普通公路沥青混凝土路面病害及养护分析

1 前言

普通公路沥青路面在使用过程中容易出现裂缝等各种病害，而病害的出现会造成道路使用功能下降、产生严重的安全隐患、引发交通事故，为此需要对其进行养护处理。由于大面积的维修耗损的人力、物力较大，因此我们需要使用合适的养护处理方式，以此有效降低养护成本，提高路面使用质量及寿命。

2 沥青混凝土路面常见的病害

2.1 裂缝

2.1.1 纵向裂缝

沥青混凝土路面纵向裂缝产生的原因有以下几点：

2.1.1.1 原状路基承载力不足。公路建设区间内地质情况复杂，施工过程中未能及时发现和处理不良路基、地质情况，弯沉等检测不到位，路基承载力不足，发生不均沉降，从而导致纵向裂缝产生[1]。

2.1.1.2 路基施工问题。在道路拓宽、路基加高等施工过程中采用不合格的填料或是在施工过程中路基压实不到位、拓宽道路加宽部分的路基固结沉降时间不足等因素都会导致路面纵向开裂。

2.1.1.3 水的危害。部分地区降水总量大且连续时间长，路基或路面排水系统不完善，导致路基长期处于泡水状态，极大影响了路基的整体性能。

2.1.2 横缝

沥青混凝土路面横向裂缝产生有以下几个原因：

2.1.2.1 温度的影响。当温度突然下降时，沥青路面材料会收缩变形，当收缩应力超过沥青混凝土本身的抗拉强度时，沥青面层将会被拉裂，进而产生横向裂缝。

2.1.2.2 基层的反射裂缝。目前我国沥青道路多采用半刚性基层，在车辆反复荷载作用下，基层底部拉应力超过本身强度，先在沥青面层底部形成开裂，再由地面裂缝垂直向上拓展，反射至沥青混凝土表面形成开裂。

2.1.3 龟裂、网状裂缝及坑槽

龟裂与网状裂缝是沥青等路面裂缝最常见的形式。主要原因是道路交通负荷过大，路面沥青水泥路面在反复碾压过程中被车辆逐渐压坏；当活荷载超过沥青路面所能承受的极限时，沥青路面会发生弯曲变形，从而出现裂缝。沥青路面开裂初时裂缝很小，对沥青路面的影响不大；但由于降雨等因素的影响，水会聚集成在裂缝处，又在车辆通行荷载的作用下进一步破坏沥青混凝土的整体性能，使裂缝进一步扩展，形成更为严重的病害。坑槽病害就是上述病害进一步发展的结果[2]。

2.2 泛油

沥青路面泛油病害是除去路面施工问题和本身级配及沥青用量不当外，在公路运营过程中，主要是在车辆荷载作用下水和温度相互作用引起的。

2.2.1 温度及荷载的原因。当外界温度升高时，沥青混合料中的沥青基质在车辆荷载的作用下会逐渐向路面移动；当温度下降时，它没有完全恢复，就会导致沥青路面表面的沥青堆积。

2.2.2 水和荷载作用的原因。在路面积水无法及时排除的情况下，受到车辆荷载反复作用及动压水的冲压，沥青集料表面的沥青剥落，形成自由沥青，并在水的作用下上移，从而导致沥青混凝土表面泛油[3]。

2.3 车辙及推移

重载交通的沥青混凝土路面，特别在红绿灯路口，经常会出现路面车辙病害，车辙病害主要类型及形成原因有以下几个方面：

2.3.1 结构变形产生的车辙。由于荷载作用超过路面各层的强度，从而造成沥青面层以下包括路基在内的各结构层永久变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成凹字形。

2.3.2 沥青混合料失稳产生的车辙。在高温条件下，由于车轮反复碾压作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限，流动变形不断积累形成车辙。这种车辙在车轮作用部位下凹，在车轮作用甚少的车道两侧向上隆起，且弯道处还明显向外推挤，车道线或停车线可能因此成为变形的曲线。

2.3.3 磨损性车辙。由于车辆不断磨损路面，特别是大量重型超载车辆以渠道化的形式在主车道上磨损路面，从而形成车辙。

2.3.4 压实不足引起的车辙。由于施工控制不严引起沥青面层本身压实度不足，且在通车后交通车辆的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率后趋于稳定，不仅产生压实变形，而且还会使平整度迅速下降，形成明显的车辙。

