沥青路面施工报告 谈公路沥青路面常见病害的预防措施

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。根据我们这几年来对我省沥青路面的实际损坏情况的调查，谈谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。

一、常见沥青路面病害

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.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。

2、沥青路面的车辙

车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

1原因分析

沥青路面出现裂缝的主要原因而可以分为两大类：一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，一般称之为非荷载型裂缝：另一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。

(1)非荷载型裂缝

非荷载型裂缝主要是温度裂缝，也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。其产生的原因有：1)沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松弛性能，温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温骤降时，土基和路面基层由于受温度变化，冬季冰冻产生的膨胀，导致路基和基层产生裂缝并反射到沥青面层，沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，同时劲度急剧增大，超过混合料的极限强度或极限拉伸应变，便会产生开裂。此外，随着温度反复升降，温度应力使混合料的极限拉伸应变变小，又加上沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能降低，故可能在比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂，同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。

2)沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中，选用高粘度、低稠度的沥青，其温度敏感性较低，能延迟温度裂缝的产生；沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准，低温抗变形能力较差，致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。

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1 提高路基强度和稳定性

路基是路面的基础，路基工作区又是路基承受行车荷载影响较大的深度区域，该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构强度和稳定性极为重要，否则将产生不均匀沉降，使路面产生开裂。因为，必须采取有效措施处理好影响路基工作区稳定性和强度，最大限度地减少路基完工后沉降量。

路基工作区的强度主要在填筑过程中形成的，必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土；其次选用含砾、砂低液限粘土；再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。

在路基、路面设计时，车辆荷载是按标准额定轴载（bzz-100）考虑的，公路路基成型后，路基工作区的深度就固定成型了。公路交付使用后，当公路上车辆超载运行时，路基工作区的深度必会随之加大。由于超载的缘故，路基工作区的实际深度超出了预设深度，这样未经处理的超出部分的路基强度、稳定性、刚度明显不足，在实际使用中，路基、路面就会产生裂缝、沉陷、车辙、变形过大等病害。因此，面对当前公路超载现象十分普遍的情况，建议在路基施工时，路基工作区的控制深度最好大于路基工作区的设计深度，以防患于未然。

压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，施工中要插杆挂线，每层松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理或推除重填。

降低地下水是提高路基强度的重要措施，路面底下80cm路床是路基的关键部位，它直接承受和吸收路面的扩散应力，要有足够的强度和稳定性。如果开挖路床后发现底下渗水，不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保基强度和稳定性。

2 基层应有合理的设计厚度

当基层厚度增加时，基承载力也迅速增加，试验证明，半刚性基层厚度由10cm增加到25cm后，基承载力提高为原来的3倍，因此，应在投资允许的情况下，尽可能增加基层厚度。

2.1修筑防裂路面

有关实践证明，面层及射裂缝受沥青面层厚度的影响比较明显。厚度超过15cm的沥青面层可以有效地防止路面拉疲劳产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。

国外资料介绍，在贫混凝土上铺筑10cm的沥青面层后，其在反射裂缝形成前可累积通过标准轴载10×10次。如果沥青面层加厚到15cm，则可通过20×10次。如沥青面层加厚到17.5cm，则可放心使用。

2.2选择防裂性能好的'材料

（1）选取用抗冲刷能力好、干缩、温缩系数小抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。

（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标，在缺少优质的情况下，应添加一些添加剂或聚合物，以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。

（3）在稳定度满足要求的前提下，选用针入度较大的沥青作面层。经查阅有关资料，美国和英国研究表明，在沥青砼中使用较软的沥青，可以阻止低温收缩及高温疲劳两种作用机理引起的路面裂缝扩展。

（4）应尽量采用密实型沥青砼面层，空隙率对面层的疲劳寿命影响很大，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时延缓了裂缝的扩展。

（5）沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时，应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。

（6）沥青混合料的级配也是一项重要因素，在合理选配混合料级配时，应兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性能，以及路表特性和耐久性等各方面的要求。

（7）在条件允许的情况下，可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石（sma）混合料和采用改性沥青。sma混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、抗车辙性，使用寿命长等优点，是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

（8）用橡胶沥青或聚合物改性沥青作沥青砼表面的封层，可进一步提高表面层的抗温度裂缝能力。

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0 引言

与水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面具有噪声小、韧性好、舒适性高、抗冲击力强等优势，在公路建设中应用越来越多，为我国公路事业做出了巨大贡献。路面的平整度和连续性极为重要，直接关系到行车安全和舒适度。如今交通量大幅增加，公路建设行业竞争加剧，材料供应商为节约成本可能会偷工减料，以至于材料质量不合格，加上施工中的缺陷，很容易破坏路面，产生各种裂缝。当裂缝中有积水或杂物进入后，不但会缩减其使用寿命，还可能引发安全事故。所以必须做好裂缝处理工作。

