沥青路面病害的成因与防治技术

王浩东

摘 要：随着经济的高速发展，各行各业对于运输的需求量剧增，对于公路建设的质量要求日益提高。目前，公路路面主要以沥青路面为主，沥青路面具有路面平整、无接缝、耐磨、施工期短、养护维修简便等优点。但是沥青材料受温度影响较大，夏季比较容易出现软化的情况，冬季又会因温度降低出现脆裂；另外，沥青材料的耐水性较差，平整度的持久性也不理想，不仅容易形成水损坏，还易出现起伏不平的路段和车辙，导致路面的使用寿命变短。为保证沥青路面的质量，使其经久耐用，必须从源头找到导致上述病害的因素，从原料、设计、施工、监理多个环节入手，按照相关规范和标准严格把控，保证沥青路面的质量。

关键词：沥青路面；病害成因；防治技术

中图分类号：U418.6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）15-0147-02

Abstract： With the rapid development of economy， the demand for transportation in various industries has increased dramatically， and the quality requirements for highway construction have been increasing day by day. At present， the main road surface is asphalt pavement， asphalt pavement has the advantages of smooth pavement， no joint， wear resistance， short construction period， easy maintenance and so on. However， bituminous materials are affected by temperature more easily in summer， and embrittlement occurs in winter because of the decrease of temperature. In addition， the water resistance of asphalt materials is poor， and the durability of smoothness is not ideal. It is not only easy to form water damage， but also prone to rutting and rutting， resulting in shorter service life of road surface. In order to ensure the quality of asphalt pavement and make it durable， it is necessary to find out the causes of the above diseases from the source， start with raw materials， design， construction and supervision， and strictly control them according to the relevant codes and standards， so as to ensure the quality of asphalt pavement.

Keywords： asphalt pavement； cause of diseases； prevention and cure

1 瀝青路面病害的类型及成因

1.1 裂缝

（1）荷载型裂缝。首先应该明确，荷载型裂缝和结构性裂缝并不是同一个概念，结构裂缝指影响结构构件的裂缝，如干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝、塑性收缩裂缝等，荷载裂缝指由于荷载变化产生的裂缝。荷载型裂缝主要是由于行车荷载引起的。沥青路面的底层是半刚性的，其抗拉强度是固定的，当因为车轮的荷载作用所产生的拉应力大于底层抗拉强度时，底层必然会出现开缝现象。日积月累，底层的裂缝日益扩大延伸达路面表面，使沥青层面出现裂缝。要想避免这类病害的出现，应从初级设计阶段入手，结合日后该路段的行车数量核算基底层所需要承受的拉应力，对路面的厚度做出科学合理的预估。同时，还要综合考虑该路面投入使用后的时间，对路面强度和路面回弹的情况进行合理预设。（2）非荷载型裂缝。沥青路面的非荷载裂缝主要是指因温度造成的裂缝。沥青材料受温度的影响是比较大的。气温大幅度降低时，沥青材料就会收缩，收缩的强度超过沥青混合料的抗拉强度，沥青层面就会裂开。这种裂缝一般是横向的，称为低温收缩裂缝，易发生在冬季。另外，很多地区的昼夜温差非常大，沥青混合料的拉伸力会随着温度的反复发生变化，进而导致温度应力疲劳，最终使得沥青路面出现裂缝。这类裂缝主要是由于温度应力疲劳导致的，因此将此类裂缝称为温度疲劳裂缝。

1.2 车撤

车辙是另一种主要的路面病害，其表现形式多为路表面沿轮迹方向的纵向凹陷。导致出现车辙的因素是多方面的，沥青混合料的质量、自然环境、交通条件、施工等都会对路面车辙产生影响。沥青混合料具有一定的流动性，在较高的温度下被车轮多次碾压自然就会产生流动。当行车量、轴载、轮胎压力综合作用于路面，并超过路面的抗压能力时，车辙就会产生。如果路面施工中，对于油的用量、沥青的浓稠度以及矿料配比没有达到相关要求，该路段的车辙损害就会更加严重。

1.3 水损害

（1）如果路面积水没有及时处理、排除，将会在道路表面形成一层水膜，使过往车辆轮胎打滑，严重影响车辆的运营和安全。如果车辆行驶速度比较快，在车尾可能会形成水雾，使能见度降低，影响后面车辆驾驶员的视线，极有可能引起交通事故。（2）路面的另一种水损害，即地面水的下渗。下渗的地面水如果未能及时排出，就会沉积在路面基底层的空隙，进而渗入沥青混合料的内部，造成路面底基层的软化，使路面表面出现裂缝、变形等问题。

