埃塞地區(qū)瀝青路面常見的病害原因與處治措施

廖 力

(湖南環(huán)達(dá)公路橋梁建設(shè)總公司)

0 前 言

埃塞俄比亞地處東非高原，平均海拔2 500 m 左右，緯度夸度較大，氣候干燥，早晚溫差大。每年6 ～10月為雨季，雨水充沛年平均降雨量1 500 ～2 000 mm。該國的道路基本為瀝青路面，在車輛荷載和獨(dú)特的自然氣候環(huán)境下，容易發(fā)生諸如以下縱向開裂、橫向開裂、網(wǎng)狀開裂、車轍、擁包、沉陷、剝落、啃邊和泛油等病害問題。這些病害的形成基本可以歸納成形變、裂縫、松散和其它四類，本文通過對各類病害的成因和防治措施進(jìn)行分析和討論。

1 形變類的病害成因與處治措施

1.1 車轍

車轍成因有很多種，就其路面本身而言，瀝青混合料配合比的設(shè)計質(zhì)量，瀝青、分集料等生產(chǎn)材料的品質(zhì)，路面施工的碾壓密實程度，交通荷載以及氣候溫度都是產(chǎn)生問題的原因。另外，該國地處內(nèi)陸，全國的物流運(yùn)輸基本靠公路，(沒有鐵路和航運(yùn))重載車量逐年替增，但受經(jīng)濟(jì)條件的制約，結(jié)構(gòu)層較薄。埃塞地區(qū)的瀝青路面基本為(50 mm)的單層罩面，也是誘發(fā)車轍頻發(fā)的主要原因。

車轍的的處治方式根據(jù)其程度一般有兩種方法，輕度車轍宜采取微表處理，采用瀝青稀漿分層的方法;重度車轍宜采取銑刨處理，采用銑刨完車轍的面層后重新攤鋪瀝青面層的方法。

1.2 擁包

擁包的成因多發(fā)生在現(xiàn)場施工的過程中，在瀝青混合料從攤鋪機(jī)分鋪之后，可能有局部地方存在粗細(xì)集料拌合的不均勻，骨料少，細(xì)粉料多，含油量過高，而施工人員第一時間沒有及時發(fā)現(xiàn)處理，碾壓完后開放交通，在車輛行駛荷載的水平力推移作用下形成。以及在施工中不慎發(fā)生了漏油后沒有及時清除而形成。

對于擁包的處治，一般是在當(dāng)日溫度較高的時段，用人工鏟除后，再用混合料重新平整夯實。

1.3 沉陷

路面層或基層局部的壓實不足，以及基層以下底基層或路基等下承層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性影響，從而導(dǎo)致產(chǎn)生路面局部發(fā)生下沉、下陷而形成病害。對于該類病害通常根據(jù)發(fā)生的原因不同而選擇不同處治方法。

路面層或基層發(fā)生的不均勻沉陷引起的裂縫或輕微下沉，一般在面層上直接修補(bǔ)處理。挖出問題部位的面層料，清理、打掃干凈部位周邊的松散料，重新噴灑透層油，填補(bǔ)瀝青混合料與原路面找平壓實即可。

底基層或路基等下承層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性受到破壞而引起的路面層沉陷，一般先對路基、底基層和基層重新?lián)Q填壓實，達(dá)到其承載力標(biāo)準(zhǔn)后，再行修復(fù)路面層。

2 裂縫類病害的成因與處治措施

2.1 橫向開裂

橫向開裂又分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩類。

荷載性裂縫是由于路面設(shè)計不當(dāng)(面層底部的拉應(yīng)力大于面層材料的抗拉強(qiáng)度，這種裂縫在行車荷載的的反復(fù)作用下逐漸向瀝青面層擴(kuò)展，從而導(dǎo)致面層開裂因此在設(shè)計配合比時，要考慮到瀝青低溫性能)和低劣的路面施工質(zhì)量，或由于車輛嚴(yán)重超載，致使瀝青面層或基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫;

非荷載性裂縫是橫向開裂的主要形式，它包括瀝青面層低溫收縮性裂縫和基層反射性裂縫。埃塞地區(qū)每年有3 ～5個月的雨季，降雨量大，來勢急促、迅猛。路面溫度在短時間里急劇下降，這樣路面面層和底層形成溫度差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度差應(yīng)力大于路面材料的抗拉強(qiáng)度時，導(dǎo)致路面的開裂，并且隨溫度的不斷變化反復(fù)作用會逐步加長或擴(kuò)寬已形成開裂的裂縫，同時也會對瀝青面層形成疲勞作用，產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。

