城市道路沥青路面病害原因分析及预防？

1，沥青质量问题

由于近年来国家城市基础设施建设，城市道路建设项目较多，建设资金有限。因此，道路结构层的厚度设计和材料的使用都是以经济适用为原则，而不着重研究交通量和使用寿命的变化。和高等级沥青路面一样，各省市在上层使用进口沥青，中层和地面层使用国产沥青。就国内沥青而言，能够满足规范要求的厂家并不多，数量也非常有限，无法满足国内建设规模的需要。

2.设计规范中存在的问题

目前国家柔性路面设计规范仍采用弯沉值控制，路面设计标准轴载为双轮组单轴，轴载100kN。沥青混凝土路面设计应考虑三个指标:容许回弹弯沉、弯拉应力和剪应力。在交通量较小的支路上铺沥青时，只能采用容许弯沉值进行设计；容许回弹弯沉值和剪应力用于设计沥青碎石面层。标准轴载累计数和设计寿命内换算成标准轴载的累计数作为控制指标。

在路面设计中，一方面，交通车辆的调查数据是为通行能力服务的，没有考虑超载的问题，使得设计中无法获得准确的轴载，造成设计寿命内累计标准轴载与事实不符的情况。这样，对于一些道路，从一开始就减少累积标准轴数，使得设计弯沉值过大，基层和低基层拉应力过小，导致路面整体刚度不足，路面过早破坏。

此外，在经济利益的驱动下，80%的货车都是超载的，而正是这部分超载车辆加速了路面的损坏，促使路面开裂、推挤，甚至部分下沉。

3.气候的影响

(1)低温开裂。沥青材料在较高温度下具有良好的应力松弛性能，温度升降引起的变形不会产生过大的温度应力，但当温度急剧下降时，沥青材料逐渐硬化并开始收缩。此时，半刚性基层底部会产生拉应力。当拉应力沥青混合料的应力松弛跟不上温度应力的增加时，混合料的刚度会急剧增加。由于沥青路面受到约束，一旦路面内部产生的收缩拉应力或拉应变超过沥青混合料的抗拉强度，沥青路面就会开裂，产生裂缝。由于沥青路面宽度有限，收缩路面结构的相互约束较小，低温裂缝以横向裂缝为主。

(2)温度疲劳裂纹。这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度的反复升降，沥青路面的温度应力被耗尽，使得沥青混合料的极限拉应变变小。另外，沥青的老化增加了沥青的劲度，降低了应力松弛性能，最终达到极限抗拉强度，导致路面出现裂缝。沥青路面具有高温软化的特性。虽然在设计和施工中尽可能降低油石比，采用集料级配最大限度地增加高温稳定性，但在车辆的长期作用下，仍然会产生车辙。泛油一般发生在高温天气，温度升高导致沥青软化点不适应。

4.沥青混凝土配合比设计中存在的问题

根据规范要求，沥青混凝土配合比设计要经历四个阶段，即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、验证阶段和试拌摊铺阶段。每个阶段对要达到的目的都有明确的要求。施工时，有的单位压缩两三个阶段，有的单位单纯凭经验施工。因此理论与实践存在较大偏差，导致沥青混凝土存在先天不足。另一方面，由于现状，政绩工程建设周期短，加上低价中标，砂石料场不规范。材料大部分由个体企业承担，堆场分散，设备落后，材料的同质性和稳定性差异较大。虽然大部分单位在施工前都做了筛选分析，在施工中也进行了配合比的试验和调整，但由于差异很大，不可能做到非常准确，导致路面出现一些常见的病害。

5、沥青混凝土拌和温度控制

石油沥青的拌和温度要求在120 ~ 165℃，但实际上一些施工单位由于设备和人员素质的原因，拌和温度控制不稳定。温度过高可能导致沥青变质，没有粘度使沥青混凝土松散；温度过低，沥青混合料搅拌不均匀，影响级配。这些也是沥青路面出现局部松散或其他病害的原因。沥青混合料从拌和站拌和运输到摊铺现场后，空气与混合料的温差一般大于120℃。另外，速度引起的相对风速比较大，会导致混合料在到达现场之前温度下降很大。冷却范围由外向内逐渐减小，最严重的冷却区域出现在堆面与马槽的接触面。降温的剧烈程度取决于运输时间、速度、温度、保温措施等因素。

