沥青路面的早期破坏及预防措施

摘要：随着国家经济的逐步发展，道路的运输工作愈来愈关键，路面建设的核心材料是沥青，车辙、裂缝和剥落这些形式是路面的早期的病害。现在交通的压力越来越大，所以对于沥青路面的防护工作尤为重要，本文结合沥青道路面层的早期病害，分析其因素，研究有效的防护策略。

关键词：沥青路面  早期破坏  成因  预防措施

我国大部分的公路路面是沥青路面，沥青路面在一方面提高了建设的质量，另一方面也改善了广大人民群众的生产生活標准。生活水平的逐步提升，越来越多的家庭都使用私家车代步，人民对于交通的安全和要求也越来越高，路面的早期病害就越来越突出。依据研究的经验得出，沥青的早期病害的原因有水的渗透侵蚀、气温及沥青路面的设计等因素。

1 沥青路面的早期破坏成因

1.1 水因素

矿物材料的不合理选择将导致路面压实不足，并形成坑槽，直接导致雨水积聚，降低沥青的吸附能力。随着气温的升高，沥青路面将出现剥落、裂缝等初期病害。雨水量越大，路面吸收的水就越多。由于坑槽的形状和天气的影响，雨水会在路面长时间积聚，直接对沥青路面造成严重损坏。

1.2 温度影响

环境温度的变化，会引起沥青物料的内部出现温度的应力，累积的温度应力一旦大于超混合物料的最大抗拉强度，就会导致面层的开裂。如果沥青路面的剪切强度，在气温过高的季节依旧很低，那么在车辆的荷载作用影响下，就会发生辙槽。在低温的时节，如果沥青物料的抗拉强度，小于其温度的收缩应力，那么面层的物料会变脆，形成裂缝。因此，沥青面层的作业，需要考虑温度的影响，所以必须基于所在环节的气温与气候[1]。

1.3 荷载作用

如果重型车辆较多且路面压力较高，过大的荷载会严重损坏路面。如果基层或路面的承载能力不足，过度承重将导致路面沉降，这将导致早期损坏如辙槽，剥落和松动。

1.4 设计因素

首先，在结构设计的方面，不合理就体现在沥青表层结构选取的不合格，沥青物料在拌制的环节里，会出现大量的粉尘，粉尘会影响沥青和骨料之间的粘合，路面也容易受到损坏。这样，在沥青路面应用的过程中，粉尘会脱落，会降低骨料与沥青之间的粘附力，甚至导致沥青涂层直接松动、损坏和早期损坏。一旦道路剥落和其他问题出现，就必须进行维修，二次维修无法真正连接到基层。此外，在拌合或运输过程中对混合料的不合理选择降低了骨料的粘合度。这样的沥青层使用一段时间后，沥青和骨料分散，路面松散，表明早期损坏状态。路面的厚度设计不合格，对于交通量的评估不精准，都会对面层厚度的设计带来偏差[2]。

1.5 施工因素

沥青道路面层的作业实施阶段，所用的原料不合标准，混合物料的配比量出现偏差，不符合设计的标准就会导致施工质量差和早期损坏，如出现裂缝、凹坑、开裂和松动。其次，施工机械对混合料的配比有非常重要的影响。设备的落后和过时也会导致混合料配比的混乱和不合理。如果沥青材料加热过高或压实温度过高，会破坏沥青和矿物骨料的结构，影响材料质量;如果基层和路面表面不干净，二次补加层不能和基层紧密连接，也会造成沥青早期损坏、松动、开裂、坑洼等现象。在路基路面施工时，如不要求和监测压实度时，其指标肯定不符合要求。在许多工程中，施工单位盲目要求进度不重视质量，在施工过程中，没有严格按照沥青路面的铺垫顺序来进行施工。一次性实施填筑，且填筑太厚，远超相关的设计标准，导致下层压实失败，并导致了路面开裂、沉降的现象。

2 沥青路面常见的早期病害类型

2.1 裂缝类

公路沥青路面最为常见的早期病害就是裂缝，可以表现为多种形式，如龟裂、网裂、横向裂缝、纵向裂缝。沥青路面基本同时存在龟裂和网裂形式，但是两者出现时间存在一定差异。开始裂缝时沿着轮胎痕迹地带发生，随后蔓延到四周，相互交织，便成为网状的裂痕。横向的裂痕，大部分都在面层的两侧，是因为中间承受的压力过多而导致裂缝产生于两侧，进而延伸到中间，形成的横向裂缝往往为贯穿裂缝。在填路基或者加宽路面时候容易出现的一种问题为纵向裂缝。

2.2 松散类

松散病害与坑槽病害，是沥青面层十分普遍的问题。导致沥青面层出现松散的根源，是因为公路的基层稳定性不足，如含水量增加、粘结沥青老化等，加上外界车辆荷载压力导致公路沥青路面出现松散的问题，经过长时间发展，出现了坑槽[3]。

