公路工程病害分析与防治技术

1、沥青混凝土破坏的原因及防治技术第一节 沥青路面病害产生的原因及特征由于多种原因，沥青路面早期破坏的现象时有发生，沥青路面病害的成因比较复杂，由于环境、地点、气候条件的不同，病害情况不一。沥青路面病害主要表现为以下几种形式。裂缝裂缝是沥青里面最主要的病害。沥青路面上出现裂缝，按其成因不同分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝。按其成因不同，横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝是由于路面结构设计不当或施工质量低劣，或者由于车辆严重超载，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而断裂。费和再行裂缝是横向裂缝的主要形式，这种裂缝有两

2、种情况，即沥青面层缩裂和基层反射裂缝。纵向裂缝产生的原因有两种：一种原因是沥青面层分幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载与大气因素共同作用下逐渐开裂，另一种原因是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起的。网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的，其原因可能是路面结构设计不合理，路基路面压实度不足，路面材料配合比不当和未搅拌均匀等；也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，尤其在融雪期间冻融交加，加剧了路面的破损。沥青在施工期间以及在长期使用过程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。松散沥青混合料采用的沥青黏结力差，沥青用量偏小，所用

3、的矿料过湿，铺撒不匀，或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢，沥青混合料铺筑后发生松散。在气温较低的季节施工，沥青裹覆矿料能力差，也易发生松散。坑槽沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂。若不及时养护，在车轮荷载和水分的作用下造成路面混合料脱落而逐步形成坑槽。基层局部强度不足，在行车作用下也易产生坑槽。拥包拥包是指沿交通流方向路表材料出现较大的竖向位移。这类病害大多是由于路表材料稳定度低、交叉口车辆的频繁启动与制动、水泥混凝土与沥青混凝土路面接点处产生过大应力所致。此外，面层较薄以及面层与基层的粘结性较差，也、易产生推挤、拥包。泛油泛油是指由于黏结料或沥青溢出路面形成局部黑而光亮的斑点。由于

4、混合料中沥青用量偏多、沥青稠度太低，黏结料过软，或者高温时下层黏结料上溢等都易引起泛油。沉陷因路基压实不足或基层强度和压实度不足，引起路基路面的沉陷变形。波浪波浪指路面上形成的有规则的低洼和凸起变形。车辙车辙通常伴随着沥青面层压缩沉陷的同时出现侧向隆起，二者结合起来构成车辙。当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。车辙一般发生在温度较高的季节，沥青面层在车轮的反复碾压作用下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成带状沟槽。车辆的渠话交通作用形成车辙是公路沥青路面的主要病害之一。滑溜由于行车作用造成沥青路面表层矿料磨光，发生行车滑溜。沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下

5、泛油，也易形成表面滑溜。第二节 沥青混凝土路面病害防治技术一、路面裂缝的修补由于路面基层温缩、干缩引起的纵、横向裂缝、缝宽在5mm以内时，先将缝隙中杂物及尘土清除干净，将稠度较低的热沥青灌入缝中或用乳化沥青灌缝撒料法封堵，热沥青灌入深度大致为缝深的2/3，然后填入干净的石屑或粗砂振捣密实，最后将溢出的沥青及石屑、砂等清理干净；缝宽在5mm以上的，把裂缝内处理干净后，用热拌沥青混合料填充、捣实、缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，可采用下列方法处治。将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青（在低温潮湿季节宜喷洒乳化沥青）

6、，在匀撒一层2-5mm后的干燥洁净的石屑或粗砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。沿裂缝涂刷少量粘稠度较低的沥青。因路基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂，应先处治基层后再重新做基层。因沥青性能不好或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝，但基层强度尚好时，通过技术经济比较，可选用下列方法修补：乳化沥青稀浆封层，封层厚度宜为3-6mm。加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层。采用改性沥青薄层罩面。采用单层沥青表面处理进行处治。二、路面麻面、松散的修补对大面积的麻面、松散路段，可在气温上升（10以上）后，清扫干净，重新喷油进行下封，下封层沥青用量

7、为0.8-1.0kg/m2,撒布3-5mm厚石屑或粗砂（5-8）m3/1000m2），用轻型压路机压实。由于油温过高，沥青老化失去黏结性而造成松散的地方，应将松散部分全部挖除后，重做面层。由于基层或土基软化变形而引起的路面松散，现处理基层或土基的病害，在重做面层。因酸性石料与沥青黏附性差造成的路面松散，应将松散部分挖除后，重做面层。重做面层的矿料不应再使用酸性石料，在缺乏碱性石料的地区，应在沥青中掺加抗剥离剂、增粘剂，改善沥青与矿料的粘附力，提高沥青混合料的水稳性。三、坑槽的维修路面的基层完好，仅面层有坑曹时：测定破坏部分的范围和深度，画出大致与路中心线平行或垂直的坑槽修补轮廓线（正方形或长方

