浅谈沥青路面病害产生的原因及防治措施
2015-07-06
1.概述
沥青路面病害产生原因主要集中在两个方面：一方面由于路基或基层不良影响而产生病害；另一方面是沥青路面地面层由于材料、施工方法不当和受气候等自然环境影响而产生病害。
沥青路面病害主要表现形式为：a.泛油、油包、波浪、推移；b.麻面、松散、坑槽、露骨；c.车辙；d.脱皮、肯边；e.裂缝（纵向裂缝、横向裂缝、网裂、龟裂、块裂）；f.唧浆；g.搓板。
2.沥青路面产生病害的原因
2.1路基或基层的不良影响
2.1.1路基
路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件，因此，消除或减轻路基存在的病害，解决由于不良工程质量与水文地质造成的病害，是确保路基安全与稳定和减少沥青路面病害的关键因素之一。
2.1.2基层
基层是路面结构层中的承重部分，它必须具有足够的强度和稳定性，同时还应具有良好的扩散应力性能，并且还应具有足够的水稳定性。
目前等级公路基层可分为无机结合稳定类（又称半刚性）和粒料类。
（1）半刚性基层对路面的影响
虽然半刚性基层材料整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，但也存在一些缺点，如：抗变形能力低，在温度或湿度变化时易产生开裂，当沥青面层较薄时，易形成反射裂缝，影响路面的使用性能。半刚性基层的收缩开裂，对于含土较多的材料以干缩为主，对于含集料较多的材料以温缩为主。而它的抗裂性能以温缩抗裂系数与干缩抗裂系数来评价。抗裂系数越大，材料的抗裂性能越强。根据上述分析，为将裂缝减少到最低程度，就需根据当地的自然条件与基层所处的环境来确定半刚性基层的类型与配合比。另外，在条件许可的情况下，应优先选用二灰稳定类基层，二灰砂砾类集料含量约75%时[1]，抗干缩能力均强，它适用于不同地区。
（2）粒料类基层对路面的影响
粒料类基层可分为嵌锁型和级配型两种，在设计、施工中以级配型粒料基层为主。级配型粒料基层的强度与稳定性直接影响到路面的使用，而其强度与稳定性在很大程度上取决于集料的类型（碎石、砾石和碎砾石）、集料的最大粒径和级配以及混合料中0.5mm以下细料的含量及塑性指数[2]。同时，还与其密实度有关。
当雨水进入沥青面层或基层的孔隙和裂缝时，如果排泄不畅就会使孔隙和裂缝中充满自由水，在行车荷载的压力下，向四周冲击并携带基层的细料，而行车荷载瞬时消失后，冲击作用马上消失，则细料冲出一段距离后沉淀，这样水已对基层产生了冲刷过程，通过不断地冲刷形成唧浆现象。如果施工不当，造成基层材料不均匀，局部孔隙过大，以及基层表面的浮灰没有消除或清理不干净，另外，基层的碾压和养生质量都是影响其抗冲刷能力的重要因素。
2.2沥青路面面层的原因引起的破坏
2.2.1沥青混合料及进场材料的影响
（1）采用优质沥青，并且沥青标号应根据当地气候条件、施工季节及气温、路面类型、矿料性质和施工方法等予以选用。
（2）采用洁净、干燥、无风化、无杂质、有足够强度和耐磨性能以及良好颗粒形状的碎石，硬度大、棱角尖锐的砂、石屑及高质量矿粉。
（3）沥青混合料的空隙率影响。孔隙率太大，不仅会渗水，影响基层及路基的强度和承载能力，影响使用寿命，还直接影响沥青混合料的疲劳寿命，加速沥青老化，在压实过程中容易产生变形，形成车辙。孔隙率太小，在荷载作用下，集料和沥青都没有稍微松动的余地，便只能向侧边挤出，也将会产生车辙。沙庆林《多碎石沥青混凝土》一文中阐述到怎样解决孔隙率太大、太小的问题：Ⅱ型沥青混合料中5mm以上碎石含量多，具有较好的构造深度（也称纹理深度，是指路面粗糙度而言）；Ⅰ型沥青混合料中细料颗粒含量多，具有较小的孔隙率。若将两者颗粒组成的特点结合在一起形成一种矿料级配，就有可能使沥青路面面层的构造深度较深，而孔隙率较小[3]。实践证明，多碎石混凝土的使用性能达到了预定的目的，它既能提供要求的表面构造深度和较小的孔隙率，同时又具有较好的抗变形能力。
