瀝青路面病害成因分析及養護

瀝青路面病害成因分析及養護1、前言

隨著經濟的快速進展，大路建設事業取得了顯著的進步，大路建設里程的提高，應用了大量的瀝青混凝土。瀝青混凝土的病害發生嚴峻影響到了大路的質量和使用壽命，需要我們實行相應措施進行解決。

2、路面病害的種類

玉遠大路是玉溪至元江的一段大路，全長112公里，是云南省內的重要大路，病害產生的破壞狀況和緣由也各不相同。

2.1、變形類

變形類的典范是車轍。車轍是在行車荷載壓力的重復作用下，路面產生永久性行車輪跡，并積累形成的縱向帶狀凹槽，深度1.5cm以上。車轍不但影響路面美觀和平整度，而且，當車轍達到肯定深度導致轍槽內積水，在濕滑狀態下則極易發生汽車側滑的交通事故。產生車轍的緣由主要有兩個，一是由于設計不合理，二是車輛嚴峻超載導致。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。

2.2、裂縫類

裂縫按外形分為：縱向裂縫，橫向裂縫和龜裂。裂縫一般是路面通車后3年到5年后發生的，嚴峻的局部性裂縫將導致結構性的破壞。縱向裂縫一般是由于地表水進入路基，而使基層軟化，路面的承載力量相應降低，路面開裂的現象。由于地基和填土在密度和質地的不勻稱性，且在水侵入的作用下，瀝青路面不行避開的產生縱向裂縫。橫向裂縫主要是由于：瀝青在鋪筑過程中沒有達到適合本地區氣候條件和使用要求的標準，在低溫條件下，其抗變形力量就會很差，致使瀝青面層在低溫下產生收縮開裂；當瀝青路面面層厚度不足，在行車載荷壓力的作用下也會產生橫向裂縫。龜裂是指由于路面壓實度不夠，路基下沉而造成路面產生的小網格式的網狀裂縫。

2.3、松散類

瀝青路面的松散是指路面結合料失去粘結力，集料松動，且面積在0.1m2以上。路面松散是直接影響行車安全的路面病害，松散可能消失在局部區域，也可能消失在整個路面；一般在輪跡帶松散現象比較嚴峻。

3、路面病害的產生緣由

通過對在建道路與運營道路的長期檢測，我們發覺瀝青路面病害產生的主要有設計、施工、養護、環境等4大類緣由:

3.1、設計方面

首先是現行設計標準存在肯定的局限性。規定了道路設計的最低限度應采納指標，對高于設計速度所對應的指標沒有加以限制，導致線形設計要素與實際行車速度不相符、線形均衡性連續性差、線形要素之間組合設計不合理、設計車速與實際運行車速存在差異等問題。

如大路下山段，各項指標均符合設計、標準要求，雖有相應提示、警示標志，但駕駛員從山南高速進入出山陡坡急彎段后，突然制動，發生事故的幾率大幅增加。其次，由于勘測不到位或者未考慮到周邊地形地貌。沒有更具體的勘測資料，施工時開挖坡腳，導致山體滑坡，如銅黃一級大路王家河段、蒿莊梁隧道下行線進洞口等處，施工過程中破壞古滑坡體坡腳，山體滑坡，治理的代價較高。

再次，盲目推廣不成熟的設計理念。如某高速大路，上面層采納AC－16II型瀝青混凝土，中面層采納AC－16I型瀝青混凝土，旨在提高路面抗滑性能，成為該省第一條限速120km/h的高速大路，惋惜在通車一個月后路面消失早期水損壞。除此之外，沒有過多的考慮大路的其他功能，導致通車后問題不斷的事例也屢見不鮮。

3.2、施工方面

（1）原材料

原材料選用:要想得到合格的工程，必需選用合格的原材料。對于瀝青要留意粘稠度、延度、感溫性、含蠟量、老化程度等指標;對于集料要留意集料

的強度、棱角性等指標。

（2）施工工藝

大路工程質量的掌握是構成大路的結構物、構筑物，在行車荷載及非正常環境因素影響下，具有預期的反應(功能);質量掌握的關鍵環節是原材料質量、標準試驗(協作比設計)、施工工藝。施工工藝的先進合理是直接影響工程質量、進度的關鍵因素，施工工藝的合理牢靠也直接影響到工程施工安全。

