沥青混凝土路面破坏形式及防治措施分析

【摘要】随着沥青混凝土路面的不断发展和应用，当前面临着维修养护及从新建高速公路出发，防治沥青混凝土路面病害等问题。通过对其病害类型和形成原因分析，并针对性提出防治措施，能够在路面设计、施工和维修养护等过程中都能够起到一定参考作用。

【关键字】道路工程、沥青混凝土、病害防治、分类

0 引言

近20年，随着高速公路建设的迅猛发展，对高级路面的需求也日益增加，其中作为高级路面的代表，沥青混凝土路面得到了迅猛发展。国内外的专家学者对沥青混凝土路面的一些性能和指标进行了大量的研究。但是，随着沥青混凝土路面建设的推进和广泛使用，使得早期沥青混凝土路面已造成了大量损坏，需要对破坏的沥青混凝土路面进行养护和翻新。因此，需要对沥青混凝土路面的破坏形式和应对措施进行分析。

1 沥青面层破坏形式及成因分析

沥青混凝土路面的破坏形式很多，主要包括：裂缝、水损坏、坑槽和车辙、泛油和推挤、路面沉陷等。

1.1 裂缝

沥青路面的裂缝破坏形式主要表现为三类，即横向裂缝、纵向裂缝和网裂。

（1）横向裂缝病害：引起横向裂缝的主要原因一是沥青层温缩和干缩；二是路基压实不足。且横向裂缝主要分为荷载引起和非荷载作用引起两类，而荷载性裂缝一般是由于设计不合理和施工粗糙造成的，或者由于长期重载交通引起的疲劳性不可恢复性损伤，随着时间推移逐渐发育成为横向裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式温缩性裂缝和基层反射性裂缝，研究表明，常规的小型横向、发育较浅的裂缝允许存在的，一般认为对路面结构不会形成太大损伤。

（2）纵向裂缝病害：造成纵向开裂的主要原因一是路基压实不均匀，引起路面纵向呈不均匀沉降，二是沥青面层在摊铺过程中，在接头处未按照规范处置，造成接缝剥落开裂，特别是在行车荷载作用下容易产生纵向开裂。

（3）网裂和反射裂缝：网裂一般是在路基薄弱，特别是发生局部沉降的区域，由于交通荷载的瞬时作用形成纵横交错的网纹；反射裂缝则是在路面基层受损，由下面层逐渐反射到上面层的由下而上的沥青面层破坏形式，且面层裂缝形式与基层裂缝形式基本相同，该种裂缝主要是存在于柔性路面。

水损坏一般是早期损坏中常出现的沥青路面损坏类型，主要是由于路面及面层结构中的积水进入结构层出现的早期损坏现象，其破坏力较大。由于水一般是进入路表层后滞留在面层下部及交界处，由于长期的疲劳荷载作用，使得各沥青层之间逐渐失去粘结能力直至剥落，并使病害逐渐向上发育，在荷载反复产生网裂和形变。

在雨季，特别是降雨或路面有明显积水的时候，行车道上的明显网裂在反复荷载冲击下会扩大，周边材料与车轮低压空蚀作用形成空洞。这样就加大了水与路面结构的接触面积，周而复始，如不进行及时养护维修，则会形成局部损坏。

1.3 车辙和坑槽

车辙包括磨损性损伤、结构性损伤及流动性损伤，主要是由于荷载集中疲劳损坏，在沥青面层及以下基层发生永久形变，在行车道形成较宽的凹形辙性，特别是在重载交通车道，容易发生此类损伤。

坑槽一般是由于压实度、面层厚度不足等造成的。而造成压实度不足主要是摊铺时沥青混合料温度太高造成沥青老化，丧失粘结能力，无法在压实过程中达到规范压实度，在荷载作用下发生脆性断裂，从而形成坑槽；而温度过低则会造成压实不均匀，在荷载作用下呈现应力不均衡性断裂，从而出现坑槽。厚度不足通常会加强低压空蚀作用，从而形成坑槽损坏。