6、沥青混凝土摊铺

目前摊铺设备断面加宽，沥青混合料通过胶轮从中间向两边运输。由于距离较远，必然会发生离析，从而改变沥青混凝土的生产配合比。其次，由于熨平板悬臂从机器中心到两侧较长，随着摊铺次数的增加，会变形，对路面横坡的控制也有很大影响。

此外，在将混合料从运输车卸到摊铺机料斗的过程中，接触面的面料，尤其是两侧车的接触面的面料，最终由每辆车内的刮板送到螺旋布料器，即每辆车料冷却范围最大的面“冷”料集中布料， 并且表层材料冷却范围大，正常碾压过程中压实度难以达到要求，是路面出现松散、坑洼、渗水损坏的原因。

7.平行交叉作业对路面质量的影响

参与城市道路建设的单位很多，比如自来水、雨水污水等地下管线、供热、燃气、电信、电力、有线电缆、道路照明等。由于平行交叉作业，工期紧，影响路面质量。比如，土基碾压成型后，管道单位挖沟布管，管道单位一般不注意回填土的压实质量，造成局部不均匀沉降；又如沥青混凝土铺筑底层和中层时，道路照明施工单位要铺设灯杆和电缆，无法封闭交通，导致道路污染严重，从而影响路面各层之间的粘结，特别是沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载的作用下，沥青路面会出现脱落、推挤和扭曲裂缝。

二、路面病害的防治措施

1，设计

从现行设计规范来看，结构层设计过薄，路面基层和底基层不能满足交通荷载的作用。路面结构设计能满足沥青路面强度和承载能力的要求，特别要考虑特大车辆荷载对路基和路面的影响。

(1)设计半刚性路面时，应选择抗冲刷性能好、干缩系数和湿缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料作为基层。

(2)沥青面层选用具有良好松弛性能的优质沥青。在没有优质沥青的情况下，应采取措施改善沥青的性能。

(3)在稳定性满足要求的前提下，优选针入度高的沥青作为沥青面层。

(4)沥青面层采用密实沥青混凝土。

(5)应采用合适的沥青路面厚度，以保证半刚性基层在使用寿命期间不会产生干缩裂缝和温度收缩裂缝。

2.建筑

优秀的设计和合理的工期是建筑高质量的基础，科学的施工是高质量的保证。首先是材料的选择，尤其是堆场要固定，选择1 ~ 2厂家供应材料，保证施工进度，使材料级配始终处于受控状态，不能偏离级配中心线太远。在施工过程中，从以下几个方面进行控制:

(1)半刚性基层碾压时严格控制含水量，混合料含水量不能超过压实所需的最佳含水量或控制在施工规范允许范围内。

(2)半刚性基层碾压后，应及时养护。

(3)半刚性基层碾压后，或最迟固化后，应立即使用乳化沥青作为透层或封层。

(4)透层或封层完成后，应尽快铺筑沥青面层。沥青的选择很重要，要选择符合各种规范要求的沥青，尤其是沥青针入度和延度指标必须严格控制。由于近年来气候变暖，规定范围内的沥青标号应选择低等级沥青。另外，底油和底油沥青应使用与沥青混凝土相同的沥青，尤其是油石比的选择要考虑底油和底油返油的影响。沥青混凝土施工时，必须有专人负责交通管制，禁止非施工车辆上路，防止路面机械漏油，保持道路整洁。

3.维护

(1)提前采取措施，预防沥青路面可能出现的病害。根据路面的用途和自然条件，可以预先选择一些合适的材料对路面进行预防和处理。通过早期有效的预防，路面上的一些病害是可以避免或延缓的。

