浅析沥青道路路面病害原因|沥青路面病害处治方法

~ 沥青路面的病害处理与修补养护
1、材料方面
沥青面层低温收缩是导致沥青路面开裂的主要因素。在选材方面，宜采用低温劲度小、延展度大、温度反映迟钝、含蜡量低的优质沥青原料，按工程要求选择级配优良的矿料，不断优化青混合料配合比，尽量减少沥青用量，以提高沥青混合料的使用性能，从而有效防止沥青路面开裂。
2、设计方面
在前期设计阶段，先认真勘察地形地貌，结合现场施工条件不断优化施工设计。适当加固软弱地基，以免路面发生不均匀沉降;按设计要求选择合适的路基填料，以提高路基强度及其稳定性：宜采用半刚性材料作基层材料;选用优质沥青做沥青面层;在稳定性达到设计要求的前提下，宣采用针入度稍大的沥青作沥青面层。
3、灌缝修补方式
裂缝修补是一种局部处理方法，主要是为了防止雨水或杂质进入裂缝内，具体的操作是进行裂缝清理并放置填缝料，在时间上一般只能维持几年，时间年限一到就必须重新进行修补。然而，这样的修复对延长路面的寿命却是十分有效的。
一般分为以下两种方法：
①清缝并灌缝。这是裂缝处理通用的方法。清缝并灌缝主要是使用热空气喷枪或压缩空气将裂缝中的碎屑吹出，然后灌入热沥青或乳化沥青进行封填。
②扩缝并灌缝。横、纵裂缝的处理宜采用这种方法。扩缝并灌缝主要是使用路面锯或开槽机在原有裂缝上设置填缝槽 ，然后放置填缝料或者灌缝进行封填，可采用冷灌缝和热灌缝的工艺进行处理，冷补灌缝胶可以灌注沥青路面及混凝土道面的裂缝，无需加热开槽成本更低廉、操作更方便。

4、超薄微封层养护方式
佰思特超薄微封层(含砂雾封层)就是利用专用雾封层洒布车或专业喷洒设备将具有良好渗透性的雾封层材料和金刚砂、石英砂、玄武岩同时喷洒在沥青路面面层上的一层具有高渗透性、防水封闭、保护路面功能的工艺。其能最大程度地减轻路面的水损坏、紫外线、自然条件下造成的不利影响。石英砂及玄武岩作为骨料可以增大路面的粗糙程度，起到提高路面摩擦系数、保证行车安全的作用，同时能加大沥青路面集料间的粘结力，由此达到延长路面使用寿命和节约养护资金的目的。超薄微封层(含砂雾封层)适用于表面产生渗水、贫油、细微裂缝等病害及老化严重的沥青路面养护，表层封水封住了沥青路面的病害就能有效控制。超薄微封层是预防性养护工艺，防止病害进一步扩展，延长道面使用寿命的目的。
5、沥青冷补料修补方式
高性能改性沥青冷补料的组成包括沥青与集料、隔离剂及冷补添加剂。集料一般使用碱性或中性集料，使用酸性集料时可适当添加抗剥落剂。集料应当具有足够的强度、在重荷载下抗推挤、抗车辙的能力，并与沥青具有良好的粘结性能。高性能冷补料的初期强度主要由骨料嵌挤形成，随着冷补料中隔离剂的逐渐挥发，沥青粘度不断增大，最终骨料的嵌挤力与结合料粘结力共同形成强度。因此需要足够的空隙率以保证隔离剂的挥发，所以冷补料的级配采用骨架空隙型结构。隔离剂是用于降低沥青的粘度，一般采用柴油，要求对石油沥青具有较大的溶解能力，适当的挥发性，并且对周围环境及生物无害。高性能冷补料添加剂是一种改性剂，成份为树脂类高分子化合物，其作用在于使沥青改性，提高稀释沥青与集料的粘附性能，水稳定性，帮助形成早期强度。

