浅析公路沥青路面常见病害及防治措施

　　摘 要：沥青混凝土路面因其地质条件适应强,平整度好,行车平稳舒适、噪音低、易维护等特点,而广泛用于各级公路建设。但由于沥青材质本身的差异以及受设计和施工水平的影响,沥青路面在使用过程中容易出现裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油等病害,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全。本文作者介绍了沥青路面的常见病害及防治措施。

　　关键词：沥青路面 病害 防治

　　前言

　　沥青类路面是用沥青材料作结合料粘结矿料或混合料修筑面层，与各类基层和垫层所组成的路面结构。沥青路面由于使用粘结力较强的沥青材料作结合料，因而大大增强了矿料之间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性得到提高。沥青类路面具有表面平整、不渗水、行车舒适、耐磨噪音小、施工期短、养护维修方便、适宜于分期修建等特点，因而受到越来越广泛的应用。

　　一、沥青路面常见病害分为以下四类

　　1、裂缝

　　裂缝是油路面出现的开裂现象，它反映了油路内部的缺陷。一般开裂大的称为裂缝，开裂小的则叫裂纹。裂缝常见的形式有横向裂缝、纵向裂缝，以及不规则的裂纹等。

　　1.1、产生的原因

　　秋冬季节，温度和湿度发生变化，沥青面层或稳定土基尤其是石灰土的基层收缩，而引起横向裂缝。特别是基层和土基水稳性较差时，路面强度降低，冬季冰冻膨胀会使路面拱起，解冻时又下沉，春融季节出现反复冻融现象，这是形成横向、纵向裂缝的主要原因。

　　施工中如接缝处理不当，或路基加宽后发生沉陷，也会产生纵裂。因基层强度不够产生裂缝时，油层也出现裂缝。

　　横向裂缝现象。裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿整个路幅的，也有部分路幅的。

　　原因分析 ：(1)施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。(2)沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准，致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力(应变)大于沥青混合料的抗拉强度(应变)。(3)半刚性基层收缩裂缝的发射缝。 (4)桥梁、涵洞或通道二侧的填土产生固结或地基沉降。

　　预防措施

　　①合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，然后用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化;铲除敷贴料，对缝壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再铺筑新混合料。 ②充分压实横向接缝。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm，每压一遍向新铺层移动15-20cm，直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。 ③根据《沥青路面施工及验收规范》(GB50092)要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型，以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。 ④桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理;工后沉降严重地段事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。

　　治理方法

　　①为防止雨水由裂缝渗透至路面结构，对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前，须清除缝内、缝边碎粒料、垃圾，并使缝内干燥。灌缝后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。

　　纵向裂缝

　　现象

　　裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。

　　原因分析

　　①前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开。

　　②纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。

　　③拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。

　　预防措施

　　①采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝。

　　②如无条件全路幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使之预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再摊铺相邻路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。

　　③沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度必须达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时，须作特殊处理，如采用黄砂、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热闷钢渣等。

　　④拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致，或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前，老路面侧壁应涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。

　　治理方法

　　2-5mm的裂缝可用改性乳化沥青灌缝，大于5mm的裂缝可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前，须先清除缝内、缝边碎粒料、垃圾，并保持缝内干燥，灌缝后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。

　　二、路面病害处理措施

　　2.1对于较小的裂缝(缝宽小于6毫米)，可以用热油灌缝。方法是：先把路面扫净，剔除缝内的尘土杂物并吹净;用保温壶将预热好的油料灌入缝内;用胶皮刮子刮平缝口;最后在上面撒铺养护细料。经行车碾压即能结合牢固。

　　对于较宽的裂缝(缝宽大于6毫米)，在把裂缝内处理干净后，把拌好的沥青砂或细粒式沥青混合料填入裂缝，并用工具捣实，最后在上面撒铺养护细料，且用手夯夯实。

　　对于一般不严重的路面无变形的裂纹、裂缝，在路面干燥的条件下，清除缝内尘土后，在缝口刷一层粘度较低的沥青或渣油，用刮板(低温时用烙铁)将油料挤进缝内，烙平表面，再撒砂扫匀。

　　裂缝渗水后，应在天气较好、气温较高时，按裂缝方向开挖沟槽(不得损坏基层)，晾干后进行修补。

　　受温度和湿度影响的轻微裂纹，当气温上升时常能自行愈合，可不作处理。

　　2.2车辙

　　车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽。

　　结构性车辙。由于荷载的作用，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成凹字形。

　　磨损性车辙。由于车辆不断地磨损路面，特别是大量重型超载车辆渠化行驶在主车道上，磨损路面也会形成车辙。

　　流动性车辙。在高温条件下，车轮碾压反复作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限，使流动变形不断积累形成车辙。这种车辙一方面车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧反而向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线或停车线因此可能成为变形的曲线。

