高速公路砼路面病害成因分析

王 顺

（廊沧高速公路廊坊建设管理处，河北 廊坊 065000）

近年来，随着我国经济快速、协调发展，沥青路面在高速公路建设中得到了迅猛发展。但是很多工程的质量却不尽如人意，大部分路面设计的使用年限都为30年，然而部分地区局部路段路面使用年限往往2年不到就出现了车辙、泛油、坑槽等病害[1]，高速公路沥青砼路面的病害不但影响公路的使用功效又浪费资源，就高速公路沥青砼路面的几种常见的病害成因进行分析。

1 高速公路砼路面病害种类及成因分析

1.1 坑槽

1.1.1 沥青砼拌合温度的控制不合理，从规范角度来讲对石油沥青拌合出厂温度的控制一般要求在150～165℃[2]之间，但是实际情况是一些施工单位在控制拌合温度方面没有严格按照要求进行，施工中温度时高时低很不稳定。当温度过高时，沥青容易变质、老化、脆性增加，使其粘结力下降，导致沥青路面局部松散，在行车载荷作用下易形成坑槽；温度过低，容易导致沥青混合料拌合不匀，导致摊铺不均匀，致使压实度不够，达不到标准形成坑槽。

1.1.2 水损害也是高速公路沥青砼路面坑槽形成的一个重要原因，雨水从路面的大空隙或是路面的裂缝渗到基层，行车的反复作用下，使沥青路面层和基层之间脱开，基层容易发生松散、沉陷，沥青表面层容易发生网裂，一些龟裂的小碎块在行车载荷作用下易被“带走”，形成坑槽。

1.1.3 车辆油渍污染，由于车辆保养不当或翻车等原因，导致汽车用油渗透到路面空隙，致使沥青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。据有关调查表明，在高速公路上油污是造成路面坑槽破坏的一个重要原因。

1.2 沉陷

1.2.1 局部沉陷

一般是由于路基局部填筑不密实、路基有墓穴、枯井等原因造成，在行车载荷作用下，雨水从发生龟裂的路面渗入已经损坏的基层，腐蚀路基使其进一步软化，从而导致路面层出现沉陷现象。

1.2.2 均匀沉陷

一般是由于路基和路面在天气等自然因素和行车荷载的作用下，达到进一步的密实和稳定，引起沉落。

1.2.3 不均匀沉陷

一般是由于路基和路面不密实和行车碾压不均匀，在雨水的侵蚀下，经行车作用引起的变形。

1.3 车辙

车辙是路面在行车载荷反复作用下产生的累积永久性的带状凹槽。车辙的主要特征表现为沿行车带出现横向高差。车辙的产生是由内因和外因综合作用的结果：内因主要包括路面结构层次及料级配设计不合理；外因主要包括施工、交通和气象。沥青混合料具有一定的蠕变和应力松弛的特性，在行车载荷的反复作用下，沥青混合料的受力超过极限，就有可能发生塑性变形，经过不断积累最终形成车辙。沥青材料在路面结构中所占的厚度比重越大，在行车载荷反复作用下发生永久变形的几率就越大。因此路面结构的厚度不但要有较强的承载力，还要有较强的抗压能力。沥青混合料的配合比与基层材料的配合比等设计，都会引发车辙的产生。施工时路基的压实度、排水等性能达不到规范要求也会造成车辙。大量重型或超载车辆由于其单轴载荷加大，在路上反复行驶很容易产生车辙，尤其是在车辆行驶较多的主车道上，由于沥青混合料是弹塑性材料，又是黑色路面，吸收热量能力较强，当气温较高时，稳定性差塑性流动加强，在行车载荷的反复作用下路面极易出现固结变形形成车辙，雨水渗透侵蚀基层材料也会使路面车辙扩大。

1.4 裂缝

裂缝是沥青砼路面最常见的病害之一，按其形状基本分为以下四种：a）横向裂缝 沥青混凝土的温缩裂缝、差异沉降引起横向裂缝，这主要由于沥青面层温度病害；b）纵向裂缝 纵向裂缝产生的原因主要有地基原因，有些纵向裂缝路段所处地基不属软土地基，在设计时未发现或未作特别处理，此外由于路基施工、局部路堤填料粘土土块粉碎不足，导致路基压实不均匀，再次渗水；c）龟裂 通常是由于路面整体强度不足、基层软化、稳定性不良等原因引起的；d）反射裂缝 基层产生裂缝后在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。

1.5 路面推移

随着车辆载荷作用次数的增加，行车道逐渐形成不同程度的辙槽，而现在重车普遍超载，就造成轴载对路面的作用力增大，加速推移形成；基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当都可造成路表推移；此外由于沥青的稳定性差，混合料选材不当也会导致沥青混合料在高温天气下抗塑性变形能力低，使得面层混合料产生横向流动而形成推移。

1.6 泛油和油斑

引发泛油和油斑的主要原因是混合料组成设计不当，混合料中沥青用量过多或空隙率过小，路面就会在车辆荷载反复碾压下，造成多余沥青由下部泛到路表的现象；混合料拌合控制不严、细料含量过少、沥青用量较多、粘层油用量不当或喷洒不均匀都会导致面层局部泛油；施工摊铺时混合料产生离析，造成局部细料过分集中而形成泛油；雨水渗入侵蚀，在动水作用下，沥青上浮引起路层表层泛油。

2 处治方法

2.1 对于裂缝的预防及处治措施

根据《沥青路面施工及验收规范》要求[3]，对原材料尤其是沥青做试验，按本地区自然环境和道路等级选取合适的沥青类型，从而减少或避免沥青面层由于温度收缩而产生裂缝，合理施工，尽量避免冷接缝。沥青路面摊铺前，需要认真检查，保证下卧层稳定。当路面出现微小裂缝时就及时处理整治。

2.2 推移、泛油和油斑的预防及处治措施

确保沥青混合料必须按照规定的要求进行配置、运输和铺摊，提高混合料内在稳定性，尽量避免搅拌不匀的现象，杜绝出现颠簸严重，运输时间长的情况。

2.3 车辙的处治及预防措施

选用优质沥青、掺加改性剂，可防止或延缓路面产生车辙。在沥青中掺入改性剂不但能有效改善沥青的性能，提高粘度和感温性能的稳定性，方可增强抗车辙能力。

3 结语

高速公路沥青路面早期病害产生的因素是多方面的，一旦出现病害，不但维修起来费时费力，而且影响公路的正常使用，为有效预防病害发生，要根据工程实际情况进行科学决策，应加强设计、施工、监理的协调和管理，注重路面结构性能研究，加强施工的各个环节控制，降低混合料组成的变异性和不均匀性，提高高速公路管理及养护，严格控制超载车辆上路，认真贯彻“预防为主、防治结合”的方针[4]，及时采取预防措施，消除隐患，提高路面使用。

[1]刘臣，严冬.浅析高速公路沥青砼路面常见病害与防治[J].科技与生活，2010，（18）：90.

[2]JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTJ 073—96，公路养护技术规范[S].

[4]黄立葵，张学群.旧水泥混凝土路面板底灌浆技术研究[J].中南公路工程，2005，（4）：145－146.