首先要全面正確地分析工程特征、技術關鍵及環境條件等資料，明確質量目標、驗收標準、掌握的重點和難點。其次要制定合理有效的有針對性的施工技術方案和組織方案，前者包括施工工藝、施工方法，后者包括施工區段劃分、施工流向及勞動組織等。下來要合理選用施工機械設備和施工臨時設施，合理布置施工總平面圖和各階段施工平面圖。最終還編制工程所采納的新材料、新技術、新工藝的專項技術方案和質量管理方案。任一個環節出了問題，都會導致工程質量隱患，隨后各類病害也就會漸漸顯露。如瀝青混合料運輸時的集料離析與溫度離析，導致路面壓實不均，離析處簡單發生早期水損害。

3.3、后期養護

道路的養護，一是要預防道路及其沿線設施產生病害，一是要準時修復消失的病害與設施損壞。即主動養護與被動養護。現階段普遍采納微表處與超薄磨耗層等預防性養護技術，對使用肯定年限的承載力良好的道路，在處置完點病害后加以鋪筑，能夠有效的延長道路大中修年限。當然我們也有由于養護不準時造成損失的先例:某山區高速大路，橋下排水溝漫排水，影響到當地村民進出的小路，村民一鍬土轉變了流水方向，長時間浸泡橋臺，橋面消失裂縫，養護人員發覺時，已經造成了不小的經濟損失。

3.4、環境方面

道路是處在自然環境下供車輛安全行駛的，環境溫度對道路使用性能也有著直接的影響，如道路所處地區的最高溫度、最低溫度、降溫速率、低溫持續時間、循環次數等因素會造成路面病害的產生。另外交通荷載影響也對道路使用性能有著直接的影響，如大的交通量、車輛急速制動、重載車輛等。還有我們不情愿遇到的突發大事，也對道路使用性能有著直接的影響，如地質災難、極端天氣、突發交通事故等。

3.5水破壞

所謂水破壞即地表水透入或地下水侵入路面結構層后造成路面早期破壞的現象，它是普洱總段瀝青路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害，最直觀最常見的為山區越嶺線下坡車道由于剎車淋水的影響，瀝青路面修復率明顯多于上坡車道。水破壞的主要破壞形式有：網裂、坑槽、唧漿、轍槽等。水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土協作比掌握不嚴、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。山區越嶺線縱坡大為了獲得較大的路面表面粗糙度而采納半開式瀝青路面表面層時，產生的水破壞尤為嚴峻。

由于水滲入表面層后滯留在表面層的下部和下層的交界面上，因此在長期行車荷載作用下，瀝青膜開頭從面層的底部剝落并漸漸向上擴展，隨著下部大量碎石上的瀝青剝落，瀝青混凝土也就失去了強度從而產生網裂和形變。

當水透入瀝青面層并滯留在半剛性基層頂面時，在大量高速行駛車輛的荷載作用下，自由水產生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料形成灰漿，灰漿又被行車壓唧，通過各種外形不一的裂縫（縱、橫、斜裂縫及網裂）到路表面形成唧漿。在灰漿數量大的狀況下，可能很快形成更為嚴峻的裂縫，在數量小的狀況下，可使路面形成網裂或形變。某處一旦有灰漿唧出，該處很快就會產生網裂和形變，隨后的降水就更簡單透入，并形成惡性循環，最終導致路面嚴峻破壞。

4、瀝青混凝土路面病害的處治

4.1同步碎石封層

4.1.1概述

同步碎石封層是用同步碎石封層車將碎石和粘接劑（熱瀝青、改性瀝青、乳化瀝青）同步撒鋪在路面上，通過碾壓（膠輪壓路機、光輪壓路機）形成瀝青碎石磨耗層。此項技術主要作為瀝青路面表處層使用，可延長瀝青路面的使用周期。由于同步碎石封層將碎石撒鋪與瀝青灑布同時完成，使瀝青勻稱裹覆碎石顆粒，鋪撒勻稱，使碎石與瀝青形成較好的粘接。因此，瀝青碎石同步封層具有以下特點：能增加路面抗裂性，治愈路面龜網裂，削減路面反射裂縫，提高路面防滲水性能，還具有高度的耐磨性、抗滑性，而且同步碎石封層施工工藝簡潔，施工進度快，可準時快速開放交通，耗能低，節省成本，具有良好的應用前景。

