高速公路沥青路面早期损坏现象及防护

1、高速公路沥青路面早期损坏现象及防护 姓名： 学号： 指导老师： 目录 前言 第一章 沥青路面的特性 1.1 沥青路面的基本特性 1.2 沥青路面的水温特性 1.2.1 沥青路面的高温稳定性 1.2.2 沥青路面的低温稳定性 1.2.3 沥青路面的水稳定性 第二章 沥青路面常见病害及成因 2.1 沥青路面的裂缝 2.1.1 纵向裂缝 2.1.2 横向裂缝 2.1.3 网裂 2.2 沥青路面的车辙 2.3 沥青路面的松散 2.4 沥青路面的水损害和坑槽 2.4.1 沥青路面的水损害 2.4.1 沥青路面的坑槽 2.5 沥青路面的冻胀和翻浆 2.6 沥青路面的沉陷 2.7 拥包 2.8 泛油第三章

2、病害出现总体原因分析 3.1 路面结构设计问题 3.1.1 沥青面层结构设计 3.1.2 沥青混合料配合比设计3.2 现场施工质量控制问题 3.2.1 原材料检验与控制 3.2.2 施工过程中的路面污染 3.2.3 基层施工 3.3 交通管制问题 第四章 沥青路面早期病害的防护对策 4.1 总体措施 4.2 具体措施 4.2.1 裂缝的防护 4.2.2 车辙 4.2.3 松散的治理 4.2.4 坑槽的处理 4.2.5 冻胀和翻浆的防护 4.2.6 沉陷的防护 4.2.7 泛油的治理 总 结 致 谢 参考文献 摘要： 沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短和养护简便等优点，使行车噪声低、

3、平稳和舒适，因此在施工得到了普遍推广应用。但是，沥青路面在使用过程中，难免会出现车辙、裂缝、松散、坑槽等破损病害，影响道路的使用安全性能。文章先对沥青路面的特性进行了简要介绍，然后着重介绍了沥青路面中常见的一些病害，重点阐述了沥青路面产生病害的原因，并针对性其原因提出了防护的措施。可供对沥青路面的设计和施工人员参考。关键词：沥青路面 早期病害 防护前言近年来，为适应社会经济发展的需要，公路工程在我国发展迅速。沥青路面因为具有表面平整、无接缝、施工时间短、行车舒适、适应性强、养护维修方便等优点，因而获得越来越广泛的应用。20世纪50年代以来，各国修建沥青路面的数量迅猛增长，所占比重很大。我国的公

4、路和城市道路近20年来使用沥青材料修建了相当数量的沥青路面。沥青路面是我国高速公路最主要的路面形式。随着国民经济和现代化道路交通运输的需要，沥青路面必将有更大的发展。但由于沥青路面本身性质的差异,土基和基层的特性不同以及受设计和施工水平的影响, 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损, 缩短了沥青路面使用寿命。 随着国家对高速公路建设投资力度的加大.我国的高速公路建设工程对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。但是，沥青路面早期病害的发生不仅使路面遭到破坏，是行车环境恶化，危及行车安全。同时会使公路在达到设计年限前就产生破坏，增

5、加了维护成本，造成了资金和资源的浪费。沥青路面常见的早期病害具有普遍性和严重性，是衡量公路工程质量的指标之一。对新建公路的正常使用够成了严重的威胁.对公路养护提出了更为严峻的挑战。沥青路面早期病害的种类很多，产生的原因也不尽相同，其主要病害不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此，要消除沥青路面早期病害，延长沥青路面的使用周期，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理、工程监理、业主项目管理等各参与方各负其责，分头把关，严格按行业技术规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能。近些年，已经有很多学者教授对沥青路面的破坏进行了研究，例如刘利军教授曾对沥

6、青路面修补技术，张欣对沥青路面的坑槽修补进行过研究等。本文是在系统总结前人工作的基础上对常见早期病害的成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防和治理措施。 沥青路面的特性沥青路面的病害多种多样，要想知道其发生病害的原因，进而找到防护措施，首先要对沥青路面的特性有一定的了解。这里仅对沥青路面的基本特性及对沥青路面产生重要影响的温度稳定性和水稳定性进行介绍。1.1沥青路面的基本特性沥青路面是用沥青材料做结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，是路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥

