瀝青混凝土路面常見病害及對策

劉會峰

（許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司，河南 許昌 461000）

瀝青混凝土路面常見病害及對策

劉會峰

（許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司，河南 許昌 461000）

本文對國省干線公路瀝青路面出現(xiàn)的病害進行了歸納分類，從設(shè)計、施工、管理及材料等方面對路面病害進行了分析，總結(jié)出病害產(chǎn)生的原因和影響因素，并提出了病害防治的有效措施，重點探討了裂縫產(chǎn)生的原因及處理方法。

瀝青路面；病害；對策

1 前言

在瀝青路面的類型中主要包括廠拌瀝青碎石路面、瀝青混凝土路面、路拌瀝青碎石混合料路面、瀝青貫入式路面以及瀝青表面處治路面。由于瀝青路面具有行車舒適、平整無接縫、開放交通快、噪音低、養(yǎng)護簡單，能夠?qū)κ髽I(yè)的副產(chǎn)品進行利用等優(yōu)勢，因此在公路、機場及城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施的路面處理中得到廣泛應(yīng)用。

2 瀝青路面的常見病害類型

瀝青路面存在形式多樣的破壞特征及形式，其產(chǎn)生的原因是由于不同的損壞現(xiàn)象形成。在行車荷載方面，大交通量及重載超載車輛的出現(xiàn)導(dǎo)致道路出現(xiàn)損壞。在環(huán)境方面，由于冰凍及溫度和濕度的改變都會對瀝青路面造成影響，另外還有設(shè)計、施工、原材料及養(yǎng)護等因素也會導(dǎo)致病害的形成。相同因素作用下會出現(xiàn)不同程度的損壞，而相同的損壞形式下也會有不同的原因形成。瀝青路面存在的早期損壞主要包括：泛油、裂縫、滑溜、局部沉陷、坑槽、車轍及松散等。該類病害有一定的嚴重性和普遍性，是公路工程中質(zhì)量損壞的關(guān)鍵。這里主要列舉以下幾種常見病害。

2.1 裂縫

（1）橫向裂縫。橫向裂縫的位置通常和路面中線保持垂直，裂縫產(chǎn)生最初是位于路面兩側(cè)的硬路肩位置，通過發(fā)展逐漸在全路幅中得到分布，沿路面貫通的裂縫一般具有一定的均勻性。

（2）縱向裂縫。該類裂縫通常在半填半挖的路基或路面加寬位置形成，其出現(xiàn)的原因是由于路基壓實度不足形成不均勻沉降而引發(fā)。

（3）龜裂。該類裂縫的屬于相互交錯的疲勞裂縫，產(chǎn)生一系列多邊形小塊構(gòu)成的網(wǎng)狀開裂。龜裂最初產(chǎn)生是沿輪跡帶形成的多條或單條平行裂縫，后則在縱縫間形成斜向及橫向連接縫。

2.2 車轍病害

在行車重復(fù)荷載的作用下，路面結(jié)構(gòu)層及土基的補充壓實，造成結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移，從而積累產(chǎn)生的永久變形則是車轍。瀝青路面表面沿輪跡的縱向凹陷產(chǎn)生的一種瀝青路面特有的損壞。在氣候因素和荷載因素的共同作用下，輪跡帶逐漸形成下洼狀，最后產(chǎn)生縱向的凹槽，通常輪跡帶外側(cè)凸起部分的頂峰和槽的谷底對車轍的深度進行體現(xiàn)。

2.3 松散的病害

瀝青和集料通過脫開并散失，在路面病害中對行車安全造成直接影響的則是松散，松散可能在整個路面表面出現(xiàn)，也可能在局部區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)，通常情況下，在輪跡帶行車作用出現(xiàn)的極為嚴重。

2.4 水損害現(xiàn)象

瀝青表面通過溫度脹縮及交通荷載的反復(fù)作用下，一方面水分向瀝青和集料的界面上逐漸侵入，并通過水動力的作用，集料表面出現(xiàn)剝落，造成集料之間的粘結(jié)力度降低，從而對路面產(chǎn)生整體的破壞。該類破壞的表現(xiàn)為坑槽的產(chǎn)生，從而行程網(wǎng)裂、唧漿。表面層和中面層有坑槽會同時出現(xiàn)，局部表面有變形及網(wǎng)裂現(xiàn)象。

