沥青路面病害成因及养护施工对策

柴 欢

(中铁十五局集团第五工程有限公司，天津 300000)

1 沥青路面常见病害类型

目前来讲，我国公路沥青路面常见病害主要集中在水损坏、变形、裂缝等，在路面总病害面积中，上述3类病害所占面积较大。因此，本文将沥青路面病害的重点聚焦在如何解决水损害、变形及裂缝类病害上，希望在掌握病害类型和成因的基础上，找出有效的解决措施。

1.1 表面水损坏

在雨水等自然因素的长期作用下，很多沥青路面普遍存在较为严重的表面水损坏现象，比如麻面、坑槽、掉粒等。

1.2 变形类病害

在沥青路面病害中，变形类病害是最常见的一种类型，主要包含车辙、沉陷等。一旦路面出现变形情况，势必会对路面平整度和行车舒适性造成极大影响，甚至会引发交通事故，不利于行车安全。

1.3 裂缝类病害

裂缝病害形式多种多样，主要包括横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、网裂等，在行车荷载的影响下，甚至会出现结构破坏性裂缝。

2 沥青路面病害成因分析

2.1 水损坏原因

1)施工材料原因。一般来讲，沥青路面上面层多采用AC级配混合料，很少采用改性石油沥青，普通石油沥青缺乏抗高温稳定性，但随着各地气候不断增长，很多时候，夏季高温可达到38℃～39℃，且夏季高温时间较长，在高温和行车荷载长期作用下，极易出现沥青路面严重变形现象。加上很多地区公路建设多采用二灰稳定碎石半刚性基层，此类基层极易出现裂缝，甚至形成反射裂缝，若养护不及时，一旦雨水下渗到沥青路面结构层，必定会发生沥青路面水损坏。

2)施工工艺原因。当施工工序不合理，或施工操作失误，都会引起沥青混合料离析，或者碾压质量不佳，压实度不符合设计要求，或者层间粘结作用差等也会破坏沥青路面。

3)排水设计原因。排水不畅、排水系统不完善也是引起沥青路面水损坏的直接原因之一。由于路面积水等问题，车辆高速行驶过程中，尤其是重载超载车辆碾压作用下，将会大幅增加动水压力，进而加速破坏沥青路面。

2.2 变形类病害原因

在高温条件下，沥青面层在行车荷载反复作用下，极易形成永久变形和塑性流动，即车辙。对于变形类病害而言，其主要原因在于以下2点。

1)施工材料原因。据研究表明，普通沥青具有相对较差的高温稳定性，加上近年来交通量持续增长，重载超载问题严重，在上述2种因素的共同作用下，路面很可以出现变形现象。

2)设计施工原因。从早期修建的公路工程实际分析，部分主干道的实际荷载远在设计荷载之上，施工中为了缩短工期，往往会出现路基压实度不符合规定要求，路面空隙率过大，相关指标与设计规定不符等情况。加上高温、重载交通等因素的制约，将会加重沥青路面病害，导致沥青路面流动性变形问题严重化。

2.3 裂缝类病害原因

1)横向裂缝。裂缝方向基本垂直于公路中心线，缝宽各异，缝长可能贯穿整个路幅，长度不一。产生横向裂缝的原因主要在于气温、沥青面层和半刚性基层材料的粘结作用及抗裂能力。

2)纵向裂缝。裂缝走向平行于行车方向，无论是裂缝宽度，亦或是裂缝长度，均存在很大区别。一般在行车道轮迹处集中出现。产生纵向裂缝的主要原因在于重载、超载问题严重，路面承受压力过大，进而出现了较为严重纵向裂缝。

3)网裂。裂缝方向纵横交织，缝宽大于1 mm，缝距大于40 cm，裂缝范围面积大于1 m2。网裂病害的原因主要在于2点：①随着时间的推移，沥青路面老化现象严重，表面反复受力很容易出现疲劳开裂。②由于路面已出现裂缝，这种情况下，雨水极易下渗到路面基层，在行车荷载等因素影响下，将会大大增加动水压力，导致沥青和集料剥离，从而影响路面结构的强度。

3 工程概况

某公路工程交通繁重，且重载超载问题严重，路面整体状况较差，需对病害路段进行养护维修。由于本路段承担着繁重的交通任务，为了减少对来往车辆通行的不利影响，必须及时开放交通。因此，为了快速恢复交通，决定采用就地热再生施工方案进行路面养护施工。就地热再生施工中，须通过加热法将路面温度保持在130℃～180℃，并通过精确称量将一定量的再生剂掺加到耙松的旧路面。随后均匀拌和回收料和新掺料。待均匀搅拌后，在下表面层摊铺新的混合料。通过就地热再生施工技术，有助于增强再生路面层间粘结性能、有利于修复路面裂缝等病害，相比其他养护技术，还可节约资源，保护环境，降低养护成本。