7、青路面具有表面平整、无接缝、耐磨、振动小、噪音低、施工时间短、行车舒适、适应性强、养护维修方便、适于分期修建等优点，因而得到越来越广泛的应用。沥青路面已成为我国高等级公路最主要的路面形式。沥青路面属于柔性路面，其力学强度和稳定性主要依赖于基层与土层的特性。沥青路面的抗弯强度较低，因而要求路面的基础具有足够的强度和稳定性。在低温时，沥青路面的抗变形能力很低，在寒冷地区为了防止土基不均匀冻胀导致的沥青路面开裂，需设防冻层。沥青面层修筑后，由于透水性小，土基和基层内的水分难以排出，在潮湿路段易发生土基和基层变软，导致路面破坏。因此，必须提高基层的水稳定性，尽可能采用结合料处治的整体性基层。对交通量较

8、大的路段，为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力，应在沥青面层下设置沥青层。采用较薄的沥青面层时，特别是在旧路面上加铺面层时，要采取措施加强面层和基层之间的粘结，以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤等破坏。1.2 沥青路面的水温稳定性沥青混合料的强度随温度而变化，温度降低是强度提高，温度升高时强度降低。可见温度是影响沥青路面温度特性的一个重要因素。1.2.1 沥青路面的高温稳定性沥青混合料是一种典型的粘弹性材料，在高温条件下由于沥青的流变特性，会在荷载作用下产生一定的塑性流动变形。沥青混合料抵抗这种塑性变形的能力即通常所说的高温稳定性，即在高温条件下，能够经受荷载的作用而保持结构

9、和性能的稳定，不发生影响其使用性能的能力。通常衡量沥青混合料高温稳定性的试验方法和指标很多，在道路工程中，主要的检测指标是沥青混合料车辙试验、马歇尔稳定度实验及无侧限抗压强度等试验方法。沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随温度的升降而变化。温度升高时，沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，导致强度降低。温度降低时恰好相反，沥青的粘滞度增高，因而强度增大。大量实验表明：沥青材料的强度随温度的变化幅度很大，相差几倍甚至几十倍。高温季节时，在停车地点和行车变速的路段上，忧郁型车的启动与制动，加速和减速，路面可能承受很大的水平作用力（可达到0.6 0.8MPa），大体上与垂直应力相当，并且在车辆的反

10、复荷载作用下会发生变形积累。在这种情况下，若沥青混合料的高温稳定性不足，路面就会产生较大的剪切变形。因此，提高提高其温度稳定性，就是要沥青混合料在高温下的抗剪切能力。车辙是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累计永久变形。这种变形出现在行车轮带处，即形成路面的纵向带状凹陷车辙是高级沥青路面的主要破坏形式。沥青混凝土的热稳定性主要表现在夏季路面是否在行车荷载作用下逐渐形成车辙。沥青混合料的动稳定度是一项沥青混合料的试验指标。车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上，用规定荷载的橡胶轮反复行走后，测定其在变形稳定期每增加1mm变形的碾压次数，即动稳定度

11、，以次/min表示。车辙试验的试验温度和轮压是动稳定度的重要影响因素，可根据有关规定和需要选用。我国规范JTJ052-2000规定：非经注明，试验温度为60C ，轮压为0.7MPa，根据需要，在寒冷地区也可采用45C ，在高温条件下采用70C ，但必须注明。计算动稳定度的时间原则上为实验开始后45min60min之间。试验可用轮碾成型机碾压成型的试件长300mm、宽300mm、厚50mm的板状试件，也可用现场切割制作的长300mm、宽150mm、厚50mm的板状试件。根据需要，试件的厚度也可采用40mm。另外，我国公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004规定，各情况下高速公路沥青混合

