浅谈沥青混凝土路面三大常见病害

余 正 张志勇

1 形成车辙的原因及防治措施

车辙是重复行车工作荷载作用下的沥青路面不可恢复应变的累积变形及行车荷载作用下的压密推挤变形，是沥青路面最普遍的一种损坏形式。从原因上分析，车辙的形成原因主要由压密变形和路面的剪切变形交互作用而成，一般由压密、沥青混合料塑性流动和矿质骨料重新排列三个阶段构成。车辙的产生会影响路面的平整度、路表积水或结冰，从而降低路面的抗滑能力、削弱面层及路面结构的整体强度、车辆在超车或更换车道时方向失控，影响行车安全。目前，车辙已成为全世界最严重的路面破坏类型之一，它造成路面破坏，大量维修、重修，以及行驶安全和质量问题。影响沥青路面车辙及混合料高温性能的因素是很多的，可总体归纳为内在因素和外部条件。

1.1 外部因素分析

外部因素主要包括高温、重荷载、渠化交通、车流量、路面坡度的影响，其中高温和重荷载是两个影响最大、最普遍的因素。

1.2 内部因素分析

1)结构方面:a.面层厚度变化对沥青面层剪应力的影响很小。b.最大剪应力值位于2 cm～9 cm范围，即中面层是承受剪应力主要层次，从现场切割的断面也可以验证这一点。c.当沥青层厚度超过18 cm时，沥青面层与基层间所受的剪应力趋于0。d.沥青面层厚度越小，沥青面层与基层的层间剪应力越大。

2)原材料性质及材料设计方面的影响:优质沥青的使用提高了路面的使用性能，改性沥青的粘度大于普通沥青粘度，并且改性沥青混合料的抗车辙能力明显高于普通沥青混合料。

3)沥青混合料级配的影响:级配是沥青混合料中矿料的最重要特性，几乎影响到沥青混合料的所有重要特性。为了提高沥青混合料的高温性能，应该采用粗型级配，并应使矿料级配接近骨架密实结构。

4)施工质量控制及路面均匀性的原因:目前施工质量也是造成路面车辙病害的主要原因之一，施工中存在的问题主要有:a.混合料离析比较严重，造成级配偏差，产生软弱的混合料;b.注重平整度，降低了对压实度的要求;c.现场施工组织差，碾压不及时，漏压;d.油石比控制不准确等因素;e.施工过程中层间结合差，造成沥青路面层间滑动。

通过以上总体分析，预防形成车辙的措施，首先要从设计、原材料质量和比例及施工质量控制抓起，严格控制超限车辆的通行，才能从根本上控制路面车辙的产生。车辙的影响因素是极其复杂的，因此，在设计、施工和管养过程中要针对当地的具体情况采取有针对性的措施，做到有的放矢，既要考虑路面抗车辙性能，又要兼顾沥青路面的其他性能指标，同时还要考虑技术、经济可行性。只有采用合理的路面结构形式和沥青路面的适宜厚度、良好的级配、适宜的沥青含量，把好材料关，严格执行施工作业规程，对拌和、运输、摊铺和碾压进行有效的跟踪监控，在管养过程中及时维修，才有可能做出良好的抗车辙路面。

2 泛油的原因分析及防治

泛油的传统定义为:沥青面层中的自由沥青受热膨胀，直至沥青混凝土空隙无法容纳，溢出路表的现象;新型定义为:路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部，在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下，集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青，并在水的作用下被迫向上部迁移，从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。大体分为以下几个类型。

2.1 空隙率过小型

空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节，整条路段出现泛油现象，不管是轮迹带还是非轮迹带，只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑，雨天车辆易打滑。泛油现象的内因是空隙率过小，而诱发的直接外因是高温。空隙率过小型泛油的原因有:1)规范标准的不合理导致设计空隙率过小。2)沥青混合料配比设计不当，经验不足，对规范理解不深，没有考虑具体工程的实际情况而造成。

防治措施:空隙过小型泛油是系统性泛油现象，一旦发生，危害严重，影响范围大。预防关键是做好两方面的工作:1)国家主管部门要把好技术规范或标准关;2)国家应尽快实行行业准入制度，无资格认定的不准从事相关技术工作。

2.2 压密型

现象特征:压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害，泛油只发生在轮迹带，表面油膜分布较均匀。原因就是沥青混合料由于压实度标准偏低或压实度不足。

防治措施:新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变，从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段，将事后检查转变为过程控制，即实行施工过程中的在线监测。

2.3 施工不当型

施工不当型泛油一般表现为点状油斑或片状油膜，油斑或油膜的分布较随机，不具规律性，油斑的发生与有无车辙无关。泛油的原因很多，常见的施工不当型泛油的原因有:1)骨料离析;2)混合料中矿料含水量超标;3)石油或柴油污染基层顶面;4)施工时改性沥青结合料易聚积在施工机械上，机械碾压过程中这些聚集的沥青从机械上掉落下来。

防治措施:防范施工不当型泛油的关键是观念转变，重点抓施工质量过程控制，而不仅是传统的最终质量，在材料和施工工艺两个方面严把质量关。

3 沥青路面波浪的形成原因分析及防治

沥青路面形成波浪原因复杂化、多样化，这里主要介绍以下几个原因:1)路基不均匀沉降，造成已铺筑路面出现坑凹，从而造成波浪。2)基层不平整，路面摊铺机械及工艺对路面波浪的影响很大。3)面层摊铺材料的质量，沥青路面机械摊铺工艺及控制。例如:碾压遍数太多，由于短时间集中重复碾压，会造成已成型路面的推移，从而形成波浪。4)超负荷的使用、天气和气候条件、自然灾害等影响造成的波浪。

形成波浪后，治理措施根据具体情况具体对待，常见的办法有以下几种:1)属于面层原因形成的波浪可按下述方法进行维修:a.路面仅有轻微波浪，可在波谷部分喷洒沥青，并撒适当粒径的矿料，找平后压实。b.波浪的波峰与波谷高差起伏较大时，应顺行车方向将凸出部分铣刨削平，并低于路表约10 mm。削除部分洒热沥青，再匀撒一层粒径不大于10 mm的矿料，扫匀、找平并压实。c.严重的大面积波浪，应将面层全部挖除，然后重铺面层。2)如面层和基层间有夹层，面层在行车荷载作用下推移变形而形成波浪，应挖除面层、清除不稳定夹层后，喷洒透层沥青，重铺面层。3)如基层局部强度不足或稳定性差等原因造成的波浪，应先处理基层，再铺面层。

4 结语

沥青混凝土路面病害远远不止这三种，影响面十分广泛。沥青混凝土路面出现病害有多方面原因，无论设计方面，还是施工方面都存在一些不足。根据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，运用科学的防治措施，克服各种困难，在今后建设的公路中避免出现各种病害，延长使用寿命，提高投资效益。

[1] 张会宏.沥青混凝土路面常见病害防治[J].山西建筑，2009，35(16):274-276.