浅谈沥青混凝土路面的常见病害形成原因

张琳

（陕西省商洛正大公路工程监理有限责任公司，陕西 商洛726000）

1 引言

沥青作为一种路用结合料，在世界各国得到了广泛的应用，从乡村道路到城市道路，从三级路到高速公路，从路面底基层到路面面层，均普遍采用。成为公路建设长久使用不衰的一种材料。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，沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害，这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损，缩短了沥青路面使用寿命，影响了道路投资效益。

2 沥青路面病害出现的主要原因

沥青路面早期破坏的现象有：泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性，为公路工程质量通病之一。

2.1 路面设计

2.1.1 结构设计不合理。沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆的使用要求外，还应满足雨水不渗等要求，宜选用粒径较小，空隙也小的级配混合料，尽量采用小粒径沥青砼，以提高沥青路面面层的防渗性。

2.1.2 油路补强段的路面厚度考虑不足。按照公路补强设计的一般要求和科学态度，宜先对所利用的路段状况进行客观评估，根据旧路的状况（特别是强度弯沉指标）确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计单位没有认真细致的调查，大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事，结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值，造成新路强度不足，早期破坏严重。

2.1.3 岩石路段石质类型确定有误。在路基设计中，由于没有足够的地质钻探资料，仅靠地表情况判断石质类型，容易出错。

2.1.4 路面厚度设计问题。路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次，设计单位为了计算方便，一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量，然后将确定车型的非标准车的轴次，换算成标准车轴载的当量轴次，最后用设计年限内的当量轴次，计算路面设计弯沉及结构厚度。

2.2 路面施工。路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

2.2.1 对原材料检验不严，对沥青混合料的配合比控制不够，特别是矿粉和沥青用量不准，使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。施工机械设备陈旧、不配套，使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。沥青混合料加热温度过高，沥青和矿料拌和时，沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化，使路面强度不足，产生松散、坑槽等病害。碾压温度过高，造成温度过高的原因有两种情况：一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值；二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内，但接近高限，如果运距较短，摊铺碾压又很及时，就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高，混合料就压不实，就会出现推移，发生微裂。

2.2.2 基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题：基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前，若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净，在雨水作用下，浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆，进而波及到沥青面层表面。基层松铺系数（或基层标高）控制不严而导致的二次补加层，因二次补加层与下层基层无法紧密连接，自身厚度又较小，因而极易松散，进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此，建议此补加层用含油沥青混合料（即茌料）代替。部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下，基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关，当粗粒含量很大时，即使压实度超过100%，并不表示该基层已经密实。因此，要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数，确保基层到规定压实密度。

2.3 裂缝主要有三种形式：纵向裂缝、横向裂缝和网裂。沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

2.4 坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面：

水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段，雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入，停留在基层表面上，在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆，使沥青面层与基层脱开，灰浆被行车荷载挤压，通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置，沥青面层产生网裂，接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走，而逐步形成坑洞，并不断的扩大，最后形成坑槽。

车辆修理或机动车用油渗入路面，污染使沥青混合料松散，经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青，恰当采用集料，合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂，摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度，再次要确保路表排水畅通，以预防为主，对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修，避免其迅速发展为坑槽。

2.5 车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙和推移降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。车辙和推移形成的主要原因如下：

行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶，使得高速公路的交通渠化现象非常突出，随着车辆荷载作用次数增加，行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。

基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足，由于荷载作用超过路面各层的强度，使得路表变形过大而形成辙槽和推移。

沥青面层高温稳定性差。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极限，使流动变形不断积累形成车辙和推移。

公路路面一旦出现病害，维修起来不但费时费力，而且影响公路的正常使用，所以对于高速公路路面的各种病害应以预防为主。为有效预防病害发生，必须深入研究各种病害的形成机理、预防措施和维修方法，从而为在设计、施工和管理养护等环节中尽可能消除病害隐患提供理论支持。