城市道路沥青路面病害处治方案研究

张波

摘要 如何科学合理地制定城市道路沥青路面病害处治方案，是设计人员面临的一个难题。文章结合实际项目对城市道路沥青路面病害处治方案进行了研究，方案制定重点是针对不同种类的路面病害形成原因、具体范围和发展深度做出判断，在此基础上提出了针对性的路面病害处治方案，使处治方案更加合理经济。

关键词 城市道路；沥青路面；病害处治；路面技术状况检测

中图分类号 U418.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）12-0067-03

0 引言

城市道路快速路、主干路及次干路的沥青路面结构的设计使用年限为15年。2008年开始，我国很多城市进行了大规模的城市基础设施建设，至今已有15个年头，很多城市道路沥青路面即将到达设计使用年限。由于道路投入运行时间较长，路面结构已接近设计使用寿命，路面出现了不同程度的病害。该文结合实际项目，对城市道路沥青路面病害处治方案的思路进行了分析研究，为设计人员提供参考。

1 现状道路病害情况调查

某道路等级为城市主干路，设计速度为50 km/h，红线宽度为50 m，机动车道为双向八车道。路面设计的标准轴载为BZZ-100，全线采用沥青混凝土路面。

原机动车道路面结构总厚度为72 cm，其中面层结构厚度为16 cm、基层结构厚度为20 cm、底基层结构厚度为36 cm。路面结构组成如下所述：4 cm厚细粒式SBS改性沥青混凝土+5 cm厚中粒式沥青混凝土+7 cm厚粗粒式沥青混凝土+20 cm厚水泥稳定碎石基层+36 cm厚水泥稳定砂砾底基层=72 cm。路面结构设计图如图1所示：

路面典型病害表现为路面发生了纵向裂缝、横向裂缝。部分裂缝较宽、支缝较多，裂缝宽度在3～8 mm之间，如图2所示；部分路段出现了块裂、网裂现象，横纵裂缝交错处混合料破损严重，伴有松散、坑槽等病害，如图3所示。

2 道路交通量调查与分析

通过现状交通调查，该道路通行车辆主要以小客车为主，占比达到84.2%；大型客车及大型货车占比为15.8%；年平均日交通量约为35 000～37 000 pcu/d，对应的交通量等级为特重，该道路交通量已处于饱和状态。

3 路面技术状况检测

沥青路面技术状况评价内容包括路面行驶质量、路面损坏状况、路面结构强度、路面抗滑能力以及综合评价，对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）[1-2]。

路面损坏状况评价标准应根据路面状况指数（PCI），将道路路面损坏状况分为A、B、C、D四个等级，相应的评价标准应符合表1规定：

根据沥青路面回填弯沉值，对半刚性基层特重交通量等级下的沥青路面结构强度等级进行划分，如表2所示：

利用多功能检测车以100 m为一个检测单元对每条车道进行路面技术状况检测。通过对检测数据分析，可以得到沥青路面损坏情况和路面结构强度的定量评价指标，为路面病害处治方案提供分析依据。

以该项目为例，道路检测长度共计14 km；路面上行方向PQI总体平均值为75.90，下行方向PQI总体平均值73.89。依据《城市道路养护技术规范》（CJJ 36—2016），评定的等级为B。路面结构强度评价为“足够”的段落长度为12.5 km，占调查里程的89.3%。路面结构强度评价为“临界”的段落长度为1.5 km，占调查里程的10.7%。

路面技术状况检测结果显示，大部分路段需要进行保养小修，而针对路面结构强度评价为“临界”的段落需要进行中修或大修[3-4]。

4 钻芯取样结果分析

选择典型位置进行钻芯取样。对沥青混凝土路面，应重点查看破坏深度、层间结合、混合料情况和基层情况。根据钻芯取样结果分析路面病害原因，进而确定路面的处治方案。以该项目为例，对现状路面结构层状况进行分析。

（1）路面各结构层厚度大部分满足设计要求，层间黏结较好，能够形成整体的路面结构。图4为该位置的钻芯取样结果示例。

（2）大部分路段表现出的路面病害为横纵向裂缝。上述位置芯样上面层有裂缝，不完整；中下面层、基层、底基层芯样完整。说明上述位置的路面病害发展至上面层。

（3）网裂严重的路段，路面各结构层损坏比较严重，面层沥青混凝土芯样全部开裂，部分中下面层空隙较大，与面层结合部位的基层损坏比较严重。上述位置路面结构强度评价结果多为“临界”状态。