橫向開裂的處治，當(dāng)縫隙5 mm 以內(nèi)，首先清除縫隙內(nèi)的雜物、灰塵等，再用瀝青加熱后灌縫，其深度不超過縫隙深度的2/3，然后在填塞石屑或粗砂密實。并將清除外溢的瀝青和填塞料。當(dāng)縫隙超過5 mm 以上，在清除縫隙內(nèi)雜物、灰塵后，選擇填塞瀝青砂石或細(xì)粒式瀝青混合料，填充密實后清理外溢的殘余料。

2.2 縱向開裂

該裂縫多發(fā)于路基的半填半挖路段、填挖交界路段、新舊路的搭界路段等結(jié)合部位，其成因是施工時碾壓密實程度的度不均勻，是路基的不均勻沉降造成。(在埃塞地區(qū)受經(jīng)濟(jì)條件的影響，公路項目多為舊路升級工程，為節(jié)約成本，減少公路用地的征地費(fèi)用，盡可能的使用已有道路。為充分利用其舊路，路基設(shè)計多為一側(cè)或兩側(cè)加寬，這樣也為產(chǎn)生縱向裂縫留下了施工的隱患。)同時是在瀝青面層施工時，左右半幅路面攤鋪接茬未處理好，在行車載荷的反復(fù)作用下形成。

縱向開裂的處治要根據(jù)其產(chǎn)生的原因來確定處治措施，如果是因為路基壓實不夠而產(chǎn)生的不均勻沉降導(dǎo)致其路面開裂形成裂縫，這就必須從路基開始處理。挖除病害部位重新填筑路，基充分碾壓密實到達(dá)承載標(biāo)準(zhǔn)后，再行施工路面結(jié)構(gòu)層和面層。如果沒有下沉、下陷只是表面的開裂縫隙，可參照橫向裂縫的處治方法修復(fù)。

2.3 網(wǎng)狀開裂

網(wǎng)狀開裂又稱為龜裂、網(wǎng)裂，通常是由路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫，逐漸在縱裂縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接裂縫而形成。當(dāng)瀝青粘結(jié)力差，瀝青用量偏少，路面層偏薄或所用的礦料過濕，鋪筑不勻時還會產(chǎn)生路面松散，加上面層的網(wǎng)裂、龜裂后不及時養(yǎng)護(hù)，還會造成路面沉陷、坑槽等病害發(fā)生。

網(wǎng)狀開裂的處治基本是采用挖除修補(bǔ)的形式，即根據(jù)網(wǎng)狀龜裂的面積大小，規(guī)則的切除病害部位的面層，重新鋪筑瀝青混合料壓實找平原有路面。

3 松散類病害成因與處治措施

前面兩類為瀝青路面容易發(fā)生的早期病害，當(dāng)這幾類病害沒有被及時的發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后沒有引起足夠的重視采取必要處理措施時，會導(dǎo)致病害部位的加重惡化。在受降雨、溫度應(yīng)力等自然外界的影響，以及行車荷載的反復(fù)作用下。從而發(fā)展成為松散類的病害。這類病害已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞了道路的美觀，平整，行車舒適、通行能力和使用效率。嚴(yán)重的可能產(chǎn)生交通安全事故，危及到道路使用者的生命安全。

常見的松散類病害有坑槽、剝落等。

3.1 坑槽

坑槽是指在行車荷載下路面混合料中的粗集料局部脫落，散失后形成的各類大小的凹坑。其坑槽的形成主要原因是路面在發(fā)生網(wǎng)狀開裂后，裂縫逐漸擴(kuò)大、斷裂后形成的碎塊松動脫離出面層，沉陷后損壞并脫離出面層以及面層與基層的粘結(jié)力不足導(dǎo)致表層脫落等。

