青海省海西公路桥梁工程有限责任公司 青海西宁 810000
摘要：我国公路建设的数量与规模在都不断提升，由于沥青路面具有行车舒适度高、对不同地质条件的适应能力强以及便于维护等优势，在公路建设中得到广泛应用。沥青路面相比于水泥混凝土路面，具有路面平整性好、路面无接缝，行车振动及噪声低、养护维修方便等优点。在沥青路面铺成且投入使用之后，往往遭受行车荷载、施工质量、路面设计以及自然环境等方面因素的影响，难以避免会出现较为复杂的路面病害。所以，为了不断提升沥青路面的舒适性，延长其使用寿命，考虑沥青路面的病害防治问题时，应该对病害的成因进行及时分析。进而采取有效的举措对路面病害进行防治，从而避免路面病害维护不及时的现象出现。
关键词：高原地区；沥青路面；病害；原因；对策；分析
1导言
我国西藏、青海、云南等地区由于具有海拔较高、气候寒冷、昼夜温差大、冻融循环频繁等特殊的气候和环境条件，致使沥青路面裂面严重。高海拔地区恶劣的气候条件使半刚性基层强度降低，难以形成板体结构，半刚性基层的开裂逐渐反射至沥青面层，造成路面整体的承载能力和抗变形能力下降，严重影响了路面的使用性能和使用寿命。因此，分析高海拔地区沥青路面裂缝出现的原因，并采取相应的处治措施对高海拔地区公路建设和养护具有重要的指导意义。
2高原地区沥青路面裂缝类型及成因
高原地区沥青路面产生的裂缝最多的是横向裂缝，而引起横向裂缝的原因很多，如温度变化、地基或路堤的不均匀沉降、半刚性基层的反射裂缝以及刚性路面的接缝等。综合来看，高海拔地区沥青路面的裂缝主要可以分为以下几种类型。
2.1温度裂缝
温度裂缝是高原地区沥青路面开裂破坏的主要形式。高原地区由于昼夜温差大、紫外线辐射强烈，沥青老化速度快。气温骤降会引起沥青路面面层的温度收缩，在一般情况下由于沥青混合料的应力松弛性能较好，温度骤降时沥青混合料产生的温度应力较小，但高原地区的沥青老化引起的沥青混合料变形性能差，因此产生的温度应力大，当温度应力超过沥青混合料的抗拉强度时就会产生温度裂缝。温度裂缝往往是由沥青路面表面产生，并向下发展。温度裂缝的出现，不仅破坏了沥青路面的整体性和美观性，而且水分会通过温度裂缝进人路基内部，使路基软化，承载能力下降，进而使沥青路面发生沉陷，引发龟裂，使沥青路面的使用性能大幅降低，对道路的质量和使用寿命受到极为不利。
温度疲劳裂缝是温度裂缝的另外一种形式。高原地区由于气温变化无常，温度的反复升降容易使沥青混合料产生温度疲劳应力，加之高海拔地区沥青混合料的极限拉伸应变小，沥青混合料的应力松弛能力低，即使在温度应力不太大时也容易引发温度疲劳开裂。此后，随着年份的增长，温度疲劳裂缝会不断增多，形成网状裂缝。
2.2反射裂缝
由于我国的沥青路面基层大都选用半刚性基层，半刚性基层虽然具有强度高、可提高路面承载能力、减少道路材料用量、节约工程造价等优点，但半刚性基层同样存在着自身难以克服的缺陷和不足。半刚性基层的强度和刚度较大，由于干缩和温度开裂容易使其形成一个具有一定宽度和间距的板块，又由于该模块的弯曲应力和回弹模量较大，因此就降低了路基土顶面的垂直压应力。半刚性基层的干缩裂缝和温度裂缝逐渐向上传播，逐渐反射至沥青路面面层，导致了反射裂缝的出现。当降雨发生时，雨水通过反射裂缝下渗，集聚于面层和基层之间，在车辆荷载作用下，水对基层造成冲刷，使沥青面层和半刚性层之间的赫结力降低，在车辆荷载作用下加速了沥青路面结构的破坏。
2.3网裂问题是高原沥青路面的主要病害类型之一。
如下图所示，分析调研路段可以发现沥青路面网裂的现象在不同程度上存在着，部分地区网裂现象较为严重，遍及整个路面，而且伴有坑槽、唧泥等问题。沥青路面出现网裂病害的原因有很多，主要包括面层施工质量较差、沥青老化、以及基层结构强度不够等原因。更为要紧的是，高原地区路面沥青老化是经常被忽略的问题，而该问题往往又对沥青路面的耐久性有着很重要的影响，因此必须对此引起足够的重视
3.4车辙也是沥青路面的主要病害之一
尽管多年来国内外道路技术工作者在该方面投入了大量精力，车辙问题依然是沥青路面的主要病害之一。公路铺成投入使用以后，受到环境因素以及行车荷载的影响，导致道路的服务能力以及行使质量都出现下降趋势，发生路面破坏的形式多种多样，进而不同程度上影响了路面性能，车辙作为一种破坏形式为沥青混凝土路面所特有，由于行车荷载的重复作用加上气候等因素的综合作用，发生某种永久性的变形，表现形式通常是沿行车轮迹出现纵向分布的带状凹槽，更为严重时，突起形变会出现在车辙的两侧，从而导致造成路面使用性能发生恶化问题。
2.5沥青混凝土的搅拌温度影响着路面的质量
