沥青道路主要病害及对策分析

牟德清

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州 730000）

0 引言

随着交通运输业的快速发展，沥青道路的建设越来越多，在其高速发展的同时，沥青路面出现了很多问题。

20世纪初，Dow[1]提出了促使沥青道路损害和沥青老化的主要原因，并通过研究发现，沥青在进行加热时，很容易造成质量的消耗和减少。上世纪60年代初，Ghisalba等[2]通过分析沥青老化的多方面影响后提出，导致沥青老化的主要原因是在多种因素影响下，沥青质量在操作过程中发生了很大变化，比如氧化、挥发、聚合以及脱水等原因都很有可能导致沥青老化，针对这种情况，他认为应该在沥青的使用过程中加强控制。

国内学者闫锋等[3]通过薄膜烘箱试验，提出了沥青组分的内在构成与操作方式存在很大的关联性，组分和操作方式是促成沥青老化的主要原因。张倩等[4]在针对沥青老化的专项研究中发现，沥青内部各组分之间有着非常重要的联系，其中的变化形式也有着比较明显的连锁反应，即芳香分转换成了胶质，而胶质转换成了沥青。

1 沥青道路病害现象及其产生原因分析

1.1 裂缝

沥青路面出现的裂缝大致有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂和车辙这几种状态。

1.1.1 纵向裂缝

大多数沥青路面出现纵向裂缝的主要原因是：（1）在道路纵向施工过程中沥青混合料之间的冷接缝结合度没有达到标准要求，在载重量过大的车辆经过时很容易导致其接口处产生轻微道路塌陷；（2）在沥青路改建拓宽的过程中，由于路段的建设与更替，会产生新旧路面密度不均匀的情况，从而导致沥青路裂缝现象的出现；（3）沥青路路边绿化带渗水，使得沥青路边缘路基松懈，从而导致沥青路路面的承载力下降，造成沥青路出现纵向裂缝。纵向裂缝形式见图1。

图1 纵向裂缝

1.1.2 横向裂缝

沥青路的横向裂缝是比较普遍的病害问题，其主要的产生原因有[5]：（1）温度收缩；（2）半刚性基层的干缩；（3）路基压实度不足。

横向裂缝根据其荷载性可以分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝。产生沥青路路面荷载性裂缝的主要原因是由于路面设计不合理及施工质量不合格。非荷载性裂缝作为横向裂缝的主要形式，可分为以下两种形式：（1）沥青面层温度收缩性裂缝；（2）基层反射性裂缝。上述的横向裂缝是沥青路面问题中不可避免的病害，但是对沥青路面的整体性没有损害。

1.1.3 龟裂

龟裂是指在路面上的裂缝由于相互交错的原因，形成的一种类似于龟纹状的小块，小块的形成彼此之间没有相同的特点，形状不一，大小不等，如图2所示。形成龟裂的主要原因是[6]：由于道路初期施工时的整体规划实施不良，而且在使用过程当中，路面受到的潜力挤压超出其所承受的范围，或是车辆严重超载造成的路面疲劳。很多方面的原因都可能导致路面龟裂，比如路基稳定性差就是导致路面龟裂的主要原因。

图2 龟裂

1.1.4 车辙

路面车辙属于路边变形类病害，主要是指路面上车辆在行驶过程中导致的路面凹槽，在车辆反复行使负荷过程中导致沥青路面的永久性变形。当沥青路面车辙辙槽积水时，还会使车辆飘滑导致交通事故。沥青路面产生车辙主要是由于路面结构、造料本身因素、气候及交通运输负载量等多方面因素导致。当沥青混合料油石比过大、表面磨损过度、雨水侵人沥青混凝土内部时，由于基层含不稳定夹层导致路面横向推挤，形成波形车辙。图3为沥青路面车辙示意图。

图3 车辙

1.2 沥青老化

车辆超载和环境气候恶劣是引起沥青老化的主要原因。在施工建设初期也有可能引起沥青老化，在搅拌和铺设中如受到水分、紫外线、氧化、挥发、聚合、触变和脱水等因素的影响都会引起沥青老化。

