浅析南方城市沥青砼路面病害原因与预防措施

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摘要：结合自己多年在南方市政管理部门的工作实践，并查阅了有关方面的专著资料，本文主要对南方城市道路沥青路面病害的原因进行分析，并就沥青路面病害的防治措施进行阐述。

关键词： 城市道路 沥青砼路面 病害原因 预防措施

Abstract: according to many years in the south of the municipal administration departments working practice, and access to the relevant aspects of the book material, this paper mainly to the southern city of road asphalt pavement disease analysis of the causes, and disease prevention and control measures of the asphalt pavement in this paper.

Key words: the city road asphalt concrete pavements disease causes the preventive measures

中图分类号：U416.217 文献标识码：A文章编号：

一、引述

宁波市地处东南沿海，是经济较发达地区。近年来，随着宁波市经济快速发展，城市化建设步伐不断加快，城市道路的设施量逐年增加，截止2011年12月，宁波市中心城区市管道路沥青路面面积已达4909406M2，并逐年在递增。但笔者在管理中也发现，新建沥青道路接管使用不久后，沥青路面就不同程度地出现裂缝、坑槽、沉降等病害，有的沥青路面病害破坏还十分严重，如宁波市世纪大道、丽园南路、环城南路、北外环、东外环道路等，致使这些道路路面的使用质量达不到要求，给民众出行带来诸多不便，既影响了城市道路使用功能的正常发挥，又影响了行车安全，而且反复养护维修又造成了巨大的经济损失。本文对南方城市沥青路面常见病害的原因进行分析，并提出一些预防措施。

二、城市道路沥青路面病害的原因分析

（一）、沥青路面的裂缝

1、沥青砼路面开裂的主要有以下几种情况：

（1）由于沥青路面在车轮荷载的作用下，路面面层结构层底部所产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，而产生的结构破坏裂缝。这种裂缝从路面结构层底部逐步扩展到面上；

（2）由于沥青面层受温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝；

（3）水硬性结合料稳定类基层因湿度变化而产生的收缩裂缝会反映到面层上来；

（4）在对旧砼路面上进行“白加黑”改造时，由于结合层施工处置不当，原有的板块接缝或裂缝也会反射到新的面层上来，形成反射性裂缝；

2、、影响城市道路路面裂缝破损的因素

影响城市沥青道路路面裂缝破损的主要因素有：

（1）材料及环境因素，包括沥青及沥青混合料的性质、基层材料的性质，路基地质状况，气候条件特别是冬季气温及其变化，交通量及各种车辆的类型及施工因素等。施工材料选用不当，以及环境因素影响而造成道路施工质量下降，路面强度不足在车辆荷载的作用下而产生的裂缝反映在面层上，这些裂缝往往是稠密的互相联系的裂缝，以至网状的裂缝，严重时还会伴随着表面的形变，如辙槽或深陷。

（2）设计缺陷，由于路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度明显满足不了行车的需要，随着交通量的迅速增长和行车载重量的明显增大，有些道路开放交通不久就出现了大面积的龟裂破坏，轮迹带上沥青路面产生龟裂，并伴有纵向裂缝和变形；宁波丽园南路、丽园北路的道路因基层表面软化，在行车荷载作用下，沥青面层产生龟裂，出现了推移破坏；北外环道路、环城南路因设计没有充分考虑到城乡结合部载重车辆行驶的复杂性，造成道路交付使用不久就出现道路产生重载破坏，沥青路面出现块状裂缝。

（3）施工质量影响，在沥青面层施工中，沥青混合料摊铺时间过长，或接缝处理不当，接缝处压实未达到要求等原因，在行车荷载作用下形成纵向裂缝或横向裂缝。

尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的因素复杂，形式多种多样的，但由行车荷载作用和温度变化，是产生裂缝的主要原因。

（二）、沥青路面的变形

1、车辙

形成城市沥青路面车辙的因素很多，主要有沥青混合料配比、沥青等级、级配和交通荷载、环境温度、施工中的压实等因素。车辙变形主要来源于沥青混合料的黏滞流动和一定程度的压实作用，沥青混合料层在高温下由于车轮反复碾压，产生横向剪切流动，容易造成车辙。另外施工中沥青含量偏多，沥青稠度偏低，矿料级配中细料过多，矿粉掺量过大也会产生车辙。

车辙是沥青路面在车辆荷载反复作用下，路基和路面各层的永久变形会逐步积累，特别在高温下，沥青面层蠕变积累的永久变形量较大而形成的。一些研究成果表明，半刚性基层沥青面层出现车辙特征如下：车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系；车辙形成的部分原因是由于雨水渗透浸蚀了基层表面的粉料，使其软化而形成；沥青面层在行车荷载作用下产生蠕动是车辙的主要原因。

2、波浪、拥包

波浪形成的原因是沥青混凝土面层过厚，或沥青混凝土面层稳定度不足，或沥青混凝土面层与基层结合不牢，特别是在夏季高温下，路面受行车水平力的推挤而产生高低起伏状波浪状的变形，严重变形就形成拥包。