8、形）；开槽应开凿到稳定的部分，槽壁要垂直，并将槽底、槽壁清理干净。在干净的槽底、槽壁薄刷一层黏性沥青，随即填铺备好的沥青混合料，新填补部分要略高于原路面（高出量应根据坑槽深浅、用料粗细及压实度而定），使填料压实后与原路面相平、烙平四周接缝。根据条件采用热拌法、冷拌法或乳化沥青拌合法制备填补用混合料，要求与原路面面层用料规格相同，视坑槽深度采用单层密实、稳定后，再修复面层。路面基层破坏，应针对破坏原因，先处理基层病害，基层密实、稳定后，在修复面层。用预制块修补坑槽：在寒冷地区，为使出现坑槽的路段不因气温条件限制，能及时得到修补，可采取预制板修补的办法。预制板的要求：可选用几个通用尺寸制作模型，用

9、沥青混合料热拌制沥青混合料预制块，使用平板振捣器压实，冷却后待用，尽量减少搬运中的破损（如破损用热沥青修补）。现场开挖坑槽的尺寸影视预制块尺寸的倍数，边部尺寸应略放大1cm，以便于预制块能正好填入坑槽内，不需改切。开挖深度应与预制板的厚度相适应（略小于预制块的厚度，视预制块的实际压实系数而定）。修补坑槽的方法：将槽开凿到稳定部分，槽壁垂直，并将槽底槽壁清除干净。在槽底、槽壁薄刷一层黏结沥青，随即选用尺寸、形状相匹配的沥青混凝土预制块铺平，并用细粒式沥青混合料填塞预制块四周，接缝烙平压实。在寒冷地区为保证路面平整完好过冬，可用乳化沥青作结合料及时进行修补。四、拥包的修补由于基层原因引起的较严重拥

10、包，先用挖补方法处理基层，待基层稳定密实后，再重新做面层。因施工时操作不慎，将沥青漏洒在路面上形成的拥包，将拥包除去即可。因面层沥青用量过多或细料集中而产生的较严重的拥包，或路面连续多次出现拥包且面积较大，但路面基层稳定，则可用机械或人工将拥包全部除去，并低于路表面约10mm。将基层表面的碎屑、杂物及粉尘等清扫干净后浇洒黏层油用热沥青混合料重做面层。对已趋稳定的轻微拥包，将拥包用机械刨削平齐或用人工挖除。五、泛油的修理对于泛油路段，先取样做抽提试验，求出油石比，然后确定不同的处治措施：严重泛油路段，先撒一层10-15mm沥青或更大的碎石，用压路机强行压入路面，等基本稳定后，再分次撒上5-10m

11、m沥青的碎石嵌缝，并碾压成型。另外还可将含油量过高的软层铣刨清除后，重做面层。泛油较重的路段，根据情况可先撒一层5-10mm粒径的碎石，用压路机碾压，待稳定后撒铺一层3-5mm沥青的石屑或粗砂，并用压路机或引导行车碾压使颗粒嵌入油层。轻度泛油路段可撒3-5mm粒径的石屑或粗砂，用压路机或控制行车进行碾压，使颗粒嵌入油层。施工要求：处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节。撒料应顺行车方向撒，先粗后细，做到少撒、薄撒、匀撒、无堆积、无空白。禁止使用含有粉粒的细料。采用压路机或引导行车碾压，使所撒石料均匀压入路面。再撒布第二层细粒料，进行碾压。如采用行车碾压，应及时将松散的粒料扫回，待泛油

12、稳定后，将浮动的多余石料清扫并回收。六、啃边的修理与防治挖出破损边缘，切成纵横规则断面，并适当挖深，采取局部加厚面层边部的方法修复。改善加固路肩，或设硬路肩，使路肩平整坚实，与路面边缘衔接平顺，并保持路肩应有的横坡，以利排水。在路面边缘设置路缘石，其顶面与路面面层平齐，以防止啃边。平交道口或曲线半径较小的路面内侧，可适当加宽路面。七、脱皮的修复由于面层与基层间黏结不良而脱皮者，清除脱落和已松动部分的面层，清扫干净，喷洒透层沥青后，重新铺面层。由于沥青面层间黏结不牢固，产生脱皮，应将脱落及松动部分清除，在下层沥青面上涂刷黏结沥青，并重做沥青面层。由于面层与上封层之间黏结不好或初期养护不良而引起脱