4.1.2施工預備工作

(1)原路面的修補處治

由于碎石同步封層車是碎石和瀝青同步無余鋪撒，沒有對原路面進行找平的功能，雙層類型的表處層厚度僅為1.6～2.0㎝，所以碎石同步封層只能處理瀝青路面早期破壞。施工前應對原路面進行仔細處理，采納層鋪法對車轍、坑槽、平整度和橫坡、超高不適路段進行調型處理，軟基路段先采納手擺塊石或水泥穩定碎石處理基層，再用層鋪法修補平整，鏟平擁包，對較寬型裂縫先進行填充，然后用熱瀝青灌補，為實施同步碎石封層打下良好的基礎。

(2)施工要素的確定及施工材料、機械設備的預備

為保證同步碎石封層的施工質量及效果，瀝青選用了90號瀝青，瀝青出廠溫度掌握在160～180℃，達到施工現場鋪筑時噴灑熱瀝青的溫度掌握在160～170℃；碎石選用聯破石灰石，且第一層碎石粒徑規格為1～20㎜，其次層碎石粒徑規格為5～10㎜；為了能更好地協作同步碎石封層車施工作業，選擇50裝載機一臺，10T光輪壓路機一臺，20T膠輪壓路機一臺，吹風機兩臺作為幫助施工機械。

4.1.3施工工藝

（1）先進行試驗路段施工，并依據試驗效果對各種作業參數進行調整，并最終確定數據后再進行施工作業。

（2）一層施工工藝：同步碎石車行駛至施工起點后，補料車、10T光輪壓路機、20T膠輪壓路機緊跟其后，人工協作。起動同步碎石封層車同步噴灑熱瀝青和10～14㎜的石料，鋪筑時技術人員緊跟其后，用對講機向操作手反饋鋪筑效果，掌握車輛行駛速度，對蓋料不勻稱及遺漏部分馬上進行人工補蓋。完成后，馬上用10T光輪壓路機碾壓2遍，然后20T膠輪壓路機跟進碾壓4～6遍，成型后即可開放交通，放行后車輛時速掌握在40㎞/h以下，并請駕駛員關閉剎車淋水。

（3）兩層施工工藝：在鋪筑壓實成型的第一層上同步噴灑熱瀝青和2～4㎜的石料，碾壓時應留意，先用20T膠輪壓路機碾壓4～6遍，再用10T光輪壓路機碾壓2遍，碾壓成型后開放交通。

4.2病害治理

4.2.1、裂縫的處治

鑒于裂縫是道路路面比較常消失的病害，在對其進行維護時，需要賜予更多的關注與重視。對于細裂縫(2～5mm)可用乳化瀝青或新型灌注材料（密封膠）進行灌縫處理；對于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進行灌縫處理；灌縫前，必需清除縫內、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內干燥，灌縫后，表面應灑布粗砂或(3～5)mm的石屑；如大面積消失粗裂縫的路段，可采納銑刨重鋪的方案，銑刨時要諑層進行，銑刨到無裂縫為止，若基底有裂縫，則需對基底裂縫進行處理。對于因基層強度不足、地基沉降而引起的裂縫，需對基層進行換填徹底處理到位后攤鋪面層。

4.2.2、泛油的處治

對于泛油來說，處理與維護相對簡潔，比如對于路標泛油而仍有石子外露的路段，可以不作特別處理對于那些泛油路段較多，肯定程度上影響行車安全的，需要對路面進行銑刨后重新鋪設。而對于因施工質量緣由而引起的道路泛油，則應實行有效方法加以處治，除此之外，應在協作比設計階段必需嚴格根據試驗規程進行最佳油石比的選定；在施工過程中嚴格根據工程師批準的生產協作比進行施工。

4.2.3、車轍和推移的維護

車轍和推移問題對道路交通的安全行駛影響較大。在對其進行維護的過程中，需要特殊留意以下幾點：如當車轍和推移的長度在30m以下的，行車時會有小幅度的搖擺的，我們可以通過路面烘烤、新料的添加壓實等手段進行解決，對于長度超過30m，行車時有較明顯搖擺的，可以實行刨開路面中上面層的方法，然后再對路面進行重新鋪設。除此之外，對于因基層施工質量而導致車轍、推移現象的，在對路面進行重新鋪設之前，還需首先處理好脆弱基層。

4.2.4、坑