2.3 变形类

凹陷、车辙等都会导致沥青路面发生变形。凹陷是沿着轮胎移动区域发生损坏，地面出现凹陷，轮胎轨迹会随着压力和环境因素的共同影响而发生变形、下陷。沥青路面变形的另一个典型形式为车辙。车辙主要是由于车辆通行对路面压力过大造成的，加上沥青材料高温情况下会软化，稳定性降低，导致出现车辙现象。沥青路面车辙随着车轮深度不同而存在一定差异。

3 沥青路面破坏的管控措施

3.1 设计阶段

设计是工程施工中最根本的部分，在沥青路面的建设施工中，要把水文、气候、地质、材料、交通、负载能力等作为基础来考虑，进行合理科学的设计，在考虑各种因素的同时，也要考虑事实情形、材料的结构等，尤其是在沥青的材料的选用、配比上，要结合实验来做出合理规划。

（1）沥青面层出现损害，最主要的根源就是水。在设计沥青混合料时，如果选择了不合适的材料，则路面内部空隙过大，坑槽容易收集雨水。当路面承受压力时，水动力压力升高，面层的材料受到侵蚀。因此，应采用密实的防水材料，加强沥青层的防水施工，防止雨水进入坑槽，减少水损害。如果路面损坏，必须合理、适当地修建路面。假如沥青的面层发生局部空洞，雨水非常容易囤积，并渗入到面层以下的结构，导致面层发生各种早期病害，因此，在日常的养护作业环节，需要针对沥青面层发生的局部隐患，做好实时的补救，防止影响扩大。

（2）结合当地气候，选择作业的原料。提升原料的现场核查工作，对其使用的数目、供应渠道、存放做好相关的把控。在高温区域，必须尽可能增加混合料的粘度，以提高沥青路面的稳定性。在低温区域，混合物的粘度必须较低，以减少低温下的开裂。

（3）必须经过实验来确定沥青的最佳用量，严格按照配比控制拌合。避免发生沥青含量不准确的问题，避免形成路面泛油的早起破坏和松散等破坏。

（4）提高基层的施工质量。直接承受压力的核心部分是基层，强化面层的压实作业，增强对其压实程度与平整度的控制，管控基层成型质量，防止基层开裂。

3.2 加强超限、超载运输管理

超限的车辆会严重损坏路面的结构。当超限车或重型车辆在刹车，上下坡道或转弯时，它们会加速沥青路面的剪切。因此，超限管理也是保护路面结构的重要措施。对沥青路面进行日常检查和养护，及时发现和总结和报告路面损坏问题，及时制定养护措施[4]。

3.3 严格控制沥青混合料的质量

沥青混合料的核心组成部分有沥青结合料，粗集料和细集料，还有不同的粉剂组分，对沥青的质量和性能有直接影响。例如，沥青原材料是影响沥青涂料质量的基本因素。要严格控制粘度、含蜡量、温度敏感性等沥青指标，来保障路面的需要选择面层粗糙、质地坚实、具有高耐磨性、嵌挤成效优秀、与沥青粘合力好的物料。

3.4 建立有序的公路养护机制

在公路工程建设完成之后，要进行更加科学的监管，防止在后续运行时存在诸多的质量问题，在实际工作中需要加强对公路养护的控制及支配，通过完善和科学的手段，提高公路工程的施工效果，逐渐将公路养护工程从计划任务转变为统一的管理形式，创建新型的养护工程管理模式。在实际工作中需要实施公路集中化的养护管理规范及标准，通过集中的调配，逐渐地落实到不同的层次中，并且建立专业性较强的公路养护队伍，使得公路养护专业性特点能够得到全面提高。在后续工作中需要加强对公路工程的日常管理，例如保证各个安全设施是非常齐全的。在恶劣天气下要完成公路的防护，在重点路段要采取更加科学的技术监控措施，做好重点防护过程的加固及监督，加强技术的改造力度，从而使公路工程能够维持在正常的通车状态中，另外相关部门还要做好材料的管理，制定出不同的报表内容，从技术和成本方面的角度减少实际的成本投入，从而使公路工程专业性特点能够得到全面的突出，为后续公路工程运营提供重要的保障。

4 沥青路面的早期预养护方法

4.1 雾封层

雾封层技术主要是在养护公路沥青路面时均匀的在路面上喷洒乳化沥青、改性乳化沥青等氧化剂材料，从而有效填补路面的各个孔隙，及时粘结路面上松散的集料，并且对老化沥青路面进行有效修复，如图1所示。

4.2 微表处理

微表处理技术主要是按照一定的比例混合改性乳化沥青、集料、水等原材料，然后在沥青路面上均匀地摊铺，在冷却后形成一种达到养护路面效果的封层。此方法无需投入过多的成本，有着较高的施工效率，且节能环保，具有较强的应对环境的能力[5]。