2.5 凍脹和翻漿病害

一般在凍融時期瀝青表面會有凍脹和翻漿出現(xiàn)，由于侵入的水和路基中的水存在較差的穩(wěn)定性，通過冰凍的作用，路基上層積聚的水分經(jīng)過凍結(jié)會導(dǎo)致路面脹起及開裂發(fā)生。當(dāng)春融來臨時，通過行車的作用則形成翻漿。翻漿的產(chǎn)生是通過土質(zhì)、水、路面、溫度及行車荷載等因素共同作用造成的，其中翻漿產(chǎn)生的自然因素作用則是水、溫度和土質(zhì)，任何一個因素的缺失都無法實現(xiàn)翻漿破壞。路基翻漿的出現(xiàn)必定會造成路面的破壞。通常在挖方或半填半挖路段是翻漿常出現(xiàn)的區(qū)域，由于排水不暢導(dǎo)致路基存在過大的含水量，通過凍脹及春融的作用，從而形成翻漿病害。

3 瀝青路面病害成因

3.1 裂縫

裂縫的主要表現(xiàn)形式有:溫縮裂縫、反射裂縫、荷載裂縫。

溫縮裂縫的產(chǎn)生原因主要有兩種：第一，低溫收縮裂縫。在冬季混合料的應(yīng)力較為松弛無法對溫度下降造成的應(yīng)力增長進行抵抗，一旦材料收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力與材料的抗拉強度相比過高時，路面則會出現(xiàn)開裂，該裂縫的表現(xiàn)主要是橫向裂縫。當(dāng)路面的縱向長度越大時，收縮過程中則會出現(xiàn)越大的約束，造成開裂顯現(xiàn)及其嚴重。當(dāng)路面寬度較窄時，所受到的約束就相對較小，在收縮過程中不易有開裂現(xiàn)象發(fā)生。第二，疲勞裂縫。環(huán)境溫度的改變不僅在季節(jié)變化中進行表現(xiàn)，而且還在每一天的環(huán)境溫度的改變中受到影響，瀝青面層溫度應(yīng)力通過反復(fù)作用，造成溫度疲勞裂縫出現(xiàn)。

反射裂縫最為典型的則是在剛性或半剛性基層上對瀝青混合料進行鋪筑。在冬季由于環(huán)境溫度的降低，剛性或半剛性基層收縮，已經(jīng)存在的裂縫變寬，瀝青上鋪層和裂縫對應(yīng)位置會有拉應(yīng)力產(chǎn)生，不僅剛度或半剛性基層有收縮出現(xiàn)，而且瀝青面層也會有收縮變形產(chǎn)生。和基層縮縫的相比，收縮變形位移則相反，從而對裂縫處的應(yīng)變得到加劇，最終出現(xiàn)應(yīng)力疊加現(xiàn)象。當(dāng)疊加后的應(yīng)力超過材料拉伸應(yīng)力極限時，便出現(xiàn)裂縫。

由于車輛荷載作用形成的裂縫則是荷載裂縫。當(dāng)荷載作用下形成的拉應(yīng)力與路面材料的抗拉強度相比過大時，則會造成路面瀝青面層或基層裂縫形成。隨著荷載作用的逐漸增加，裂縫會形成擴展，最終形成網(wǎng)狀裂縫或龜裂等疲勞性裂縫形成。

3.2 車轍形成的原因

車轍形成的原因主要有：較大的瀝青混合料油石比；多度的表面磨損；在瀝青混凝土內(nèi)部出現(xiàn)雨水侵入；由于基層有不穩(wěn)定夾層存在，造成路面橫向推擠出現(xiàn)波形車轍。

3.3 松散病害產(chǎn)生的原因

局部路基和基層由于不均勻沉降導(dǎo)致路面破壞形成；碎石存在風(fēng)化顆粒，水侵入時會造成瀝青剝離；隨著使用時間的逐漸增加，瀝青結(jié)合料自身的黏結(jié)性能會逐漸降低，促使磨損了面層和輪胎接觸部分，減少了瀝青含量；機械損害或油污染的出現(xiàn)。

3.4 水損害產(chǎn)生的原因

材料、設(shè)計、施工、土基、基層及超載車輛等原因都是導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)水損害的關(guān)鍵。

3.5 凍脹和翻漿形成的原因

瀝青路面凍脹和翻漿通常是在凍融時期出現(xiàn)的，由于水的侵入及路基土的水穩(wěn)定性相對較差，在冰凍條件下，路基上層水分積聚位置會出現(xiàn)凍結(jié)，從而引發(fā)路面脹起并開裂。水、溫度、圖紙、行車荷載及路面是道路翻漿形成的關(guān)鍵。其中構(gòu)成翻漿的三個自然因素則是水、土質(zhì)及溫度，任何一個因素的缺失都無法實現(xiàn)翻漿病害。

