二级公路沥青路面病害分析与处治

江 玮，江 潞

(南京交通职业技术学院，江苏 南京211188)

二级公路沥青路面病害分析与处治

江 玮，江 潞

(南京交通职业技术学院，江苏 南京211188)

随着我国公路通车里程的不断增长，公路建成通车后，由于行车荷载和自然因素的作用，沥青路面会出现不同程度、不同类型的早期破坏现象。文中通过对某二级公路沥青路面病害情况的分析，总结了目前公路沥青路面的典型病害类型。分析了沥青路面病害产生的原因，提出了预防病害的处治措施并推荐了典型病害合理有效的处治方法和养护措施。

沥青路面；病害；裂缝；车辙

近年来，道路交通量的日益增大，车辆迅速大型化且普遍存在严重超载的现象，致使许多沥青路面在建成通车后就出现了不同程度、不同类型的早期破损现象。沥青路面病害的主要类型有：裂缝、沉陷、泛油、龟裂、车辙、坑槽等。本文通过对工程实例的剖析，分析沥青路面发生病害的原因并提出防治与处理措施，以期对预防、治理沥青路面早期病害有所裨益。

1 工程实例

某二级公路位于国家级开发区，园区以港口为依托，公路水运交通繁重，交通需求量较大，道路有大量重载车辆进出。公路全长5km，二级公路路基标准，设计速度为60km/h。设计路基宽度17.0m，路面宽14.0m。本工程路面为沥青混凝土路面，采用4cm细粒式沥青混凝土 （sup-13）+6cm粗粒式沥青混凝土（sup-20）。该路段的病害主要为裂缝、龟裂、麻面和车辙现象。其中龟裂沉陷5处，面积约为250m2，麻面面积约 181.5m2，2处车辙，一处为26mm，另外一处为41mm。

2 病害原因分析与处治措施

2.1 裂缝

路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一。龟裂、块状裂缝、横向裂缝和纵向裂缝均属于裂缝类病害。其危害在于水分从裂缝中不断地进入，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，加速路面的破坏。本工程早期的病害主要是纵向裂缝和轻微的横向裂缝，如图1、2所示。

图1 纵向裂缝

图2 轻微横向裂缝

2.1.1 裂缝形成的主要原因

1）路基施工不当。

2）由于天气、机械以及人员的休整等方面原因以及冷热接缝没有处理好，道路通车运营后，发展成了路面的横向裂缝。

3）沥青路面摊铺时，采用半幅摊铺或者由于其他不可避免的原因形成纵向冷接缝，处理方式不得当，形成了纵向裂缝。

2.1.2 裂缝处治的措施

对于轻度纵、横向裂缝，可采用热再生工艺直接修复。对于重度纵向裂缝，热再生施工前需要进行预处理。本次施工段计划先刨掉12cm厚沥青面层后将路面基层进行就地冷再生处理。基层冷再生施工后基层标高提高4cm，路面沥青面层预留10cm进行4cmAC-13（玄武岩+改性）沥青混合料+6cmAC-20普通沥青混合料摊铺施工。具体做法如下：

1）施工准备。开工前配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、试机工作，并保证在施工期间不发生有碍施工进度和质量的故障，施工机械主要包括运输、再生、整平和压实机械；提前对路面进行清扫排除影响施工障碍。

2）冷再生机组就位，按施工顺序所有设备排列于施工路段内。

3）撒布水泥。本次再生宽度为15m，全幅施工需分五道进行，水泥用量分别为4.5%。根据计算水泥用量4.5%时，水泥撒布量为10.08kg/m2，即一袋水泥50kg可撒布约5个平方。根此画出网格，并在每个网格内放置一袋水泥，人工用木刮板均匀摊铺，要求水泥尽量均匀地分布整个网格内。

4）撒布集料。提前在施工范围内划上网格，根据计算，长度200m，宽度约15.0m，再生20cm约需要288t碎石（20～30cm），采用运输车运送至施工现场，每车约装33.6t左右，施工路段按前进方向每24m（宽度15.0m）为一格打灰线，运输车运至摊铺现场后将整车混合料卸入方格内，运输车运至摊铺现场后将整车混合料卸入固定好网格内，然后使用平地机摊铺整平，平均骨料撒布量为96kg/m2（若车辆载重变化，要重新计算），要求尽量均匀，整平完使用重型压路机碾压。

5）再生施工。根据工程经验，用水量为4%，即20kg/m2，拌合时现场试验人员随时检查含水量，不符合要求时立即调整。从加水拌合至碾压终了，不得超过水泥终凝时间。冷再生机速度一般为2m/～4m/min，网裂严重路段需放慢速度，防止出现块状料，如出现需及时清理。质检人员随时检查翻拌后的混合料是否均匀、厚度是否符合要求，不符合要求及时查明原因并及时处理。并安排专人处理连线和清理混合料中的杂质及每刀起始位置的余料，以防止影响纵向接缝、横向接缝及路面平整度。

6）预压实。对于轮胎式冷再生机，由于拌合腔在后轮胎的前面，所以再生后的混合料首先受到两个轮胎的碾压，但是两个轮胎之间的混合料没有被压实，这就造成压实的不均匀，所以在用平地机整平之前，必须首先对两轮胎之间的松散混合料进行压实，以使整个断面的混合料达到相同的密度。施工中，当冷再生机作业至施工长度时（50m），采用压路机静压两遍，碾压顺序由外向内，由低到高（碾压时错轮为1/3轮宽）。

