论述沥青混凝土路面病害的成因与防治措施

莫振宝 赵燕燕

摘要：沥青路面常见的病害问题是道路工程的质量通病之一，根据我们这几年来对我省沥青路面的实际损坏情况的调查，本文着重介绍了沥青路面中常见的一些病害，重点阐述了沥青路面产生裂缝的原因，并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应措施，可供对沥青路面的设计和施工人员参考。

关键词：沥青；病害；成因；防治措施

随着我国沥青道路建设的增多，交通量的日益增大，使目前我国道路路面的质量问题凸显，早期破坏的现象如开裂、泛油、剥落、车辙等均很常见，这不仅使得道路正常维修期大大提前，直接影响了交通，也增大了养护管理资金的投入。

一、常见沥青路面病害及成因

（一）沥青路面的车辙和横向移动

车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有：（1）沥青混合料油石比过大；（2）表面磨损过度：（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

（二）沥青路面的松散

松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有：（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；（3）随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；（4）机械损害或油污染。

（三）沥青路面的裂缝

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。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。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。

（四）沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

（五）沥青路面的冻胀和翻浆

沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素，缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。

（六） 沥青路面的沉陷

沉陷是路面变形中最普遍的一种，特点是面积大，涉及的结构层次深，主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是：（1）土质路堑排水不畅，路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降，引起路面局部下沉；（2）路面强度不能适应日益增长的交通量，易发生疲劳破坏：（3）路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致，在车辆荷载作用下，路基或基层结构遭破坏而引起沉陷；（4）桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

（七）沥青路面的泛油

泛油是沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面，而在冷天时又不存在逆过程，因而沥青积聚在路面表面，形成一层有光泽的沥青膜的现象。其泛油的成因如下

（1）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，在车辆荷载反复作用下，多余沥青由下部泛到路表形成面泛油。

（2）混合料拌和控制不严。细料含量过少，混合料比表面积较小，则沥青用量相对较多，也易出现泛油。

（3）粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。

（4）施工质量差。摊铺时混合料产生离析，局部细料过分集中，也易泛油。

（5）水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离，在水作用下沥青膜剥落，上泛引起表层泛油。

二、沥青路面病害原因及预防措施

（一）病害原因

沥青路面在运营期间出现早期损坏现象，影响正常运营。现在总结分析的原因可归纳为：

1车辆超载的影响。

随着我国经济的迅速发展，城市道路上的货车今天能够量增长非常快，某些部门从自身利益出发，超载严重，甚至达到了令人无法想象的程度。超载严重是造成早期破坏的主要原因之一。

2施工与养护因素的影响

2.1材料选择目前我国的城市道路大部分都选用优质进口沥青，上面层采用改性沥青，但在调查中发现，有些建设部门为了确保沥青的质量，在进行招标时将指标定得过高，以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要，在沥青中加入某种成分以提高指标值，严重影响了沥青路面的寿命。

2.2在实际生产中，施工人员一般都严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。但这种方法生产的混合料往往不到设计要求，有的甚至出现较大偏差，出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况，其原因就在于骨料的吸水性上。我国现行的沥青混凝土路面设计方法中，集料密度采用的是视密度，而在实际生产过程中，因为自然条件、环境因素的影响，使生产配合比与实验室配合比出入很大。

2.3混合料的拌和、摊铺和压实 摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。摊铺过程中除严格按《规范》要求施工外，还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。决不能片面追求平整度，进行低温碾压，降低压实度标准；低温碾压易造成空隙率多大，压实度不足，使路面渗水，导致早期破坏；过度碾压易造成构造深度偏小，甚至出现泛油病害，影响行车安全。碾压过程要及时、迅速，并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向，一面发生推挤、拥包现象，从而影响平整度。

2.4路基施工缺陷的影响 有些城市道路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。

2.5桥梁施工缺陷的影响 桥面沥青路面早期破坏通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制，与一般路基上路面变形状态不同，未达到设计厚度的沥青面层往往受到剪切破坏。而且一旦有病害发生，便迅速扩展到全桥，很难局部修复。

2.6养护与管理 路面早期养护措施不及时、不完善等也是城市道路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入城市道路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。

（二）预防措施

针对以上分析的沥青路面病害的原因，主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措施。

1材料方面

合理确定沥青路面结构，沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青，精选矿料，准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料，控制沥青用量，保证沥青混合料性能优良，均可有效减少裂缝。

2设计方面

精心设计，对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基，防止因地基软弱而出现不均匀沉降，使用合格填料填筑路基，或对填料进行处理后再填筑路基，确保路基有足够的强度和稳定性，以保证路面具有稳定的基础：选用抗冲刷性能好、干缩系数和温度变形系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层：选用优质沥青做沥青面层；在稳定度满足要求的前提下，应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。

3施工方面

精心施工，选择先进施工工艺和机械设备，制定完善的施工方案，确保压实度达到规范要求，严格按设计要求进行软基处理，提高软基处理的施工质量，严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量，混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内；半刚性基层碾压完成后。要及时养生，防止其产生裂缝反射到表面层，保护混合料的含水量不受损失；养生结束后，应立即喷洒透层油，并尽快铺筑沥青面层。

4养护方面

严格养护管理，加强路面保洁，确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理，避免病害的进一步扩展。

5加强交通管理

加强交通管理，限制大型超载车通行；在夏季连续高温时段，运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过：禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。

三、结束语

沥青路面中的病害给道路交通带来各种各样的隐患，这是一个不容忽视的问题，但这些病害不是不可克服的，只要我们认真选材，精心设计，把握住各个施工环节，严格按照施工规范和操作规程进行施工，做好道路养护工作，加强变通管理，很多病害是可以避免或降低其破坏力的。

参考文献：

[1] 张洪亮.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策 [M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 李小亮. 沥青路面早期破损原因及防护措施[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 武和平.高速公路沥青路面早期破损及防护浅析[M].北京：人民交通出版社，2000.

[4] 梁锡山等. 半刚性基层沥青路面横向裂缝的防护[J].公路，1994（3）：13-15.