道路沥青路面早期损坏的成因分析及预防措施

黄丽琴

摘 要：本文通过对道路沥青路面的早期损坏形式的调查，从设计、施工、养护方面阐述了其成因分析，针对如何有效预防道路沥青路面早期损坏提出了建议。

关键词：道路；沥青；早期损坏；预防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.090

0 引言

沥青道路在道路中的应用越来越广泛，除了新修的沥青道路，原来的旧水泥路面也在大量进行“白改黑”，改造成更为舒适的沥青路面。然而，随着车辆日益增长，交通对道路影响因素的增加，以及道路施工环境的复杂性（如道路改、扩建中施工环境受限，工期较紧等），多数沥青路面均呈现早期损坏现象，全线出现老化开裂、坑洞、凹陷、推移和车辙等多处破损问题，对车辆运行的效率构成了严重影响，造成运营存在安全隐患，同时也增加了养护管理费用，降低了路面寿命。

1 沥青路面早期损坏形式

沥青路面的早期损坏形态会由于环境、荷载力、材料成分、施工及养护方法的不同而呈现出多样化的特点，既可在单一因素影响下产生路面损坏，又可在各因素相互作用下而产生路面损坏。通过调查，目前道路沥青路面的早期损坏形式主要有裂缝类、松散类（坑槽等）、变形类（车辙、沉陷等）、其他类（泛油等）。

1.1 裂缝类

路面早期病害最常见的为裂缝类病害，道路的全使用期中都可能会发生。而初期路面裂缝虽对路面使用带来的影响很小，但是却很容易渗水和遭受其它外力作用壓迫，进而引发路面的结构性破坏问题。而裂缝类病害包括横向、纵向以及网状等形态的裂缝，其中，横向型裂缝早期一般会在路面两侧出现，受到温度应力的作用，很快延伸，逐渐发展成贯通路幅的横缝。纵向型裂缝一般是在路基或基层沉降作用下产生，又或者由于施工接缝质量差和结构承载力较低而导致。而网状类裂缝通常会因为早期路面裂缝质量问题，遭受表层水渗透和冲刷作用，进而发生以缝为中心的下陷形变问题，与此同时，会让路面出现新裂缝或者路面出现碎裂破坏现象。

1.2 松散类（坑槽等）

在沥青路面的沥青和集料相应的粘结力下降甚至丧失时，由于车辆荷载力的作用，会导致沥青混凝土表层出现松散状态，这也就是松散类的路面病害，比如坑槽等。松散类病害在道路表面、路面局部区域等位置都可能产生，但是通常在轮迹带部位会发生严重的松散性病害。而沥青路面的常见病害坑槽通常是松散、龟裂等其他破坏进一步发展的结果，直接影响行车安全。

1.3 变形类（车辙、沉陷等）

车辙一般发生在高温季节，沥青面层在车辆荷载的反复性作用力之下得以补充与压实，但是结构层材料会出现侧向位移，一旦累积形成永久性的变形问题，即可成为沥青道路的一种病害。而沉陷现象则是指基于车辆荷载作用力，道路的轮迹带部位的路面会发生凹陷变形问题，部分路面还会在凹陷位置两侧有隆起的现象。其特点是面积大，涉及的结构层次深。若沉陷问题比较严重，路面结构层的凹陷变形能力不能承受其变形量时，就会在受拉区域发生以纵向为主的裂缝病害，还可能会进一步发展为网状裂缝。

1.4 其他类（泛油等）

若是沥青路面表层混合料中含有较多沥青成分，同时其孔隙率比较小，则新建路面会在高温天气下受车辆荷载反复作用后，进一步压实导致沥青路面内部过多的自由沥青向上运动，此时道路表面会形成泛着光泽和呈现玻璃状的沥青粘膜，该现象被称为泛油。此种沥青混合料一般具有非常低的抗剪强度，若是在车辆经常启动与制动的沥青路段，路面受到较大的水平作用力，会导致其面层材料沿着车辆行驶的方向产生剪切作用力，或者出现拉裂破坏问题，进而引起面层推移与拥包问题。

2 早期损坏原因分析

通过大量的沥青道路工程实例分析，路面早期破坏的原因可归纳为路面设计、道路施工、道路养护三个方面。

2.1 路面设计

（1）沥青混合料设计。沥青混合料主要由沥青结合料、粗集料、细集料、矿粉等组成，混合料的配合比和材料的质量差异都会影响沥青路面的物理性能。当沥青混合料级配设计不合理时，如细料过多，矿粉含量较多，结合料含量较少，对空隙率的选择不当等，都能使沥青集料在水的浸入和车辆荷载力之下，导致沥青膜表面出现剥落，且混合料的集料粘结力消失，进而渐渐变软直至松散的现象，从而导致开裂、麻面、松散、坑槽等病害的出现。