1.3 交叉路口沥青路面损害

我国城市道路的车辆交通运输中，90%以上均为小型车辆，重车占比相对较少。但随着我国经济及居民生活水平的不断提高，我国道路交通量急剧增加，城市交通管理部门往往在城市道路交叉路口以减小通行车道宽度、增加通行车道数量来提升交通管制力度，但是这样的交管制度往往导致车辆荷载集中，从而加剧交叉路口的车辙变形。有关研究表明，车辙发展速度随荷载作用次数的增加而减小，但车辙深度随累计荷载作用次数的增加而增加，最终使道路丧失使用性能。因此，城市道路交叉口区域渠化交通加剧对于沥青路面抵抗车辙变形非常不利。

2 解决沥青路面病害的主要对策

2.1 旧沥青路面微表面处理

国内的城市化进程发展较快，绿色园林规划越来越多，而园林需要长时间的喷水和灌溉才能逐渐成型。沥青道路在这种情况下被进一步腐蚀和破坏，使沥青路面老化现象进一步加剧。针对这种旧沥青路面，建设部门可以将路边的缘石拆除，将缘石部分转变为排水渠，加强道路排水能力，从而缓解沥青路面沥青的老化问题。

微表面[7]处理法指的是一种在道路维护和保养过程当中比较高级的修护手段，在国外使用得较为频繁，而国内还主要用于道路的修复和保养。旧沥青道路出现了车辙、裂缝以及松散现象后，可以通过微表面处理来打磨受损位置，增加其防水防滑的性能。在道路建设时，因路面施工操作不规范而使沥青与其他材料之间的契合度不够，就会出现大面积的空隙，这些空隙会将水引入到路面，从而造成沥青道路的水破坏。水也是导致沥青道路损毁的主要因素。公路建设部门可以采用微表面处理方法来填补路面空隙，提升其防水能力，减少由水引起的其他方面病害。

2.2 提高沥青路面结构性能

沥青路面在使用过程中产生的病害大多是由于道路材料及路面结构产生不良受力引起的，因此在进行沥青路面设计时需要强化混合料设计方法，提高路面结构受力性能。基于道路状况，在发生水损害的部位增加防水结构层和排水纵坡，使用高黏沥青以增加混合料的黏聚力，防止水分侵蚀。在出现反射裂缝的部分，可以增加应力吸收层[8]，以减少基层的裂缝反射到表面。对于出现龟裂的部位，在采用高黏沥青的基础上，选用质地坚硬的粗集料，增加结构的抗压能力，必要时可以采用“三多三少”的SMA级配形式。处理车辙病害可以充分利用原路面产生的废旧沥青混合料。研究发现，添加一定比例的旧料可以显著提高沥青混合料抗车辙能力。

2.3 加强沥青混凝土路面工程质量监管力度

沥青混凝土路面基础设施建设具有投资额大、涉及面广、带动作用强等特点，与广大人民生产生活息息相关，对社会各项事业的发展具有重要的拉动作用。参与沥青混凝土路面工程建设的单位要明确责任，严格按照建设程序和规定实施建设管理，进一步规范沥青混凝土路面工程的市场行为；施工单位必须严格自律，坚持高质量高标准，同时建立起完善的质量保证体系；监理单位应按照法律、法规以及相关的技术标准来建立工程的监理规范、承包合同，采取定期和随机的检测方式实施监督和管理，建立起科学合理的监测制度，对参与工程建设的设计、施工、勘察、监理等单位实施有效的管理，以科学数据为基础，保证沥青混凝土路面工程的高标准和高质量。

3 结语

随着经济的不断发展，公路建设越来越多，使用破坏是阻碍沥青道路发挥经济效益的主要原因。沥青路面的破坏与材料质量、施工操作和使用等方面有着非常大的关联。本文通过分析沥青道路病害形成原因，提出了在防治过程中应该从沥青路面的改造、使用和管理等方面入手，通过预防养护的各项措施来提升道路的使用期限，促进沥青路面发挥出应有的经济效益。