城市沥青路面病害及处理技术研究

陈家兵

摘要 为提高城市沥青路面的耐磨性、延长路面使用寿命，研究城市沥青路面病害及处理技术。文章针对徐州市某一城市道路的病害问题展开研究，分析该路段的病害类型以及病害程度，考虑该路段沥青路面存在的问题，通过裂缝、龟裂、泛油以及坑槽等病害处理方法，修复路面轻微病害。通过路面铣刨、沥青混合料摊铺与碾压等步骤，实现路面的大面积病害处理。经现场施工检验可知：该病害处理技术可以有效改善路面病害区域的平整性，提高路面的抗滑性能，从而保障行车安全。

关键词 城市沥青路面；病害处理；坑槽处理；路面铣刨

中图分类号 U416文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）06-0164-03

0 引言

沥青路面是一种常见的路面结构形式，广泛应用于城市道路和公路中，这一路面通常由沥青混合料构成面层，提供了平滑的行车表面和良好的驾驶体验。同时，沥青路面的施工速度相对较快，可以迅速完成道路的修建或维修。但是，城市沥青路面也存在一些问题，长期受到交通负荷的压力和摩擦会引发路面的疲劳损伤。随着时间的推移，沥青路面中的沥青胶质会逐渐老化和损坏，沥青变脆，使路面更容易开裂，进而发展为网裂、龟裂，甚至出现坑槽。为此，需要研究合理的路面修复手段，才能够使沥青路面恢复良好的使用性能，保障沥青路面行车安全。

1 路面病害与处理方法研究

1.1 工程概况

徐州市长安路2005年底建成通车，技术标准为城市主干路，设计速度50 km/h，红线宽度50 m，路线全长4.554 km。机动车道路面宽10.5 m×2，为双向四车道。现状路面结构：表面层4 cmAC-13C，下面层为6 cmAC-16F，基层为36 cm二灰稳定碎石（石灰∶粉煤灰∶碎石=6∶12∶80）。随着道路机动车数量的逐渐增大，至2019年该路段机动车道沥青路面已存在大面积损坏，导致路面质量下降。为保证该路段行车安全，为该路段设计路面病害处理技术，通过不同方式的处理，增强路面结构的强度、平整度和抗滑性能，避免道路出现更大的安全隐患。

1.2 沥青路面病害问题分析

1.2.1 路面病害类型研究

该路段投入运营已近14年，受到环境因素以及行车荷载的影响，路面沥青逐渐老化，面层已经出现裂缝、车辙、沉陷、坑槽等病害问题，影响路面使用寿命，同时也降低行车舒适度与安全性。由于近几年行车数量逐渐增大，导致路面受损问题严重，通过实地调查检测，对路面现存病害问题进行研究，获取该路段不同病害类型所占比例，具体检测结果如表1所示。

通过表1分析可知，该路面存在的较大病害问题为裂缝问题，其中龟裂占比为30.9%、网裂占比为28.87%，同时还包含较多的线裂、车辙、沉陷等问题[1]，因此需要对这些病害问题设计有效的处理方式。

1.2.2 路面使用情况评价

结合路面实地调查结果，对路面使用状况进行评价，以此评估该路面是否存在严重病害问题，按照《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2016）中4.5节技术状况评价要求，相应的评价指标为路面行驶质量指数（RQI）、路面状况指数（PCI）、路面回弹弯沉值、抗滑系数（BPN、TD或SFC）和路面综合评价指数（PQI），并通过公式（1）作为评价指标，计算路面当前使用状态：

式中，PCI——路面状况指数；n——沥青路面取4；m—某单类损坏所包含的单项损坏类型数，对沥青路面的裂缝类损坏，m取值为3，分别对应线裂、网裂和龟裂；其他类损坏所包含的单项损坏类型数根据损坏类型表依次类推；DPij——为第i类损坏中第j单项损坏类型的单项扣分；ωij——为第i类损坏中的第j单项损坏类型的权重。