4 病害處理方法

4.1 瀝青路面裂縫的處理

一般當(dāng)縱橫裂縫的寬度低于3mm且處于單獨形成時無需對其進行處理。對于裂縫寬度達到3～5mm范圍內(nèi)且單獨形成的縱橫裂縫，應(yīng)先徹底對縫隙中存在的塵土進行清理，采用熱瀝青或乳化瀝青通過灌縫撒料的方式實施封堵；當(dāng)縱橫裂縫的寬度超過5mm時，應(yīng)運用銑刨重鋪的方式進行操作。在銑刨的過程中應(yīng)實施逐層操作，直到裂縫不存在即可。若基底有裂縫則應(yīng)對基底裂縫進行處理。當(dāng)銑刨完成之后，應(yīng)按照逐層操作的方式采用原路面設(shè)計的混合料實施填鋪并壓實，在填鋪時應(yīng)對層與層之間對粘層油進行鋪撒。

4.2 瀝青路面車轍的處理措施

瀝青路面車轍的出現(xiàn)應(yīng)限度其形成的原因進行分析，看其合采暖系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用前景。但在具體的應(yīng)用過程中，需要注意以下方面的問題：

（1）在決定采用太陽能-地源熱泵復(fù)合采暖系統(tǒng)之前，必須對各種巖土結(jié)構(gòu)和地層狀況的換熱過程進行實驗研究和模擬分析。

（2）由于各地區(qū)的氣候條件、太陽能資源以及土壤特點不同，導(dǎo)致太陽能-地源熱泵復(fù)合采暖系統(tǒng)的各個部件的運行特性也有所不同，所需采取的運行方式也應(yīng)有所區(qū)別，從而使太陽能集熱器和地下?lián)Q熱器達到最佳匹配。

（3）受不同地區(qū)太陽能集熱器價格差異及地埋管所需費用差異的影響，太陽能-地源熱泵復(fù)合采暖系統(tǒng)需要通過系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn)特定區(qū)域條件下的最佳經(jīng)濟效益。

[1]何濤，鄭瑞澄，路賓.我國太陽能供暖的研究與分析[A]. 2009年全國太陽能熱利用行業(yè)(臺肥)年會論文集[C]，2009，171～ 176.

[2]李愛彥，榮文濤，范思波.太陽能-地源熱泵應(yīng)用探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2005，12：8～9.

4.3 坑槽、唧泥、翻漿、松散的處理

應(yīng)運用銑刨重鋪的治理方法對坑槽、翻漿、唧泥及松散等病害進行處理。對于瀝青面層實施全面銑刨之后，須采用局部處理的方式進行操作，對槽壁、槽底出現(xiàn)松動的部分應(yīng)進行清除，避免粉塵、雜物，并對粘層油進行涂刷。銑刨結(jié)束后的重鋪方案與縱橫裂縫的重鋪方案相同。

4.4 瀝青路面沉陷的維修

瀝青路面形成的沉陷應(yīng)通過銑刨機實施銑刨或拉毛，采用分層鋪筑的方式，進一步實現(xiàn)路面鋪筑平順的效果。

5 結(jié)束語

瀝青路面病害種類很多尤其裂縫是常見病害。應(yīng)及時對裂縫問題進行處理，對路面的使用壽命的延長發(fā)揮積極作用。裂縫的封閉處理方案相對較多，處理方案的不同會有不同的施工難度、成本、壽命及功能存在，應(yīng)從成本效益、使用范圍及質(zhì)量壽命等多方面進行分析，以提高路面經(jīng)濟效益。

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TU528

A

1003-5168(2014)03-0157-02

王海燕（1979—），女，河北承德人，畢業(yè)于河北工程大學(xué)城市規(guī)劃專業(yè)，研究生學(xué)歷，現(xiàn)為河北工程大學(xué)建筑學(xué)院講師，主要研究方向為城市規(guī)劃與設(shè)計。屬于哪種車轍類型。若由于表面過度磨損導(dǎo)致的車轍形成，應(yīng)運用銑刨機對面層進行清除，再運用瀝青混凝土實施重新鋪筑。若出現(xiàn)不足的基層強度，應(yīng)先對面層進行清除，再對路面基層進行重做。若由于瀝青混合料造成車轍的產(chǎn)生，應(yīng)先對級配不合理的面層部分清除，改用抗車轍的瀝青混合料進行鋪筑。