沥青路面的常见病害及原因分析

徐琴

【摘 要】近年来，为适应社会经济发展的需要，公路在我国发展迅速。沥青路面因为具有施工时间短、行车舒适、适应性强、养护维修方便等优点而被广泛采用。但由于沥青混凝土材质本身的差异， 以及受设计和施工水平的影响， 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损， 缩短了沥青路面使用寿命。如何预防沥青路面的早期损坏是公路领域一个重要的研究课题，文中针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理，提出防治病害产生的建议，并给出其整治方法。

【关键词】沥青路面；病害；成因；防治措施

沥青路面是用瀝青材料作为结合料黏结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青结合料，因而增强了矿料间的黏结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。

世界各国高等级公路大多采用沥青路面，是由于它具有下列良好性能：与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有以下优点，因而获得越来越广泛的应用。

（1）足够的力学强度，能承受车辆荷载施加到路面上的各种作用力；

（2）一定的弹性和塑性变形能力，能承受应变而不破坏；

（3）与汽车轮胎的附着力较好，可保证行车安全；

（4）有高度的减振性，可使汽车快速行驶，平稳而低噪声；

（5）不扬尘，且容易清扫和冲洗；

（6）维修工作比较简单，且沥青路面可再生利用。

一、沥青路面的常见病害主要有以下几种形式：

1、裂缝

沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。裂缝主要表现为三种形式：横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。

2、车辙

车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。

3、松散

松散是指面层集料之间的粘结力丧失或基本丧失，路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料，面层的部分区域明显不成整体。松散可能出现在整个路面表面，也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。

4、泛油

沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面， 而在冷天时又不存在逆过程， 因而沥青积聚在路面表面， 形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。泛油导致路表光滑，容易引起行车滑溜交通事故。

二、分析沥青路面病害的成因有以下几个方面：

1、沥青质量问题

在道路结构层的厚度设计、材料的使用上本着经济适用的原则， 而对交通量的变化， 使用年限并没有重点研究。像高等级沥青路面， 省市采用的是上面层使用进口沥青， 而中面层、地面层则采用国产沥青， 就国产沥青而言能达到规范要求的厂家并不多， 而且数量十分有限， 不可能满足国内建设规模的需要。

2、设计规范存在的问题

在路面设计中， 一方面交通车辆调查资料， 是为通行能力服务的， 没有考虑到超载的问题， 使得设计中得不到准确轴载， 造成设计年限内累计标准轴载出现与事实不相符的情况。另外， 由于受经济利益的驱动， 载货车辆中， 80%有超载现象， 正是这部分超载车辆加速了路面的破损， 促使路面开裂、推拥， 甚至局部下陷。

3、气候的影响

沥青材料在较高温度条件下具有良好的应力松弛性能， 温度升降产生的变形不至于产生过大的温度应力， 但当气温大幅度下降时， 沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将产生拉应力， 当拉应力沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力增长， 混合料劲度急剧增大。由于沥青面层在路面中是受到约束的， 面层中产生的收缩。拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度， 沥青面层就会开裂， 产生裂缝。

4、沥青混凝土配合比设计存在的问题

沥青混凝土配合比设计按规范要求应经过四个阶段， 即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及验证阶段和试拌试铺阶段， 各阶段对要达到的目的都有明确的要求， 在施工时， 有的单位压缩两至三个阶段， 有的干脆凭经验进行施工。因此， 从理论和实践来讲存在较大的偏差， 从而导致沥青混凝土内在质量存在先天不足。

5、沥青混凝土拌合温度的控制

油沥青拌合出场温度要求在120～165℃， 而实际上有些施工单位由于设备和人员素质等原因， 在拌合温度控制方面时高时低很不稳定。温度过高可能导致沥青变质， 没有黏性使沥青混凝土松散； 温度过低， 沥青混和料拌合不匀， 影响级配， 这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的原因。

6、混凝土的摊铺

现在摊铺设备断面加宽， 沥青混合料从中间通过胶轮输送到两侧， 由于距离大， 必然产生离析， 这种离析改变了沥青混凝土生产配合比； 其次， 由于烫平板从机心向两侧悬臂较长， 随着摊铺次数的增加， 产生变形， 对路面横坡的控制也有较大影响。另外， 在混合料从运输车向摊铺机喂料斗卸料到刮料板输料的过程中， 接触面表层料， 特别是两侧车厢接触面的表层料， 在每车料中最后被刮料板送到螺旋布料器， 即每一车料降温幅度最大的表层“冷”料是集中被铺出的， 表面料降温幅度较大、在正常的碾压过程中压实度难以达到要求， 是路面发生松散、坑槽和渗水破坏的原因。

7、交叉作业对路面质量的影响

城市道路施工过程中涉及的单位较多， 不能封闭交通， 导致路面污染严重， 从而使路面层与层之间的黏结受到影响， 特别是当沥青面层较薄时， 在车辆高速行驶荷载作用下， 沥青路面产生脱落、推拥、扭曲裂缝等现象。

三、针对沥青路面病害的防治对策

1、 合理设计路面结构

半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层（ 基层和底基层） 来承担， 无需用增厚面层来提高承载能力。提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层， 而是用优质沥青。沥青面层的裂缝不只是反射裂缝， 在正常施工情况下， 大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。在设计时除酌情减薄沥青面层厚度之外， 还应加强沥青路面防水设计； 选用合理的基层和底基层结构。

2、严格控制沥青混合料的质量

选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下， 可在沥青中掺加各种类型的改性剂， 以提高基性能指标。提高沥青路面使用性能可以考虑以下两个途径： 第一是改善矿料级配， 采用沥青玛蹄脂碎石混合料（ SMA） 。第二是改善沥青结合料， 采用改性沥青。

3、严格控制施工质量

严格控制沥青混合料的拌和质量。改善基层材料级配， 增加粗骨料， 提高大中粒径集料含量； 控制最佳含水量， 改进碾压方法， 避免过振过湿， 不能使基层顶面形成灰浆硬壳， 不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层， 必要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。

4、合理洒布透层油、粘层油。

在进行各层铺筑前， 必须保持顶面清洁。在摊铺混合料时， 运距不能过远， 摊铺温度应控制在130℃- 150℃为宜， 摊铺厚度均匀， 压实设备数量应配套， 速度控制在2m/min 左右， 碾压遍数不能太少， 以免混合料孔隙过大； 一般不能进行补料， 尤其是下面层； 基层雨后潮湿未干， 不得摊铺， 更不得冒雨摊铺； 纵向、横向接缝应紧密、平顺， 各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。

结束语：

高速公路沥青路面的病害，不仅与设计、 施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此，要解决高速公路沥青路面早期病害，延长其沥青路面的使用周期，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理各方面按结构合理，施工方法得当，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，相信这些病害的损坏程度一 定会得到很大缓解。