铺筑沥青路面必须的石油沥青具有标准的拌合出厂温度，通常在115~170℃温度范围内，然而实际施工进行时，因为施工设备的影响，怎样合理控制石油沥青拌合温度是以一个较为复杂的问题。如果温度过高，沥青出现质变问题，进而造成沥青混凝土的凝聚性降低。如果温度过低，沥青混合料的拌合达不到均匀，从而对沥青的级配造成了影响，结果导致局部松散等路面病害问题在沥青路面上出现。在完成沥青混合料的拌制以后，需要将沥青混合料由拌合厂运输到施工现场，该过程中应该保证空气与沥青混合料之间的温差保持在115℃范围左右。由于运输车辆速度的影响，沥青混合料的温度在到达施工现场之后容易发生降低现象，且幅度较大。沥青混合料的降温幅度有一定变化规律，即从外向内逐步降低，降温幅度最大的位置是马槽的接触面以及堆料的表面等地方。
3公路沥青路面病害的防治措施
3.1严格控制原材料的准入
原材料的性质对沥青路面的施工以及使用质量有着重要的影响作用。例如其颗粒形状、集料强度、化学性质、表面纹理、沥青技术指标、标号以及集料的吸水率等都会对沥青路面的使用性能造成直接的影响。优质的原材料可以对沥青路面施工质量以及使用性能进行保证，因此需要对原材料的准入进行严格控制。
3.2对施工过程控制进行强化
沥青路面施工过程是比较复杂的、比较系统化的。如果早期损坏问题出现在沥青路面，通常和路面施工缺少规范化、精细化有关，造成路面质量变异性较大的问题。所以，对施工工艺各环节进行针对性地改进，控制质量要点是十分必要的，包括拌和厂生产与控制、原材料的管理、混合料的摊铺、运输和碾压等方面。
3.3重视基础资料的调研工作
对沥青路面的结构设计以及病害处治合理性进行判断时，第一应该将特定的使用环境结合起来，例如地质条件、气候环境以及交通量等因素，与此同时还要对原沥青路面病害模式和使用现状进行分析，将特定的使用环境考虑在内，综合考虑沥青路面的病害模式，最终提出更加切实可行的处理方式。
3.4对设计优化进行完善
主要包括对结构层混合料进行级配优化，对路面结构层组合进行优化设计。结合不同结构层材料的使用现状的考察结果，分析总结它的适用范围，之后再开展级配设计优化工作，比如考虑沥青混合料配合比问题时，应该分析目标工程的整体使用环境，权衡沥青混合料的使用性能，判断该使用性能的分类，如侧重于低温性能、抗水损坏性能还是高温性能，进而合理选出级配以及最佳的用油量。在开展沥青路面的结构优化设计时，首先由沥青路面的结构设计理念切入，只有将沥青路面的结构设计理念明确，才可以将沥青路面结构设计指标和破坏模式联系起来。
3.5提出应对措施，预防松散问题
为了使沥青混凝土路面病害的问题减少，进行选用材料时，应该严格控制细集料标准度，从而将沥青混合料的粘结性能提升起来。此外，要严格控制沥青路面的施工温度以及压实效果，如果施工温度过高会出现沥青老化的现象，从而对沥青和矿料的粘附性造成影响。如果温度过低，对沥青混合料的压实效果造成影响，从而导致沥青混合料的内部出现空隙过大的现象。严格控制沥青混合料的均匀性，降低沥青混合料离析的出现，提升路面质量。
3.6管理措施和养护措施
要对高速公路的管理和养护注重起来，制定积极有效的控制措施，限制超载车辆，降低超载车辆对路面的影响，重视科学研究，把路面养护的管理系统建立起来，跟踪观测路况，采取及时有效的预防措施，发现问题，对隐患进行清除，保证处治及时，防止酿成更大病害。
4结论
沥青混凝土路面的早期病害对于公路安全有着严重威胁，因此，必须加强对其防治。在防治措施上，主要根据病害形成原因的不同，采取针对性的处理方法，来有效降低早期病害发生的概率，提高沥青混凝土路面的安全性。
参考文献：
[1]曹勇.市政道路沥青路面水损害成因及有效防治研究[J].中华民居(下旬刊),2013,01:312-313.
[2]陈林.试论高速公路沥青路面常见病害及快速养护与修复技术[J].黑龙江交通科技,2012,08:6.
[3]汪生忠,蔡乾东,李延盛,许辉,徐培华.河西戈壁荒漠地区水泥稳定砂砾基层沥青路面裂缝浅析[J].公路交通科技(应用技术版),2016,09:1-3.
[4]曹传江.新疆地区沥青路面裂缝成因及防治措施[J].内蒙古公路与运输,2014,04:73-74.
[5]姜伟,徐萌.浅谈高等级公路沥青路面常见病害分析及养护措施[J].城市道桥与防洪,2014,09:178-180+22.
[6]孙向鹏.高寒地区公路翻浆破坏成因及防治措施[J].交通世界(建养.机械),2015,Z1:94-95+97.
论文作者:吴生军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/8
标签：沥青论文; 沥青路面论文; 病害论文; 路面论文; 裂缝论文; 温度论文; 地区论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;