北京鑫实路桥建设有限公司
摘要：由于沥青具有行车舒适性好，行车稳定性高，适应性强，方便施工和维护等特点，近年来，沥青材料受到广泛关注。在各等级的公路中，越来越多的使用了沥青路面。但是在沥青路面的实际使用过程中，由于交通压力、气候及地基等因素的影响，沥青路面仍然会出现各种病害。这些病害的出现，会影响沥青路面的使用，使其在使用过程中出现安全隐患。因此，综合解释将沥青路面的常见病害，对其成因进行陈述，并给出沥青的路面病害的预防建议，对从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。本文针对山西省重载车辆引起的沥青路面病害问题，选取具有代表性的半刚性基层沥青路面、混合式基层沥青路面与复合式沥青路面的3条典型高速公路，在详细调查沥青路面主要病害的基础上，分析了高速公路产生病害的原因，并提出了病害的预防与养护措施。建议山西省采取混合式基层与柔性基层两种沥青路面结构；在高温地区应选取高粘度改性沥青可以提高沥青路面的高温稳定性；提出采用微表处与就地热再生技术防治车辙病害。
关键词：沥青路面；病害；预防
1 常见的沥青路面病害
1.1 沥青路面裂缝
在沥青路面建成投入使用之后，都会产生各种各样的裂缝。在使用初期产生的裂缝对于沥青路面的正常使用来说几乎是完全没有任何的影响，但是，随着时间的推移，沥青路面的雨水不断的渗入，使得沥青路面的强度大幅度的下降，同时在大流量行车碾压下，最终导致沥青路面的结构被破坏。而沥青路面的裂缝产生的形式也是多种多样的，如果从其产生的表现形式来看，主要有横向的、纵向的以及网状的裂缝这三种。其中，影响裂缝产生的主要因素有以下这些：沥青的品种和等级，路面的厚度，基层材料的选择以及其收缩性，气候因素等等。
1.2 沥青路面车辙
所谓的车辙就是指路面结构在大量重负荷行车反复进行碾压作用，使得沥青路面的结构层材料产生一种侧向位移，并且是在长年累积下来形成的永久性变形。沥青的路面结构以及沥青混凝土内部结构是这种车辙病害形成的最为主要的因素。详细的来说，之所以会产生这种病害，主要是由是于四个方面的因素造成的。一是在沥青混合料的配比问题，也就是油石的比重过大；二是雨水渗入沥青混凝土的内部，导致混凝土内部结构遭到破坏；三是沥青路面的表面的磨损过于严重，没有得到及时的维护；四是在沥青路面的基层里面含有一些不稳定的夹层，从而导致沥青路面横向的向外推挤形成车辙。
1.3 沥青路面松散
沥青路面的松散是一种会直接影响行车安全的路面病害，而松散的程度可以是整个沥青路面。也有可能是局部的地区。但是由于行车因素的影响，一般是轮迹带是比较严重的。其形成的主要因素有：一是因为沥青路面使用的时间过长，导致沥青结合材料的粘接性大大的降低了，而沥青表面与轮胎的各种摩擦使得沥青的含量在不断的减少，从而导致细集料的减少；二是由于机械磨损或者有污染造成的破坏；三是局部的沥青路基产生不匀称的沉降，从而造成路面的破坏；四是在碎石中掺杂一些风化颗粒，在受到雨水的冲刷之后被剥离，造成路面松散。
1.4 沥青路面泛油
实际施工中就可以发现，沥青混凝土的内部与下部之间会存在沥青向上移动的情况。而这种移动现象就会导致沥青路面出现过多沥青的现象，此种现象就是泛油。新建设完成的沥青混凝土路面通车后的第一个高温季节，尤其是连续多天高温后，大量车辆尤其是重在车辆压实，多余的沥青混凝土在重力的影响下会向上移动，出现泛油。这种现象在油石比例偏高的地段表现最为明显。
2 沥青路面的预防措施
2.1 裂缝的处治措施
裂缝是沥青路面常见的病害。对于不同的裂缝需采取针对性的预防性处理措施[2]。如纵向裂缝，可在路基施工期间，尤其是路基拓宽地段、路桥衔接位置应严格控制填土的厚度与均匀性，达到压实度的规范性要求。在进行半幅摊铺沥青路面的时候，可采取相应的措施处理纵向冷接缝。在沥青路面投入使用后，会随着温度的变化而发生裂缝。沥青也会随着时间的推移出现老化，此时沥青抗裂缝能力也会随之降低。为预防此种现象的出现，可使用优质沥青减少这种裂缝的出现。而实际使用中发现，可使用较稀沥青减少温度差。事实上，在沥青路面施工的时候，保证施工质量，压实度、空隙率、混凝土强度均需达到相应的标准，这时候也可预防裂缝的出现。另外出现的反射裂缝，其实在路基基层施工期间，加强保养、良好处理接头，并处理整体强度，就能够有效预防沥青路面反射裂缝的出现。
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2.2 沥青路面的车辙的预防措施
要想预防沥青路面出现车辙，就应从设计、用油量质量、比例以及施工质量。与此同时还应严格控制沥青路面车辆行驶。唯有如此，才能够从根本上控制路面车辙的出现。
2.3 沥青路面松散类病害的预防措施
出现松散主要是沥青路面混凝土强度不够，压实度偏小、面层内部空隙过大引起。因此有效的预防性措施就应当是选择合格的原材料[3]。原材料的选择，应特别注意控制集料的含泥量与矿粉的参量，尽可能增强沥青混合料的粘接力。与此同时，还应在沥青路面施工的过程中严格控制施工温度与压实度。如施工温度过高，将很容易引起沥青老化，降低沥青与集料的粘接力，温度偏低会增加混合料压实难度，增大混合料内部空隙。