（2）路面结构设计。目前沥青路面设计多采用半刚性基层沥青路面的结构形式，而较高强度的半刚性基层会产生收缩开裂，并促使面层产生反射裂缝，从而引起其他病害的产生。其次大部分面层的结构层设计偏薄，使得沥青混合料摊铺时易产生离析，或在碾压时粗集料被压碎，造成空隙率过大。另外，对无机结合料基层与沥青面层的层间黏结设计不够重视，且路面内部的排水结构往往不够完善，使得防水和排水达不到要求。现在的内涝问题也越来越普遍，引起了社会的关注，而水损害对沥青路面早期损坏有着非常大的影响。

再者，各地区的气候、环境、交通量等存在差异，而路面结构形式较为单一。特别是当拥堵成为老问题时，超载越来越多时，道路实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内累计当量轴次，导致设计弯沉值相对更大，同时基层和底基层的拉应力相对更小，路面整体刚度不够，最终会导致路面提前出现破坏现象。

2.2 道路施工

在工程中，经常需要围占道路进行施工，从而对交通造成不小的影响。为了降低对周围带来的影响，施工单位往往需要赶工期而不得不在不良条件下施工，如低温季节施工，雨季摊铺沥青面层等，造成压实度不够影响路面质量。另外也有因为施工队伍经验不足，机械设备力量不强，工程质量监管力度不大等，在沥青道路摊铺、混合料、碾压等过程中的施工质量较差，使得道路通车不久就出现损坏。

2.3 道路养护

道路的养护管理与沥青路面早期破坏类病害息息相关，因此，需对道路进行及时与科学的养护，防止病害进一步扩展，特别是需要针对道路先天性病害实行预防性的路面养护措施，从而在最大限度上降低早期破坏程度。但是，在很多地方的道路都存在“重建设，轻养护”的情况，往往是路面出现了明显病害，影响了交通运行，才进行表面的修补，以保障道路的正常运营。半刚性基层沥青路面在国内的实践运用时间并不长，所以没有深入认识路面病害的发生机理及规律，若是沿袭以往的柔性路面养护技术，会导致养护维修效果不理想、维修后有效使用寿命短。因此，路面养护时间及措施的不合理也会让沥青路面早期破坏得以发展。

3 预防措施

通过对原因的分析，可以相应的从设计、施工及养护等方面着手，来减少沥青路面的早期损坏，延长沥青路面的使用寿命。

3.1 合理设计

设计要做好前期资料的收集和研究，综合考虑当地的各项相关因素展开科学设计，包括材料、路面交通量、路面施工条件以及施工现场的水文气候等等。

在选择沥青混合料时，要注重材料的特性和协同性，确定合适的筛孔通过率、孔隙率、油石比，严格准确地控制混合料配合比。积极采用新的改性剂如橡胶、树脂、塑料、无机物改性剂、纤维等改性混合料添加剂，适当提高粉胶比和胶结料粘附性，降低温度敏感性。

沥青路面结构设计及各层厚度要充分考虑当地实际情况，根据交通量大小、重型车辆构成比例合理选用技术参数，选定合适的路面厚度，各结构层模量不宜相差太大，特别是中间层的级配要合理。注重防水设计的同时，更要加强道路排水设计，并在表面层之下设置防水层，以避免水渗透至面层下部结构而引起路面破坏问题。同时，可采用大空隙沥青混合料作表层，将雨水透入到排水功能层，并通过层内将雨水横向排出。

3.2 加強施工质量管理

施工方要科学组织施工，合理安排工期，制定完善的施工组织方案，采用先进的设备和工艺。沥青路面质量的好坏较大程度上取决于沥青混合料的拌和、摊铺和压实，所以要对拌料、运输、摊铺、碾压、养护全程监控，对拌和、摊铺、压实温度和混合料密度、孔隙率、均匀性、结构层厚度、平整度、压实度等重点把关。在沥青混合料摊铺的过程中，应该坚持均匀性与稳定性的原则，确保其碾压的密实性。

3.3 强化沥青路面的科学养护

在沥青道路的养护工作中，要全面推广科学养护的理念。在如今的大数据时代，公路管理机构要构架科学的道路技术状况信息采集系统，借助信息数据化技术，全面收集道路相关性能参数，帮助维修与养护人员可以更好地了解道路运行性能状况。公路养护人员要加大巡查力度，在雨季要注意及时排除路面积水，防止内涝，最大限度地减少水损坏给路面带来的危害。

在沥青道路中，不同路段的路面，其检测与养护方案设计也应该不同，同时需对相关路面病害进行更深入的分析与研究。针对不同程度、不同性质的病害提出不同的维修方案。在道路病害维修过程中应大力推广新材料、新技术，以更有效地处治病害，延长道路寿命。

4 结语

道路错综复杂，其沥青路面的破坏大大的影响着人们的日常出行，所以必须给予极大的重视，在设计、施工、养护等环节做好科学选材、合理设计、严格控制施工质量，做好公路的养护管理工作，并积极引进、推广“四新”技术，就能有效的减少沥青路面病害，延长道路使用寿命，降低道路运营成本。

参考文献：

[1]职波，宝陆尔.道路沥青路面早期损坏的成因分析与预防措施[J].建筑·建材·装饰，2015（04）：139，143.