沥青路面常见质量病害的成因及预防措施

2015-07-19王建昕厦门中平工程监理咨询有限公司福建厦门361000

中国新技术新产品 2015年15期

王建昕（厦门中平工程监理咨询有限公司，福建　厦门　　361000）

沥青路面常见质量病害的成因及预防措施

王建昕
（厦门中平工程监理咨询有限公司，福建厦门361000）

摘要：沥青在当前公路建设中有着广泛应用，沥青路面的强度、韧度、耐水性、持久性都比普通公路优越，值得推广应用，本文结合多年工作经验心得，主要介绍了沥青路面中常见的一些病害，并且对如何能够尽量避免出现病害和病害的预防进行阐述，希望能够对业内人士有所帮助。

关键词：沥青路面；病害；质量

随着人们的生活水平日益提升，我国交通建设力度加大，尤其是在公路建设方面，诸多施工单位已将焦点聚集在了公路建设上。但因施工队伍的技术能力差，施工单位高级领导者管理能力不足，我国公路建设出现了诸多问题。当前，沥青公路已经成为我国的主要交通道路。同时，因沥青路面在施工过程中容易受到多方面因素的影响，产生多种路面病害，例如原因为：桥头跳车、路面坑洞、裂缝、平整度、车辙、积水等，严重影响了沥青路面的使用寿命，对通行车辆的安全也产生了严重的威胁。因此，要加强对沥青公路路面的防治工作，将沥青路面病害的威胁程度降到最小。

图1　原因分析

一、早期反射裂缝

在公路建设过程中，因使用的施工技术不恰当，导致公路建成后出现表面裂缝的现象；此外，长久失修的老公路因受到大车重压，亦或是人为机械破坏，以网状型向四周破裂，进而使公路产生纵向或者横向的裂缝。这两种裂缝，我们均统称为反射裂缝。反射裂缝形成后，将大大降低本有的承压能力，高而重的行车经过时，极容易受到地面塌陷伤害。更值得注意的是，反射裂缝形成后，修复速度慢，且修复难度大，极易促发交通堵塞现象。因此，在建造公路时，施工单位必须要严格监督每一道施工环节。

1形成原因

公路建造过程中，因受到半刚性基层施工影响，无法完全顾及所有的施工面，导致基层出现明显的裂缝；此外，施工单位不重视新建路面进行养护，任意放纵路面受天气影响，进而使路面产生干缩或温缩现象，基层裂缝形成；而施工地带土质差，整个路基出现明显不均匀情况，也会使路面出现路床裂缝。

2预防措施

为了防止半填半公路段出现早期反射裂缝，在建设路堤时，施工单位应派遣专员在稳定坡面上仔细清除粘附路面上的草皮、树根等障碍物，并适当地构建大于或等于1平方米的小型分层台阶，保障公路基底涂层坚实不易受损。同时，在台阶平铺完成后，施工单位要积极采用压路机的碾压作用，使路面在保障正常排水的情况下，其他区域能够被有效夯实。

部分公路建造区域通常会出现土质差的地段，若监察不到位，施工技术差，极容易使公路路面出现早期反射裂缝。对此，施工单位在公路建造前应积极邀请公路勘察单位与设计单位到现场查看，并针对地段土质情况及其他影响因素做好及时预防措施，如采用换填技术、增加加固措施等。而在公路建造完成后，检测部门还需针对该地段进行严格检查。

如果施工地段采用的是半刚性基层，为了保障基层安全，防止裂缝出现，施工单位应派遣专员定期抽检或详细检查每一款施工材料，充分确保施工材料达标；在材料充足的情况下，监理师要督促施工单位使用合理配比的水泥，并及时做好防干缩与防温缩的举措，使每一个基层路面都不会过分潮湿或干裂，由此保障公路通行安全，强化公路交通管制能力。

在施工材料达标的情况下，施工单位必须要严格设计沥青的混合料物配比，防止混合物料过分稀释，施工后无法粘合，导致裂缝出现并扩展。同时，适当地对新铺的沥青路面进行碾压，使混合物料能够充分渗透，提高路面坚实度，减少早期反射裂缝。

图2　严重的车辙

二、沥青路面松散类病害

1形成原因

沥青公路面出现松散主要是由沥青路面混合材料粘性不足导致的。通常，沥青公路面的松散面积大于0.1㎡。相比较早期反射裂缝，地面松散对路面行车安全将产生直接伤害。而且，这种危害现象遍及整个沥青公路面，亦或是局部沥青公路面。一般而言，当路面某个地段出现明显的车轮痕迹时，说明该区域出现了严重的沥青路面松散现象。之所以为出现沥青公路面松散情况，主要是公路施工时，使用的沥青混合料中含有较多的风化颗粒。当雨水或地表水侵润这些风化颗粒时，颗粒被迫流失，路面坚实度下降，加之轮胎重压，松散的沥青混合料进一步碎化流失。这也导致沥青路面在无法承压时出现严重的松散类危害。除此之外，当沥青路面出现大约0.1㎡脱皮面积时，沥青路面在水的伤害下将发生严重的松散现象。

图3　路面严重变形

2预防措施

当沥青路面无任何贫油现象时，施工单位可在高温天气的情况下向沥青地面撒一些具备粘附性的嵌缝料，并在扫帚均匀清扫的情况下使嵌缝料逐步进入到路面松散处，强化路面硬度。如果出现大面积的麻面，建议采用高粘附性的沥青，并撒入颗粒较大的嵌缝料，进而有效充实路面松散处，强化路面硬度。值得注意的是，部分公路路面中通常会包含一定量的、可降低沥青与嵌缝料粘附性的酸性石料，导致公路路面裂缝频频出现。因此，在强化公路硬度时，应尽量剜除这些酸性石料。

