公路瀝青路面常見病害成因和防治措施

劉長華

公路瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)，它具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。然而隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和交通量的不斷增長，許多瀝青路面出現(xiàn)早期病害，如裂縫、沉陷、坑槽、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差等病害?？s短了瀝青路面使用壽命，影響行車的安全性和舒適性，增大了養(yǎng)護工作量。

一、瀝青路面早期常見病害的成因

1.裂縫

裂縫是路面早期破損最常見的病害之一，它的危害在于從裂縫中不斷進入水分使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞，包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。

（1）橫向裂縫

因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形。當收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫；其次在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫；再次是在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。

（2）縱向裂縫

縱向裂縫可分為以下幾種情況：首先是由于路基壓實度不均勻，路面不均勻沉陷而引起的；其次是瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車載荷作用下，易形成縱縫：再次是由于水的滲透破壞引起的縱向裂縫，多發(fā)于半填半挖路基處、緊急停車帶或路肩部位、行車道部位，主要由路基的不均勻沉降造成。

2.沉陷

沉陷是由于基層局部強度不夠，在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對于大面積沉陷往往是由于高填方地段路基不均勻沉降或局部滑移面引起的，主要原因是路基壓實度不夠。

3.坑槽

坑槽是較常出現(xiàn)且危害性較大的瀝青路面病害之一。特別是在降雨后或在冬春季之交雪水反復(fù)凍融后，會產(chǎn)生大量的坑槽破損，并隨車輛荷載的反復(fù)作用，破損面會逐漸加大、加深，這將直接導(dǎo)致路面的平整度降低，嚴重影響汽車駕駛的舒適性和安全性。瀝青路面的坑槽往往都有一個形成過程，是由輕微病害發(fā)展為較嚴重的坑槽病害的。一般開始是局部發(fā)生網(wǎng)裂，然后出現(xiàn)唧漿、松散，并在交通載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。如以前發(fā)生的網(wǎng)裂裂縫導(dǎo)致滲水，引發(fā)局部唧漿，還有車轍、擁包嚴重路段的基層裸露，就會導(dǎo)致路面出現(xiàn)大面積的坑槽。

坑槽的產(chǎn)生主要是由于外因作用產(chǎn)生的破壞?？硬郛a(chǎn)生的因素主要可分為三類：

（1）水因素

水是瀝青路面的坑槽產(chǎn)生的最主要原因。目前施工的公路瀝青路面都采用密級配，但由于施工原因?qū)е侣访婵障哆^大，水很容易進入并滯留在瀝青混合料內(nèi)部，不易被排走，在汽車荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力的作用下，使瀝青路面從剝離發(fā)展到松散、掉粒，最終形成坑槽。

（2） 瀝青因素

瀝青失去對骨料的粘附性，在行車作用下，出現(xiàn)掉粒松散，進而形成坑槽。

（3）溫度因素

施工時混合料的拌和溫度太高，使瀝青過早老化變脆、粘結(jié)力下降；施工溫度太低，混合料溫度下降快，壓實不充分，導(dǎo)致密實度不足從而導(dǎo)致路面易出現(xiàn)坑槽。

4.泛油

瀝青路面泛油的原因有以下幾點：在攤鋪過程中混合料出現(xiàn)離析，導(dǎo)致細料不勻，從而出現(xiàn)泛油現(xiàn)象；粘層油用量欠妥，噴灑不均或噴灑過多都會導(dǎo)致泛油現(xiàn)象出現(xiàn)；混合料配比不當，瀝青量過多或是空隙率偏小，長期受到車輛荷載的影響，多余的瀝青會往上遷移到路面表面形成泛油。

5.車轍

由于瀝青混合料是一種彈塑性材料，如瀝青、礦料的選材不當或混合料配合比不當會導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低，高溫季節(jié)在車輪碾壓反復(fù)作用下，荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限，使流動變形不斷積累形成車轍。