坑槽的處治方法主要以下幾種;路面表面形成的病害，一般采用清理病害部位的面層，根據(jù)其面積大小按照“圓洞方補(bǔ)”的處治原則，劃定出路中線平行或處置的坑槽輪廓線，鑿入坑槽底部的穩(wěn)定部分，挖出并清理干凈里面的松散廢料，坑槽處理的槽壁邊緣處與原有路面垂直，深度大于松散區(qū)域的最大深度。噴涂透層油，槽壁邊緣處涂刷粘層油，填入瀝青混合料，使用小型壓路機(jī)或其他夯實機(jī)具壓實，填入坑槽部位的瀝青混合料高度要稍微高處原路面，主要考慮經(jīng)車輛通行反復(fù)碾壓后，高度保持一致。如果是在雨季期間，雨水的滲入和侵蝕會加速坑槽的病害損壞擴(kuò)展，為控制減緩病害的惡化，一般采用臨時填充路面材料塞住坑槽，等天氣晴好穩(wěn)定后，在重新進(jìn)行處治。如果坑槽的病害部位以滲入基層，那么就要先處理修補(bǔ)好基層后，再行面層的處治。

3.2 剝落

指瀝青與礦料在水的作用下表面的粘附范圍減小甚至產(chǎn)生脫落，從而使瀝青面層局部產(chǎn)生軟弱和松散的狀態(tài)，并在行車荷載的長期作用下加速脫落，軟弱和松散的部分瀝青混合料被過往的車輛帶走。在路面施工時，現(xiàn)場監(jiān)管不夠，壓實設(shè)備沒有足夠碾壓，導(dǎo)致混合料的密實不足，表面殘留的空隙率過大，致使在降雨后，路面中的含水率過于飽和，難以迅速散發(fā)，長時間水的作用導(dǎo)致瀝青與分集料的剝落和松散。以及混合料生產(chǎn)時，加熱的溫度過高，使瀝青提前老化而失去粘附性等。

一般來說，剝落和坑槽是同時產(chǎn)生的病害，兩者之間是相互關(guān)系，所以處治措施與坑槽的處治基本相同，這里不在額外敘述。

4 其他類病害成因與處治措施

泛油其成因為瀝青面層中的自由瀝青受熱膨脹，直到瀝青混合料空隙無法容納，外溢出路面的表面層，產(chǎn)生出瀝青油膜，鏡面、光滑、發(fā)亮，有輪跡印的現(xiàn)象。在配合比設(shè)計中，瀝青用量過大，混合料的飽和度過高，混合料拌合生產(chǎn)時，施工攤鋪時，離析導(dǎo)致細(xì)料過于集中，拌合樓的瀝青稱量設(shè)備控制不準(zhǔn)超量，以及透層油或粘層油噴灑量過大都是可能誘發(fā)瀝青路面產(chǎn)生泛油的主要原因。看到出來設(shè)計，施工，氣候都是影響路面泛油的重要環(huán)節(jié)，尤其在埃塞地區(qū)，旱季的高溫少雨，晝夜間的溫差變化，車輛荷載的長期作用下，泛油后的部位產(chǎn)生軟化、凹陷、破壞路面形成坑槽。雨季雨水充沛，降雨量大。而泛油的油膜部位光滑如鏡，車輛易打滑，對雨天行車安全非常的不利。

泛油的處治對天氣有一定的要求，一般是在天氣晴朗，一天氣溫最高的時間段，使用3 ～10 mm 之間的碎石加溫后撒布在泛油的病害部位，引導(dǎo)車輛碾壓成形。要安排專人守候在泛油的地段，及時掃撒在泛油處的被車輪帶走的碎石料，反復(fù)掃撒，直到這些碎石料完全的均勻密實在泛油面上穩(wěn)定成型。

5 結(jié)束語

埃塞地區(qū)的道路設(shè)計受本國的經(jīng)濟(jì)條件所限，過于采用“強(qiáng)基薄面”的理論。作為非洲地區(qū)的新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展國家，交通量每年不斷增長，其特別的氣候條件、重載交通和過于單薄的路面結(jié)構(gòu)等一系列因素是該國家和地區(qū)瀝青路面各種病害頻繁發(fā)生的主要原因，在缺陷維護(hù)期內(nèi)(BOQ 項目為一年，DB 項目為三年)，承包商對其項目的維護(hù)已經(jīng)是重點工作之一，否則影響到日后項目的是否順利移交。本文作者通過在該國多年的工作經(jīng)驗與積累，總結(jié)出常見、易發(fā)的幾種病害類型和相關(guān)的處治措施。為以后該地區(qū)類似的項目養(yǎng)護(hù)工作提供指導(dǎo)意見和參考依據(jù)。

［1］沈金安，李福普，陳景.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策.北京:人民交通出版社，2002:20－38.

［2］公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073.2－2001)［S］.北京:人民交通出版社，2001:31－38.

［3］公路路面施工養(yǎng)護(hù)技術(shù)與質(zhì)量檢驗［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003:25－40.