PCI为道路使用状态，当PCI的值越大，说明道路行车质量越好，则道路病害问题越少；而当值越小，说明道路存在的病害问题越严重。通过对该道路各项指標的分析，发现道路存在的病害问题较为复杂，且部分路段表面层已出现严重老化问题，为改善沥青路面质量，需设计合理的病害处理方法。

根据现场调查，通过计算，得出PCI值为71.5，为B级。此段路面西半幅弯沉代表值34.8（0.01 mm），东半幅弯沉代表值33.4（0.01 mm）。路面结构强度评价为临界。采用铺砂法对路面构造深度检测，其值在0.37～0.42 mm之间，评价为C级。综合以上结论，该项目采取养护措施为部分路段小修、部分路段中修。

2 病害处理技术设计

2.1 局部病害处理方法研究

了解道路病害程度以后，为提升路面质量，针对局部线裂类轻型病害问题设计如下处理方法，可以加快施工进度，减轻施工对道路交通的影响，减少病害处理时的施工费用。

2.1.1 裂缝处理

当面对道路轻度裂缝问题时，可通过以下方式进行处理：

（1）开槽灌缝处理：通过开槽机在路面凿开一条宽1.5 cm、深2 cm的缝，在病害裂缝处沿缝隙走向，通过灌封机将密封胶灌入裂缝中，等待密封胶冷却后，即可完成缝隙处理。

（2）贴缝处理：直接在裂缝处注射修复剂，使其达到密封效果，具体施工工艺如图1所示。

按照图1的施工步骤，可以在较快的速度下处理道路轻度裂缝问题，从而提高施工效率。

2.1.2 网裂问题处理

针对路面损坏程度较小的网裂问题，采用薄层罩面技术进行修复，进行薄层罩面前，先对路面网裂区域进行铣刨、打磨、清扫，洒一层热沥青黏层油以确保薄层能够与路面充分黏结；将一层薄约3～4 cm的沥青混合料（SMA-13）覆盖在路面网裂处，覆盖完成后，通过振动压实机进行压实，以确保被修补区域的稳定性。薄层罩面按路面全宽或整个车道宽度修复，避免接缝出现在轮迹集中处。

2.1.3 泛油问题处理

针对路面轻度泛油的区域，应在气温较高时对其进行修复。在高温状态下，向路面病害处撒3～5 mm石屑或粗砂，均匀撒布完成后，通过压路机碾平。

针对路面重度泛油的区域，同样应在气温较高时对其进行修复。先撒布5～10 mm或10～15 mm粒径的碎石，后采用压路机碾压，待稳定后，再向路面病害处撒3～

5 mm石屑或粗砂，均匀撒布完成后，通过压路机碾平。

需要注意的是，泛油问题的最佳处理时间为高温季节，另外要预先计算碎石或石屑撒布用量，并且碎石撒布一定要均匀[2]。

2.1.4 拥包处理

该项目出现拥包的位置，利用机械铣刨波浪拥包鼓起的地方，在波谷的部位喷洒热沥青，然后撒布5～10 mm粒径的矿料，找平并压实。

2.2 大面积病害处理方法

该项目出现沉陷、翻浆、坑槽、唧浆等病害处，都处于龟裂、车辙比较严重的地方，不但沥青面层病害问题严重，基层也出现破碎、不成型状态，无法取出完整基层芯样。对基层出现破碎松散的地方，则需要对路面进行较大范围的修补，该文设计具体的大面积修补方案如下。

2.2.1 路面铣刨

针对严重病害问题，应该挖除破碎的路面沥青面层与基层，进行深度的修补。通过将旧的路面面层与基层进行刨除，以便进行后续的修补工作。在进行路面铣刨之前，需要根据路面严重病害确定铣刨的区域范围和铣刨深度，并对这一区域进行清扫工作。将路面铣刨机调整到适当的高度和倾角，使其能够正确刨除旧的路面结构层，并根据需要调整铣刨机的刀具深度和宽度等参数。启动铣刨机，按照预定的路径和方向逐步进行铣刨作业，通过旋转刀具切削和破碎旧的路面材料，将其刨除并抛到机器后部的装料箱中。在铣刨过程中，需要确保操作人员佩戴个人防护装备，保持机器和工作区域的协调运行；铣刨完成后，将路面彻底清理干净，检查满足设计要求后即可进行路面修补。

