淺談高等級公路瀝青路面常見病害及養護

【摘要】瀝青路面在交通荷載作用下，瀝青混合料的性能隨著時間的增長而慢慢減弱，導致瀝青路面使用性能逐漸減低，同時出現裂縫、車轍、水損害等各種病害現象。

【關鍵詞】瀝青路面；常見病害；成因

我國瀝青路面主要病害形式表現為裂縫類病害、車轍病害和水損害三大類。

一、瀝青路面裂縫病害

1.瀝青路面裂縫是世界各國瀝青路面使用中均會遇到的主要病害其一，無論是非冰凍或冰凍地區，存在的裂縫嚴重程度不同而已。瀝青路面開裂的形式及裂縫的原因各種各樣，就瀝青路面開裂的主要原因分為兩大類，即非荷載型裂縫和荷載型裂縫。

2.荷載型裂縫，是由于交通荷載作用下產生的疲勞裂縫。 根據裂縫方向裂縫可分為：縱向裂縫 ①縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷；②邊坡值小于設計值，邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。③填方材料和填方的不均勻性，以及填方密實度達不到設計要求。經過一段時間的自然沉降，特別是經過雨水浸泡后，路基強度有所下降，沿邊坡部分路基承載力也下降，就會出現縱向裂縫；④拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底，沉降不均勻引起縱向開裂；⑤施工時，前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規范要求認真處理，結合不緊密而脫開。橫向裂縫 ①面層施工時，施工縫處理不好，接縫不緊密，結合不良；②某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區路基凍裂導致路面的橫裂；③半剛性基層的開裂反射到瀝青面層；④橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降等；⑤瀝青面層的自身溫縮開裂。網狀裂縫 ①瀝青與瀝青混合料質量差。瀝青延度低，抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長，拌和溫度過高或在儲料倉時間過長，使瀝青變硬，對拉應變敏感而產生的裂縫；②路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體，使路面的承載能力下降形成的裂縫；③行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫；④瀝青層厚度不足，層間粘結差，水分滲入，形成的裂縫；⑤外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網裂。反射裂縫基層反射裂縫是由溫度收縮和干燥收縮變形引發所致。曝露時間、級配、水泥劑量和失水率對干縮性能有影響，降溫溫度、時間、級配和水泥劑量對溫縮性能有影響。

3.引起瀝青路面裂縫大體分為三種：（1）經常出現在橋涵兩端的橫向裂縫，或在路段上出現較長的縱縫，主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起，稱為沉降裂縫，盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，但其中的瀝青面層溫度變化、行車荷載作用是產生裂縫的主要原因。（2）由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時，產生的開裂稱之荷載型裂縫。（3）由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫，包括溫度疲勞裂縫和低溫收縮裂縫，稱之非荷載裂縫。

二、瀝青路面車轍病害

車轍病害嚴重影響瀝青路面的使用性能和使用壽命，它的產生直接影響路面的平整度，導致行車舒適性降低；存在較大轍槽的路段，車輛變向難以控制；雨天時路表排水不暢、行駛車輛易發生漂滑而影響高速行車的安全；并且車轍病害難處治；使輪跡帶瀝青層厚度減薄，降低面層以及路面結構的整體強度，進一步引起裂縫、坑槽等其他路面破損。 而車轍的形成過程可分為三個階段：

1. 瀝青混合料的流動過程：高溫下的瀝青混合料處于以粘性為主的粘彈性狀態，在車輪荷載作用下，瀝青及瀝青膠漿便產生流動，從而使混合料的網絡骨架結構失穩，而向兩側隆起。

2. 礦質集料的重新排列及礦質骨架的破壞：高溫下處于半固體狀態的瀝青混合料，由于瀝青及瀝青膠漿在荷載作用下的流動，此時礦質骨架逐漸成為荷載的主要承擔者，再加上瀝青的潤滑作用，礦質集料會產生錯動，促使瀝青及膠漿向其富集區流動。

3. 初始階段的壓密過程：在瀝青路面碾壓成型開放交通以后，瀝青面層以及各結構層材料中均存在一些空隙，在汽車荷載作用下，仍會有進一步的壓密過程。

三、瀝青路面水損害

1.俗話說：“公路百害水為先”。所謂水損害即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現象，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的產生往往使路面平整度明顯變差，路面使用質量和服務水平顯著降低。水損害主要表現為路面出現沉陷、轍槽、坑槽、唧漿、松散等病害形式。

2.瀝青路面水損害表現形式多樣。一般可歸納為三類即松散類（路表掉粒、坑洞、麻面、松散）、裂縫類（坑洞、唧漿、網裂）和變形類（轍槽）。以上的早期水損害現象有時單獨出現，但大多數是組合出現的。

3.造成瀝青路面水損害的因素很多，可分為外部因素和內部因素。外部因素主要為：施工方法、載荷和水；內部因素主要為：瀝青混合料的空隙率、瀝青混合料的離析和路面結構排水系統、集料性質、瀝青性質。混合料空隙率過大和瀝青與石料的黏附性不足是造成瀝青路面水損害的主要原因。黏附力損失是指水進入瀝青和礦料之間的界面上，礦料對水的吸力比對瀝青的吸力大，造成瀝青剝落；黏結力損失是指瀝青內部的水使瀝青軟化，黏性降低，從而使瀝青混合料的整體性與強度降低。靜水壓力作用：瀝青路面的水損害與軟化和剝落兩種過程有關。首先，水能進入瀝青中使瀝青黏附性減小，從而導致混合料的強度減小。由于集料表面對水的吸附力比對瀝青的吸附力強，致使瀝青與集料表面的接觸面減少，結果瀝青從集料表面剝落。

4.動水壓力作用：行車車輪在瞬間通過時，輪荷對路面產生的動水壓力，先是擠壓，迫使空隙中的滯留水沿隙四周擠壓、滲流。車輪駛離時，輪后的真空抽吸、路面自身的回彈，又會促使結構內的滯留水產生抽吸和回流，如此動水壓力的擠壓、抽涮，頻繁交替作用于瀝青混合料。

四、瀝青路面預防性養護技術

預防性養護作為一個完整的概念于20世紀80年代提出，是一種定期的強制保養、維修措施，在路面結構強度充足，僅表面功能衰減的情況下，為恢復表面服務功能而采取的一種養護措施；是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現有道路系統進行有計劃的、基于費用-效益的養護策略；是在沒有提高路面結構能力的情況下，延遲路面的損壞，維持或改善路面現有的通車條件，通過延長原有路面的使用壽命來推遲昂貴的大修和重建活動；是在適當的時間，將適當的技術措施，應用在適宜的路面上。它的核心思想是要求采用最佳成本效益的養護措施，強調養護管理的主動性、計劃性、合理性。在預防性養護技術的推廣應用中，需要改變“不壞不修、舊路先修”的傳統觀念，從傳統的養護模式過渡到預防性養護模式，其基本出發點是通過早期養護，延緩路面的病害發展過程，從而推遲了后期進行維修或重建時間，延長了路面使用壽命。

五、結語

本文就瀝青路面常見病害及成因作了簡述。養護部門要建立科學的養護管理方法，預防性養護作為高等級公路經常性、周期性的保養措施，作為我們養護部門要建立科學的養護管理方法，科學地確定公路路面的養護對策，來提高養護質量，合理使用養護資金。并建立一種有效的運作機制，做到盡早發現，及時處治，使路面的養護工作做得更好。只有這樣，才能最終獲得更高的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1]孫禾，等.遼寧省公路瀝青路面病害特點及養護對策的研究

[J].北方交通，2010.1.