淺析瀝青路面病害的成因及防治措施

柴碧麗

（會寧公路管理段，甘肅 會寧 730700）

瀝青路面屬于柔性路面，是由瀝青和礦料組成的混合料鋪筑的路面。由于其具有良好的力學性能和較好的耐久性、行車舒適性，當前已被廣泛采用。同時瀝青路面在行車荷載作用下產生的彎沉變形較大，路面結構本身抗彎強度小，在重復荷載作用下易產生累積殘余變形。它的破壞主要取決于行車荷載作用下所產生的極限垂直變形和水平彎拉應變。由于各種原因瀝青路面的破壞現象十分嚴重，降低了路面使用壽命。因此，分析瀝青路面病害形成的原因，采取行之有效的防治措施和科學、規范的處治方法，對提高瀝青路面使用質量十分必要。

1 瀝青路面病害的分類及其形成的原因

瀝青路面使用質量主要表現在四個方面：一是，路面的破壞情況；二是，路面現有整體強度；三是，路面表面的平整程度，四是，路面表面的抗滑能力。瀝青路面破壞情況往往綜合反映強度、平整度和抗滑方面的問題。根據破壞情況的類別，將瀝青路面常見的主要病害可歸納為以下四類：

1.1 開裂類病害形成的原因

開裂類病害包括網裂、龜裂及各種縱橫向裂縫。

網裂是指縫寬Imm 以上或間距40cm 以下，面積以Im2 以上的網狀裂縫。路面上出現長度在1m 以上，縫寬Imm 以上的單條裂縫或深度在Smm 以上的劃痕也納入網裂病害中。網裂主要出現在搓板面和車轍面處，初期是可逆的，隨著時間的增長瀝青的老化，就會形成永久性網裂。瀝青老化網裂往往是拌制瀝青混合料時溫度過高，導致瀝青老化，降低了瀝青與礦料的粘結性和低溫下的變形能力。麻面網裂主要是在攤鋪不平整和碾壓不密實處，形成易于滲水和積水的松散、低洼面，在行車荷載和水的作用下逐漸形成裂縫，加劇瀝青老化和水的剝蝕作用所致。沉陷網裂主要是由于基層沉陷易于積水，行車的泵吸作用加劇水對瀝青膜的剝離，致使沉陷網裂面上形成坑凼。冰凍地區網裂主要出現在道路翻漿路段。橫向裂縫主要是低溫凍縮造成，包括基層凍脹裂縫、施工裂縫、構造物接頭裂縫、瀝青面層老化裂縫等。另外還有路面結構設計不當、配合比不適、拌和不均、施工質量差、車輛嚴重超載等原因造成路面承載力下降，在行車荷載反復作用下，使瀝青面層以下的半剛性基層底部拉應力超過其疲勞強度極限而斷裂，產生由下向上的反裂縫。縱向裂縫主要是由于行車荷載超載、路面整體承載能力不足，瀝青面層攤鋪接縫不良以及土基低溫凍脹所致。當路基壓實不均勻或路基邊緣受水浸濕不均勻沉陷時，也產生縱向裂縫。網狀裂縫包括網裂和龜裂，主要是由于路面整體強度不足，縱橫向裂縫處理不及時，在水的浸泡下所致。

1.2 變形類病害形成的原因

變形類病害包括車轍、沉陷、擁包、波浪和搓板等。

車轍表現為路面沿行車輪跡產生的縱向帶狀凹槽，深度大于1.5cm。其產生的原因：一是，由于路面基層、路基強度不夠，在行車荷載反復作用下，使面層和基層發生永久性的結構變形；二是，由于高溫季節行車荷載反復碾壓在瀝青面層，形成塑性流動和永久性變形，這種變形主要是高溫時行車荷載應力超過瀝青混合料穩定性應力極限，從而造成不斷累積和流動的變形。

沉陷表現為路面、路基有豎向變形，路面下凹，深度3cm 以上。路面沉陷形成的主要原因：一是，路基強度不夠，橋頭兩端、高填方路堤以及舊路利用局部加寬處，因壓實不足及不均勻沉降造成變形；二是，對裂縫病害沒有及時處理，地表水滲入基層和路基，造成基層強度破壞和路基穩定性削弱，導致位移和沉降變形。

擁包表現為路面局部隆起，高度大于1.5cm。波浪和搓板表現為路面縱向產生連續起伏，有似搓板狀，峰谷高差大于1.5cm 的變形。產生三者的主要原因是瀝青表層過厚，熱穩定性較差，面層和基層之間粘結性差，在行車荷載作用下產生推動位移，形成高低不平波浪狀的，或類似搓板狀的變形，嚴重時形成擁包。

