。

车道表面产生的车辙，如果已经稳定，应将出现车辙的面层切削或铣刨清除，然后重铺沥青混凝土面层；因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应将面层挖除，清除夹层后重做面层；由于压实度不足等因素引起路基或基层局部下沉而造成的车辙，应先处治路基或基层。

3.5泛油

由于泛油往往是沥青含量过多造成的，所以应在配合比设计阶段做好最佳油石比等的选定，适度降低沥青和细集料的含量，以提高混合料在压实后的内在稳定性，同时，在施工过程中应对配合比等进行严格控制。

泛油的处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节。根据泛油的严重程度，选择将含油量过高的软层铣刨清除后重做面层或撒布不同粒径石屑、粗砂、碎石并碾压的方法进行处理。