沥青路面早期病害的成因分析

王爱军

南通中房工程建设监理有限公司江苏南通226007

摘要：重点介绍了沥青路面的常见早期病害，简要分析了病害产生的原因，并结合工程实践，总结了相应的施工预防措施和对策。

关键词：沥青路面；病害；成因；防治措施

1、绪言

近年来，为适应南通经济发展的需要，我市城市道路建设发展迅速。沥青路面因为具有施工时间短、行车舒适、适应性强、养护维修方便等优点而被广泛采用。但由于沥青混凝土材质本身的差异，以及受设计和施工水平的影响，沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损，缩短了沥青路面使用寿命。

2、沥青路面的早期病害现象及机理分析

2.1沥青路面的裂缝

裂缝是沥青路面常见的一种损坏现象，指开裂为3～5mm宽的路面缝隙，通常有发裂和较规则的纵、横裂缝。发裂指逐层出现少数孤立或环状相连的纵向小裂纹。纵、横裂缝指发生在面层的纵、横向的规则裂缝。纵缝一般多在双坡道的中线附近区域，而横缝间距呈现一定规律。

2.2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。

2.3、沥青路面的松散

“松散”是沥青路面常见病害。其症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失，在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态，面层中的集料颗粒脱落，粗细集料散失起砂，路面磨损，路表粗麻，多处微坑，表层剥落，路面外观质量差，行车不适。如不及时治理，它会从路表面向下不断发展，以致形成坑槽。

2.4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。

2.5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。

2.6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。其产生的主要原因是：（1）土质路基排水不畅，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；（5）市政管网渗漏水造成水土流失。

2.7拥包

路面出现局部隆起。其病因分析如下：

1、施工质量导致路面上下层粘结不好；沥青混合料摊铺不匀，局部细料集中；

2、基层或下面层未经压实，强度不足，发生变形位移；

3、陡坡或平整度较差路段，沥青面层混合料易在行车作用下向低处聚积形成拥包。

2.8泛油

沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段，沥青面层表面发光发亮，以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。泛油的成因如下

1、混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小，在车辆荷载反复作用下，多余沥青由下部泛到路表形成泛油。

2、混合料拌和控制不严。细料含量过少，混合料比表面积较小，则沥青用量相对较多，也易出现泛油。

3、粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。

4、施工质量差。摊铺时混合料产生离析，局部细料过分集中，也易泛油。

5、水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离，在水作用下沥青膜剥落，上泛引起表层泛油。

预防泛油，必须合理设计混合料组成比例，避免沥青用量过多；精细施工，严格控制施工质量；投入使用后注意养护，防止雨水大量渗入。

2.9龟裂

相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网，形如鳄鱼皮状，称之为龟裂。龟裂是行车荷载反复作用的结果，其初始形态是在沿轮迹带出现单条或多条平行的纵裂。而后，在平行的纵裂间出现横向和斜向连接缝，形成裂缝网。另外，当雨水通过初期裂缝进入路面基层至土基，在车辆荷载的反复作用下，基层和土基强度下降，直至破坏并反射到面层上来，也可能形成龟裂。

2.10唧浆

产生唧浆的原因主要有：

1、交通量大，重渠化交通使路面轮迹部位承受高频率动载作用，形成了唧浆的外部条件

2、混合料施工均匀性差，容易产生局部离析，导致路面渗水。

3、基层水稳定性较差（如二灰碎石结构），面层渗水滞留在基层顶面，在荷载作用下使基层的局部松落形成灰浆，从路面的缝隙向上挤出，在沥青路面上形成了白色的唧浆。

3、我市城市道路沥青路面施工阶段对沥青路面早期破坏的原因分析及防治措施

3.1沥青混合料配合比设计和沥青混合料生产

首先，按照公路沥青施工规范规定，沥青混凝土配合比设计应经过四个阶段，即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及验证阶段和试拌试铺阶段，各阶段对要达到的目的都有明确的要求。然而，在南通市政道路建设中，大多数施工单位只进行目标配合比设计以及生产配合比验证两个阶段，而忽视了生产配合比设计阶段的重要性。

其次，目前市政道路沥青施工质量控制尚未引入沥青混合料生产全过程质量控制的理念，即：通过每盘料的计算机采集数据，实时分析混合料生产过程是否正常；通过分析混合料生产阶段沥青、集料、矿粉等材料的实际消耗量，进行对比校核。

再次，沥青混合料拌和温度对沥青施工质量的影响。沥青加热温度过高，沥青会出现“烧糊”老化现象，从而影响沥青与集料的黏性；沥青温度加热过低，会造成现场施工碾压困难，影响沥青路面的密实度，从而导致沥青路面强度不足、渗水严重等影响沥青混凝土耐久性的现象。