1.3 松散類病害形成的原因

松散類病害主要有松散、掉料、剝落、坑槽、脫皮、啃邊等。

松散表現為路面結合料失去粘結力，集料松動，面積0.1m2以上；坑槽表現為路面破壞成坑洼，深度大于2cm，面積在0.04m2以上；脫皮表現為路面面層層狀脫落，面積在0.1m2以上；啃邊表現為路面邊緣破碎脫落，寬度10cm 以上。松散類病害形成的主要原因：一是，由于水的侵蝕造成的。瀝青與混合料粘結的好壞，直接影響路面強度和耐久性。由于水與石料的粘附性高于水與瀝青的粘附性，而且水容易穿過瀝青膜進入石料表面，逐漸將瀝青剝落，使其失去粘結力。如路面排水不良處，在水和行車荷載共同作用下，路面由于瀝青粘結力的減弱易產生松散、脫皮、掉料等病害；二是，在半剛性基層結構上，透水性較差，路面面層滲水滯留于基層表面，造成面層和基層粘結部位含水量較大，從而削弱了面層底部瀝青混合料的穩定性，造成松散類破壞；三是，施工時瀝青混合料加熱溫度過高，使瀝青老化，過早失去粘結力而使骨料散落；四是，面層施工時溫度較低，致使路面不密實，透水性較大，骨料和瀝青易失去粘結力；五是，施工時拌和不均勻，油石比不當，形成瀝青與礦料粘結力差；六是，骨料表面不干凈，或酸性成份含量多，未能充分被瀝青裹覆，使其失去粘結力而散落。

1.4 其它類病害的形成原因

其它類病害主要有泛油、磨光、橫坡不適、平整程度較差等。

泛油是在高溫季節瀝青被擠出，表面形成薄油層，行車出現輪跡。泛油產生的原因主要是施工時油石比偏高所致。磨光表現為路面比較光滑，形成類似鏡面的路面，其形成的原因是面層集料級配不當，集料無棱角等。橫坡不適是路面橫坡小于1%或大于3%（超高路段除外），或中線偏移，以及應設超高而未設超高或出現反超高等。橫坡不適主要是未按設計施工，造成行車不適。平整程度差表現為路面不平，行車顛簸。造成平整程度差的原因主要是下承層平整度較差，施工時礦料級配不當，瀝青混合料拌合不均，橫向接縫處理不好，運輸、卸料、攤鋪、碾壓等環節不規范等因素所致。

2 瀝青路面病害的預防措施

為預防和減少路面病害，要從設計、施工、養護三方面加以重視，特別是在瀝青和骨料的選擇上，要嚴把質量關。根據瀝青面層類型、公路等級選取不同標號的瀝青材料。從瀝青的產地、標號、各項指標等方面詳細調查，合理選用。施工時嚴把礦料級配關，準確掌握油石比，嚴格控制混合料溫度（拌和時溫度控制在140℃～160℃，攤鋪溫度控制110℃）。嚴格檢查基層質量（密實度、平整度、設計厚度），及時清除基層表面雜物；拌和運料和攤鋪設備能力盡量配合協調，隨時找平，隨時用三米直尺、路拱板、塞尺檢查路面平整度、路拱度、厚度，取高補低，及時修整；施工接縫采用“毛茬墊接”，碾壓溫度、遍數和碾壓方法，對壓實效果影響較大，宜進行碾壓試驗確定；加強初期養護，專人指揮交通限速，及時清理雜物，防止損傷。另外還要考慮施工條件、氣候環境、施工季節、礦料的分布等因素來確定瀝青的標號。特別在寒冷、潮濕地區要用針入度較大的瀝青以提高其低溫抗裂性；為了提高瀝青的粘度和穩定性及瀝青的老化可以加入高分子聚合物、樹脂。在路面設計中，可根據輪跡橫向分布率采用面層變厚度設計，提高路面有效的抗變形能力；瀝青路面基層為半剛性時，為了減少反射裂縫，最好在半剛性基層上增加柔性基層過渡層。特別是在陰濕地區不宜采用透水性強的貫入式路面類型，而宜采用封水性能好的瀝青混合料類型。總之，在瀝青路面的施工過程中，既要拌合設備先進，又要做到拌合均勻；油石比控制準確；配合比符合設計要求；嚴格控制碾壓溫度，確保瀝青混合料壓實度、厚度、平整度和接茬符合瀝青路面施工規范的要求。