　　中图分类号：U416.217 文献标识码：A　　一、前言　　近几年来，泌阳县的公路事业得到了突飞猛进的发展，形成了以120公里的高速公路、216公里的干线公路为骨干，2千多公里县乡公路为脉络的公路网络，极大的提高了县域经济的快速发展，树立了泌阳县对外开放的良好形象。但是，由于道路的建设大多采用半刚性基层沥青混凝土路面，抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差等缺点，随着道路运输量的增加和超限超载车辆的增多，加上由于受到温度、湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，出现了多种沥青路面病害，裂缝是沥青路面常见常见的病害，对道路的危害极大，特别在冬季和春季，在雨雪水渗入，在行人、车辆荷载的作用下，一条条沥青面层发生断裂，面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以裂缝为中心的下陷形变同时引起裂缝两侧产生新裂缝使得路面病害越发严重。因此，为了提高路面质量，减少路面病害，必须加强对沥青路面早期裂缝的认识及防治工作。作为从事公路工程工作的一员，通过近10年的工作实践，在此对沥青路面的早期病害成因进行粗浅的探讨。
　　二、常见的沥青路面病害形式
　　沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。经总结分析，主要有以下几种常见病害。
　　1.横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝，裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩，逐渐发展而贯通全路幅。产生横向裂缝的主要原因有：
　　（1）材料收缩引起横向裂缝。
　　（2）沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。
　　（3）差异沉降引起的横向裂缝。
　　2.纵向裂缝是与路面中线大致平行的的裂缝。纵向裂缝一般有两种：一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形，这种裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大；另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状，裂缝两端未延伸到路堤边缘。纵向裂缝一般是由于
　　（1）地基原因。有些路段处于丘陵低洼处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。
　　（2）路基施工原因。如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够，都会造成纵向裂缝。
　　（3）水的渗透破坏。路表、边坡等渗水使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝。
　　3.网状裂缝是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。产生网裂的主要原因有:
　　（1）由于路面的整体强度不足
　　（2）路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差。
　　（3）由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏。
　　4.车辙是路面表面沿轮迹的纵向凹陷。沥青路面上的车辙，除了影响行车舒适性外，还对交通安全又直接影响。车辙产生的主要原因有：
　　（1）沥青混合料油石比过大；
　　（2）表面磨损过度：
　　（3）雨水侵入沥青混凝土内部；
　　（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
　　5.松散是集料和沥青逐渐脱开并散失。松散可出现在整个路面表面，但由于行车的作用，一般轮迹带处比较严重。产生松散的主要原因有：
　　（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；
　　（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；
　　（3）随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；
　　（4）机械损害或油污染。
　　三、沥青路面早期破坏因素及分析
　　1.沥青路面材料方面的原因
　　(1) 沥青路面材料的优劣与沥青路面的好坏有密切的关系，直接影响到沥青路面的使用性能。沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要原因。在长期的实践经验中，选用高粘度、低稠度的沥青，能延迟温度裂缝的产生；在施工中必须对沥青进行严格检测，控制好各项指标，配制出性能优良的沥青混合料，可有效减少裂缝。
　　(2)矿料
　　有一个重要环节长期被忽视，矿料的生产和加工，矿料质量的好坏直接影响到沥青混合料的强度，是沥青路面早期破损的主要影响因素。制备沥青混合料集料所用的石料不仅要符合压碎值、磨耗值等技术指标要求，还要重点考虑石料与沥青的粘附性，碱性石料通常作为首选石料被优先考虑采用，碎石的压碎值吸水率及酸碱性在施工中必须按规范要求的方法与频率作好检验，禁止使用不合格石料。通过对县乡公路及部分省道沥青路面破坏原因的调查分析，石料质量不合格（风化石多、吸水率偏大等）约占8.5%。另外，就是石料的筛分问题，因为矿料很细，筛分时很不易通过筛孔，尤其是不太干燥的矿粉，筛分难度更大，常会出现筛分偏粗的现象，造成实际矿粉偏多。同时，还应注意细骨料中0.075mm以下的成分问题，因为在烘干过程中，这部分实际上已经较多地被吸尘设备排出，因此配合比设计中应予扣除，再者，配比设计中亦应将超粒料剔除。这些问题在施工中注意不够将会造成混合料强度不足。
　　2.路面设计方面的原因
　　主要表现为面层结构设计不合理或厚度不足，路面强度无法满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，致使路面强度不足，满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要，以致沥青路面产生裂缝。要特别注意加固地基，防止因地基软弱而出现不均匀沉降，宜选用粒径较小、空隙也小的密级配混合料，尽量采用小粒径沥青混合土做地基，以提高沥青路面面层的防渗性。沥青路面结构渗水会造成路面早期出现龟裂、破碎等现象。其中面层结构采用的是开级配或半开级配型时，由于空隙较大，其面层结构始终处于渗水状态，为此必须在沥青面层下设下封层，防止雨水渗入。从本人多年从事公路工程经验看，大凡早期病害多的路面及项目，多是违反了上述沥青面层设计原则，这一点对于县乡公路建设的指导意义尤为现实而深远。
　　综上所述，引起沥青路面早期破坏的因素贯穿着设计、施工养护、管理全过程，本文仅是自己一点粗浅的看法，希望能今后在施工过程中能起到一点点作用。

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