沥青混凝土路面主要病害及养护措施

　摘要

近年来，随着社会经济的发展需要，沥青路面因其具有施工周期短、噪声低、行车感舒适、耐磨损程度高、养护条件便利等优点成为在现阶段发展应用中最普遍、最广泛的路面形式。但在实际的应用过程中，受到沥青与沥青混凝土材料自身的性质差异以及各设计、施工水平的能力与限制影响，沥青路面常常会出现许多典型常见的病害。比如车辙、松散、拥包、泛油开裂、冻胀翻浆等。这些病害的存在会严重影响车辆的行车安全、行驶速度以及公路的正常行驶，加快了汽车的磨损速度的同时也会减损沥青路面使用寿命。每年会有相当大的一部分行车事故由此而生。因此，为能确保其正常使用对沥青路面常见病害的研究与探讨，预防治理与分析是必不可少的。

　关键词：沥青混凝土路面；病害；防止措施

　第一章绪论

俗话说，要想富，先修路。随着国家不断发展，人民的生活越来越富裕。我国主要运输方式——公路客运在这个发展过程中，作为发展的引线，其交通运输量亦是越来越繁重。伴随着各个等级公路的运输量日益增长，公路的发展速度愈来愈快，各公路的路面所显露出来的问题便愈发变得频繁。病害种类繁复、深浅程度不一，简便可靠的修补方式以及预防病害的发生更是亟待解决的问题。为了能够更好的提高人民出行的安全性、舒适性，着手解决我国常用路面——沥青路面所涵盖的病害问题便成了当下最热的话题。本文依据我国各城市道路应用越来越频繁的沥青混凝土路面的实际情况，阐述了沥青路面早期病害成型的原因，简单介绍了沥青路面病害成因发分析以及其防治措施问题。

　第二章沥青混凝土路面介绍

　　2.1沥青混凝土路面介绍

沥青混凝土是由具有一定级配来组成的矿料(碎石、砂、矿粉等)与一定比例的沥青材料在一定的条件下组成的混合材料。其中热拌沥青混合料因其整体性好、耐磨耐候性好、强度高、行车舒适性高，是我国常用路面形式。

　2.2沥青路面常见病害及其成因

在行驶过程中，对于沥青路面，我们不难发现，最常见的病害主要为裂缝病害、坑槽病害、松散、龟裂、波浪拥包、泛油、车辙。

　2.2.1沥青路面裂缝病害的成因

裂缝在沥青路面上是一种常见的损害现象。裂缝的存在有多重类型，比如纵向裂缝和横向裂缝，一般是指路面开裂为3至5毫米宽度的缝隙。裂缝的形成原因主要有几点：一是设计原因，对路面的强度要求没有达到实际需求，使得路面设计完成并投入使用后，所铺筑出的沥青路面无法满足实际的交通量和汽车的荷载；

二是材料的原因，在整个施工过程中，材料本身的延伸性能不足，所使用的配合比没有达到最佳比列等；三是温度原因，在路面的铺筑过程中出现高、低气温温差较大天气时，也会影响路面沥青材料的收缩变化，比如在出现过低温度时，路面会更加容易产生收缩现象，从而出现收缩裂缝。

　2.2.2沥青路面坑槽病害的成因

坑槽病害算是沥青路面病害之中较为严重的一种，其除了对路面的外观会产生影响，还会对车辆通行过程中的安全性和舒适性产生极大的影响。坑槽一般为形成深度在2厘米以上的凹槽。一般来说坑槽的形成原因可分为油损害和水损害2个方面，而水损害相比于油损害更常出现在早期问题里。其形成的原因多是由于雨水经由沥青路面的空隙处进入并停留，再经由不断过往的车辆力的作用下，水对细集料等材料的冲刷后逐渐形成了泥灰浆，使沥青面层和下方的基层脱开。其中的灰浆通过挤压从裂缝或空隙处排出至表面，并在此处先产生网状裂缝后小块面层被过往车辆带走，从而由小型孔洞形成了坑槽。

　2.2.3沥青路面松散病害的成因

松散与坑槽有一定相似之处，有水入侵形成的损害，也有材料的原因。松散的出现会影响车辆行驶过程的安全性，其出现可能是局部也可能是整个道路表面。松散形成的原因有：一是由于部分水的侵入使得沥青膜损坏；二是由于集料与沥青的黏附性不满足，造成沥青剥离；三是沥青的稠度较低或者用量不足；四是在铺筑过程中沥青混合料的温度不满足要求；五是由于路基出现局部不均匀沉降从而破坏了路面的结构破坏；六是随着沥青路面使用时间的增长，沥青材料本身的黏附性降低，再加上车辆与路面的磨耗造成沥青与细集料的流失；七是有遗留的油污在路面残留，造成了沥青混合料的松散。

