浅谈城市道路沥青混凝土路面病害与处理措施

杨晓明

（厦门城优建设有限公司，福建 厦门 361000）

1 引言

随着城市化进程的不断推进，城市道路建设越来越多，前期修筑的路面由于使用年限的增加，出现了不同形式的病害。沥青路面的病害类型主要为：车辙、裂缝、泛油、拥包等[1]。道路病害主要会对民众的出行带来不便，同时还会对社会经济产生消极影响。本文对沥青路面的病害治理进行了分析研究，从根本上解决养护困难的问题，延长沥青路面的使用寿命，保证道路的通行能力和行车的安全性[2]。

2 沥青路面病害分类

2.1 沥青路面病害类型

1）横向裂缝。横向裂缝是指垂直于道路中心线发生的裂缝，横缝发生时还伴随着细小的裂缝。横缝的主要特点为：在道路行车前进方向，间隔十几米产生一道裂缝，通过取芯发现沥青的面层较为松散。

2）纵向裂缝。纵向裂缝的开裂方向大致平行于道路中心线，主要形态为沿道路前进方向长而直断断续续的分布。通过对该部位路面进行取芯发现面层已发生破碎，但基层较为完整。

3）块状裂缝。块状裂缝表面正交，裂块长度范围大致20～60 cm。通过取芯发现块状裂缝处面层较为破碎，基层完整[3]。

4）龟裂。龟裂主要特征是表面开裂错开，路面被分成带棱角的多边形。多边形的尺寸＜20 cm。路面开裂先发生于小面积上，逐步扩展到全断面。通过取芯发现面层破碎、基层开裂。

5）车辙。车辙是指车辆荷载作用下，路面形成较深的轮迹，厚度约为2～3 cm，部分地区超过3 cm。

6）拥包。拥包形成原因为车辆刹车导致道路沿纵向形成规律的波动。通过取芯发现上面层破碎、基层完整。

7）沉陷。沉陷是指沥青路面局部地区发生凹陷[4]。

8）泛油。泛油指沥青路表形成光泽的沥青黏膜。

9）松散。松散是沥青和结合料之间的黏结强度不够，沥青在车辆作用下被带走，路表面的结合料形成松散结构。

10）坑槽。坑槽是指集料损失形成的坑洞。

2.2 病害成因分析

2.2.1 外因

1）水损害的主要原因是沥青路面上的积水通过骨料间的空隙进入沥青混合料的结构层中，在行车荷载的作用下产生使沥青混凝土内部产生水压力，降低沥青与骨料间的黏结性，当荷载达到一定程度时，使沥青路面开始发生剥落，加速受损程度，最终降低路面的使用寿命。沥青混凝土水损害主要表现为松散、坑洞、唧泥等[5]。

2）行车荷载对道路会产生较大的影响，当车辆超限超载时，会加剧病害程度。

3）沥青混凝土在施工时控制指标较多，控制难度较大。沥青混凝土的配合比、摊铺温度、压实度等均会对路面结构的耐久性和强度产生影响。

4）当温度较低时，沥青混凝土的低温抗裂性会遭到破坏，温度较高时，会产生严重变形，在上坡或转弯路段表现较为明显。

2.2.2 内因

1）设计因素。对沥青路面进行结构设计时，厚度取值和交通量对计算结果会产生较大影响，路面强度不满足要求时，会影响道路的通行能力。沥青路面受水损害影响较大，道路排水设施不完善时，会导致沥青混凝土内部积水，影响路面的运行。

2）施工因素。包括以下内容：（1）路基施工不规范；（2）路基填筑未按照设计要求进行，导致局部压实度不够，CBR值不满足设计要求，最终路面结构出现不同程度的病害[6]；（3）稳定基层施工质量差；（4）基层粒料类和水稳类材料拌合不均匀，导致基层受力不均，在行车荷载的作用下，出现车辙等病害。

3）运营因素。包括以下内容：（1）道路超载载运营；（2）当车辆超载时，会导致路面超负荷运行，造成路面结构损坏；（3）养护不及时；（4）养护不及时会导致路面的病害程度加深，最终造成路面损害无法正常使用。

4）环境因素。雨水通过沥青路面的缝隙渗入路面结构层，导致路基失稳路面开裂。北方地区存在冻融循环，导致路面在温度变化下产生收缩应力，使沥青路面的疲劳性能减低，最终形成路面病害。

2.2.3 具体原因

1）横向裂缝。沥青路面产生横缝是由于自身的低温收缩引起的，车辆荷载不起决定性作用。

2）纵向裂缝。沥青路面产生纵缝的主要原因是路面结构层施工质量较差和施工方法不正确导致路基发生不均匀沉降，最终形成长而直的纵缝。

3）块状裂缝。块状裂缝是由于面层收缩开裂导致的。块状裂缝出现表明路面结构层抗疲劳性能降低，结构层开始退化。

4）龟裂。产生龟裂病害的原因为：路面结构层的厚度和强度不满足设计要求。在车辆荷载作用下，路面发生开裂。路面强度降低，但结构的回弹模量、弯沉值仍在增加，当交通量增加时，路面结构不能满足使用要求。