1.4 泛油和推移

形成泛油损伤的因素主要由两个：一是由于在沥青混合料设计时击实功不足，会造成击实密度小于施工时沥青混合料密度，则会增加沥青用量；二是由于施工管理不善，在施工过程中对设计配合比私自篡改或沥青拌合不均匀等，都会造成沥青用量过多等现象；总之，无论是何种原因造成的泛油现象，归根都是由于沥青用量过多引起的。当出现泛油现象时，会降低路面摩擦系数，造成行车安全隐患。

推移损害产生的主要原因有：一、在面层摊铺前，为彻底清理基层表面使得透层油不能均匀布撒，造成基层与面层之间粘结力下降；二、在建设运营初期，交通开放过早，特别是重载交通作用，会使得面层与基层之间产生初期应力损伤，尤其是在接缝处产生断层推移，伴随累积荷载的增加，则造成严重裂缝。三、由于基层本身不平整，尤其在面层――基层不平整耦合部位，或利用面层调平基层不平整等，都会造成不平整部位在累积荷载作用下发生质变，最终形成波浪形推移。

1.5 路面沉陷

路面沉陷通常是由于路基沉陷引起的，特别是软土路基部位，由于沥青混凝土路面是柔性路面，具有一定的抗形变能力，在不超过其弹性形变的范围内，不会出现裂缝，而是伴随路基整体变形。

沥青面层是直接承受汽车荷载的，且与大气接触，所以应具有一定的抗压、抗温变、抗滑、耐久、耐水及平整性等特点，因此，路面沉陷因主要防治路基沉陷变形。

2 沥青混凝土路面处置措施

2.1 裂缝防治措施

裂缝的防治应考虑其形成原因，分为横向裂缝防治、纵向裂缝和网裂进行防治。在对路基施工过程严格控制压实度是防治反射裂缝的关键，采用优质沥青和良好的配合比设计是防治温缩裂缝的核心，而对裂缝进行灌缝处理更是裂缝防治的重要步骤。纵向裂缝防治措施：采用单幅一次摊铺以确保纵向接缝处置良好，做好各摊铺幅之间的接缝，保证搭接15m以上，在路基处理过程中保证足够压实度。网裂防治措施：应注意在摊铺前对下承层做清洁处理，及时处理软弱层，保证面层压实度及路面排水顺畅等。

2.2 水损坏防治措施

水损坏主要是由于路面水及结构内部水对面层和基层结构进行破坏。因此，防治措施应保证路面积水和道路内部积水能够顺畅排除到路基范围之外，因此在上基层加铺沥青封层能够有效阻止积水下渗；在超高路段设置集水设施，能够有效排除路表积水；做好路肩和中央分隔带排水，是防治水损坏的重要途径；提高沥青混合料的水稳性和个沥青层之间的粘结能力是水损坏防治的关键。

2.3 车辙和坑槽防治措施

根据车辙和坑槽形成原因，提出以下几点防治措施：一、选择与交通特点匹配的铺筑材料，即采用具有较好的粘结性能和憎水性材料；二、采用良好配合比及新型抗压、抗蚀材料，即采用提高沥青高温抗车辙良好的沥青混合料；三、在混合料配合比设计过程中加入矿质纤维，加强混合料粘结力。

2.4 泛油和推移防治措施

泛油和推挤都是由于沥青用量过多造成的，因此在防治过程中应该注意良好的配合比设计，防止由于各种原因造成的沥青过量使用，应特别注意路面形成造成，控制交通开放时间及限制重载交通通行，同时应加强路面结构合理性设计，力争从源头控制质量。

2.5 沉陷防治措施

路面沉陷主要是由于路基沉陷和路面软化造成的。因此其防治措施主要是加强路基基础处置和路面材料配合比的设计。

3 结语

沥青路面的损坏类型很多，通过对其病害类型和形成原因分析，并正对性提出防治措施，能够在路面设计、施工和维修养护等过程中都能够起到理论指导作用。