市政道路常见路面病害及成因分析

万俊科

（山西五建集团有限公司，山西 太原 030013）

某市政道路是市区一条主干道，全长6658.21m，双向六车道，每道车道宽3.60m，两侧设绿化带、慢车道。原路面为水泥混凝土路面，在2010年进行沥青罩面工程，即在以往水泥路面上增铺水泥稳定碎石层、沥青面层，总厚度为15.00cm。经过11年左右的使用，该市政道路全线普遍存在裂缝、松散、变形等病害，对路面的使用性能造成了较大的负面影响。因此，对该市政道路常见路面病害的解决方案进行适当分析非常必要。

1 市政道路常见路面病害调查

利用实地调查法，得出结果如下：

表1 市政道路常见路面病害

如表1所示，变形类病害是市政道路中出现概率较高的病害类型，主要包括拥包、车辙、波浪等。其中车辙病害所占比例达到了80%以上，且车辙深度较为明显；裂缝病害次之，包括网状裂缝、横向裂缝、纵向裂缝等几种类型；松散类病害概率较低，主要表现为松散+规模不一的坑槽+啃边。除此之外，还包括修补损坏、路况差等其他病害。

2 市政道路常见路面病害的成因

2.1 水损害

通过在典型病害路段选点钻芯后发现，病害面层芯样存在明显空隙。而偏大的空隙率导致沥青面层渗水严重。在动水压力的不断作用下，基层就会出现冲刷松散情况。

2.2 基层反射

通过对病害严重的路段进行分析，部分横向、纵向等线状裂缝是由于以往水泥路面板压实度不足、养生不到位引起了基层收缩应力，这一应力传递至沥青面层后会出现反射裂缝［1］。

2.3 超载

市政道路在运行过程中虽有效缓解了周边道路交通压力。但因道路为主干道，衔接周边多处建筑施工工地，陆续存在重型车辆经过。一段时间后，道路陆续出现车辙变形病害［2］。

2.4 结构层强度不足

通过对病害严重路段进行钻芯调查，发现多数水稳基层松散。初步判定水稳基层、沥青面层等结构层强度不足是导致路面车辙松散问题出现的主要原因。

3 市政道路常见路面病害的解决方案

3.1 设置防排水设施，解决水损害问题

对于市政道路而言，防排水设施的设置，可以有效提高路面结构抗水损害能力，避免长期渗水对市政道路路面结构抗车载能力以及路面完整性的不利影响。因此，技术人员应注重在市政道路内部、边缘进行防排水设施的设置。

在防排水设施施工过程中，技术人员可以根据设计标高位置撒灰线指示开挖宽度。在开挖宽度明确之后，利用挖掘机垂直开挖到基地设计上方15cm位置。进而利用人工修坡的方式，在木撑加固沟壁的情况下，开挖到设计标准高度。同时采用蛙式打夯机夯实基底，保证基底层压实度。在防排水设施基底层施工完毕之后，人工摊铺灰土垫层，并依据标定于沟壁上的高度数据控制桩开展摊铺作业。在摊铺作业技术后，由专门的施工人员进行防排水管道安装，并及时开展闭水实验。在确定防排水设施符合闭水实验要求后，人工分段左右两侧对称水平回填土。一般每层回填虚铺厚度应在10cm以上，设施以上打夯机持续夯实到市政路床顶部。

3.2 重新设计加铺半刚性基层，解决基层反射裂缝

半刚性基层的重新加铺，是解决市政道路基层反射裂缝病害的有效手段。结合密级配沥青面层的设计以及碾压工艺的优化，可以在保证路面刚性的同时，避免基层反射裂缝的频繁出现。半刚性基层特指利用无机结合料稳定土铺筑的基层，可以结成板体，具有荷载扩散能力强、刚度大、抗弯强度大的特点。为了充分发挥其应用优势，技术人员可以根据《公路路面基层施工技术规范》、《公路沥青路面设计规范》的相关要求，设计底基层、基层均为骨架密实且防裂的悬浮密实结构。以级配碎石作为底基层，进行拌合，保证硬石质挖方段厚度在20.00cm，压实度在96.00%以上，弯沉值在165以下，强度在2.50MPa以上。在拌合完毕之后，将拌和料加在拌锅内。进而同步调整大臂长短（改变分料螺旋与熨平板的相对位置）、布料器离地高度为365.00±50.00mm（摊铺机螺旋布料器三分之二埋入混合料内），并在摊铺机内配置蜂窝状收斗，增设反向叶片、前挡板，宽幅大厚度双层连续摊铺施工，防中间离析、竖向离析。在半刚性基层加铺以后，在轮胎压路机初次碾压的基础上，利用钢轮与胶轮双驱动摊铺机组合碾压，避免稳定土推移导致的颗粒离析以及微裂纹。在保证基层平整度的情况下，于20.00±2.00℃环境内，利用保湿膜透层+稀浆封顶的方式养生，解决基层反射裂缝问题［3］。