5）车辙。车辙病害产生的根本原因是沥青混凝土路面的水稳定性和高温稳定性较差，不足以抵抗行车荷载的挤压，导致路面结构发生形变。

6）拥包。拥包产生原因与车辙相同，但拥包主要发生路段为下坡和急转弯路段。

7）沉陷。道路发生沉陷是由于地基处理程度不够，压实度不能满足要求。主要发生于高填方以及桥头路段。

8）泛油。泛油主要是沥青混凝土的中的沥青含量较高，高温条件下，荷载作用会导致油层外露，其外还因为沥青材料较差，软化点低。

3 沥青路面病害治理

3.1 裂缝治理

随着对路面的研究程度不断加深，对沥青路面产生裂缝的原因越来越明确，对于裂缝的治理主要为开槽灌封。开槽灌缝是通过开槽机凿缝，尺寸为宽1～1.5 cm，深1.5～2 cm，然后将密封胶灌入裂缝内部。裂缝深宽比应小于2∶1。

3.2 龟裂

沥青路面龟裂、块裂治理措施：（1）当路面结构层厚度不满足要求时，对路面进行铣刨，然后加铺新的结构层。龟裂程度较低时，可通过薄层罩面技术进行处理。（2）当基层存在病害问题时，通过换填基层来对病害进行处理。

3.3 车辙、拥包处理

车辙、拥包的处理办法有：对面层进行铣刨，然后调整沥青混凝土级配铺设新的面层结构，或在沥青混凝土中添加抗车辙剂。也可以对车辙路面进行微表处或薄层罩面处理。

3.4 沉陷

沉陷处理方案主要是：（1）当基层稳定，面层压实不够引起不均匀沉降时，可通过铺筑面层进行调整。（2）路基出现孔槽时可通过碎石、浆砌片石进行回填。

3.5 泛油

沥青路面出现轻度泛油时，可选择夏季铺撒3～5 mm石屑或粗砂进行处理，然后对路面进行碾压。沥青面层出现泛油严重时，可选择夏季铺撒5～10 mm碎石处理，然后对路面进行碾压。

4 路况评定

沥青路面的使用性能评价主要包含路面破损、平整度、抗滑性能3项指标。路面的使用性能主要从功能、结构、安全3个方面进行评估；路面结构的承载能力可通过静、动态弯沉测定法进行评价；路面结构的损害状况可通过各个指标进行定量分析，对每个指标乘以相应的权重系数，然后进行综合考虑。

5 案例分析

5.1 工程概况

本文所依托选取轨道交通3号线沿线市政改造（岛内段）工程（湖里段）中的湖里大道作为典型道路研究分析，该道路为城市主干道，设计速度为60 km/h，双向六车道，该项目主要结合轨道交通3号线车站的道路恢复进行市政提升改造。

通过委托第三方检测单位调查，根据其出具的检测报告，该道路路面存在主要病害为裂缝、坑槽、车辙、拥包、沉陷、泛油、龟裂、松散等病害。

5.2 项目评价

通过现场调查及路面检测发现，路面为原“白改黑”路面，存在大量的混凝土板块反射裂缝，龟裂、松散等尤为明显，路面整体评价一般，需进行提升改造。

5.3 病害治理方案

5.3.1 裂缝处治方案

针对混凝土板块的反射裂缝，需对沥青面层进行清除，而后根据裂缝宽度大小选择合适的处置方式。

主要处治方法为：裂缝宽度较小时，通过空气压缩机对裂缝里面的碎石、旧填缝料等进行清理，然后在裂缝中倒入热沥青进行灌封处理，保证裂隙灌缝饱满；当裂缝宽度较大时，除灌缝之外，另外增加一层抗裂贴处理，阻止裂缝传递至沥青面层。处理完裂缝后，方可进行沥青摊铺。

5.3.2 龟裂处治方案

针对局部龟裂且弯沉值不大的路段，对原有面层进行铣刨，铣刨厚度为4 cm，然后铺设一层玻纤格栅，铺设4 cm SMA改性沥青混凝土。该治理方案适用于较为严重的块状裂缝、细集料松散路段、泛油路段。

5.3.3 基层处治方案

针对沉陷严重，车辙严重，且弯沉值不理想的路段，直接采用挖除基层，并重新夯实路基，浇筑素混凝土作为道路基层，待养护期满后，摊铺沥青结构层。同时针对公交站、信号灯路灯等机动车经常启停的位置，在沥青混合料中增加抗车辙剂，达到延缓车辙出现，延长使用寿命的目的。

5.3.4 普通病害的处理

针对普通沥青路常见的沥青老化，骨料脱落且弯沉值较为理想的路段，直接采用铣刨原路面4 cm后，直接加铺4 cm SMA改性沥青；同时根据现场实测标高，针对厚度大于7 cm的区域，加铺一层AC-16沥青混合料作为调平层。

当对原路面的各种病害处理完成后，通过交通导改，封闭半幅路，采用多台摊铺机，半幅路同时进行摊铺，将冷接缝放置于中分带双黄线处，确保整体路面平整，行车舒适。

6 结语

沥青路面存在的主要病害类型为裂缝、车辙、龟裂、拥包等。不同病害产生的机理不同，因此治理方法不同。裂缝病害应通过灌封进行处理，车辙和拥包应通过原路面铣刨然后加铺面层处理。龟裂应通过面层铣刨，铺设玻纤格栅，然后铺设面层进行处理。通过实际工程对沥青路面病害的治理办法进行分析研究，最终得到不同病害的治理方法。为该课题的研究提供了理论指导和案例分析。