路面常见病害分析王新

王新

新疆市政建筑设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：无论是水泥还是沥青路面，在通车使用一段时间之后，都会陆续出现各种损坏、变形及其它缺陷，这些我们统称为路面病害。本文通过工程实例，介绍了路面常见病害，同时对其成因进行分析，并提出了解决的方法。

关键词：路面；常见病害；成因分析；解决办法

随着我国城市化进程的加快发展，大家都非常重视市政基础设施，特别是城市道路的建设，城市道路无论在数量和质量上都取得了突飞猛进的发展。在快速发展的过程中，由于多种原因，导致城市道路在使用过程中出现一些质量问题，不但给国家造成直接经济损失，有损市容市貌，频繁的维修保养也给市民的出行和日常生活带来较多不便。

城市道路工程质量通病具体表现形式各异，其产生原因与防治对策也应区别对待。本文结合近几年的工程实例，现就以上几种常见质量通病与防治措施作如下分析。

1．旧路病害调查与分析

1.1沥青路面病害调查及原因分析

通过对路面的破损状况进行现场调查。沥青路面的主要病害有：裂缝、麻面、车辙、沉陷，通过调查确定病害类型的数量和破坏程度。

沥青路面常见病害图

分析目前路面出现病害，认为导致沥青路面病害的主要原因有：

（1）温度裂缝

根据病害调查结果分析，路段分布有规律的横向裂缝。分析认为项目所在区域昼夜温差较大，夏季炎热以及冬季较为寒冷，易出现环境温度与材料、结构厚度以及交通荷载综合产生的温缩裂缝，温缩裂缝存在于面层范围。

（2）荷载型裂缝

荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝，其产生的原因有：随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足，路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求，沥青路面过早产生疲劳破坏，沥青路面很快开裂。

（3）不均匀沉降

对于填土较高路段，路基压实不足，路基土会在路基自重作用下逐渐固结沉降。路基的不均匀沉降除会引起路面沉陷病害的产生外，也是纵向裂缝的产生原因之一。当路基沿某一方向的沉降幅度不一致时，会引起路面的内应力，最终在车辆荷载反复作用下产生结构性裂缝。填方越高，纵向裂缝就越严重。

（4）基层强度不足

根据调查，病害路段中多有反射裂缝，基层裂缝已反应至路面面层。应进行钻芯取样，判断基层的使用情况。

1.2水泥路面病害调查及原因分析

通过对路面的破损状况进行现场调查。水泥路面的主要病害有：断板、表面裂缝、起皮、坑洞、底板脱空、平整度差，通过调查确定病害类型的数量和破坏程度。

水泥路面常见病害图

分析目前路面出现病害，认为导致水泥路面病害的主要原因有：

（1）路面基层、面层强度不足

路面基层和面层强度不够也是造成破碎板的原因。作为砼路面基层，首先要求强度高、整体性和水稳性好。部分水泥路所采用的基层强度本身不是很好，加上基层施工拌和不够均匀，压实不够等施工原因造成基层不板结，局部地方还有松散现象，基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下，砼板底的拉应力增大，甚至在超载超限车的作用下，砼板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外，由于种种原因原砼路面施工局部地段厚度达不到设计厚度，砼配合比也达不到设计要求，从而降低砼路面的强度，在荷载强作用下，砼路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面断板、碎破板。

（2）超重荷载的作用

超重荷载的作用也是造成砼路面断板、碎板的主要原因。随着经济的发展，车流量不断增加，加上绝大部分的车辆已经进行改装，加高车厢，加厚大梁等等，严重超载的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力，造成砼板块疲惫，形成断裂和破碎，大大缩短正常使用年限。

（3）设计和施工缺陷

设计和施工方面缺陷导致砼路面各种病害的产生。车流量大的路段，路面病害变化最快，原因是设计对交通量预测计算不够准确，基层、面层设计厚度设计偏薄，设计时当量轴载由于都按当地车型额定载重进行换算。近几年来交通量迅增，超载超限车辆不断增多，这种设计换算当量轴载已不适应，按当时砼路面设计规范，这样会大大影响砼路面的寿命。

2．路面处治方案

2.1沥青路面处治

2.1.1加铺前病害处理措施

加铺罩面、补强前应对老路病害进行修复整平处理，除常规修复外，对病害严重（如沉陷）路段挖除面层以及部分基层，通过水稳碎石进行调平，然后在其上铺设沥青面层及水稳碎石基层。

1.裂缝病害的处治

对于老路出现纵缝和横缝的病害，结合相关规范规定：缝宽在5mm以内的裂缝，首先清除缝中杂物及尘土，然后将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时采用乳化沥青）灌入缝内，灌入深度约为缝深的2/3，填入干净石屑或粗砂，并捣实，最后将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除；缝宽在5mm以上的裂缝，首先除去已松动的裂缝边缘，然后用热拌沥青混合料填入缝中（缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料），并捣实。