(2)沥青路面出现病害时应及时修复。维护管理的经验告诉我们“小洞不补，大洞吃亏”。如果路面上的一些病害能够得到及时有效的处理，不仅会对路面造成很大的破坏，还可以节省养护管理资金，保证交通安全。

三、路面病害的处理方法

1，路面裂缝

(1)对于路面基层温度收缩和干缩引起的纵向和横向裂缝，如果裂缝宽度小于6mm，宜用铁刷清理裂缝，用压缩空气吹去灰尘，然后用热沥青或乳化沥青填缝密封。

(2)接缝宽度大于6mm时，应填沥青砂或细沥青混合料，捣实后用烙铁封口，然后打磨、扫匀。有条件的也可采用改性乳化沥青混合料进行封层。

(3)对于因土基或路面基层强度不足而产生的裂缝，应先处理土基或基层，再修补路面。

(4)通过技术经济比较，先铺设乳化沥青稀浆封层、热沥青封层或土工布，然后在面积稍集中、路基强度较好的裂缝处施涂热沥青封层。

2.凹坑松动了

(1)若麻面因低温施工而松散，可收集松散材料。当温度上升到20℃以上时，松动的零件将被清理干净，喷油密封将被重做。喷洒热沥青0.8kg/m2 ~ 1.0kg/m2后，撒3 mm ~ 5mm厚石屑或粗砂(5m3/100m2 ~ 8m3/100m2)，用轻型压路机压实。如果是在低温多雨的季节，也可以用乳化沥青进行封闭处理。

(2)因温度过高和粘结剂气化而造成的松散病害应清除并重铺。

(3)基层或土基因强度不足、软变形而松散时，应先处理基层或土基的病害，加固符合要求后再重做路面面层。

3、沥青路面坑槽

(1)路面基层状况良好，修补方法如下:

①确定损坏部分的范围和深度，按照“圆孔方形补偿”的原则，画出与道路中心线大致平行或垂直的等高线(正方形或长方形)。

(2)根据沟槽的轮廓应挖至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑的最大深度，沟槽壁应垂直。

(3)清除罐底和罐壁的松动部件、灰尘和杂物，在干净的罐底和罐壁上涂上粘性油。

(4)填入沥青混合料(潮湿或低温季节，宜采用乳化沥青混合料)，视坑深采用单层或双层填筑整平。

⑤用小型压实机压实，新填部分应略高于原路面，双层填筑应分层压实。

⑥采用热修养护车，用加热板加热坑边路面，对加热软化后的路面进行整修，喷洒乳化沥青，加入新的沥青混合料，然后搅拌摊铺，用压路机压实。

(2)路面基层损坏，应先处理基层病害，再修补面层。

(3)在持续雨雪的寒冷季节，为控制坑槽的扩大，可利用现有路面材料临时填补坑槽，待天气好转后再按规范要求修复坑槽。

4.路面下沉

(1)对于仅由面层不均匀沉降引起的裂缝和轻微沉陷，如果土基和基层密实稳定，沉陷部分可刷扫，沉陷部分可喷粘沥青后填至与原路面平齐。

(2)对于因土基或基层结构破坏而引起的沉陷，应先修复土基和基层，再修复面层。

(3)因路基沉陷造成路面严重损坏，矿料已松动脱落形成坑槽的，应按坑槽的修补方法进行处理。

(4)如果桥涵台背因填土不密实而发生不均匀沉降，可采用以下处理方法:

(1)挖出沥青面层，在沉陷部分铺好基层后重做面层；

(2)对于台背填土密度不够，用打夯机械做夯实；

③软土地基应进行换土处理，换土深度取决于软土地基的厚度。填筑和换填材料应采用强度高、透水性好的级配材料，如碎石、砾石土、工业废渣等；

⑤采用注浆加固。

四。结论

总之，造成城市道路沥青路面病害的原因是多方面的，在设计和施工上都存在一些不足。在实际工作中，应根据其原因，从路面设计、原材料进场到混凝土施工，采取一系列预防和改善措施，从根本上减少沥青路面病害的发生，把城市道路建设质量提高到一个新的水平。

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