沥青路面病害:现象、原因分析及处治
2015-07-27
沥青路面的常见病害主要有裂缝、网裂、松散、坑槽、沉陷、翻浆等，应根据各种病害产生的原因、路面结构类型、维护季节的气候特点等情况，采取相应的维修措施。
1.病害的现象及原因分析
1.1裂缝
沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的，特别是在旧路基拓宽地段，由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段往往是纵向裂缝的高发区。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。
1.2水破坏
水破坏产生的主要原因就是因为积水渗透到了路面结构层而造成的一种病害。水破坏病害是沥青路面病害当中危害最大的，水破坏的主要表现形式有网裂、坑洞等等。产生水破坏的现象很大一部分原因都是因为在工程施工过程当中沥青混凝土的配比不合理、沥青混合料搅拌不均匀、混合料碾压不到位等等从而导致了沥青路面出现了比较多的空隙，从而发生水破坏的严敢病害。
因为在沥青混凝土表层的下部和下层的交界面存在着渗水，同时在路面行车的载压作用之下，沥青膜就会开始慢慢的脱落，井且慢慢的向上延伸，随着时间的推移，碎石上沥青开始剥落，造成路面强度降低形成网裂和形变。尤其是在下雨的过程当中或者雨后路面行车载荷的作用之下，网裂路面会慢慢的松散，松散的沥青路面的石料在行车的作用力之下，就会慢慢的被甩出，形成坑洞。形成坑洞的高发区往往位于那些沥青混凝土不均匀和空隙率比较大的地段，如果没有及时的进行修复，则会造成沥青路面的大面积损坏。
同时混合料表层的细料在高压水及其行车载荷的作用下形成灰浆.灰浆会通过横、纵向裂缝、网裂等到达路面形成卿浆。灰浆形成得愈多，形成的裂缝危害就愈大，即使形成的灰浆不多，也会使路面形成网裂或者形变的病害。有灰浆卿出的地方往往很快就会形成网裂或形变的病害.慢慢形成一个恶性的循环，使路面形成严市的危害并且给路而的行驶安全构成严重的威胁。
路面的积水要是不能及时的排除从而渗透到沥青表层，导致沥青和碎石之间的枯结力就会减小，在过往车辆的不断碾压之下，堆积在沥青混凝土表层下方的积水会使裹覆在碎石等一些粗集料周围的沥青膜慢慢的脱落，随着时间的推移就会造成路面松散的病害现象。同时，松散的沥青路面在大载荷行车的碾压之下就会形成一条轮迹凹陷，形成辙槽。在降雨的时候，辙槽里面的积水就会很难排除，从而造成吏加严重的恶性循环，水破坏也会更加的严重。
1.3松散
松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有：（1）集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落。这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的。（2）表面离析处往往缺少大部分细集料，离析面上粗集料与粗集料相接触，但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长，沥青会老化，沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱，孔隙中的水冻结会破坏粘结力，或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。（3）沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力，如果混合料密实度不够，集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。
1.4泛油
沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段，沥青面层表面发光发亮，以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。（1）沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时，选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度，所选定的沥青用量就会偏多，但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度，这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。（2）施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。（3）少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大，裹覆矿料的沥青膜越厚，沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反，包覆矿料的沥青膜越薄，沥青混合料的粘结力就越大。
1.5车辙和推移
推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前，由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载（超载车辆）作用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移，随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成波浪。 2．病害处治方法
沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
2.1裂缝
（1）对于由基层开裂引起的反射裂缝及由沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝，如缝宽较小可不予处理；如宽度达3mm以上，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵；如缝宽在5mm以上，可将缝口杂物清除，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实，并用烙铁封口。（2）对于由地基沉降引起的横向裂缝，如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的，则需沿横缝两侧各50-100cm范围开槽，挖除上面层，先将裂缝填实，然后沿横缝加铺玻璃格栅，重新摊铺上面层。（3）对于缝宽小于5mm的纵向裂缝。对于纵缝进一步发展，出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm，则需铣刨上面层（如纵缝为直线型可仅铣刨行车道或紧急停车带，如纵缝为圆弧型需铣刨行车道及紧急停车带）和中面层（铣刨宽度为裂缝两侧各1m），并对裂缝、先行填实，沿纵缝铺设玻璃格栅，摊铺中面层，然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅，最后再摊铺上面层。（4）对于尚未稳定的纵向裂缝，应根据裂缝成因，采取排水、边坡加固等配套措施，以加快裂缝的稳定。
2.2水破坏
（1）选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空隙率≯5%的密实型沥青混凝土。从当前的技术水平看，密实式粗集料断级配沥青混凝土既具有良好的不透水性，又具有明显优于连续级配沥青混凝土（如AC—16Ⅰ、AC—20Ⅰ、AC—25Ⅰ）的高温抗永久形变能力，用前者作为表面层时，还具有良好的抗滑性能。（2）使用优质沥青及抗剥落剂以增强沥青与碎石的粘附性。一般情况下，酸性石料（花岗岩、玄武岩等）与沥青的粘附性较差，所以在高等级公路中，宜使用针入度较小的沥青并采用抗剥落剂。严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的有力措施。（3）提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性，防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度及碾压温度，混合料拌合温度过高会容易造成沥青老化，与集料的粘附性也会明显降低，严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。（4）严格控制超载车辆。公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载，并在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路。（5）优化设计。沥青面层层间应使用防水材料，无论是何种沥青混合料，必然有一定的空隙率存在，就会遭受一定的水破坏。在沥青面层表面涂上防水材料，形成一种不透水的薄膜封层，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少。
2.3松散
（1）选用合格的原材料，特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。（2）严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化，降低与矿料的粘附性；温度过低会导致混合料压实困难，造成混合料内部空隙率过大。（3）严格控制沥青混合料均匀性，防止混合料离析。
2.4泛油
（1）对于路表轻微泛油，表面石子仍外露的路段，可不作处理。（2）对于因局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽等破坏的，宜按坑槽修补方法处治。（3）对于大段泛油严重，摩擦系数降低较多，影响行车安全的，可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。
2.5车辙和推移
（1）对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的，可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实即可。（2）对于连续长度超过30m、辙槽深度大于8mm、行车摆动运且跳动感明显的，应采取铣刨路面上面层或中上面层、重新摊铺面层的方法。（3）对于车辙深度大于2cm、行车严重颠簸的，应采取铣刨中上面层或全部面层、重新摊铺面层的方法。（4）对于因基层施工质量差引起的车辙、推移，在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层。
综上，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。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。