在目前南通地区道路主体施工单位以及监理单位尚未完全具备有效的全面质量监控手段的情况下，应通过以下途径加以防治：

1、确保混合料取样试验的随机性，混合料应在施工现场摊铺过程中随机取样，并适当增加混合料检测试验的频率。

2、加强后场拌和温度的控制，在拌和过程中，可通过观测混合料放料过程中的冒烟情况加以判定，如果冒白烟则属于正常情况，如果冒浓浓的青烟就要注意料温是否超过了规定温度。混合料装车出厂要做到每车必检，温度高于规范要求或明显低于现场摊铺压实要求的，必须予以废弃。

3、在生产开始以前，施工、监理人员要熟悉所用各种混合料的外观特征，注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。如确认是质量问题，应作废料处理并及

时予以纠正。

3.2沥青路面的摊铺碾压

摊铺机械烫平板拼装宽度过大，沥青混合料在摊铺过程中因向两侧输送的距离大，从而在烫平板两侧出现粗集料过多、细集料偏少的现象，形成“离析”；摊铺机行进速度过快，会造成摊铺机自身的夯实系数降低以及螺旋布料器来不及均匀布料，从而导致混合料离析、初始压实度降低，又进一步影响成品的平整度、压实度、渗水等路用性能指标。

无论是离析或压实度不足，都会导致沥青路面渗水、强度不足等现象，从而造成沥青路面早期水损坏以及车辙等现象。

因此，在沥青摊铺碾压过程中应做到：

1、选择性能良好的摊铺机械，如ABG、福格勒等。每台摊铺机的摊铺宽度不宜超过6.5m，摊铺机的行进速度应保持在2-6m/miu。

2、在开始摊铺前，摊铺机应充分预热，防止出现冷料拉料现象。

3、加强施工温度的检查和控制，确保沥青混合料在较高温度下摊铺压实。

4、根据道路宽度，确定合适的碾压组合，并做好碾压遍数的记录。压路机应以均匀速度碾压。压路机适宜的碾压速度不能超过4—5km/h，如果人跟在压路机旁边按正常行走的速度走路，感觉压路机比人走路快的话，那就说明压路机速度快了，就应该责令压路机手降低碾压速度。

3.3基层施工质量对沥青路面病害的影响

基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层，基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题：1、基层强度不足，在荷载反复作用下出现结构性破坏，造成沥青路面损坏；2、在沥青摊铺前，基层出现收缩裂缝，在路面荷载的长期作用下，在沥青面层形成反射裂缝；3、基层清扫不干净，存在浮土、松散层，从而影响路面结构层的整体连接力，最终导致沥青路面推移、拥包；4、基层材料体积安定性较差，出现结构膨胀，导致路面起拱，如：工农南路因二灰碎石硫含量超标，最终造成路面早期隆起，形成搓板，严重影响行车安全和舒适性。5、基层标高不合格以及平整度较差，直接导致沥青结构层路面厚度不够以及厚度偏差值离散性较大，早期会直接影响沥青面层平整度。

因此，在沥青路面施工前，应加强对路面基层施工质量的检查验收：

1、二灰碎石基层应进行硫含量检测，对硫含量超标的应坚决返工处理；

2、应按照规范频率进行芯样完整性检测，对芯样不成型、松散以及成型效果不佳的路段应通过加大钻芯频率确定返工范围；

3、沥青摊铺前首先应做好路面基层的裂缝及表面调查工作，对表层松散、严重离析的应进行处理，对半刚性基层收缩裂缝应采取铺设玻纤格栅或高性能聚酯布等措施防止沥青反射裂缝的产生。

4、做好路面基层高程、平整度的检查验收工作。

5、沥青摊铺前，应做好路面基层的清扫工作，并喷洒透层油及封层油。

3.4管线施工对路面质量的影响

城市道路施工过程中涉及的管线较多，如：自来水、雨污水、煤气、弱电、电力、道路照明等地下管线。由于平行交叉作业，在路基碾压成型以后，管线单位又挖沟下管，一旦管线沟槽回填质量出现问题，势必会造成局部不均匀沉降，从而导致路面结构下沉，如：城北大道与长泰路交叉口段；市政排水管网一般布置于道路结构层以下，排水管网若出现渗漏现象，长期必然会造成道路结构层下水土流失，从而造成路面塌陷的严重后果。因此，

1、排水管道安装完成后，回填前应做好所有管段的闭水试验的检查验收，确保无遗漏；

2、应加强对管线回填质量的管理，回填材料应采取与路基处理层相同的材质、回填应分层并碾压密实。

4、结束语

影响沥青路面破坏的因素很多，也很复杂，应该引起足够重视。在实际工作中，应根据其成因，有针对性地采取一系列预防和改善措施。同时必须建立、健全质量保证体系，从建设、设计、施工、监理，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面破损现象的发生，使城市道路建设质量全面提高，更上新台阶。