沥青路面病害种类及修补技术

沥青路面病害种类及修补技术

范燕

云南省公路局德宏公路局 云南 德宏 678400

作者简介：范燕、1982年、女、汉族、云南保山、大学本科、工程师、沥青路面养护技术

摘要：通过工程实例，介绍沥青路面病害主要种类、预防措施、修补技术，充分表明除原有的修补技术外，采用性价比高、实用性强的改性沥青碎石封层、沥青路面稀浆封层、沥青路面微表处的修补法可有效完成对路面的修补工作，以提升道路运营水平，降低公路使用周期养护成本。

关键词：病害、修补技术、控制与检测

0 引言

随着社会主要矛盾发生变化，人民群众的出行模式将发生深刻变化。建设交通强国是满足人民日益增长的美好生活需要的必然要求。沥青路面作为交通建设中关键的一环，在逐年递增的交通量、长时间的自然环境中等客观条件下，存在不同程度、类型的病害产生，常见的病害有坑槽、裂缝、松散、龟裂、车辙等，这些病害如果得不到及时的修复，将会影响到道路的一般使用功能，大大的减少了道路的使用周期。

1、病害的主要种类

在长期使用过程中,沥青路面受车辆荷载、自然环境等的综合作用下，会出现车辙、裂缝、弯沉、坑槽、脱落、松散等病害，这其中裂缝、车辙变形是最常有的两种病害情况。

1.1裂缝

病害分别有龟裂和纵、横向裂缝。其中龟裂属于小面积的病害，因路面在反复的车辆荷载和温度应力产生的作用下，伴随沥青材料的老化情况，沥青砼所承受的拉应力大于自身能承受的拉应力，而造成局部开裂和松散的现象出现。导致横向裂缝产生的情况如下：

1.1.1在沥青路面设计结构层中存在半刚性无机结合料基层，因为材料的性质、结构不同，它们自身会产生收缩而导致裂缝，在整个结构层中具有反向力的作用，随着时间的增长，裂缝将被传导到沥青面层而产生的破坏就是横向裂缝。

1.1.2横向收缩性裂缝的产生是因自然环境温度的变化而导致，沥青面层本身发生温度收缩应力。

1.1.3拉裂性裂缝的产生是因路基受到外力而导致的开裂现象。

1.1.4路基填挖结合地段及山区多发生纵向裂缝。

1.2车辙

车辙变形是最常见的病害之一，主要表现有W、V形变形。V形是因车辆超载引起，对所损害的路面宽度影响比较大并且面层和基层都会发生出不定程度的变形，路面的横断面呈现V形。W形是因反复的车辆荷载作用和高温作用所引起。

2、预防的措施

我们将从设计、材料、施工，三个环节控制。

2.1首先是优化设计。沥青路面设计时，第一是要对工程地质勘察工作把控，提出合理、规范的设计方案，保证路基强度，避免沥青路面因路基不稳定而导致的沥青路面病害。第二需要提醒注意的是路基已具有足够稳定度的情况下，将选用优质松弛性能好、针入度大的沥青，如不能满足就要对沥青材料进行性能改进。第三是要提醒把控沥青结构层厚度，设计合理的厚度才能减少温缩裂缝、干缩现象的发生。

2.2其次是严选材料。裂缝的产生，原因主要是在低温的条件下，沥青材料自身发生收缩而引起的裂缝产生。所以，第一是我们在选择沥青材料时的把控，选材的标准为低温劲度小、延伸度大、温度敏感性差、含蜡量小。第二是对沥青面层的混合料、矿料进行严选，以保证采用性能优良的沥青混合料，才能减少沥青路面出现裂缝。

2.3控制面层结构。

沥青路面设计中，沥青面层的结构、混合料的类型配合比极为重要，一方面要确保路面的正常功能，另一方面就是要重社防水，以此沥青路面的混合料优先考虑小粒径沥青混凝土，要求孔隙小、粒径小。若沥青路面材料选用的是粗粒混凝土或半开级配沥青碎石，这样就需要将封层设计在沥青面层的下面，以此来作为防水层 。

2.4然后是基层施工。第一是基层作为主要车辆载荷的承重层其强度、稳定性直接决定沥青面层的质量。第二是严格控制基层的松铺系数指标。第三是严格控制施工工序，加强施工现场质量管控。这些因素都是直接影响基层的施工质量，导致沥青面层病害的产生。

