试述病害沥青路面常见病害与其预防措施设计

摘要：沥青路面因其具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点，而被广泛用于公路的建设。但沥青路面因为种种原因容易产生各种病害，如不及时处理将会影响道路的使用性能。
关键词：沥青路面 ； 病害 ； 预防措施

前言：
沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点，使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化，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，如沥青路面的裂缝、车辙和水损害等。
1．常见沥青路面病害

1.1沥青路面的裂缝

沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

1.2沥青路面的松散

松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有：(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。

1.3沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

1.4沥青路面的冻胀和翻浆

沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素，缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。

1.5沥青路面的沉陷

沉陷是路面变形中最普遍的一种，特点是面积大，涉及的结构层次深，主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是：(1)土质路堑排水不畅，路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降，引起路面局部下沉；(2)路面强度不能适

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应日益增长的交通量，易发生疲劳破坏：(3)路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致，在车辆荷载作用下，路基或基层结构遭破坏而引起沉陷；(4)桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。
2．沥青路面早期病害及原因
2.1 设计方面 ①路面结构设计不合理。②旧路补强段的路面厚度考虑不足。③路面厚度设计问题。④路面原材料选用问题。
2.2 施工方面 ①对透层油或粘层油的作用认识不够，造成各结构层问连续性和粘结性差，为降低工程造价，摊铺面层前基层不撒透层油，或撒布工艺控制不严造成计量不准、油膜不匀、稠度不连续；基层清扫不净，残余浮土、碎石、油污等形成隔离层。②对原材料和沥青混合料配合比控制不严，特别是矿粉和沥青用量不准，使沥青路面早期出现壅包、松散、露骨、坑槽等。③施工机械设备陈旧、不配套，使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。路面基层施工初期曾采用人工拌和，后期主要采用路拌机路拌，平地机和压路机组合摊铺，极易造成水泥等粘结材料拌和不匀、基层顶面泛浆形成光滑的灰浆层或硬壳，从而导致层间粗糙度不足。④铺筑过程中压实度不足，造成面层内部孔隙率较大，粘结力、防水性能下降；拌合厂较远，运输途中混合料热量损失较大，温度不能满足铺筑要求；为保工程进度低温施工。⑤沥青混合料加热温度过高，拌和时沥青被矿料的高温灼焦、沥青老化，使路面强度不足，产生松散、坑槽等病害。
3．沥青路面出现裂缝的预防措施

3.1材料方面

合理确定沥青路面结构，沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青，精选矿料，准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料，控制沥青用量，保证沥青混合料性能优良，均可有效减少裂缝。近年来，试用了外掺物改善沥青路面的使用质量，主要有下列数种：①抗剥落剂，属表面活化剂类型。它的作用是减低沥青与集料间界面张力，使沥青膜容易粘着集料的潮湿表面和酸性石料，不易受水剥落；在潮湿天气需浇洒沥青或需用沥青拌湿集料时，亦可采用。某些抗剥落剂同时为阳离子乳化剂,如十六烷三溴化胺等季胺盐,故阳离子沥青乳液常与集料表面有较好的粘着力。②高分性体材料，大部分是能溶胀于石油沥青或煤沥青的天然橡胶、某些合成橡胶和塑料。它们能增加沥青的柔韧性和温度稳定性。曾被试用过的弹性体材料有天然橡胶（包括乳胶）、磨细的废橡胶粉（包括脱硫的和未脱硫的）、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、环氧树脂、无规聚丙烯等，有些能溶胀于石油沥青（如丁苯橡胶），有些能溶胀于煤沥青(如氯丁橡胶)。③无机类外掺物，硫黄和石棉粉。把硫黄融化于沥青中能增加沥青混合料的强度,有大量硫黄副产品的地区,已用于铺路，但硫黄容易升华，故加工设备须密闭，操作人员宜防护，而且不适用于路面的最表面层；石棉粉能改善沥青的热稳定性，并能使混合料多容纳沥青，以提高抗裂能力和使用寿命。使用时应密闭设备，防护人员安全，以免导致尘肺病。

3.2设计方面

精心设计，对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基，防止因地基软弱而出现不均匀沉降，使用合格填料填筑路基，或对填料进行处理后再填筑路基，确保路基有足够的强度和稳定性，以保证路面具有稳定的基础：选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层：选用优质沥青做沥青面层；在稳定度满足要求的前提下，应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。

3.3施工方面

精心施工，选择先进施工工艺和机械设备，制定完善的施工方案，确保压实度达到规范要求，严格按设计要求进行软基处理，提高软基处理的施工质量，严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量，混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内；半刚性基层碾压完成后。要及时养生，防止其产生裂缝反射到表面层，保护混合料的含水量不受损失；养生结束后，应立即喷洒透层油，并尽快铺筑沥青面层。沥青路面的再生工艺主要有：①在老化的沥青路面上喷洒软化剂，使老化发脆的沥青重新变软，多用于贯入式和表面处治路面的再生；②将老化了的旧沥青层挖出,重新轧碎,必要时加入“再生剂”使沥青质量改进，并加入部分新的集料和沥青，重新加工回用；该法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工厂拌和，以厂拌热法加工者质量较好。旧沥青路面材料的再生和回用可节约沥青、集料和能耗，减少环境污染，近年来，已引起各国筑路部门的注意和推广使用。

3.4养护方面

严格养护管理，加强路面保洁，确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理，避免病害的进一步扩展。

3.5加强交通管理

加强交通管理，限制大型超载车通行；在夏季连续高温时段，运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过：禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。
4．结语
总之，沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素，有设计方面的原因，也有施工方面的原因。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。
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