三、裂缝

当前，大部分公路都是用沥青材料建造的。而用沥青材料建设公路，又容易使公路面出现裂缝。因为沥青路面长期受雨水或其他水分浸泡时，路面的含水量将日益提升，进而逐步软化沥青公路的路基。当行车重量过大重压路基时，路面会出现裂缝甚至是塌陷。

1产生原因

（1）任何公路都必须要有坚实的地基，才不至于使路面出现裂缝情况，尤其是在大弯道的U型地带，车辙和沉陷等危害极易出现；（2）由于沥青地面长期承受重量级行车重压，使得路面材料本有的弯拉强度降低，进而逐步引发路面塌陷或出现弯拉裂缝；（3）公路建造材料，如沥青等逐步老化，材料本身的的变形能力大大减弱，导致路面容易出现龟裂情况；（4）建造公路时，施工单位未对路面地基做好合理设计、路面施工时也缺乏合理的材料配比，进而导致路面荷载能力下降，裂缝出现；（5）受温度影响，沥青路面出现不同程度的收缩，导致材料的抗拉强度被破坏，路面出现明显的横向和纵向裂缝；（6）公路设计时在不明确地形的情况下未设计合理的排水管道，导致路面排水不畅，积水长期浸润沥青材料，尤其是在冬天寒冷时，路基冻胀现象明显，承压力下降，路面极易出现裂缝。

2预防措施

（1）及时处理沥青路面出现的局部或全部的轻微裂缝情况，如采取刷粘稠液增强沥青材料的粘合度等，提高沥青材料粘合性；（2）判断裂缝是横向收缩还是纵向收缩，适当处治横纵向裂缝宽度；（3）对因路基强度的差、混合材料粘度不足引发的裂缝，先做好基层处治，而后重新铺设新的沥青路面；（4）施工单位在建造公路面时要保障沥青混合料的各种原料配比是合理的，且温度不会过低也不会太高。

表1　硬质沥青抗车辙效果

四、沥青路面的车辙

公路路面长期受到高负荷行车的重压，路面内部结构材料被迫移位，促使路面各处材料的积累量不同，进而形成了明显的车辙。车辙出现后，公路路面会出现凹槽地带，行车路面高低不平，抖动较大。若恰遇雨天，路面凹槽积水，行车车轮打滑，极容易引发不必要的交通事故，如图2所示。

1产生原因

（1）沥青公路路面不具备良好的高温稳定性。众所周知，沥青混合材料由多种混合材料组成，若混合材料本身质量差或配比不合理，将促使沥青混合材料的高稳定性下降。当大重量级行车反复碾压路面时，路面承压能力超越极限，车辙形成；（2）施工单位在铺设沥青路面后，未做好压实工作。加之大重量级行车反复碾压，路面下陷，车辙形成。（3）因施工单位选购的基层材料质量不佳，强度不足，导致路面受碾压时严重下陷，进而形成严重的车辙，如图3所示。

2预防措施

（1）选择粘附性强、嵌挤作用好的路面建造材料；同时，在选材时，要选择注意高软化点的材料；

（2）公路路面铺设后，施工单位要及时做好压实工作，使基层得到98%的夯实度，沥青路面得到96%夯实度。

（3）利用承压能力较佳的改性沥青混合材料，防止大重量级行车对路面造成碾压伤害。此外，还要重视路面材料的适温能力。

例如：硬质沥青，其性能高温分级达到70℃以上，具有突出的高温抗车辙性能，尤其适用于南方高温多雨地区、重载交通、长大纵坡，与SBS改性沥青、70号沥青相比，具有显著的性能及技术经济性优势，被公路业界誉为“平民改性沥青”

低标号硬质沥青用于沥青路面将成为一种发展趋势。基于某省地理、交通和现有沥青面层结构情况，在新建高速公路（下面层）和地方主干道上宜率先应用50号硬质沥青，具有较高的工程性价比（见表1）。

利用沥青材料铺设路面，首先要将硬度较大的沥青铺设到中层或下层路基上，充分强化路基的抗高温、抗变形能力，防止车辙形成，由此也防止路面在低温或受冻时发生缩裂。在完成对硬质沥青混合料的配合比设计（含目标配合比设计及施工配合比设计）后，通过试验确定沥青混合料的施工温度，并在沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等环节加强质量控制，完成施工任务后进行各项检测工作，根据检测结果显示，各项指标均能达到规范要求。

表2　汉堡轮辙实验

五、沥青路面的泛油

砼层是公路基层重要组成部分，此处也是沥青储藏地。当公路建造完成，高温天气持续不断时，将使沥青路面在重量级行车的碾压下被压实，导致砼层中多余的沥青逐步向上推移，进而使路面出现明显的泛油情况。当路面出现严重的泛油情况时，交通事故多发。

1产生原因

（1）路面铺设材料未做好合理设计与配比，沥青用量超出配比需要，进而使路面受严重碾压时推移沥青，使路面出现泛油现象；（2）细料含量小，嵌缝料不足，沥青上移，路面出现泛油现象；（3）施工单位未掌握好沥青用量，喷洒过多沥青，使得路面不断泛油；（4）沥青路面长期受水破坏，使得沥青被迫脱离基层上浮，进而引发路面泛油。

2预防措施

（1）有效防控沥青路面出现泛油现象，公路设计单位首先要明确各种混合料的合理比例；（2）施工单位应准确计算细料和嵌入料用量，防止沥青比例和用量过大；（3）路面铺设后需及时做好防水等养护工作。