3、修补技术

3.1 传统修补方法

第一是直接罩面法，可用于修补裂缝、沉陷病害，采取的原理是将树胶、高分子材料与沥青拌和直接浇灌入病害路面，此方法会造成路面的高程随着增加，直接影响路面的排水问题。第二是使用铣刨新铺料法和挖补法，方法是将原病害的区域全部挖除，再采用新的材料来填补，不同之处在于铣刨新铺料法是采用新的沥青混合料进行填补，然而挖补法采用的是冷补材料来进行填补。

3.2 改性沥青修补法

该方法对修补沥青路面轻度裂纹、车辙、水损害等病害，具有良好的效果且施工方法方便，在完成施工后一小时便可以通车，不会影响道路的正常使用，同时提高了沥青路面抗滑性能在常温环境条件下的施工可以保证施工质量，而且改性沥青结构层较薄，对于原有路面的排水、标高，两个指标不会产生影响。

4、施工中引起重视的几点质量问题

4.1当存在修补面积小于机械设备操作作业的面积时会使压实度指标不足，导致混合料松散，其中压实度、渗水系数指标就不满足要求。

4.2修补面层与原路面结构层传力失效，新修补结构层需挖除原路面损坏部分，修补后新结构层与原路面结构层未能有效粘接，形成两个独立的半刚性层，长时间下两个独立的个体就会相互受力挤压发生位移，造成路面再次破损。

4.3受施工等多种因素影响，修补后的沥青面层与原老路面平整度差。

4.4修补面层的接缝处若处理不当，将导致面层封水性能差，雨水直接浸入结构层。

通过试验抽检，表明修补后的沥青面层各项检测指标中重点是构造深度、厚度、平整度、渗水系数、压实度等会存在不满足，其中平整度较多；构造深度、厚度较少。

5、工程实例

5.1工程概况

试验路段为云南省某二级公路，全长80公里，路面病害主要有车辙、横向裂缝，存在少量的松散和龟裂，为提高道路使用寿命，现对沥青路面病害采用改性沥青修补法，使用改性沥青碎石封层技术、改性沥青稀浆封层和微表处技术，并及时对修补后的路面状况分析评价。

5.2施工材料设计参数

5.2.1本项目所采用的沥青粘接材料均做改性处理提高其品质，目的主要解决现有传统技术中因沥青粘聚力变弱或不达标而出现的早期病害，如脱落、松散；杜绝市场中“配方沥青或擦边沥青”进入，保障项目实施的耐久性。微表处所用的改性乳化沥青中将软化点由规范要求的≥53℃提高为＞58℃，将蒸发残留物含量由规范要求的≥60%提高为＞62%；稀浆封层所用的改性乳化沥青中将软化点由规范要求的≥53℃提高为＞57℃，将蒸发残留物含量由规范要求的≥60%提高为＞60%；热改性沥青中将软化点由规范要求的≥60℃提高为≥65℃。

5.2.2本项目改性沥青碎石封层运用于云南山区二级路，将单集料粒径从规范中 5～10mm 改为 6～9mm，目的是保障道路平整度；且碎石封层现场摊铺前石料在拌合站内除尘，用 0.3%热沥青进行预裹覆处理。

5.3路段现况

5.3.1经检测，37公里改性沥青微表处试验路段，路面平整度较好，未出现结构承载能力不足而产生的结构性网裂，表明该路面结构层能满足现有行车交通量的要求。

5.3.2经检测，30公里改性沥青稀浆封层试验路段，未发现严重坑塘、横向反射裂缝、纵向疲劳裂缝等早期病害，说明施工材料满足实际要求。

5.3.3经检测，13公里改性沥青碎石封层试验路段，施工期间未出现大量粉尘及飞石现象，施工完成后路面平整度较好，未出现泛油、散子等病害，说明设计方案及材料要求满足实际要求。

6、总结

采用性价比高、实用性强的改性沥青碎石封层、沥青路面稀浆封层、沥青路面微表处的修补法可有效完成对路面的修补工作，以提升道路运营水平，降低公路使用周期养护成本。

参考文献:

[1]冯翠娟.沥青路面病害检测及修补技术.交通世界,2020年第20期（7月 中）总542期．

[2]王丽华.沥青路面病害的预防与治理.产业与科技论坛,2015年第14卷22期.

[3]蔡海龙.沥青路面病害原因浅析及治理方法.福建建材,2015年第9期（总第173期）.