高等级沥青路面早期病害的形成和处置

李 东 滨

(山西省朔州高速公路有限责任公司，山西 朔州 036000)



高等级沥青路面早期病害的形成和处置

李 东 滨

(山西省朔州高速公路有限责任公司，山西 朔州 036000)

介绍了沥青混凝土路面的优点，基于高等级沥青路面早期病害的主要表现形式，探讨了车辙、面层松散、裂缝等病害的产生原因和处理方法，从而确保沥青路面的行车安全性。

道路，沥青路面，车辙，路面裂缝

0 引言

在道路交通工程领域，我国通常将二级以上(包括二级)道路称为高等级道路。目前，我国的高等级道路占道路通车总里程的30%左右，却承担着全国道路客货运输总量的70%以上。简言之，无论从道路的日常管理和养护，还是其创造的社会和经济效益，高等级道路都是道路管理和政府主管部门工作的重点之一。

1 沥青混凝土路面是国内外高等级道路路面的主要结构形式

纵观国内外道路交通现状，虽然作为道路主要承重层的基层结构形式存在较大的差异(如水泥稳定层、钢筋水泥混凝土等，近年来有些道路还选择高碾压混凝土，即RCC作为路面的基层)，但水泥混凝土和沥青混凝土材料一直是高等级道路路面的主要结构形式。与水泥路面相较，沥青混凝土道路所具有的一些特点是显而易见的。

1.1 行车平稳舒适

作为级配骨料之间的粘结剂，其作用不仅是将固态骨料粘结在一起，而且当路面受到上部冲击荷载作用时，更使得固态骨料颗粒之间产生明显的弹性运动，在路面材料的弹出和回弹过程中，上部荷载的冲击作用的大部分会被路面所吸收，而使行车所受到的路面反冲击作用明显降低。这是作为柔性路面的沥青道路行车相对舒适的主要原因[1]。

1.2 路面平整度易于形成和保持

沥青路面的材料基本由级配骨料和沥青(包括某些添加剂)组成。为了使在常温下呈现固态和半固态的路用沥青与级配骨料更好结合，呈现良好的和易性，无论是沥青还是骨料，都必须加热到一定的温度，并在较高的温度下经一定工艺拌合形成沥青混合料。沥青混合料的成品温度一般在160 ℃～170 ℃，已明显超过了水的沸点。由于基本消除了水分，也就使得道路摊铺后形成的面层自身不会因水分的蒸发出现收缩和弯沉，其结果使得路面平整度易于形成和保持。

1.3 面层抗滑构造易于形成和终身保持

正如本文前述，沥青路面是由刚性的级配骨料和柔性的路用沥青所组成，这种刚柔并济的结果，使得路面从形成到使用寿命终结能够自我保持良好的抗滑性能，这与水泥路面需要人工刻制横向抗滑构造并极易在使用数年后由于抗滑构造磨平而必须重新刻制形成鲜明的对照。

1.4 修建和养护后能够快速开放交通

一般水泥路面摊铺后需要近20 d以上的养生期(与环境温度和湿度有关)才能形成必要的强度。与此相较，沥青路面(包括新铺和养护修复工程)经摊铺压实后即可达到96%以上的压实密实度，而在保证安全(安全监控设施到位)前提下即可通车使用。

鉴于这些主要特点，目前国内外的高等级道路以沥青路面为绝大多数。图1反映了目前我国已建成通车的高等级道路中水泥路面所占比重。

2 沥青混凝土路面早期常见病害的主要表现形式和处置方法

众所周知，随着国民经济的快速发展和鉴于道路工程技术的不断进步，在道路交通领域许多新型路面结构和新材料的研发和应用已成为我国道路交通事业发展的重要特点：

1)以改性沥青为代表的道路新材料的开发和应用(改性剂以SBS，PE和以废旧橡胶轮胎为主要来源的橡胶粉等)；2)SMA，RCC(碾压水泥混凝土)和高承载力和长寿命复合路面为主要代表的新型道路结构的研发和推广；3)在道路养护和路面材料再生领域逐步完善和规模应用的以路面快速铣刨、碎石同步封层及路面旧材料高品质快速再生为主要代表的新型筑养路新技术和新工艺[2]。

这些新技术的应用，有效遏制了高等级道路早期病害的产生，笔者近年来曾在山西高速朔州路段进行路面早期病害产生类型和数量的专题调研，发现仅仅由于改性沥青的应用，即可使路面早期病害产生数量降低50%～55%，但路面早期病害并未得到彻底根除，以下述形式为主要表现的路面早期病害仍时有发生，必须分析其产生机理，并及时以合理的工艺进行处置。

