瀝青混凝土病害類型及防治方法探討

賈志新 楊寶志 杜文永 朱琳

摘要：瀝青混凝土路面具有噪聲低、行車舒適度高、施工及養護周期短等優勢，在世界許多國家得到普遍應用，但因為瀝青材質的不同，又受設計方案及施工工藝因素的影響，瀝青混凝土路面常常出現各種病害。病害的存在縮短瀝青路面道路使用壽命，影響行車速度和行車安全，還對道路投資效益和使用性能產生負面影響。文章根據道路瀝青混凝土常見病害類型，分析病害成因，闡述如何在設計、施工、養護方面對病害進行防治。

關鍵詞：瀝青混凝土;病害類型;防治方法

文獻標識碼：U418.6-A-10-027-2

0 引言

由于瀝青混凝土路面具有噪聲低、行車舒適度高、施工及養護周期短等優勢，在許多國家得到了普遍的應用，從鄉村道路到城鎮市政道路均廣泛使用。但因為瀝青材質的不同，又受設計方案及施工工藝因素的影響，瀝青混凝土路面常常出現各種病害。瀝青混凝土路面病害的存在對行車速度、行車安全產生了嚴重的影響，不僅使其使用壽命大大縮短，還對道路投資效益和使用性能產生了極大的負面影響。

1 瀝青混凝土路面病害類型

1.1 縱橫向及塊狀裂縫

瀝青路面出現許多不規則縱橫向裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫和塊狀裂縫。橫向裂縫寬度不同，裂縫貫通全路幅或部分路幅，方向基本與道路中線垂直，沿路面大致呈均勻分布狀態。道路所屬地區的氣溫、瀝青面層和基層材料的抗裂性都會對裂縫間距大小產生影響。縱向裂縫同時伴有部分支縫，縱向延伸，方向基本與道路中線平行。塊狀裂縫縱橫交錯，它最開始的狀態是有多條縱向的疲勞裂縫，然后在縱向裂縫之間又產生多條橫向裂縫及斜向裂縫，形成相互交錯的裂縫網格。

1.2 龜裂

龜裂為瀝青路面常見的裂縫病害之一，其主要是由相互交錯的縱橫向裂縫發展，最終形成網格裂縫，但因其形狀和烏龜背殼上面的花紋類似而被通常稱呼為“龜裂”。龜裂多數是由于基層強度達不到標準要求，路面發生疲勞損壞，無機集合料拌和不均勻，導致在結構層中間有空層而形成。

1.3 松散

松散主要是因為瀝青與骨料之間的粘結力強度逐漸降低并喪失，同時又在道路車輛荷載的作用下，使其表面面層呈現松散狀態。其表現形式為瀝青混凝土面層中的粗細集料顆粒不同程度的脫落和散失起砂，路面面層磨損、粗麻、微坑、表面層剝落等現象。

1.4 坑槽

坑槽是瀝青混凝土面層中個別處因為集料脫落丟失，在道路表面形成的不同大小的坑洞，可延伸到各個路面結構層中。在荷載作用下，瀝青混凝土空隙率比較大的地帶容易發生病害，特別是在降雨及雨停后路面的上面層材料性能下降，出現松散和開裂，經常年積攢慢慢形成坑槽。

1.5 沉陷

瀝青路面沉陷多數為路基壓實不到位，局部強度不足，在自然沉降及行車荷載的作用下，路基和路面出現豎向變形，導致出現路面下沉的現象。

2 瀝青混凝土病害成因分析

2.1 瀝青質量問題

在道路各個結構層的設計中，結合經濟環保的原則，需要考慮各個結構層厚度及材料的選用。例如在高等級道路瀝青路面的使用上，國內許多地區上面層采用國外進口瀝青材料，但中面層和下面層卻采用國產瀝青材料。就目前國產瀝青的生產質量而言，可以達到道路使用標準要求的廠家數量有限，遠遠不能滿足現狀國內道路建設的需要。

2.2 氣溫的影響

由于全球“溫室效應”的影響，我國氣溫普遍提高。氣候的反常導致北方天氣發生明顯變化，夏季高溫天氣時間持續增長，冬季氣候逐漸變暖，氣溫的變化對瀝青軟化點的影響比較大。高溫天氣會使瀝青混凝土路面變軟，導致骨料向下移動，從而在道路表面產生塑性層，造成路面擁包、波浪、車轍等病害。氣溫降低路面變冷，導致路面處于負溫環境里，從而使道路路面產生脆性層，引發路面不斷收縮，進而出現開裂等病害。