需要注意的是，对于道路接缝，应依据同日摊铺带重叠2.50cm～5.00cm的标准，先摊铺带纵缝一侧并设置垫木，预防道路变形、污染。而对于不同日摊铺的纵缝，则需要在摊铺新料之前，对以往摊铺带边缘进行严密处理。即完全清除厚度不足、裂纹、松动、没有充分压实部分的情况下，进行缝边的垂直刨齐处理，并进行一层粘层油的喷洒。

3.3 加强交通流疏导，解决超载变形

超载车通过路面某一点的滞留时间较长，对于依靠相邻颗粒传递应力的市政道路结构层而言，一旦承重层厚度、强度不足，就会导致路基产生过大的垂直压应变，进而致使整个路面结构层产生陡深的弯沉盆，并促使路面承重层处于最不利弯拉状态，被拉断风险较大，最终形成具有一次性破坏作用的微裂缝。因此，针对市政道路超载变形问题，相关人员可以根据《公路安全保护条例》的相关要求，以货运源头违法装载、总重55.00t以上的严重超限超载车辆上路为重点，坚持路面执法与源头治理并重、责任倒查与重奖重罚并行，完善超长效交通流疏导机制，减少非法超限超载车辆，维护市政道路安全。同时积极与市国土局、市质监局等部门合作，形成公路沿线渣土场、砂石料场进出车辆计量检定与查处合力。在这个基础上，道路工程维修人员也应该定期学习与交通相关的法律知识，主动参与到超载治理知识宣传报道中，营造良好的超载舆论氛围，减轻交通流疏导压力，为超载变形问题的解决提供依据。

3.4 刨除结构层，解决松散变形问题

针对破损较为严重的市政道路段，技术人员可以利用铣刨机，刨除路段的水稳基层、沥青面层等结构层，整体清除市政道路存在的拥包、龟裂、车辙、坑槽等问题，为支承层表面平整度以及强度的提升提供依据。在具体施工过程中，施工技术人员可以根据设计图纸进行道路中心线的放出。根据道路中心线位置，结合道路铣刨要求，放出道路铣刨边缘线并在各桩号上清晰标注计算获得的高度差值、铣刨开始位置及宽度、铣刨结束位置及宽度。在具体铣刨作业开展过程中，依据设计图纸内“旧路维修结构图”的要求，构造台阶。台阶、拼接面均不得存在松动粒料、灰尘。一般实际摊铺层次中纵向台阶宽度应在1m左右，横向台阶宽度则应在15cm左右，并依据垂直接缝要求，设计铣刨速度为每分钟3m或5m，分段一次铣刨成型，避免遗留边角或旧沥青混凝土。同时由工作人员紧跟铣刨机观察效果，及时发现铣刨深度问题及时调整。

对于刨除结构层之后存在的以往水泥路面脱空板块，则需要进行浆液的重新灌注，并科学处理破碎板，在一定程度上提升原有水泥路面结构层的承载能力。根据《公路路面基层施工技术规范》关于结构层沥青关注的要求，在浆液重新灌注时，应依据每平方米0.8kg～1kg的标准，分两次喷洒。首次喷洒35%左右的慢裂沥青乳液，促使其稍微渗透到基层表面；第二次则可以在首次表面稍变干燥但未硬化的情况下喷洒较大浓度的沥青乳液。

4 结语

综上所述，通过对市政道路路面病害段进行检查可知，市政道路路面各种病害发生的主要原因是结构层强度不足、超载、基层反射、渗水。针对上述原因，对于病害出现较为严重的路段，可以将其结构层刨除，对原有水泥路面存在的脱空部分进行重新浆液灌注以及半刚性基层加铺处理。结合路段交通流疏导以及防排水设施增设，可以在解决路面病害的同时，降低后续路段相同病害出现概率，保证市政道路运行效益。