13、皮部分，现清除脱皮和松动的沥青面层，清扫干净，然后撒布黏层沥青，重新做上封层和面层。八、沉陷的修理因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷，若土基和基层已经密实稳定，不再继续下沉，可只修补面层，并根据路面的破损状况分别采用下列处治措施。路面略有下沉，无破损或仅有少量轻微裂缝，可在沉陷处喷洒或涂刷黏层沥青，再用沥青混合料将沉陷部分填补，并压实平整。因路基沉陷导致路面破损严重，矿料已松动、脱落形成坑槽的，应按坑槽的维修办法处治。九、波浪、搓板的修理因路基不均匀沉降而引起的波浪时，应挖掉面层，对基层进行补强后，在铺设面层。因面层和基层间有夹层而引起波浪时，应挖掉面层、清除不稳定夹层，将下承层表面清扫干净

14、，然后喷洒透层沥青，重铺面层。小面积面层搓板（波浪），可在波谷内填补沥青混合料找平，但必须粘结牢固，稳定密实；起伏较大者，铲除波峰部分进行重铺。严重的大面积波浪或搓板，应将破浪段面层全部挖除，查找原因，重新铺筑面层。十、翻浆的修复因基层水稳定性不良或含水量过大造成的翻浆应挖去面层及基层全部松软的部分。将基层材料晾晒干，并适当增加新的硬粒料（有条件时应换填透水性良好的砂砾或工业废渣等），分层（每层不超过15cm）填补并压实，最后铺筑面层。低温季节施工的石灰稳定类基层，发生上层翻浆，应挖除到坚硬处，另换新料，修补基层和重铺面层，也可采取短期封闭交通的办法防止翻浆蔓延扩大。对于因排水不良而造成的翻浆

15、，可加深边沟，增设纵横盲沟，加速路基排水；或使用水稳定性好的垫层、基层、重修面层或增设隔离层。十一、沥青面层罩面沥青面层罩面按其使用功能划分为普通型罩面（简称罩面）、防水型罩面（简称封层）和抗滑层罩面（简称抗滑层）三种。罩面罩面的适用范围罩面主要用于消除破损，完全或部分恢复原有路面平整度，改善路面性能等所采取的路面修复工作。罩面材料的要求结合料宜使用性能较好的黏稠型道路石油沥青、乳化石油沥青、改性乳化沥青或改性沥青。应选择耐磨、强度高的石料。高速公路、一级公路宜采用中粒式、细粒式密集配沥青混凝土或沥青玛蹄酯结构，二级及以下公路可采用热拌沥青碎石混合料结构，三级及其以下公路可采用沥青表面处治层结

16、构。罩面的厚度罩面的厚度应根据所在路段的交通量、公路等级、路面状况、使用功能等综合考虑确定。当路面状况指数、行驶质量指数为中、良等级，路面仅有轻度网裂时，可采用1-3cm的厚度进行面层的罩面。当路面破损、平整度、抗滑三项指标都在中等以下，又要求恢复到优、良等级时，应采用3-5cm的厚度进行面层的罩面。高速公路、一级公路罩面宜采用4-5cm的厚度，其他公路可采用较薄的罩面层厚度（1-4cm）。各级公路的罩面层厚度不得小于最小施工层厚度。封层1、 封层的使用范围封层主要用于提高原有路面的防水性能、平整度和抗滑性能的修复工作。2、封层所选用的材料封层的结合料宜采用乳化石油沥青、改性乳化石油沥青。应选

17、用耐磨、强度高的石料。各种材料技术指标应符合有关规范规定。高速公路、一级公路可采用沥青稀浆封层，但宜用粗粒式改性乳化沥青混合料，其他等级公路可采用乳化沥青混合料。3、封层的厚度要求对于交通量较大、重型车较多的路段宜采用厚为1cm的封层。在中等交通量路段宜采用0.7cm厚度的封层。在交通量小、重型车辆少的路段可采用厚度为0.3cm的封层。抗滑层1、抗滑层的适用范围抗滑层用于提高路面的抗滑能力、改善路面磨耗层的工作性能。2、抗滑层选用材料的要求抗滑层应选用适合铺筑抗滑表层的材料和沥青混合料。高速公路、一级公路宜选用重交通道路石油沥青、改性石油沥青、改性乳化石油沥青作为结合料。石料应选用抗滑耐磨性能好的石料，磨光值应大于42。其他所用材料技术指标应符合有关规范要求。3、抗滑层的厚度要求抗滑层用于改善高速公路、一级公路路面时宜采用不小于4cm的厚度。二级公路宜用中粒、细粒式沥青混凝土结构，也可采用热拌沥青碎石或沥青表面处治结构，厚度不得小于最小施工厚度。三、四级公路可采用乳化沥青封层结构，厚度可为0.5-1cm。沥青面层罩面的施工沥青面层的罩面应该按照公路沥青路面施工技术规范（F40-2004）有关规定进行，施工时应符合下列要求：对确定罩面的路段，在罩面前必须完成各种病害的处治修复工作，并清除路面上的泥土杂物。