　　2.3坑槽

　　在行车冲击作用下，路面油层发生局部脱落，随着公路的使用而不断扩展和恶化，使路面呈现坎坷不平，出现大小深浅不同的各种形状的坑槽。一般的小坑槽，只是在油层范围产生，但较大的坑槽也会发展到基层，严重时会连成片而发生剧烈的跳车现象。

　　2.3.1产生的原因

　　当路面出现裂缝、麻面、脱皮、局部松散和沉陷等病害，或路面受机械冲击形成破坏，未能及时处理时，在行车作用下逐渐扩大，形成坑槽。

　　由于基层密实度不够或含水量过大，使基层强度不够，在行车作用下，局部路面出现网裂、松散病害而逐渐扩大成为坑槽。

　　油层尚未成型时遭受机动车辆紧急刹车或牲畜蹬刨而发生破坏，逐渐发展成坑槽。

　　施工不当(如拌和不均匀使局部骨料松脱散失)、养护不及时而形成坑槽。

　　2.3.2处治方法

　　在基层尚未破坏的情况下，对油层小坑槽的修补

　　①测定破坏部分的范围和深度，划出开槽修补的轮廓线。坑槽应开成有规则的外形，如方形、阶梯形、矩形等。槽的大小和深度应能把破坏的部分全部包括进去，划线时应比原坑槽大出5～10厘米。

　　②开槽。开槽时应注意不能损坏基层，槽壁要开成竖直形，不能开成梯形槽口(梯形槽口与原路面结合不良)。并要清除槽内的碎料、浮土、杂物等，直到透出坚实稳定的底层。

　　③配料。根据坑槽深度选用适当料径和级配的矿料，原则上要求按原路面的比例配料。最大料径相当于槽深的0.8～1.0倍。油石比，渣油和石油沥青为5～5.5%，煤沥青为石油沥青用量的1.2倍。拌料要求拌和均匀。

　　④摊铺。摊铺前应先在槽壁上涂刷渣油或沥青，随即将混合料摊入槽内铺平。摊铺时，应注意天气变化，一般不宜在阴雨天进行。

　　⑤碾压与检查。坑槽补好后，应及时撒上嵌缝料。面积小的可用手夯或震动夯夯实，面积较大时用轻型压路机碾压。补好后的坑槽经一周行车碾压后，应检查质量，不符合要求的应重补。新补油块应比原路面高出0.3～0.5厘米。

　　对基层被破坏的大坑槽的修补。

　　大坑槽的修补方法与小坑槽基本一致，不同的地方是先修复基层再修复油层。确定开槽范围。如坑槽密集，可以将距离近的坑槽合并成一片处理。开槽清底、配料拌和的做法同小坑槽的处治。清理槽底和槽壁后，用适当的材料将土基部分回填夯实，用与原基层相同的材料修复土基，保证土基的密实度、强度和水稳性。在基层晾干和表面洁净的条件下，重作表处油层。方法同小坑槽处治。

　　2.4网裂

　　油路面龟裂特征是在路面上形成成片的纵横交错的形似龟背的网状裂缝。它是由不规则裂缝进一步发展而形成的，其面积的大小不等，有的是小面积的局部网裂，也有的是大面积的网裂。

　　这种病害的产生，是由于面层沥青材料老化开裂，地面水渗进裂缝，使基层变软，强度减弱而发生变形，在行车作用下使裂缝扩大和增加而形成较多的纵横裂缝，如养护不及时，则会发展成网状裂缝。此外，油路由于长期使用在车辆荷载的重复作用下，引起路面疲劳损坏，也会逐渐形成网状裂缝。因此，当路面基层厚度不够、强度不足，或粒料底层含泥量多，水稳性差，以及沥青或渣油延度太低，油路面自然老化时，则会产生龟裂病害。

　　龟裂是油路面特别是老旧油路面经常出现的病害，应积极予以处治，其方法如下：

　　属于油层老化而引起的大面积网裂，当路面开始老化但龟裂不严重时，可以作中修罩面处治。如龟裂严重发展成网状，而且面积很大，则应进行大修处理，也可在挖掉全部油层后进行表面处治。属于基层强度不足的，应先挖掉出现龟裂的油层，加强基层后再进行表处。对由于基层强度不足造成的大面积网裂，挖掉油层后应加补适当厚度的补强层来增加基层强度。对局部网裂，在挖掉油层后，可以先将基层挖出，再加石灰拌均匀，填平夯实后再铺油层。也可以先把基层开挖到应有的深度，再重新做基层，夯实成型后再重铺油层。属于面层一般不严重的龟裂或局部龟裂，可先挖掉油层，晾晒数日直到基层干后，再用修补坑槽的办法处理。沥青路面的病害与承受各种车辆的荷载和碾压的作用有直接关系。

　　三、结束语

　　总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素，有设计方面的原因，也有施工方面的原因。所以必须加强现有公路的养护，逐步提高公路使用质量和通行能力。

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