2.坑槽病害的处治

对于老路出现坑槽的病害，结合相关规范规定：按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则，划出所需修补的轮廓线，沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度，清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并涂刷黏层沥青，然后填入沥青混合料并整平压实，压实度达到规范要求；若因基层局部强度不足使基层破坏而形成的坑槽，应将面层和基层完全挖除，后换填新料并压实，压实度达到规范要求后最后再作面层。

3.龟裂病害的处治

对于轻度龟裂，首先清除缝中杂物及尘土，然后将稠度较低的热沥青灌入缝内，最后再加铺细粒式沥青混凝土罩面。由于基层强度不足引起的严重龟裂病害路段，具体处理办法为：对此病害处的原路面及原基层进行铣刨，换填水泥稳定碎石和中粒式沥青混凝土，压实度应达到98%，并在接茬处应均匀涂一层黏层油，以保证新铺沥青面层与旧沥青面层更好地粘结。病害处理完成再统一加铺细粒式沥青混凝土罩面处理。铣刨后把坑槽清理干净，在新铺设的基层上喷涂透层油，然后喷洒青封层，各沥青砼面层间铺设黏层油。

4.块状裂缝病害的处治

在块状裂缝非常严重的病害路段，具体处理办法为：对此病害处的原面层及基层进行铣刨，然后换填水泥稳定碎石和中粒式沥青混凝土，最后再统一加铺细粒式沥青混凝土罩面处理。

5.车辙病害的处治

对于老路出现车辙的病害，结合相关设计规范：车道表面因车辆行驶推移而产生的车辙，应将出现车辙的面层切削或铣刨清除，然后重铺沥青面层；路面受横向推挤形成的横向波车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分消除，在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实；因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应将面层挖除，清除夹层后，重作面层。

2.1.2沥青路面处治方案

1.根据现场调查分析，如果旧路交通量不大，使用情况良好，主要病害为裂缝和小规模车辙。采用对旧路沥青面层进行病害修复，喷洒黏层沥青后其上加铺沥青处治方案。

2.根据现场调查结果分析，如果路段交通量大，路面使用状况良好，病害主要为裂缝和小部分车辙。采用铣刨原有面层后等厚度加铺的处治方案。

3.根据现场调查结果分析，如果旧路使用情况良好，交通量较大，重载车较多，主要作为集散道路在使用，主要的病害有裂缝、龟裂、坑槽、车辙、麻面、深陷等，大部分的常见病害在旧路中均有体现。因此，本次可以采用补强的处治措施进行路面改造，具体为：铣刨旧路面层和一层基层，视基层情况，若下基层使用情况良好，则对下基层修复整平后在其上加铺水泥稳定碎石，若下基层依旧较差则继续下挖至底基层，对底基层修复整平后其上加铺水泥稳定碎石，并加铺面层。

2.2水泥路面处治

1.裂缝修补

水泥混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。

2.接缝修补

接缝施工时，为保证清缝质量，对杂物充填较多的纵缝，必须用切缝机切割，其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料，按规定进行熔化，使其具有较好的流动性，加热温度不宜过高、过低，时间不宜过长，以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止，灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行，保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质，做好施工交通控制工作，待填缝料冷却后开放交通（一般需30min），以免其被行车粘掉。坚持周期性养护，根据填料有效使用寿命，对全部构造缝进行全面清缝和普灌，其后每年入冬和雨季之前进行补灌，保证构造缝全部密封。

3.局部修补

对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害，常采用沥青混凝土罩面处理，处理厚度应大于2.5cm，罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理，只对露骨严重部分作整段处理，可用聚合物砂浆作薄层处理。

4.破碎板块修补

采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚与原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为：板块破碎、凿除—>基底清理—>补设拉杆、传力杆—>混凝土拌和及运输—>钢筋网制作—>混凝土浇筑—>接缝设置—>养生。

5.脱空板块处治技术

路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块，其板底仍可能存在脱空，这种病害较隐蔽，但其危害性却非常之大。在路面修复中，若脱空板不处理，即使加铺层达到20cm以上，也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀承托的作用，进而达到稳固板块的目的。

结束语

从目前的研究现状可以看出，通过多年的研究和实践，已经解决了一批公路桥梁中的支座病害问题，提高了建设质量水平。但是我们也可以看到目前的公路桥梁支座病害研究还存在着一些不足，需要进一步研究和解决。

参考资料：

[1]徐家钰，道路工程同济大学出版社，2015；

[2]蔡骏，蒋立政，高速公路沥青路面常见病害的成因分析及养护对策工程与建设，2006；

[3]池育意，水泥混凝土路面病害成因及处治方法研究科技、经济、市场，2009。