4 沥青路面养护施工对策

4.1 RAP材料回收利用

RAP材料回收与处理是热再生施工的关键，为了保证RAP材料质量，须分开、分层堆放，不得混放。在旧沥青路面材料使用前，须进行相关质量检测，主要检测内容有针入度、15℃延度、软化点、60℃动力黏度等，保证各项质量指标均可达到规定要求。

4.2 原路面清理

施工前清扫路面，比如路面上的垃圾、杂物等，保证路面清洁、干燥、无污染。

4.3 路面加热

对就地热再生来说，加热温度和深度是前提，也是关键。通过再生机组的加热设备，将路面加热到施工规定温度。同时，根据施工要求，选择匹配的路面再生机，通过复拌机的翻松装置对旧路面进行翻松、拌和处理。

4.4 再生剂喷洒

完成上述作业后，可通过再生剂喷射装置在翻松的混合料上均匀喷洒再生剂，保证再生剂和旧沥青混合料直接接触，从而提高旧沥青混合料的使用性能。根据翻松深度、行驶速度等条件，再生剂喷洒装置可随之改变，精准调整再生剂喷洒量。若旧沥青路面均匀性不合格，需按照实际情况，合理调整再生剂喷洒量。

4.5 拌和施工

按照设计要求，就地热再生混合料拌和施工中，应选择专用拌和设备。拌和过程中，合理控制各类材料加热温度与拌和时间。拌和后，保证混合料均匀、无花白料。

4.6 摊铺施工

根据试验段确定工艺参数，调整摊铺时振捣的频率与振幅，以提高再生混合料的初始密实度。摊铺速度应与加热设备行进速度保持一致，同时合理控制摊铺温度，确保混合料摊铺均匀，无裂纹、离析等现象。按照施工要求，通过梯队方式进行摊铺，速度不宜过快，可控制在2.0 m/min左右。在摊铺过程中，同时，要做到连续、不间断施工，尽可能减少停机次数，确保运料车集中等候、集中摊铺。

4.7 碾压施工

紧随摊铺进行碾压施工。根据施工规定要求，可分3个阶段完成碾压施工：①初压时，紧跟摊铺机，应采用钢轮压路机进行静压，碾压遍数为2～3遍，速度控制在2～3 km/h，施工温度控制在130℃～140℃。②复压时，采用钢轮+轮胎压路机进行组合施工，碾压遍数为4～6遍，速度为3～5 km/h，复压时碾压施工的重点，在保证压实度满足设计要求的情况下，应保证碾压施工质量。③终压时，采用钢轮压路机进行施工，碾压遍数为2～3遍，直至消除明显轮迹。碾压施工后，需检验路面压实度，保证满足设计要求。

4.8 开放交通

结束以上各项工序后，即可进入养生阶段，当路表温度降至50℃以下，可开放交通。

4.9 性能检测与分析

施工结束后，为了检验施工效果，可采取钻芯取样法进行测定，通过取出芯样可知，芯样完整，未出现断裂，由此表明路面层间黏结效果良好，粗集料在细集料之间分布均匀，说明利用热再生技术可提高路面施工的均匀性。同时，利用芯样进行压实度检测，实测压实度平均值为98.8%，符合施工规定。

在路面水稳定性检测中，渗水性能是一个关键的指标。为了检验路面的渗水系数，通过路面渗水仪对热再生沥青路面渗水系数进行测定，共设10个测点，测定结果分析可知，再生热路面的渗水系数在20～46 mL/min，平均值为26 mL/min，相比现行规范值小于等于300 mL/min，远远小于该值，由此表明，路面经就地热再生施工养护后，具有良好的抗渗性能。

5 结语

公路工程是一个地区必不可少的基础设施，是联结地区之间的“血脉”。我国公路交通事业发展迅速，日益完善的公路网为国民经济增长奠定了坚实的基础，推进了区域经济快速发展。然而，在公路建设里程持续增长的背后，也面临着大量的公路养护任务。为了保障道路通行舒适和安全，每年国家需要投入大量维修养护资金，目前我国公路事业已步入了“建养并重”的时期，如何抑制路面病害，采取切实可行的养护措施势在必行。因此，本文开展沥青路面病害及养护研究具有重要的现实意义。