7）碾压整形。在完成一个作业段内的再生和初压后，应立即用平地机整形，在直线段落，平地机由两侧向路中心进行刮平，在曲线段落，由内侧向外侧刮平。整形前，如果再生材料表面水分散失比较严重，可先洒水再整形。整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显的粗细集料离析现象。整形后，应立即用钢轮振动压路机以弱振（低幅高频）进行复压，每次应重叠1/2轮宽，压完路面全宽即为一遍，一般需要4～6遍，碾压速度，前两遍采用1.5～1.7km/h为宜，以后宜采用2～2.5km/h。最后用胶轮压路机进行终压，必要时可洒水碾压。

8）接缝的处理。

纵向接缝：相邻两次施工重叠宽度不得小于10cm，纵向接缝的位置尽量避开轮迹位置。

横向接缝：施工中尽量减少停机现象，以减少横向接缝数量。再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的材料1.5m的距离。

9）养生与加热。再生层压实测量结束并合格后，采用HM7或HM16（根据施工面而定）对已经压实的再生层进行烘烤，烘烤时以3.0～4.0m/min的速度加热三遍。

2.2 沉陷

沉陷是由于路基、路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象。通常有均匀沉陷、不均匀沉陷、局部沉陷和特殊部位沉陷四种。本工程的沉陷为局部沉陷，如图3所示。

图3 沉陷

2.2.1 沉陷产生的原因

1）路基施工质量。

2）超重的大型车通过。

3）土基层压实度不够以及路基存在施工隐患。

2.2.2 沉陷处治的措施

路面存在龟裂沉陷处，基层已松散，需要对路面进行翻挖。翻挖深度根据实际情况而定，为沥青面层和松散基层（约38cm）；开挖后清除松散基层并压实，喷洒透层油，采用水泥稳定碎石回填至原路面路基标高，需分层回填，分层碾压；冷却后喷洒粘层油，继续分两层摊铺AC-20沥青混合料至原路面标高，沥青层间喷洒粘层油，分层碾压，压实度确保96%以上。

2.3 麻面

2.3.1 麻面产生的原因

1）油石比偏小，结合料加温过度，失去粘结力而松散。

2）骨料温度过高，沥青粘附时已烧焦。

3）雨季施工，矿料潮湿，或用酸性矿料未作处治而散失出现麻面、坑槽。

4）由于基层压实不够，强度不均，基层不平，面层渗水，局部先破损。

5）嵌缝料粒径不当，用料不合比例，初期养护嵌缝料未回归而散失。

6）低温季节施工，工序未衔接，油与料结合不良，矿料飞散，轻则出现麻面，重则出现坑槽。如图4所示。

图4 麻面

2.3.2 麻面的处理措施

1）对于麻面的面积比较小的地方，一般做一层1cm的薄层罩面。

2）麻面面积比较大的地方先凿掉上面层，一般3～4cm左右，再喷洒粘层油后重新加铺混凝土面层。

3）做1cm厚的稀浆封层，防止麻面处沥青老化、油质损失、细料基层失落，混合料脆裂等。

2.4 车辙

车辙是路面结构层在行车荷载的作用下的补充压实以及结构层中材料的侧向位移产生的积累永久变形。这种变形出现在行车轮迹处，形成路面的纵向带状凹陷如图5所示。根据车辙的形成原因和过程特点，将沥青砼路面的车辙分为结构型车辙、流动性车辙、磨耗磨损性车辙、压密型车辙四种类型。本路段的车辙问题属于第二种类型。

图5 车辙

2.4.1 车辙产生的原因

1）用的沥青结合料含蜡量高，沥青用量过多。

2）粗集料用量少，棱角性差，矿粉用量偏少。

2.4.2 车辙的处治措施

1）对于第一处比较严重的车辙（25mm至40mm，压密性车辙）采用热再生方法处理。在铺装层上加热刨松上面层和中面层上部1cm，并加入适量的改性沥青混合料，最后一起压实成型。

2）对于第二处严重车辙（40mm以上，失稳性车辙），对此类车辙采取彻底挖除，重新摊铺高温稳定性好，密水性强的混合料处理。

3 结束语

沥青路面在公路运输中起到举足轻重的作用，近年来，在各等级公路中，越来越多的使用了沥青路面。但是由于交通压力、气候及自然因素等的影响，沥青路面容易发生较为严重的早期的破损。这些病害的出现，对车辆的行驶速度、荷载能力、机械磨损、行车舒适性及交通安全等方面产生重要影响，文中通过对沥青路面病害及病害与预防的总结分析，旨在为今后沥青路面的病害预防提供更加明确的方向，确保道路路面的功能可以达到最大化。

［1］ 杨树萍，鹿中山，程新春.半刚性基层沥青路面病害的原因与防治［M］.合肥工业大学学报(自然科学版)，2002.25 (5):748-752.

［2］ 孟续峰.山西省典型沥青路面病害成因分析及养护措施［M］.公路交通科技（应用技术版），2016.137(5):89-91.

［3］ JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范［S］.

［4］ JTJ073.2-2001.公路沥青路面养护技术规范［S］.

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