1)车辙。由于改性沥青的应用，车辙已较少见。笔者认为，改性沥青路面产生车辙主要基于两种原因，一是超载超重车辆的反复碾压，不仅易使路面产生永久性纵向压缩沉陷(车辙)，而且出现路面材料的横向隆起(路面壅包)；二是路面材料的级配不当，特别是沥青中改性剂掺配比例和剪切细度不够。前者需要道路管理部门的有效执法(笔者所在山西北部地区煤矿、铁矿和有色金属矿山较多，故超载车辆较为多见)；后者应特别注意按要求进行路面材料的骨料级配及保证改性沥青的制作质量，除了严格按要求的改性剂比例与基质沥青掺配和剪切混合工艺外，固态改性剂(SBS，PE和橡胶粉等，液态改性剂除外)的剪切细度应不大于5 μm(改性沥青制作过程中应定期进行切片镜检)，剪切混合完成后应保证足够的发育周期，然后经沥青三项路用指标检测合格(特别注意软化点指标应≥60 ℃[3]，我国某些道路工程单位生产的优质改性沥青的软化点已达80 ℃以上)才能投入使用，这对遏制并逐步消除路面车辙具有重要意义。路面车辙和附带路面壅包的消除目前采用病害挖除+新材料填补工艺处置，其基本工艺过程为：

车辙铣刨→材料清除→创口和下部涂覆底油→新料填补→ 压实。

2)面层松散和坑槽。作为道路的上部面层，其主要作用是抵抗上部荷载的磨耗，并对下部承重层起到防止自然或人为液态水向下渗透的作用。有鉴于此，面层强度的整体性是十分重要的。局部松散和坑槽是高等级沥青路面的常见病害，其形成原因较为复杂，但主要由下述原因所造成：路面材料的油石配比较低或沥青本身的路用特性较差；沥青加热时的超温作业，使沥青的粘结作用严重降低；面层压实密实度低于95%等。

显然，面层松散和坑槽的形成主要是由材料和施工质量所引起，其处置方法与路面车辙相似，但松散和坑槽在高等级道路中一般均为较小面积(0.5 m2～2 m2)的局部病害，与车辙的较大长度差别明显，因此大多使用液压镐、风镐或电镐完成首道挖切工序。

3)纵横裂缝和网裂。路面裂缝的形成分为两种情况，一是因为道路基层(承重层)因地质结构或压实密实度不足而出现变形对路面形成反射性裂缝；二是因路面材料的级配、油石配比较低或压实不足等原因形成。若是前者则不仅要处置表面裂缝，更应首先修复和加强道路基层的强度；若是后者，则应对裂缝的分布进行分析，如果裂缝的间距较大(纵横间距均≥30 cm)，可以按下述工序完成处置：

将裂缝扩宽至5 mm～6 mm→高压清缝→灌注补缝材料→上部覆盖干粉。

有时为了简化工艺，亦可采用补缝胶条来压补裂缝，但补缝胶条中的粘结剂属于常温半液态材质，压补后需要一定时间(视材料和环境温度的影响而异)才能形成强度，而且工程成本较高。

如果裂缝的间距较小但面积较大，即形成所谓的网裂，其处置方法应参照面层松散和坑槽的作业工艺完成。

3 结语

高等级沥青路面常见早期病害的种类较多，使其得到迅速和合理的处置是一个较为复杂的工艺过程，对其形成的原因进行研究并采用合适的作业工艺是处置这些路面病害的技术前提和质量保证。

[1] 贾小平.透层油的撒布及其作业参数的优化[J].山西交通科技，2015(1)：9-10.

[2] 靳 炜.路面多功能养护车作业工艺的改进[J].山西交通科技,2016(4):104-106.

[3] JTJ 036—98,SBS改性沥青技术要求[S].

Early disease forming and disposition of high-degree asphalt pavement

Li Dongbin

(Shanxi Shuozhou Highway Co., Ltd, Shuozhou 036000, China)

The paper introduces merits of asphalt concrete pavement. Based on major early diseases behavior of high-degree asphalt pavement, it explores rutting, loose surface layer and cracking and other diseases occurring causes and processing methods, so as to guarantee the asphalt pavement driving safety.

road, asphalt pavement, rut, pavement cracks

1009-6825(2016)30-0145-02

2016-08-18

李东滨(1975- )，男，工程师

U416.217

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