铣刨的沥青面层和基层材料要运到指定位置进行回收利用。

2.2.2 路面基层摊铺与碾压

该项目采用36 cm水泥稳定碎石基层修复已经损坏的二灰稳定碎石基层，水泥剂量4.5%，分成各18 cm厚两层摊铺。

集中搅拌水泥稳定碎石，由重型自卸汽车运输到施工现场，使用摊铺机将水泥稳定碎石混合料均匀地摊铺在底基层表面，确保摊铺的厚度符合设计要求。在摊铺机工作过程中，可以根据需要调整摊铺速度，每进行50 m的摊铺工作后，使用压路机进行压实，确保在水泥终凝前完成压实工作。当碾压结束后，检查基层的压实度和厚度等技术指标是否符合设计要求。若不满足技术要求，及时进行复压和修正，基层碾压完成后即进入养护期。养护期过后，经检验合格后，清扫干净基层表面，洒下封层的乳化改性沥青。

2.2.3 沥青混合料制備与运输

该项目沥青表面层采用4 cmSMA-13，下面层采用6 cm SUP-20中粒式高性能沥青混合料（0.8%抗车辙剂）。

先准备SBS改性沥青、矿粉、碎石料和添加剂等原材料，其中表面层粗集料采用玄武岩，下面层粗集料采用石灰岩。碎石料则用于提高结构强度，将碎石料和矿粉充分干拌混合，以使颗粒均匀分布，确保混合料性能的一致性。将干拌好的混合料与预先加热的沥青混合，进行湿拌搅拌，搅拌过程中，控制拌和时间和温度，以确保沥青能够充分润湿碎石料。采用自卸车将制成的沥青混合料运输至施工现场，即可进行摊铺作业。

2.2.4 路面面层摊铺碾压

在基层摊铺完成后，即可进行面层修复工作。在开始修复前，先在基层表面喷洒作为黏层的乳化改性沥青，提高面层与基层的黏结力，增强路面的稳定性；之后即可进行下面层摊铺工作，拌和好的SUP-20中粒式高性能沥青混合料使用摊铺机均匀地摊铺在基层表面，并使用压路机进行碾压，经过压路机的碾压可以提高面层的密实度和平整度。下面层施工完成后，接着继续摊铺SMA-13沥青表面层，并使用压路机进行碾压，当面层碾压完成且冷却后，可进行交通放行。

3 结果与讨论

为评估所设计的病害处理方法是否有效，在路面修复完成后，采用铺砂法对沥青表面层的抗滑性能进行检测，分析路面不同病害区域在处理前后的质量变化，从而评估该病害处理技术的应用效果。

通过铺砂法，对修复前、后的沥青路面构造深度进行检测，分析结果如图2所示。

根据图2可知，在未经过该文设计的处理技术对路面修复前，检测的构造深度明显处于0.38～0.42 mm区间，而经过路面修复施工后，不同路段的构造深度均有所上升，达到0.61～0.66 mm区间，均大于0.5 mm的设计值。可以看出，通过这一方式的修复，可以有效改善道路的安全性。

4 结论

城市沥青路面病害普遍存在，对于不同的病害类型，应选择适当的处理技术，例如，裂缝、拥包和泛油等轻微病害可以通过路面修补技术来修复，对于较大的龟裂、沉陷和坑槽等严重的路面损坏，则需要薄层罩面或补强路面结构层。通过采用高质量的沥青材料和科学的施工方法，改善了路面的抗压能力和耐久性，减少病害的产生。在未来的研究和实践中，还需要进一步探索创新的材料和技术，以提高城市路面的质量和寿命。

参考文献

[1]徐州市交通规划设计研究院. 徐州高新区长安路改造工程施工图设计[R]. 徐州市交通规划设计研究院， 2019.

[2]交通运输部公路科学研究院. 公路沥青路面养护技术规范： JTJ073.2—2001[S]. 西安：陕西旅游出版社， 2001.