2.2.4沥青路面龟裂病害的成因

龟裂病害一旦出现，尤其是严重的大面积龟裂则说明此时的路面状况已进入了极限状态，不仅严重影响行车的舒适性，同时也会影响行车的安全性。龟裂的形成的主要原因是因为沥青路面面层因长时间的使用出现了老化现象，出现了很多的不规则的破碎小网格式的裂缝。

　　2.2.5沥青路面波浪拥包病害的成因

波浪拥包是指在沿车辆行驶方向或者路面横向出现的局部隆起。拥包比较容易出现在车辆反复发起制动或启动的地方。波浪拥包形成的原因有：一是由于基层或是下面层没有充分的压实，造成路面的强度不足，使得部分面层发生了变形和位移；二是沥青混合料的热稳定性不满足，在气温较高的时候不能够抵抗汽车行驶过程产生的碾压力；三是在摊铺面层时，面层之间或面层与基层之间没有喷洒沥青粘层、层与层之间未进行彻底清扫，使得路面层与层之间黏结力不足，摊铺不均匀；四是在平整度较差或者有较大起伏的陡坡路段，沥青混合料极容易在车辆的行驶作用下向低洼处聚积从而形成拥包。

2.2.6沥青路面泛油病害的成因

泛油是指路表面的水浸入沥青混合料内部后，遗留在面层底部并形成积压，再经由车辆荷载的作用下，沥青膜被剥离脱落。剥落的自由沥青在水和力的带动下，被挤压至面层并形成堆积，在路表面出现一层有光泽的沥青薄膜、或是由于天气冷热交替，混合料中的沥青也会有部分脱落，在力的挤压作用下堆积至路面从而形成泛油现象。泛油的形成原因有：一是沥青原料的选择不当，针入度过大，标号不满足实际需求；二是沥青用量偏大、集料用量偏少使得沥青的稠度偏小；三是沥青混合料的配比不当，混合料的空隙率过小；四是在摊铺施工过程中出现离析，局部的细集料过多；五是粘层油在喷洒过程中，洒布不均匀。

　　2.2.7沥青路面车辙病害的成因

车辙病害在所有病害中当属是最常见的。沥青面层经由车辆荷载的反复作用下，在车辆轮迹出出现凹陷，并在凹陷边缘出出现隆起，从而在路面出现纵向的条带状凹槽的车辙，一般在车辆制动频率较高的地方更容易出现。车辙的形成主要原因有：一是混合料面层的压实程度不足，在车辆荷载的作用下于轮迹处被进一步压实并出现了较大的变形下陷，二是基层的厚度压实度不足，从而在车辆荷载的反复荷载作用下继续压实并出现了剪切破坏；三是沥青混合料选材不恰当，使得面层的高温稳定性不满足，影响了抗塑性变形的能力。当行车荷载产生的应力超过了混合料的稳定能力极限便形成了车辙。

　2.3沥青路面病害原因的具体分析

针对这些常见的沥青路面病害，经过分析可知，其产生源由大多是因沥青混合料的配比设计问题、原材的选择问题、面层结构设计问题、施工的控制问题、气候温度问题、水和油污的损害问题、后期养护问题。

　2.3.1沥青混合料的设计配比

根据我国公路沥青路面设计规范要求，在满足车辆的行驶要求外，还应满足结构组合、材料设计、厚度设计和经济要求。配合比的设计按照规范要求可分为四个阶段：目标配合比设计、生产配合比设计、验证配合比和试拌试铺阶段，针对各个阶段所需要达到的目标都存在明确的要求。合理的混合料配合比不仅能够配制出优良性能的沥青混合料，还能控制沥青与各材料的用量，保证了沥青路面的使用性能，有效的减少各类病害的发生。但往往在实际施工过程中，为了缩短工期常常会出现凭借以往的经验施工，压缩省略阶段现象。这样一来，不论是从理论来讲还是实际操作来讲都存在着较大的偏差，从而导致了沥青混凝土质量先天性的不适配。