1 关于公路沥青混凝土路面裂缝的分类及其原因分析和应对之策

1.1横向裂缝

基本上与公路的垂直线保持垂直，究其原因，可能是沥青质量不合格，与当地气候及具体施工要求不相适应，以至于表面温度收缩，应力超过了其自身抗拉强度；也可能是水泥剂量选择和施工过程中存在缺陷，特别是施工阶段，常出现各种违规操作和错误行为，如施工缝不够紧密，导致很多部位都没有完全结合；未严格按照规定标准开展涵洞等处的回填工作，出现了不均匀沉降等，都可能会形成横向裂缝。

在实际公路建设中，为防止横向裂缝产生，首先应合理选择沥青类型，除了性能达到国家规定标准，还应与当地的环境相符，所以有必要送至试验部门加以检测，确保其各项参数都符合技术标准。用于半刚性基层的水泥的使用量和质量也务必要达到技术标准，尽量选择由旋转窑生产的水泥，拌合时速度均匀，时间要足，与其他材料要完全接触，之后还需严加监测。施工时，制定正确的流程，严格按照标准开展每一项操作。摊铺环节较为关键，整个过程要连续进行，尽量不要停顿，否则会有冷接缝产生。如果已经出现了冷接缝，在整齐切割已完成区域的边缘后，再使用新的热混合料贴在冷接缝处，直至软化，然后清楚并涂抹新沥青。对于横行裂缝的碾压，也要保证其密实度，涵洞回填部位同样如此。在软基地带，应先做加固处理，以减少沉降量。

1.2纵向裂缝

与公路中心线的走向大致平行，其原因有很多，主要也是材料质量和施工工艺的问题。如用于填筑路基的材料吸水率过高，会因膨胀产生裂缝；路基边坡坡度较小，或者压实度不足，加上施工时与技术要求有偏差，如碾压工作不到位等，易引起加宽部位的沉降，进而形成纵向裂缝；边沟深度超过了设计值，填土高度过高，以至于填筑过程中发生滑坡事故，导致路面开裂；同样，冷接缝处理不到位也是一大原因。

应对措施可从以下几点考虑：不管是沥青材料，还是填筑路基的材料，都必须认真检查，确保其质量合格、性能良好；采用分层填筑的方法，边坡压实度要达到设计值，尽量稍高于标准；加宽部分路基填筑前，需先清除边坡松土，然后按照规定加以处理；路面施工以全幅摊铺工艺为主，若条件不允许，应避免前面摊铺后直至材料冷却另一半工作还未跟上的情况，可使用两台摊铺机前后相继进行摊铺工作。因是分幅施工，施工缝要错开一定的距离，若有冷接缝产生，应及时做相应的处理。

1.3反射裂缝

青混凝土路面。其裂缝形式与基层裂缝形式有关。这种现象可能是基层温缩开裂引起的，也可能是因为未对原来的路面进行处理就直接铺设沥青，而原先裂缝在不断扩大，一段时间之后便会产生新的裂缝。

因此，为减少反射裂缝，有很多要点需要注意。比如在加铺沥青面层时，应先将原有的面层加以清除，也可采用铺设土工布的方式；基层材料质量要合格，包括粒径、粉料含量、塑性指数等，都应严格控制；碾压工作做到位，密实度要达到安全规定的水平，确保基层强度符合要求；对于已施工完的地方，要合理养护。

1.4网状裂缝

纵向裂缝和横向裂缝相互交错的一种现象，多为基本裂缝形成后不断扩展而成，如在北方，冰冻水侵入裂缝后就会形成网状裂缝。沥青材料低温抗变形能力差、性能老化也是一大原因。另外，层间没有充分结合、料层松动也会导致网状裂缝产生。同样，要想降低这种发生率，在材料选择、摊铺施工、结构设计等各个环节都应加强重视，严格按照相关标准进行每一项操作。

2 实际案例分析如何解决沥青混凝土路面的裂缝问题

某高速公路是连接a、b两市的要道，其中m段长度为13.6km，宽24m。此段公路始建于上世纪70年代，其间经历了多次修扩建。随着行车量的增加，施加的荷载压力越来越大，加上沥青材料各方面性能的不足，以及温度收缩作用，该段路在2017年出现了明显的病害，主要是各种裂缝和路面变形。尤其是裂缝，是引发病害的主要原因，需对其加以处理。

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