沥青路面常见病害及养护措施

吴东波

摘  要：随着近年来我国道路交通事业的迅猛发展，沥青路面施工技术已经得到了广泛的应用。沥青路面具有其表面均匀、平整、无接缝、施工时间短、养护工艺简便等特点，可以保证行车时的噪声、平稳、舒适。但随着交通运输量的提高和重载或者超载车辆数量的增加，以及外界气候和湿度的改变和冰冻，许多公路出现了不同类型类型的沥青路面疾患，如雨水损伤、路面变形、路面开裂等。本文将通过结合笔者近年的实际工作经验，对目前沥青路面常见空气病害发生原因极其养护技术进行探讨。

关键词：公路养护;路面病害;原因分析;养护措施

中图分类号：U418                                              文獻标识码：A                                              DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.233

引言：面对我国高等级公路通车里程的逐年增加，如何合理地选择养护方案来维护好沥青路面，确保沥青路面正常使用质量，从而降低管养费用，节约养护资金已成为了公路养护管理行政部门的重要研究课题。

一、沥青路面常见病害

1.水损害

（1）上下水损坏

这种水损害的主要形式是表面凹坑。如果沥青路面的表层孔隙率大而下部沥青混凝土的孔隙率小，则沉积水会储存在表层混凝土中。在车辆载荷的作用下，表层混凝土中的水产生流体动力压力，这导致沥青膜与骨料表面分离，并使沥青混凝土松弛。分离的骨料由于车轮的摩擦作用而散开，从而在沥青路面上产生凹痕[1]。

沥青混合料在设计时的孔隙率或者在施工过程中残留的孔隙率太高，会造成严重的渗漏。国内外的实际技术应用和科学研究实验结果表明，对于孔隙率通常小于8的沥青路面，水分主要来源是流体毛细水，在车辆运行过程中水分产生的流体动力学和压力很小，路面不会轻易受到毛细水的侵蚀。孔隙率超过15的沥青路面，会快速的进行排水，从而使得沥青路面不会积聚水分，也不容易被雨水损坏。如果沥青路面的孔隙率大约为8～15，水就会很容易地进入混凝土，但不能及时排出，这样渗漏的水分很容易就会产生对路面的流体运动压力，从而破坏路面，并产生局部凹陷。

（2）水从底部到顶部的损坏

这种破坏主要出现在半刚性沥青路面上的沥青薄层上。半刚性材料对于基层的排水渗透性极差，当水穿过了沥青层之后，各种类型的水都无法继续向下渗透，只能一直停留在沥青层和半刚性材料基层之间。在交通车辆巨大荷载力的作用下，沥青路面基层将会受到严重破坏，形成水泥砂浆[3]。在车辆推力和砂浆压力的相互影响下，砂浆从沥青排水层中的裂缝或排水空隙中被挤出。沥青面层与半刚性材料基层之间的接触力逐渐慢慢消失，沥青面层底部结构会逐渐受到过度弯曲、拉伸，从而造成沥青面层损坏。

2.路面变形

（1）沉降变形

如果使用不同路基的填料或是压实得不满足要求，则可能会直接造成路基的沉降不均匀，并且会直接反射到路面上，造成路面沉降变形。另外由于雨水的侵蚀，或者地下水直接通过渗入浅层路基，也可能造成路基路面的沉降变形。

（2）推移变形

沥青混合料如果直接摊铺在半刚性基层上，而没有做粘结处理，那么其基层与面层之间的结合将不充分，在车辆轮胎滚动作用下，沥青面层被推动造成路面雍包变形。

（3）结构性变形

结构性变形是指由于沥青混凝土强度不足，在车辆载荷作用下，由于沥青面层承载力不足而发生变形的情况。在施工期间沥青混凝土未按要求配比进行施工或者施工温度未按要求控制，那么沥青路面使用过程中将不能按设计要求承受相应的行车载荷，在炎热天气中，当路面上的载荷超过设计载荷或车辆超载时，沥青混合料会失去稳定性，引起流动和变形。

3.路面开裂

路基填料不合格或未按要求进行压实，会致路基的不均匀沉降，从而使得沥青面层产生纵向裂缝。如果气候条件温度相差太大，则会使得沥青路面上的收缩应力会远远超过沥青混合材料的耐受性和抗张能力，从而导致横向的开裂。

在无机黏合剂的基层中，由于干缩而经常出现裂纹，并映射到表层形成反射性裂纹。车辆超载也引起的沥青面层载荷裂缝和路面裂缝。

二、病害出现原因分析

1.原材料的影响

（1）矿料

沥青混凝土面层施工的第一步就是要认真把握好各种矿质原材料的选材，只有严格监督把关各种矿质原材料的的质量，才能拌和出优质的沥青混凝土。另外要注意的是矿质原材料加工后的针片状含量和粒径配比应满足相应的规范要求。

（2）沥青

各地依照不同的气候和地理特征来选择与本土气候、交通环境等条件相适合的沥青品种及其标号，并尽量采用优质沥青，对于预防和减少在沥青中间体表层路面早期产生的车辙，有效地防止沥青路面的开裂，保证其路面具备良好的耐腐蚀性和抗疲劳损伤破坏性能具有重要意义。