2.3 設計深度不足

在道路進行圖紙設計時，不能合理準確地去預測未來遠期交通量的增長速度和趨勢，只能依據當前交通量來預測未來遠期交通量的數值，隨著未來遠期交通的進一步發展，尤其是超載和重載車輛的增長，就會使路面結構層最原始設計的厚度和強度與急劇增長的車流量嚴重不符，從而使路面承載力下降而導致出現病害。

2.4 施工控制的影響

水泥穩定基層為目前道路大多數使用的基層類型，施工過程中各種集料的級配比例可能存在不合理，導致細集料數量較少，粗集料數量較大，容易產生離析現象。由于目前料場大多數為個體企業，設備落后，生產碎石不規范，導致路用材料的穩定性和均質性都存在較大的差別。雖然施工單位在項目開工前都會對所選材料進行取樣、篩分、試驗，而且也在施工過程中對配合比進行檢測和調整，但集料級配和油石比都在變化，不能做到非常精準，從而使路面出現病害。

2.5 水侵蝕損害

由于大氣降水，雨水沖刷路面結構層材料，使路面面層的聯結質量降低。道路表面自由水通過瀝青路面滲入到路面基層，使基層結構受到水的侵蝕，在道路行車重荷載下，基層結構容易出現翻漿等現象，從而導致面層出現不同形狀的裂縫。還有一種就是水流入到面層空隙中，在溫度的作用下，尤其是冬天，路面多次經歷凍融循環，集料和瀝青的粘結力明顯降低，從而導致瀝青在集料外表上被輪胎帶走或是剝離，形成松散、麻面和坑槽等路面病害。

3 瀝青混凝土病害防治方法

3.1 設計質量控制

提高設計單位產品整體質量，做好合理交通量預測分析，應按照規范換算為當量軸載次數以確定各個路面結構層的厚度和選用，而且要結合項目所屬地的地質水文、氣候溫度、自然環境等周邊因素，參考當地已建道路標準，來確定設計方案，并對多個設計方案進行選擇和比較來確定最優設計方案。對瀝青材料的選用也十分重要，要選擇滿足標準規范要求的優質瀝青，應嚴格對瀝青延度、針入度指標進行把關。另外路面結構層的透層油及粘層油應與瀝青混凝土中的瀝青為同一種，因透層油及粘層油在泛油時會對油石比有一定的影響，所以選用油石比時應予以考慮。

3.2 施工工藝控制

筑路材料應選用有固定集料場，并且可以保證項目施工進度的集料廠家供料。筑路材料級配不能偏離標準級配中線，要做到一直處于受控狀態中。嚴格按照規范控制好瀝青混合料的各項溫度，特別是拌和、出廠、攤鋪、碾壓成型等溫度。根據當地天氣情況，合理選擇時間段進行施工，盡量避開雨雪天氣施工。通過拌和站的拌和能力及車輛運輸時間，選擇足夠數量的攤鋪機和碾壓機配套施工，兩臺攤鋪機應該同時施工且前后錯開，特別要注意觀察道路縱向的接縫處理及碾壓成型工藝。在道路施工作業期間，要安排專人進行交通管制，禁止一切非施工車輛進入，保證鋪設的道路干凈整潔，不被破壞污染。

3.3 道路養護控制

道路養護應該利用路面技術狀況數據對評價單元進行評價分析，并根據《公路瀝青路面養護設計規范》（JTG 5421-2018）要求劃分評價單元養護類型，確定道路養護類型。對于表面層發生較大面積損壞，基層及中下面層保持完好，且整體結構強度滿足使用要求的路段，采用功能性修復措施。對于基層保持完好，面層整體發生較大面積損壞，且整體結構強度不能滿足使用要求的路段進行結構性修復措施。道路養護部門應使用新技術、新方法對道路進行養護，對沒有病害的道路應加強病害預防措施，提高對道路日常使用數據的管理，針對不同路段采取不同的養護方式，從而減少道路病害的出現。

4 結語

道路路面破損已經成為瀝青混凝土路面主要損害之一。特別是交通建設部門及道路管養部門，從路面的設計、選料、施工、養護等一系列環節，對其進行嚴格控制和驗收，建立起健全的質量保證體系，從源頭降低瀝青混凝土病害的出現，保證道路建設的整體質量，延長道路使用壽命，減少國家道路養護費用的支出，從而達到道路使用性能與投資效益的平衡發展。

參考文獻

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[2]JTG 5210-2018，公路技術狀況評定標準[S].

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[4]云 學.淺談瀝青混凝土路面病害的處理措施[J].中國新技術新產品，2012（11）：65.

收稿日期：2021-03-22

作者簡介：賈志新（1988—），工程師，研究方向：道路工程;

楊寶志（1980—），助理工程師，研究方向：道路工程;

杜文永（1990—），助理工程師，研究方向：道路工程;

朱 琳（1984—），工程師，研究方向：道路工程。