　2.3.2沥青混合料的原材的选择

　　2.3.2.1砂、石

在实际施工过程中，部分原材料都是就地联系加工厂进行取材。但是大部分的碎石料场并不规范，由于设备和操作技术问题，各批次材料的稳定性、均匀性较差，尽管在材料进场使用前都会进行试验分析材料的可用性，并随时根据材料性能进行配合比的调整，但往往还是因砂、石的差异性较大无法做到十分的精确，进而导致了后期路面出现一些问题。

　2.3.2.2沥青

沥青作为混合料的主要原材，其质量的好坏直接影响混合料的性能，体现在路面质量的优劣上，影响沥青路面的使用性能。沥青的选取应采用温度敏感性低、含蜡量低、延度大的沥青，在稳定度满足规范要求的前提下，尽量选用针入度较大的沥青与级配良好的矿料一起配置成合理配合比的沥青混合料。

　2.3.3沥青混合料的面层结构设计

前期的地形地质调查工作是进行道路设计的重要前提。对复杂地形的处置要谨慎，以防止因地基承载力不足而出现地基不均匀沉降的现象。选用合规的填料或对填料进行预处理后再进行路基的填筑，确保填筑后的路基拥有足够的稳定性和强度可以支撑起后续路面的施工以及通车后的车辆行驶荷载。应选用干缩及温缩系数小、抗冲刷能力好、抗弯拉强度高的半刚性材料作为基层，选用优质沥青和级配合理的矿料作为面层。沥青面层应选用密实型沥青混凝土，保证足够的面层厚度是确保半刚性基层在后续的使用过程中减少产生干缩或温缩裂缝的重要保障。

　　2.3.4沥青混合料的施工的控制

科学的施工是形成高质量成果的重要保障。选择多个厂家以保证不拖延施工进度，并能够保证级配的稳定性收到控制。在这个施工过程中，应从以下几个方面来控制保障施工质量：一是要在沥青面层铺筑之前用乳化沥青对半刚性基层进行封层和透层的处理；二是在完成功能层的铺设之后要尽快的开始沥青面层的铺筑；三是在沥青面层施工期间，必须要进行交通管制，严令禁止非施工车辆在路上行驶，以防油污残留，对路面造成伤害。

　2.3.5沥青路面施工过程中的气候温度问题

温度的高低对沥青的影响很大，不论是沥青混合料的温度还是在摊铺碾压时的温度都有严格的要求。沥青在高温的条件下会拥有良好的应力松弛的性能，让路面在温度在升、降过程中不至于产生过大的变形。但是，当气候温度开始下降并达到一定程度时，沥青会在此过程中逐渐变硬且开始发生收缩现象。沥青混合料的松弛性能降低，半刚性基层对面层底部又产生了拉应力，一旦超过了混合料的抗拉强度，此时沥青面层便会有开裂现象出现。沥青混凝土高速、一级公路路面施工时的气温要求不低于10C，其他公路要求不低于5C。过低的温度会导致沥青混合料很难被压实。且不要在雨时施工，防止雨水与沥青混合料的结合，降低沥青与矿料之间的黏附性从而造成水损害。

　　2.3.6沥沥青路面施工过程中的水和油污的损害

在沥青路面的铺筑的整个工期中，雨水天气是不可避免的。但是过量的雨水经由沥青混合料之间的空隙进入面层并存在一段时间后，沥青在雨水的浸泡下就会剥离脱落所粘附的矿料，造成混合料的离析分离。沥青混合料的性能降低，就无法保证沥青路面的正常使用寿命，同时在使用过程中，各类病害也更容易出现，造成路面损伤。在车辆的行驶过程中，常常会出现油的滴落现象。油属于有机溶剂，可以溶解沥青，破坏沥青的结构，因此在施工过程中要严格控制这一点。在各个路面的施工期间要设置路障，明确禁止非施工所用车辆在路上行驶，施工车辆在运输行驶期间也要注意是否有油污滴落在路面上，一旦发现有油污残留要及时清理，以防止油污对路面有所损伤。

　2.3.7沥青路面的后期养护

铺筑完成的沥青路面在开放交通后应进行定期的养护。及时的养护是可以将大部分病害减轻甚至延缓病害的出现。例如，保持路面的清洁干净，可以有效的减轻车辆行驶过程中轮胎、异物与路面之间的摩损；经常疏通路面排水系统，可以减少或避免积水的形成，对路面造成水损害，影响到沥青路面的强度与稳定性。