2.路基施工缺陷的影响

路基软土地基不稳固、地基替换或者挤淤后的处理措施不彻底、路基填筑的密实性不够、路基填料中的水液限值偏高、路堤的不均匀沉降等现象都会对路面造成早期损坏。

3.施工因素的影响

（1）沥青砼配合比设计存在的问题

沥青混凝土所用材料的各种配合比不合理，如：油石比较大，已经完工摊铺的建筑路面将可能会容易产生严重拥包和大量泛油;油石比较小，则路面上沥青混凝土很容易出现松散。由于所用矿料的压碎值偏低及针片状颗粒含量偏高，将导致沥青路面强度稳定性大大降低。

（2）沥青砼拌合的控制

沥青混凝土在拌和过程中，矿料的温度和沥青加热温度决定沥青混合料出厂温度，如果没有控制好混合料出厂温度将导致沥青混凝土难以压实;同时拌和时间要以混合料拌和均匀、所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料来确定，拌和时间不足或者过拌，要么导致沥青未完全包裹住混合料，要么形成沥青混凝土离析，这些都降导致后期沥青路面强度不足而变形。

（3）沥青砼的摊铺及压实

沥青摊铺机是目前进行沥青路面铺筑施工所必须采用的施工机械设备，其本身的特殊性能和各种操作方式对沥青摊铺的平整度要求有着重大性的影响。有些地方的道路摊铺施工设备落后，路面摊铺面过窄，没有自动横坡找平施工系统，完全是凭专业经验，靠操作技术人员们的感觉能力来判断摊铺施工，这就造成沥青路面摊铺质量严重下降，另外沥青面层碾压所选用碾压工艺对路面的整体平整有直接影响，碾压操作工艺在其选用的机具、碾压工艺温度、速率、路线、次序等各个方面都直接关系着沥青路面的整体平整度。

4.车辆超载的影响

随着近年来我国社会和经济的迅猛发展，运输车辆逐年增加，车辆的超载现象屡禁不止，甚至已经达到了一个严重的程度。严重的车辆超载必将造成沥青路面承受大于设计要求的车辆荷载，很容易造成面层的破坏变形。

5.养护与管理

经济的发展需要交通运输作支撑，而公路养护的好坏直接影响到交通行车的安全和畅通。然而，大量的资金、技术力量集中到高等级公路建设中，各地普遍出现“重建轻养”的不良倾向，养护管理投入资金严重不足，养护力量和技术装备严重不足，专业人员匮乏，导致路面破坏后难以及时修复，安全隐患日益增大。

三、沥青路面病害养护措施

1.表面密封层

微表处主要用于预防性维护道路病害，例如轻裂缝，松动，泄漏，轻碰和划痕。该技术使用特殊的设备将高分子混合物乳液改性的沥青作为黏合剂，将沥青混合料快速铺到原始路面上，形成具有良好密封性，防滑性和耐磨性的薄层，覆盖了部分原始道路疾病。该技术的优点是施工速度快，运输快，常温施工，不明显增加路面厚度，可以改善路面性能，延长路面寿命。

2.沥青路面回收技术

该技术适用于路面严重受损但路面和路基可以发挥其原始承载力的情况。沥青路面回收技術分为工厂混合回收和现场回收。工厂混合回收利用是指除去并粉碎患病的表层并将其转移到厂区沥青混合拌和设备中，在加热旧料后，将新的骨料和沥青或再生剂添加到旧料中并进行混合后进行路面铺筑。现场再生利用现场再生设备对发生道路疾病的表面层进行加热，去除和压碎，并添加新的骨料，沥青或再生剂，以形成新的混合物并铺路。该技术可以回收废沥青混合料，有效节约资源，修复后的道路质量高。

3.凹坑修复

对于较浅的小凹坑表面，首先铺洒薄层沥青，然后再撒上碎石屑或粗砂，再行车作用下碎石屑与沥青相结合，形成一个致密表面层。对于大面积凹陷的沥青路面，需将高浓度的沥青撒在患病区域，并撒上适当大小的骨料。骨料在凹坑表面的中间应较厚，使用机器时，其高度应与原始路面相同。如果凹坑地面沥青混凝土已经松散，则必须开挖松散的路面，并重新铺设表层。

4.裂纹修复

裂纹修复措施与裂纹的严重程度有关。对于宽度小，边缘损伤少的裂纹，可以采用浇灌热沥青进行秀谷。对于宽度较大且严重边缘损坏的裂纹，应采用凿除已损坏部分，然后再用细粒式沥青混凝土进行填筑。如果出现非常严重的裂缝，应尽快检查损坏情况。

浇灌热沥青通常在开裂的早期用作预防性维护，填缝时间应在秋季和冬季进行，填充应使用耐用的密封材料。首先清洁裂缝的碎屑，然后再用油罐将热的沥青倒入裂缝中，对于较深的裂缝，普通沥青在冷却前无法达到裂缝深度，填充效果不理想，因此应使用乳化沥青作为黏结填充材料。

四、结论

沥青路面在使用过程中，由于这样或那样的原因难免会发生如雨水损伤、路面变形、路面开裂等病害，我们应对其形成机理有充分的认识，通过现场调查和分析研究，采取行之有效养护措施，及时修复受损路面，保持或提高现有道路的服务质量，使其发挥出其应有的效用，助力区域经济的发展。

参考文献：

[1]高希敏，许志勇.市政道路路面养护问题研究[J].交通世界，2020（22）：74-75.

[2]张峻豪.高速公路沥青路面常见病害的养护措施[J].交通世界，2020（21）：68-69.

[3]葛鹏飞.公路沥青路面养护技术研究[J].交通世界，2019（33）：24-25.

（云南省保山公路局机械化养护和应急中心  云南保山  678000）