3、路面沉陷

城市沥青路面形成沉陷的主要原因：a.路面出现裂缝未及时封堵，特别是南方城市雨水丰富，在雨水下渗后经行车轮胎的强力“泵吸”作用下，半刚性基层的灰浆被吸出，导致基层破碎松散、沥青层破坏而下陷；b.基层局部成型不好、强度不足，在行车荷载反复作用下路面发生网裂，雨水下渗后在浆被吸出或挤出而下降，这种形式病害主要发生在行车道，如修补不及时，基层会被完全破坏。

城市道路特别是快速道上若出现路面局部较深的沉陷，行车速度快时，就会产生跳车而对行车安全构成威胁。

4、沥青路面松散和坑槽

城市沥青路面面层松散产生的主要原因是沥青混合料组合不当或施工拌和不均；结合料中的沥青含量相对较少或粘结力不足；施工温度太低，混合料温度下降快，压实不充分，导致密实度不足；路面下面面层施工时标高控制不好，导致沥青上面层太薄，没有形成结构厚度。松散的路面材料在快速行驶车辆轮胎后的真空吸力作用下以及风和雨水带离路面。或是龟裂及其他裂缝进一步发展，使松动碎块脱离面层，便形成大小不等的坑槽。

（三）、水损害

南方城市雨水丰富，沥青路面水损害比较常见，常以软化和剥落的形式出现，渐渐地集料开始松散、掉粒，最后形成坑槽。影响水损害的因素主要有：

（1）沥青混凝土的性质。沥青混凝土中的集料所含矿物质不同，其对水的吸附能力不同，从而影响集料与沥青的相互粘结，使沥青从集料表面剥落。粘附性高的沥青对于抵抗水分的置换要好一些，如果沥青粘性相同，沥青的化学组成对水害的影响也是敏感的。

（2）施工期气候条件的影响。施工时的气候条件对沥青路面水稳性的影响是敏感的。如果天气冷、湿潮或压实不完全，均使水分易于侵入混合料中而导致剥落，此外，施工后环境条件也将对剥落产生影响。

三、病害防治措施

沥青路面病害的根治应从优化设计、提高施工技术和加强路面维护管理三个方面综合着手。

1、在设计方面。优秀的设计、合理的工期是修筑高质量城市沥青道路的基础，要保证半刚性路面不发生荷载结构性破坏裂缝是减轻半刚性路面裂缝的首要措施。在进行半刚性路面设计时，要充分考虑路面强度和稳定性的前提下，进行基层底面拉应力分析。合理地进行路面结构层的厚度计算，确定路面容许弯沉值，以避免路面的结构性破坏。在进行半刚性路面设计时，也要考虑温度裂缝从表面开始并逐渐向下扩展的机理，选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。并且在稳定度满足要求的前提下，选用用针入度较大的沥青做面层。并且要应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温度系数小和抗拉强度高的半刚性材料做基层。采用合适的沥青面层厚度，以节约沥青和减少投资。用适宜的沥青面层厚度保护开裂的半刚性基层在使用期间不产生干缩裂缝和温缩裂缝。预防水损害的关键是提高沥青与集料的粘附性，提高集料之间的粘结力，有效防止或减少水分进入沥青综合料的内部。

2、在施工方面。科学施工是高质量的保证。首先是对材料的选配，要严格控制沥青混合料的质量，选用高低温性能好、抗老化性能好、含蜡量低、黏度高的优质沥青。在条件许可的情况下，在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高其性能指标。采用改性沥青可解决路面抗滑及耐久性问题，使沥青路面的热稳定性、冷稳定性和使用寿命都得到较大的提高，道路病害的出现频率显着下降，日常养护工程量及工程成本大大降低。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。其次，还应注意混合料级配的确定以及沥青混合料的高温稳定性、抗疲劳性及低温抗裂性。路面表面特性和耐久性是一对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。再次对集料场要进行合理的选择，要选择能保证施工进度的厂家供料，使材料级配始终处于受控状态，不能偏离级配中线太远。另外，要尽可能地避免冬季50c以下低温施工，由于冬季气温低，热拌沥青综合料与环境温度温差较大，易导致沥青综合料的温度下降得过快，沥青的粘度增大，沥青综合料的和易性变差，可碾压的时间很短，路面压实度较难达到，质量也就难以保证。

3、在养护方面。要加强病害路面养护的及时性，提高预防性养护水平，通过定期路况调查，及时发现路面轻微破损与病害迹象，分析研究其产生原因，对症采取保护性养护措施，防止微小病害进一步扩大，以减缓路面使用性能恶化速度，使路面始终处于良好的服务状态。养护管理的经验告诉我们：“小洞不补，大洞吃苦”，如果路面出现一些病害能及时有效地修复处理，不但对路面不会造成大的损害，同时也会节约养护管理的经费，确保交通安全。

四、结束语沥青路面病害产生的原因很多，也很复杂，应该引起足够重视。在实际工作中，应根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工等环节，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，从管理部门、设计部门到施工单位，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病害的发生，使城市道路建设质量全面提高，满足市民出行需求。

参考文献：

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