2.4 泛油类病害的预防措施
泛油，可以理解为沥青使用量超大引起。因而在公路设计期间，应严格根据实验规程选定最佳油石比。施工的时候应严格参照工程师批准的配合比施工，不可随意改变配合比。针对轻微泛油的路段，可在上面撒上3-5mm的粒径石屑或粗砂，同时使用压路机或控制行车碾压。对于泛油比较严重的路段，就可将粒径为3-5mm的碎石撒上，并使用压路机碾压，在稳定后可再次撒上石屑或粗砂，并使用压路机碾压。但是如果路面已经出现泛油的现象，就应在泛油最高温的季节，当天最高温度处治泛油位置。撒料的时候顺着行车方向，先粗后细，尽可能少撒，薄撒、匀撒，不可出现堆积于空白。不可使用含有粉粒的细料。利用压路机或行车碾压，促使石料能够均匀压入路面。使用行车碾压，应及时将飞散的粒料扫回。
3 工程实践及效果分析
本文选取代表山西省不同沥青路面类型的典型高速公路：半刚性基层沥青路面—晋城至阳城高速公路、混合式基层沥青路面—离石至军渡高速公路与复合式沥青路面—晋城至焦作高速公路作为研究对象，调查了各个高速公路原有的设计状况与目前的病害情况，为深入探究病害产生的原因奠定基础。
3.1 晋城至阳城高速公路
晋城至阳城高速公路起始于晋城市西南牛匠村，途经泽州、阳城两县，以及周村、北留、润城三镇，终于阳济公路叉口处，于1996年5月1日破土动工，于1997年12月25日建成通车。晋阳高速公路全长36.029km，设计为4车道，为全封闭全立交。通过调查发现，该高速公路主线行车道的路面病害种类较多，主要病害为：纵向裂缝、横向裂缝、麻面、车辙、修补。
3.2 离石至军渡高速公路
离军高速公路以高速公路山岭区标准为工程技术标准，全长38.55km，采取双向4车道，设计的行车速度为80km/h。离军高速公路于2007年12月18日正式通车。调查发现离军高速公路的主要病害为车辙，车辙病害在重载方向的车道上最大深度为75mm，最小深度为4mm。
3.3 晋城至焦作高速公路
晋焦高速公路，即山西晋城至河南焦作高速公路，全长48km，于1997年10月破土开工，于2002年12月正式通车。由晋焦高速公路病害调查结果可知，其沥青路面主要病害形式为路面推移。据统计，发生推移的主要路段推移面积总计21160m2，90%左右的推移发生在坡度不小于3%的大纵坡路段。
3.4 病害养护及预防措施
在分析3条典型高速公路沥青路面的病害情况与病害产生原因的基础上，结合山西省重载交通量大的实际情况，本研究建议山西省可以考虑采取混合式基层与柔性基层2种沥青路面结构。由于过高的温度不利于混合式基层沥青路面结构间的力学响应，因此，本文建议在高温地区采用高粘度改性沥青作为沥青混合料的结合料，以提高该种沥青路面的高温稳定性。建议重载交通沥青路面结构 采取路 面结构组合设计阶段—层厚度组合设计阶段—材料设计阶段—设计输出阶段的设计方法。根据离军高速公路产生车辙病害的机理，本文建议该地区采用微表处技术与就地热再生技术养护措施进行养护 及预防裂缝的进一步发展。
4 讨论
（1）晋阳方向路面的破损率高于阳晋方向的，这是因为晋阳方向驶过的重载车辆多于阳晋方向，重载车辆对沥青路面的影响明显；离军高速公路的主要病害为车辙，车辙变形主要发生在上面层，轮迹外侧形成的隆起带由上、下面层间的流动变形引起；晋焦高速公路的主要病害为推移，主要发生在隧道口的下坡路段，且90%左右的推移发生在坡度不小于3%的大纵坡路段。
（2）造成晋阳高速公路损坏的主要原因是原设计等级满足已不能满足现有运营需求，沥青路面各层厚度与其对应的最大粒径不协调；重载车辆轮胎在夏季高温期间施加在路面上的振动冲击力、垂直与水平载荷剪应力是导致离军高速公 路 产生车辙病害的主要原因；由于晋焦高速公路采用普通乳化沥青作为粘层沥青，使得路面上的沥青膜在高温天气的影响下逐渐脱落，从而降低沥青混合料层间的抗剪强度。
（3）建议山西省的高速公路采取混合式基层与柔性基层两种沥青路面结构，在高温地区采取高粘度改性沥青。推荐离军高速公路利用微表处技术与就地热再生技术对车辙病害进行养护。
5 结论
沥青路面病害的出现会产生多方面的影响，而造成沥青路面病害的因素有很多种。基于各方面的考量，就需要综合各方面的因素，优化处理沥青路面，加强施工管理，提高施工质量，预防沥青路面病害的出现。
参考文献
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论文作者:李伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/24
标签：病害论文; 沥青路面论文; 沥青论文; 高速公路论文; 车辙论文; 裂缝论文; 路面论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;