二、公路瀝青路面常見病害的防治措施

1.裂縫

對縱向和橫向裂縫，縫寬5mm以內(nèi)，先把縫里面掃除干凈，讓縫里面干燥，再往縫里面灌入熱瀝青或乳化瀝青，接著采用撒料法進行填堵；縫寬5mm以上，要把縫里面垃圾和松散物掃除干凈，再往縫里面填入熱拌瀝青混合料進行搗實，縫里面潮濕時可用乳化瀝青混合料。在高溫季節(jié)不能愈合的輕微裂縫可先噴灑瀝青后進行撒料，然后再壓入路面進行修理，溫度低又濕的季節(jié)應(yīng)噴灑乳化瀝青。對于土基、基層原因所引起的裂縫，先對基層進行處理，接著再重新鋪面層。對于涉及面大的裂縫則采用加蓋封層或者采用瀝青表面處治進行處理。

另外，針對網(wǎng)狀裂縫其防治對策為以下幾點：第一，應(yīng)當加強對車輛載重的管理力度，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，則需要在第一時間內(nèi)進行修補。第二，如果網(wǎng)裂情況較輕，則可采用玻璃纖維布罩面，避免裂縫進一步擴大。如果網(wǎng)裂面積較大，則需要對基層進行補強或加鋪乳化瀝青封層，并重新罩面，進行路面修復(fù)。

2.沉陷

對不均勻沉陷，如基層和土基較為密實、穩(wěn)定，可只修補面層，用瀝青砂或細粒式瀝青混合料填補、整平、壓實，面積較大時應(yīng)加鋪面層。

對局部因路基有坑洞、溝槽等的沉陷，應(yīng)采用碎(礫)石，干砌或漿砌片石等重新回填密實，將土基和基層徹底根治后，再鋪面層。

對于橋(涵)頭路面，因填土不實出現(xiàn)的沉陷，應(yīng)采取加鋪基層，重新作壓實處理，再作面層。

對因含水量和孔隙比較大的軟基或含有機物質(zhì)的粘性土層，宜采取換土處理，其厚度視軟層厚度而定。換填材料宜用碎石土、卵礫土、中粗砂及合格的工業(yè)廢渣，且要求級配合理。

3.坑槽

嚴格按照設(shè)計要求做好路基、路面防排水工程的施工，且半剛性基層上必須作好防水層。這樣才能夠確保瀝青路面表面水、間隙水能迅速排除。

優(yōu)化瀝青混合料的配合比設(shè)計，增強瀝青路面的密水性。對瀝青、集料的質(zhì)量提出明確的要求，加強瀝青與粗骨料的粘附性，嚴格控制細集料的含泥量。

嚴把瀝青、集料的質(zhì)量，確保其質(zhì)量的穩(wěn)定性；使用性能優(yōu)良的瀝青拌合站，確保生產(chǎn)配合比和混合料的拌和溫度的穩(wěn)定；完善攤鋪、壓實工藝，確保瀝青路面各項指標達到規(guī)范要求，控制好攤鋪溫度以防溫度離析，使用輪胎壓路機控制好壓實度，確保壓實度達到規(guī)范要求，要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學(xué)地維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。

4.泛油

混合料組成設(shè)計不當，混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油；混合料拌和控制不嚴，細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現(xiàn)泛油；粘層油用量不當，噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現(xiàn)泛油，必須合理設(shè)計混合料組成比例，避免瀝青用量過多；精細施工，嚴格控制施工質(zhì)量；投入使用后注意養(yǎng)護，防止雨水大量滲入。

5.車轍

對于連續(xù)長度不超過30m且轍槽深度小于8mm行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。

當瀝青面層磨損、橫向推移時,應(yīng)清除不穩(wěn)定層,用銑刨機拉毛,重鋪面層。

對于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層。

三、結(jié)語

路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一，要消除瀝青路面的常見病害，各部門都應(yīng)引起足夠的重視，并根據(jù)其成因從路面設(shè)計、原材料進場到具體施工，有針對性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時，必須建立健全質(zhì)量保證體系，從管理部門、設(shè)計部門到施工部門，層層重視、層層控制、層層落實。只有這樣，才能從根本上減少瀝青路面早期破損現(xiàn)象的發(fā)生，使公路建設(shè)質(zhì)量全面提高，更上新臺階。