第三章沥青混凝土病害的针对性防治措施

　　3.1裂缝病害的防治

对于横向裂缝的防治应从施工方面入手，通过控制原材料的质量、施工时的材料温度、环境温度、当时的气候条件等因素，来控制路面横向裂缝的出现；

对于纵向裂缝的防治，要把控好填料的质量，反复碾压并确认压实程度满足需要后再进行沥青路面的摊铺。摊铺过程中要尽量的采用全幅一次性铺筑，同时注意松铺系数带来的影响；

对于网状裂缝的防治需要控制沥青混合料的的拌合情况，从半刚性基层起，控制好各层的厚度，尤其是沥青面层的厚度。做好路面的防水措施，预防减轻网状裂缝的出现。

对于密集细小裂缝的处置应先将路面清扫干净，将沥青均匀喷洒到裂缝处，再把清洁干燥的中粗砂、石屑撒在沥青上，并用轻型压路机压实。若为单条裂缝，可直接在缝隙出刷涂少量的沥青并养护至通车。

　3.2坑槽病害的防治

坑槽的形成一般是因为没有及时处理其他病害而造成病害进一步恶化所形成的，应加强对路面的巡查情况，加大稽查的力度，对各类病害进行及时的维护修补。若仅是在面层出现了坑槽现象，可只挖除破损处后进行填补。若是坑槽较深影响到了路基，就需要先对路基进行处理后再对路面进行修补。

　3.3松散病害的防治

松散主要是因为路面表层所用的油石比偏小，或沥青出现了老化，粘结力不足无法控制矿料所造成的影响。若发现表层有出现松散的部位，可及时对其进行挖补填充。若是从路基开始出现松散现象，则应从基层开始补修。若是基层与面层由于粘结力不足而产生松散现象，则需要先将面层挖除，清理干净基层表面后再重新铺筑面层。若是因油石比不足所造成的松散现象，可选用高粘度的沥青、提高油石比或者添加外加剂已增加沥青黏附性，对应用此前油石比所拌制混合料的路面进行重新翻修。控制好施工质量，减少离析现象的发生。

　3.4波浪拥包病害的防治

对于波浪拥包的产生原因是由于基层与面层衔接不牢固的，应先将拥包及其周边处铲除，再将基层表面拉毛，洒布透层基粘层油后再铺设沥青面层。而对于属于基层原因所产生的的波浪拥包应将病害处的基层同面层一起铲除后，重新对基层和面层进行铺设。若是由于地基处理不彻底而导致病害的出现，则将该部位的地基处理牢固后再铺设上方的基层与面层。

　3.5泛油病害的防治

想要解决泛油病害的问题，可从以下两个方面解决问题：一是调整适合本地实际情况的沥青混合料配合比。要避免出现沥青用量过大或者沥青与矿料黏附性不足的现象产生。二是要在施工过程中要尽量避免离析情况的发生，同时防止粗、细集料的分布不均。若是因压实性的问题，可以在施工过程中将压实度的标准适量的进行提高，并在施工过程中进行重点监控。适当调整沥青混合料的空隙率，尽量减少雨水在路面中的滞留时间，避免或减少因为水的原因造成的泛油现象。

3.6车辙病害的防治

在施工过程中，应优先选用质地坚硬、棱角性好的接近于立方体的粗糙的集料，这样的原材更容易和沥青进行粘附；选择沥青时要重点留意沥青的针入度、延度、黏度、稳定性等指标，要求高的路段可使用改性沥青增强混合料的稳定性。应通过配比试验，严格控制沥青的用量；控制摊铺时碾压过程，使路面的平整度和压实度完全符合设计和实际需求。开放交通后，要严格控制行驶车辆的载重情况，禁止载重车辆超负荷行驶；可在连续陡坡路段设置爬坡车道。对已出现车辙是路段，若是由于车辆的反复荷载形成的病害，可先将车辙处进行刨除，洒布粘层油后再铺设沥青路面，或者直接加铺沥青混凝土；若是由于沥青混合料的高温稳定性不足引起强度变化所形成的车辙，应将不满足稳定性的面层铲除后重新铺设满足要求的沥青面层；若是因基层压实度不满足要求所产生的车辙，应将不满足压实度要求路段的基层重新进行压实，至满足要求后重新铺筑沥青面层。