5 路面病害成因分析

结合沥青路面技术状况评价和钻芯取样结果，对路面病害成因进行分析，并对病害具体范围和发展深度作出判断。

5.1 横向裂缝

横向裂缝多是因为半刚性基层因干缩、温缩产生收缩裂缝，在相应断裂位置对沥青层造成应力集中而形成反射开裂。目前存在的中、轻度横向裂缝在水、行车荷载和裂缝处集中应力的共同作用下，将进一步发展成为重度横向裂缝。

5.2 纵向裂缝

纵向裂缝呈上宽下窄状，为荷载型疲劳裂缝。其产生的主要原因为：车辆频繁作用、高度渠化交通造成行车道两个轮迹带的沥青混合料迅速达到疲劳极限，出现了疲劳开裂，即不规则状的细微裂缝；随着车辆荷载、雨水的耦合作用，轮迹带的细微裂缝迅速扩展、延伸，彼此相互连通形成连续纵向裂缝；随着病害的进一步发展，轮迹带出现多条相互交织的纵向裂缝，沥青混合料逐渐破碎，形成一条纵向破碎带。

5.3 块裂、网裂

从钻芯情况来看，块裂、网裂处的芯样裂缝贯通沥青层，沥青层层间结合较好，部分段落基层出现破碎和松散的情况。主要原因为：一方面，沥青面层在渠化交通的车辆荷载作用下产生了疲劳开裂，逐渐形成块裂病害。另一方面，面层与基层层间结合较差，在交通荷载作用下分别受力，路面结构受力不均匀、不合理，荷载持续作用下逐渐形成块裂、网裂；部分块裂、网裂严重路段与雨水下渗、车辆荷载反复作用产生了冲刷、泵吸，加速了基层破碎[5]。

从以上分析可知，造成沥青路面破损病害的最主要原因为交通荷载重复作用造成沥青路面疲劳损坏。若不及时采取维修处治措施，将造成沥青面层及基层出现水损害，进而导致沥青路面的使用状况急剧恶化。因此，应根据病害严重程度及时采用经济合理的处治措施，避免路面水渗入路面结构层内部，以延缓路面病害发展，延长路面使用寿命[6]。

6 路面病害处治方案

在对现有路面病害的具体范围和发展深度做出判断后，可制定针对性的路面病害处治方案。以该项目为例，路面病害处治方案的基本思路如下：

（1）对路面轻微纵裂、横裂路段，PQI评价为A且路面强度评价为“足够”的，可考虑对裂缝灌缝后采用整体罩面方案[7]，以改善路面使用功能，避免路面水下渗，进而避免病害进一步发展。路面病害处治方案示意如图5所示：

（2）对路面纵裂、横裂已发展至一定深度，PQI评价为B且路面强度评价为“足够”的，应结合钻芯取样结果，确定横纵裂缝发展深度。将沥青面层的上面层或上、中面层铣刨后，重新铺筑沥青路面。路面病害处治方案示意如图6所示：

（3）对路面出现块裂、网裂，PQI评价为C、D且路面强度评价为“临界或不足”的，应结合钻芯取样结果，确定基层状态。对于基层出现破碎松散情况，可挖除后重新铺筑。为缩短工期可采用沥青稳定碎石作为铺筑基层的材料。路面病害处治方案示意如图7所示：

7 结语

该文结合实际项目对城市道路沥青路面病害处治方案进行了研究。首先通过现状调查、交通量分析、路面技术状况检测及钻芯取样多种维度，对路面病害的原因进行了分析，然后对路面病害的具体范围和发展深度做出判断，最后提出了针对性的路面病害处治方案。通过实例分析，为设计人员制定路面病害处治方案提供参考。

参考文献

[1]城镇道路养护技术规范： CJJ 36—2016[S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2016.

[2]彭前程， 吴瑞麟. 现行规范中路面状况指数 （PCI） 计算方法合理性研究[J]. 城市道桥与防洪， 2014（8）： 263-266+21.

[3]林立宽. 公路沥青路面养护决策模型优化方法研究[J]. 中外公路， 2022（3）： 52-57.

[4]郎洪， 陆键， 陈圣迪， 等. 考虑病害三维特征的沥青路面车辙异常检验方法[J]. 东南大学学报（自然科学版）， 2020（3）： 454-462.

[5]胡星云， 黄海兵， 邱绍辉， 等. 精表处技术在新余市公路沥青路面预养护中的应用研究[J]. 科技通报， 2021（2）： 102-105+127.

[6]薛洪华， 李刚. 长寿命复合路面面层沥青老化特性及就地热再生材料特性研究[J]. 公路， 2020（1）： 226-230.

[7]邓砚学， 张志华， 张新秀. 一种新的沥青路面灌封裂缝自动提取方法[J]. 科学技术与工程， 2022（16）： 6687-6694.