4.3 薄层罩面

当前公路沥青路面早期病害预防养护的主要方法之一就是薄层罩面养护技术。这种方式的原理，是利用热沥青物料，均匀地摊铺在原来的道路面层路，厚度通常不大于2.5cm。薄层罩面技术能够有效预防公路工程整体性能下降的问题，能够将公路的抗滑性能提升，可以填补路面，达到提升路面平整度的效果。不过这种技术需要花费较大的成本，比其他技术的资金投入多。薄层罩面可以将公路地基结构稳定性提升，改善公路功能条件。

4.4 稀浆封层

沥青面层的养护维修环节里，经常使用稀浆封层技术，利于面层做好预防的养护。该技术能够将路面的平整性和抗滑性有效恢复，能够将轻微车辙问题有效解决，不但可以将路面裂缝修复，还能够避免路基结构中渗透入水体等不良物质，在公路使用寿命延长及性能改善方面有着良好作用，且经济收益很好。但是，稀浆封层工艺不能提升道路的承载能力，所以如果路面表层损坏较为严重，存在较大的路基结构变形情况，不适合采用这种方法。

5 沥青路面破坏的维护技术

5.1 局部养护

假如面层的病害面积相对小，分布零散，可以采用局部维修养护的方法，将路面使用功能改善、恢复。

第一，沥青路面局部裂缝维修养护。当前新建公路基本不会出现裂缝等病害，但是一些经过长时间运营的公路常常会发生不同程度裂缝病害，最为常见的是网状裂缝。公路对沥青路面的要求很高，所以需要严格按照高标准维修养护裂缝问题。如果横向裂缝是不超过5mm宽度的小裂缝，那么可以用热沥青灌注改善。如果是超过5mm宽度的裂缝就需要先开槽处理然后填充振捣密实沥青物料;假如发现有缝隙，可使用乳化沥青稀浆封层手法实施修补;如果网状裂缝是因为基层强度不足造成的，那么需要局部铣刨、拉毛，用新沥青封层改善基层强度。

第二，沥青路面车辙病害维修养护。首先工作人员要对车辙问题出现的原因进行分析，明确车辙原因类型。如果是磨损类车辙，那么可以先将面层铣刨干净然后重新铺设。如果是沥青混合料级配问题那么需要调整原材料重新铺设。如果基层强度不足那么需要重新做好基层处理，然后重新铺设面层。如果是沥青混合料强度不足、老化等问题造成的车辙，那么需要先将不达标的面层铣刨掉然后用SMA等沥青混合料重新处理[6]。

5.2 沉陷修补技术

路面凹陷主要是由于路基发生了不均匀沉降，并且凹陷到一定程度后不再发生变化，修补部分路面。如果路面损坏程度不大，裂缝较少，可以用沥青直接铺设在凹陷部分，保证填满压平。如果是严重的损坏，已经形成了坑槽、存在松动的沥青混合物，需要按照坑槽修复的方式进行处理。如果沉陷問题发生的原因为路基结构遭到破坏，就需要处理好基层然后修补面层。在施工中，要注意挖出干净部分沥青面层然后填补新沥青材料，在填补过程中要保证材料具有良好的稳定性和透水性。

5.3 路面松散修补技术

如果公路沥青路面铺设是在温度较低的天气下完成的，就十分容易发生路面松散的问题，此外，有的沥青路面经过长期使用发生了老化现象，也会发生松散的问题，此时工作人员可以先收集起来松散的材料，在温度上升后清扫干净路面，用沥青喷洒均匀，然后用干燥的石屑铺洒在表面，用轻型压路机将这些材料压实。

6 结语

通过采取有效的预防措施，防止沥青路面的早期损坏进一步发展，避免沥青层的早期损坏。路面早期损坏措施仍存在一些问题，如不重视道路养护，且不及时养护等。在工程施工的过程中，必须有针对性地进行相关的预防与改善，构建科学的质量保证机制，对作业的操作工序，实施严格的把关，才可以切实降低沥青面层早期病害的出现，进而提升沥青道路面层的作业标准。

参考文献

[1] 刘建春.道桥施工中路面病害及维修技术的有效运用探微[J].四川水泥，2021（7）：288–289.

[2] 余建军.公路沥青路面的病害成因及其防治养护措施分析[J].工程建设与设计，2021（12）：85，86，106.

[3] 赵霞.沥青路面常见病害及养护措施分析[J].黑龙江交通科技，2021，44（5）：51-52.

[4] 赵成毅.沥青路面车辙病害处治技术[J].交通世界，2021（11）：24–25.

[5] 郑涛辉.沥青路面车辙病害形成机理及防治措施探讨[J].公路交通科技：应用技术版，2020，16（11）：185–187.

[6] 谢秋盛，吴齐正.高速公路沥青路面早期破坏防治技术研究[J].交通标准化，2021（10）：85-88.

作者简介：段文佳（1986—），男，本科，一级建造师，研究方向为公路工程。