2.1 開裂類病害的處治措施

開裂類病害的處治可用灌油修補、乳化瀝青稀漿封層、瀝青混合料罩面等方法進行處治。對于秋、冬季產生的裂縫，可用灌油修補法。處治時，先將縱橫裂縫清掃干凈，用噴燈將裂縫邊緣加熱至粘性狀態，然后用油壺直接向裂縫內灌入加熱的瀝青，最后在縫口表面撒布熱砂進行養護。對于較寬的裂縫也可用此方法。當氣溫較低（小于5℃）時，可將級配骨料（石屑：粗砂：細砂=5：3：2）與乳化瀝青混合成稀漿，稀漿的油石比控制在8～12%之間，并用專門設備進行封層。瀝青混合料罩面，可根據交通量大小，選用細粒式或中粒式瀝青}昆合料進行封層，厚度一般控制在1.5～4cm 之間。對于路面嚴重龜裂、網裂的，可采用1.5cm 熱拌熱鋪瀝青混合料或薄層封面法進行處治。薄層封面厚度采用5～10mm，瀝青標號宜采用130#，用油量控制在1.0～1.2kg/m2，集料采用0.074～5mm 級配砂礫。施工時宜采用灑鋪法，按清掃路面，澆灑瀝青，撒鋪砂石料，碾壓和初期養護等工序進行，要求灑油均勻，撒鋪石料要及時。灑鋪法適用于低等級公路或養護費用較低的路段。

2.2 變形類病害的處治措施

對于車轍的處治，可用平地機或銑刨設備將面層中油石比偏高、經行車荷載擠壓到輪跡外側隆期的部分刮除，然后用小噸位壓路機碾壓，再用瀝青砂填補后碾壓密實。對于擁包、波浪、沉陷等病害的處治，先用銑刨設備或人工將隆期的峰頂刨削，然后采用拌和法或層鋪法填補低凹處。對于瀝青含量較大的擁包、波浪和搓板要徹底挖除，重新鋪筑瀝青面層。沉陷病害要根據其形成的原因進行處治。由于路基浸水造成的沉陷，先要進行水害的徹底防治，而后重新修補基層和瀝青面層。對于在施工時壓實度不夠造成的不均勻沉陷，可采用化學灌漿法或重新回填壓實法，先處治路基，然后進行基層和面層的新鋪處治。

2.3 松散類病害的處治

松散、坑槽、脫皮、剝落、掉料、啃邊等病害的處治：一是，用乳化瀝青稀漿封層進行處治，用中、粗粒式稀漿進行封層；二是，公路等級低的瀝青路面可用瀝青灑布罩面法進行處治。一般罩面厚度控制在1.5～2.5cm，用油量控制在0.8～1.2kg/m2。此處治方法適用于夏季施工。坑槽、啃邊等病害的處治：坑槽病害大多數發生在春季和雨季。主要是由于水滲入瀝青面層使骨料與瀝青失去粘結力所致=處治方法可有：一是，槽壁垂直法；二是，槽壁45°法。所謂槽壁垂直法是將坑槽的四周開槽平行或垂直于路線中線，然后用集中拌和瀝青混凝土混合料填充、壓實、封水。此方法不足之處就是坑槽邊緣接縫處易破損：槽壁45°法，是將坑槽壁開槽成45°（上口大），且槽壁邊線分別與路線中心線平行或垂直，再將槽壁邊緣噴饒成粗糙形狀，然后鋪筑瀝青混合料填充、壓實、封水：此方法的優點是坑槽邊緣與原油路面結合密實，粘結力強：在坑槽病害的處治過程中，要特別注意：一是，修補前要正確地量測病害的破損范圍和深度，劃線開槽，縱橫開槽與路線中線平行或垂直；二是，開槽深度要控制在露出未破壞的表層或基層表面；三是，修補前必須清理坑槽，保持干燥；四是，鋪筑前，在槽壁和底部必須撒布適量粘層油，但不能過厚，避免兩張皮；五是，坑槽填料分層夯實，整體鋪筑，一次成型，填料高度應高出原路面3～5mm 為宜；六是，鋪筑完畢及時碾壓、密實；七是，用乳化瀝青稀漿或細粒式瀝青混凝土壓封坑槽邊緣，防止水滲繼續產生病害。

2.4 泛油、磨光類病害處治

泛油多發在高溫天氣，一般可撤布石屑或細砂進行養護。對于泛油較嚴重的，可鏟除原路面重鋪面層。對于磨光病害，可撒布防滑料，或用粗粒式乳化瀝青稀漿或中粗式瀝青混凝土進行封層，提高抗滑性能，保障行車安全暢通。

3 結語

要想提高瀝青路面使用質量，必須從設計、施工、養護方面用科學、規范的方法和行之有效的措施加以控制、預防和處治，只有這樣，才能保證行車安全、舒適、暢通，延長瀝青路面使用壽命，才能從本質上提高瀝青路面的質量，節省養護經費，充分發揮瀝青路面的性能。