第四章病害的防治措施

从上述的分析可知，沥青路面产生病害的原因，大致上可以从设计要求、原材料、施工方法、后期养护及交通管制几个方面着手进行预防治理。

　4.1设计要求方面

在进行道路设计之前，首先应该做的是对所需要修建路段地方的地质水文条件进行勘探，结合道路通车后的车流量以及车辆载重情况设计出相应的道路走向和路基路面强度等要求。在对道路进行设计时，要着重对软土地基的加固处理，使之能后满足路基路面的自应力和车辆的荷载所需的强度要求，防止因地基的承载力不足而导致上层出现不均匀沉降甚至塌陷现象。路基方面上，要选用温缩系数和干缩系数小的、具有高抗拉强度的抗冲刷性能优越的半刚性材料作为级基层。面层上，选用高温稳定性好的沥青作为材料，若是缺少此类沥青，可选用改性沥青来铺设。每一层的铺设都要其满足相应的强度和稳定性的要求，这样可以很大程度上减少病害的发生和发生病害的强度。沥青路面设计时要注意防水抗渗要求，可选用空隙率较小的配比来提高路面的抗渗性；若是铺设半开级配或是开级配碎石的路面，必须要在基层和面层之间铺设下封层，防止雨水的渗入积存。

　4.2原材料方面

在沥青上，可以选用温度敏感性低、含蜡量低、延度大的沥青，在稳定度满足规范要求的前提下，尽量选用针入度较大的沥青，沥青的黏附性要好，否则无法很好地将集料包裹；集料的选取要按照设计要求的级配来确定颗粒范围，避免出现细集料过多，或者集料粒径过大的现象，所选取的材料厂家出厂的矿料洁净程度、坚硬程度要满足需求。这样沥青与矿料所形成的沥青混合料的性能才能够得到保障。

4.3施工方法方面

选用优秀且最符合实际需求的方案，合理安排调整施工工期，保证整个工期的施工质量。采购部门要确定好各个原材料的厂家，消耗量大的集料厂家应选择1个以上来确保原材料的供应可以满足施工进度。在施工过程中，要严格控制水的用量，确保半刚性基层铺设所需要的混合料的含水量为最佳含水率或者在施工需要的可控范围内；基层在分层铺设时，在一层铺设完成铺设下一层之前，要将本层表面上的浮灰、浮砂等杂物清除干净；必要时可适当增加压路机的吨位，保证各层的压实度达到要求；半刚性基层施工完成后应及时开始养生，并保证养生时长，避免应影响基层强度；封层和透层的洒布要及时且不可省略；面层在铺设时，要斟酌施工地区的气候温度，选用标号最契合当地情况的各项标准符合规范和设计要求的沥青。

　4.4后期养护方面

制定养护管理计划，严格按照计划进行巡查，积极实行预防式养护，及时发现问题并及时整修，在雨季或汛期提高对排水系统的检查维修频次，减少水损害发生的可能性。加强路面的清洁管理，确保路面的排水性能良好，可及时排除积水，不会积存大量雨水。对发现的细微病害及时进行处理，避免因长时间的拖延造成更严重的后果。在进行修补或洒料养护时，要注意不能破坏路面原有的平整度，避免造成二次伤害。

　4.5交通管制方面

沥青路面开放交通的条件是当路面温度下降至50℃一下时方可开放交通，不可在温度未达到标准是提前开放交通。在施工期间，禁止非施工检查运输车辆进入施工现场。开放交通后，根据道路设计承载力对超重车辆进行限行处理，避免因车辆荷载过限而导致病害发生，降低沥青路面的使用寿命。

第五章结论

在实际道路使用过程中，沥青路面常见病害的产生原因可能有一种原因也可能由多种原因构成，但是其带来的各种的交通隐患却不容忽视。尽管这些病害依照目前的技术无法完全的避免，但是我们可以从设计方面、原材料方面、施工技术方面、养护和交通管制等方面，多管齐下的进行控制。优化设计方案、加强施工管理、把控原材料质量、提交施工质量、加强后期养护，按照规范要求，严格把控好各个环节完成质量。应根据各地实际交通量的增长情况，对已无法满足实际荷载量的道路进行改建，提高道路的通行能力和使用服务性能。

在出行过程中，我们时常可以在老旧的沥青路面上发现各种各样的病害，不仅影响路面整体的美观同时也影响了行车的舒适性和安全性。因此，为减少沥青路面病害的质量通病，延长路面的使用寿命提高经济效益，我们应该不断的对现有技术推陈出新，同时学习他国对沥青路面的研究成果，对适合我国道路建设的方法取其精华，再结合我国现有的方式方法建立起更为完善的更适用的方法，提高沥青路面的行车舒适性、安全性。

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致谢

首先，我要真挚地感谢各位老师长时间对我的辛勤培育，时时激励着我，在遇到困难时热情的帮助我渡过难关。在此，向我的导师致以诚挚的感谢！另外，感谢我的家人在我的学习和工作中，给予我了关心和体谅。