3 沥青混凝土路面病害的养护措施

3.1 防治原则

公路养护过程中病害的防治需按照预防为主、防治结合的方式进行。由于普通公路开放式的交通环境，在病害处治过程中应尽量降低对交通通行的影响。因此，在处治病害的方式上要尽可能选择施工工艺简单、操作方便、修复质量可靠、交通通行影响较小的措施；同时针对不同病害产生的原因，综合考虑各方因素，合理选择具有针对性的措施进行处治，从而起到有效防治的目的[4]。

3.2 裂缝病害的养护措施

3.2.1 纵向和横向裂缝的养护措施

裂缝出现后，养护管理部门可以对路面的裂缝病害情况进行初步判断，并对不同程度、不同性质的路面裂缝采取具体的、不同的措施进行修复。

3.2.1.1 对于病害程度不大、裂缝宽度较小的裂缝可采用灌缝法进行修复，主要方法为直接灌注乳化沥青对裂缝进行封闭。由于乳化沥青粘结性较差，气温低时变脆，气温高时易发生流动，单独处治效果不理想，修补后短时间内损坏率较高，所以在修复过程中一般配合沥青材质的裂缝封闭胶条使用。灌缝后在沥青表面贴上沥青胶条，使用简易压实设备进行压实，通车后沥青胶条在汽车轮胎作用下会进一步与沥青面层粘结，效果比单独灌缝好，后期修复损失率低[5]。

3.2.1.2 对于裂缝宽度较大、较深的病害可采用开槽修复的方式进行处理，首先对裂缝进行开槽处治，开槽深度要施工至裂缝底面，在对裂缝进行清理和干燥后加入填缝介质，最终在表层封闭后开放交通。

3.2.2 网状裂缝及坑槽的养护措施

沥青路面网裂及坑槽病害主要采用铣刨方式进行处理，首先确定修复边界，使用切割设备对处置范围进行切割处理，防止在修复过程中对相邻完好的沥青路面造成破坏；其次，使用风镐或挖掘机对存在病害的部位进行破除，并根据路面损坏程度开挖至不同结构层，若路基部分出现损害，应先对路基进行处理；最后，在清理界面后按照沥青路面施工顺序对挖除部分重新摊铺处理，面层压实后在边界处贴裂缝封闭贴，从而进一步提高防水性能。

3.3 泛油的养护措施

沥青路面泛油会大大降低路面摩擦系数，导致车辆行驶过程中可能产生滑移及制动距离变长等不利因素，给行车安全造成影响。针对泛油病害产生的原因，防治措施主要是从沥青混凝土设计及施工方面进行控制。

3.3.1 优化沥青混凝土设计。在保障结构强度的前提下，保证一定的孔隙率，减少因孔隙率过小而产生的泛油现象。

3.3.2 严格控制沥青路面施工工艺，确保沥青路面有足够的压实强度和密度。

3.3.3 合理布设路面排水系统，防止因路面积水而导致在车辆荷载及动压水冲刷的反复作用下产生泛油病害。

3.4 车辙及推移的养护措施

路面车辙、推移病害的常见防治措施有路面铣刨重铺、路面微表处、添加抗车辙剂等，并根据病害程度不同采用特定的处治方式。

3.4.1 在路面施工阶段，为提高道路抗车辙性能，整体或局部路段（红绿灯口、急弯陡坡等）可在沥青混凝土中添加抗车辙剂，配合改性沥青使用，以一定比例进行掺配，并通过集料表面的增粘、加筋、填充、增强弹性恢复等多种作用，提高沥青混合料的稳定性，从而达到一定程度上的抗车辙效果[6]。

3.4.2 对于处在早期阶段的沥青车辙病害（车辙深度小于20mm），采用微表处的方式进行处理，主要是在车辙凹陷位置加铺一层超薄磨耗层进行填补，以达到消除车辙的目的。

3.4.3 对于车辙较为严重的路段（车辙深度大于20mm），宜采用铣刨重铺的方式进行处置。在路面重铺过程中，铣刨深度要根据路面变形情况，将已变形的结构层彻底铣刨到位，再根据面层结构类型进行恢复，同时也可以在新铺筑的沥青混合料中添加抗车辙剂，加强重铺路面的抗车辙性能。

5 结语

沥青路面病害的预防及处治直接关系到路面的使用质量及寿命，路面病害的产生是由多种因素共同作用的结果。由此，在病害处治前应对病害产生的原因进行分析，针对性地采取措施进行处理，从而有效提升公路的整体质量，确保车辆行车安全。