沥青路面之所以会产生水害损，主要有以下几方面的原因：（1）设计原因。对于需要铺设沥青的路面的结构层进行设计组合时，没有综合考虑多方面的因素，往往组合得不合理，在厚度的把握方面也有所偏差；很多设计人员缺乏经验，并且没有对相关路段实地考察，单纯地按照设计规范配比沥青混凝土，不符合实际需求；路基排水系统和路面结构层排水系统的设计不完善，致使路面积水现象严重；不重视中央分隔带的排水功能，往往会忽略相关设计等。（2）施工原因。沥青路面的施工涉及诸多方面，如选用沥青的矿料质量、沥青混凝土在施工中的配比、油的使用量、碾压路面时温度的控制等等，这些都需要严格把控，在保证平整度的同时，也要注重密实度，只有这样才能保证实际施工能达到预期效果。另外，实际施工过程中，施工单位为了缩短工期，往往对于排水设施的施工不重视，很多排水设施形同虚设，根本不能够有效地排水、隔水，致使路面投入使用不久，就出现水损害问题。

2 沥青路面病害的防治技术

2.1 沥青路面裂缝的防治技术

（1）主要组成材料方面。沥青材料是沥青混合料中最主要的组成部分。通过对近年来沥青路面病害成因的分析与研究，路用沥青的质量不过关成为其病害产生的主要原因之一。大量事实表明，沥青的稠度是抗车辙能力的关键性影响因素之一，同样的外部环境（温度、湿度等）和车辆加载速率下，沥青的粘度越高，抗车辙能力越强。另外，沥青的类型也很重要，不同类型的沥青对路面开裂的影响不一，总体来说，稠度、温度敏感性都相对较低的沥青是比较理想的类型，能够有效减少或延缓路面的开裂。沥青混合料中另一重要组成部分就是矿料。一般情况下，路面面层结构的质量和体积的大部分都由矿料构成，比例分别高达90%至95%，75至85%。因此，路面性能在很大程度上取决于矿料性质的优劣。（2）施工方面。在沥青路面施工过程中，需要注意的事项比较多，其中最关键的是保证在铺筑沥青面层之前，半刚性基层不产生收缩裂缝。

2.2 沥青路面车辙的防治技术

（1）增强沥青混合料的抗车辙能力。沥青混合料具有一定的粘度和弹性，当温度达到一定高度时，其粘性因素的主导作用开始突出。路面车辙的形成与沥青的粘度有直接关系。基于此，在设计与施工时，应选用粘度较高的沥青，同时掺入各种沥青改性剂。（2）根据以往的经验，树脂或者橡胶能有效改善沥青的感温性，吸油材料也可以改善沥青混合料的流变性，因此在施工中可适当加入以上材料，以保障施工质量。

2.3 沥青路面泛油的防治技术

（1）选定料源后，还要重点检查石料的加工环境，严格按照相关要求和规定检查各出厂石料，必要时可以加强抽检的频率。此项工作需选派工作经验丰富、具有高度责任感的相关人员来完成，并将责任具体化，建议该工作人员常驻石料场。（2）拌和楼的堆料场。对拌和楼的堆料场地要作好防污染、防雨水及堆料场地排水等措施。用汽车运石料、下料时，装载机和推土机要相互配合，逐层均匀推平。（3）选派经验丰富、责任心强的工作人员指挥压路机的碾压工作。该项工作是日后大规模碾压工作的重要参考，必须做到专人专项，确保操作人员能够严格按照试铺确定的方案进行碾压，压路机不能出现多压或少压。

2.4 沥青路面水损害的防治技术

前期设计时，应注重路面排水系统的设计；施工过程中，应该重视对排水设备的维护与保养；一旦发现路面裂缝，迅速清除，尽量使水分不下渗。

3 引进开发新技术、新工艺、新设备，预防沥青路面病害

3.1 改性沥青

改性沥青是一种高科技产品，具有良好的发展。顾名思义，改性沥青即通过添加弹性材料或者热塑性材料来改变沥青的物理性质，使其能达到更高的使用性能，改性沥青已经在很多国家及地区的道路建设中投入使用，事实证明改性沥青确实能对沥青路面病害起到一定的防治作用。

3.2 乳化沥青

与传统沥青相比，乳化沥青能够修复裂缝磨損等路面病害、节约能源、改善施工条件、降低工程造价，并能有效地减少高温时引起的沥青过度老化，以及致癌物的大量挥发。随着我国公路建设的日益发展，乳化沥青被越来越多地应用到基础施工中，取得了良好的效果。

3.3 土工合成材料

土工合成材料主要用于路面裂缝的防治，多以人工合成的聚合物（如塑料、化纤等）为原料，制成各种类型的产品（如土工织物、土工膜、玻纤网等），置于老旧水泥路面的沥青层、沥青路面的底部，对于路面裂缝的防治具有一定作用。

4 结束语

沥青路面病害的防治是一项长期的系统工程。通过上文的分析，我们已经了解了沥青路面病害的几种类型，以及各自的成因。针对各类病害的特点，提出了相应的防治措施。只有全方面重视质量，精益求精，前期设计阶段实地考察，充分调研，施工过程中按照相关行业标准严格监管，这样才是一项优良的建设工程。

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