2.2..2沥青路面施工中遇到的问题
（1）沥青混合料的拌合
沥青混合料在拌合与运输过程中经常会出现冒黄烟、不均匀、沉淀及无法保证均匀温度等，而这些问题就需要我们在沥青混合料拌合时解决好。首先所用的矿料符合质量要求，矿料堆放场应加盖，以防雨水，减少矿料的含水量；其次，在拌合过程中，注意拌合温度的控制以及沥青用量的控制[4]。
（2）沥青混合料的摊铺
（Ⅰ）波浪形基层的摊铺，不必考虑摊铺厚度的均一性。在波浪地段，即使摊铺很平整，碾压后仍会出现与基层相似的波形。因此对有波浪的基层应在凹陷处预先铺一层混合料并压实。
（Ⅱ）摊铺机摊铺的速度影响沥青面层的厚度，这就需要合理调整摊铺机的厚度调节器。
（Ⅲ）沥青混合料的性质不稳定，易使摊铺层厚度发生变化，这就需要不断改变熨平的工作迎角。另外还应严格控制矿料的粒径，使最大粒径小于摊铺厚度的一半，这样就可以有效地控制生产裂纹、拉沟等病害。
（3）沥青混合料的压实。如果压实不足，导致孔隙率增大，会出现车辙；过压将会使矿料破碎反而使压实度降低或孔隙率过小，出现泛油和失稳。因此，必须控制碾压的温度，速度与遍数、压实作业程序。
2.2.3潮湿季节对路面的影响
实践证明：沥青面层的破损，大多由于降落在路面表面的水，通过路面裂缝、接缝或面层孔隙渗透到路面结构内部而产生。此外，道路两侧有临时滞水时，水分也有可能进入路面结构内部。若对渗入路面结构内部的水分缺乏有效的控制和处理，就会导致路面面层的破坏。
2.2.4气温
（1）当沥青面层在高温下的抗压强度和抗弯刚度不足时，就会在经常变车档变速行车的路段上出现推移和车辙、拥包等破坏现象。
（2）沥青路面在低温时，它的强度和刚度都提高了，但抵抗变形的能力却降低了。在气温降低时，面层材料因受基层和周围材料的约束，不能自由伸缩，于是产生很大的张拉应力，这一应力超过面层材料的容许值时面层就发生开裂。
（3）在高温情况下，应在混合料中增加粗集料的含量，保护良好的级配以形成稳定而密实的骨架结构。在低温情况下，应选用稠度较低的沥青，在混合料中沥青含量不易偏少，矿粉与沥青用量比例不宜偏大，或者采用改性沥青。
2.2.5成型期养护不及时
若路面出现裂缝、麻面、松散、坑槽、漏骨等这些小病害，而不及时养护和修复，则必将随着雨水的下渗和行车载荷的反复作用，演化成更为严重的网烈、龟裂，以至于路面出现沉陷和变形等大病害。因此经常性的养护和定期维修，是消除病害、保证行车畅通、减少沥青路面破坏的必要手段。
3防治措施
3.1排水措施
3.1.1保证路基地面排水结构物的数量和需要，使地面水不渗入路基内部；另外，地下排水结构物应根据地形、地下水的需要设置。
3.1.2为了拦截地下水、临时滞水或泉水进入路面结构，可直接在路基顶面设置由级配料组成的全宽透水性排水垫层。
3.2处理方法
采取撒铺不同粒径和数量的矿料或重铺面层或者封层；采用挖基坑修补的方法，也可采取先清除缝中的尘土和杂物，然后用拌和好的沥青混合料填塞后加以捣实烫平；或采取挖铺法进行处理。总之，根据不同的病害采取相应措施进行维修和处理。
4.结语
综上所述，消除沥青路面病害的产生应贯穿于整个施工过程（定料源及进场材料、混合料的配合比、拌合、摊铺、压实和养护）。为了保证沥青路面的使用品质和寿命，应加强路基、基层和面层施工的质量控制。