12、料和一级公路的动稳定度应满足表1-1要求。在实践中，要想提高沥青混合料的高温稳定性，可采用提高粘结力与内摩阻力的方法。在混合料中增加粗矿料含量，或限制剩余孔隙率，使粗狂料形成空间骨架结构，就能提高混合料的内摩阻力。适当提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与矿粉的比值，严格控制沥青用量，采用具有活性的矿粉，以改善沥青与矿粉的相互作用，就能提高混合料的粘结力。此外，在沥青混合料中掺入聚合物改性的沥青，也能取得比较满意的效果。表1-1 沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度(次/mm)试验方法 七月平均最高气温()及气候分区302030201.夏炎热区2.夏

13、热区3.夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2普通沥青混合料 非改性,不小于8001000600800600T0719 改性,不小于24002800200024001800SMA混合料 非改性,不小于1500 改性,不小于3000OGFC混合料1500(一般交通路段)、3000(重交通路段)注：如果其他月份的平均最高气温高于七月时，可使用该月平均最高气温； 在特殊情况下，如钢桥面铺装、重载车特别多或纵坡较大的长距离上坡路段、厂矿专用道路，可酌情提高动稳定度的要求； 对因气候寒冷确需使用针入度很大的沥青(如大于100)，动稳定度难以达到要求，或因采用石灰岩等不很坚硬的石料，

14、改性沥青混合料的动稳定度难以达到要求等特殊情况，可酌情降低要求； 为满足炎热地区及重载车要求，在配合比设计时采取减少最佳沥青用量的技术措施时，可适当提高试验温度或增加试验荷载进行试验，同时增加试件的碾压成型密度和施工压实度要求； 车辙试验不得采用二次加热的混合料，试验必须检验其密度是否符合试验规程的要求；如需要对公称最大粒径等于和大于26.5mm 的混合料进行车辙试验，可适当增加试件的厚度，但不宜作为评定合格与否的依据。1.2.2 沥青路面的低温抗裂性沥青路面在低温时强度虽然增大，但其变形能力却因刚性增大而降低。气温下降，特别是在急剧降温时，会在路面结构上产生温度梯度，路面面层遇降温而而收缩的

15、趋势会受到其下部层次的约束在面层产生拉应力。开始时由于沥青混合料的劲度相对较低，这个拉应力较小，但是随着进一步的降温，在低温状态下，沥青混合料的劲度增加，从而伴随了收缩趋势的进一步增强，导致拉应力超过沥青混凝土的强度，造成面层开裂。沥青路面的低温缩裂，大致可分为两类：一类是温度下降而造成的路面开裂，它与沥青混合料的体积收缩有关，这种开裂有表面开始而逐渐发展为裂缝；另一类是由于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，这种裂缝由基层开始逐渐反映到面层。由于路面收缩的主轴是纵向的，因此，低温产生的裂缝大多是横向的。裂缝的出现，往往就是路面破坏的开始。由于低温循环的影响，裂缝将会进一步扩展，随后雨水

16、由裂缝渗入路面结构，逐渐导致路面工作状况恶化。影响低温开裂的因素很多，其中主要的因素是路面所用沥青的性质、当地的气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度等。此外，路面面层与基层的粘结状况，基层所用材料的特性、行车的状况对路面的开裂也有一定的影响。使用稠度较低、温度敏感性地的沥青，可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温愈底，开裂愈严重。沥青材料的老化对低温更为敏感，是路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂，但是不能根除。近年来，有的国家提出来在沥青路面上面层用沥青 橡胶（粘稠沥青75% + 磨细的硫化橡胶粉25%）混合料铺设一层厚约10mm的薄层，

17、构成应力吸收薄膜，以提高路面的抗拉强度和减少温度对路面开裂的影响。在路面面层与基层之间，用沥青 橡胶混合料铺设一层应力吸收薄膜夹层，也能有效地防止路面的反射开裂。1.2.3 沥青路面的水稳定性高速公路、一级公路的沥青混凝土应具有良好的水稳特性。沥青混凝土的水稳性指标，除经常采用浸水马歇尔试验和沥青与矿料的粘附性试验，以检验沥青混合料受水侵害时的抗剥落性能外，对年底气温低于-21.2 C的寒冷地区，还应增加沥青混合料冻融劈裂残留强度试验。该试验采用简化的洛特曼试验，用两面击实50次的马歇尔试件，常温下浸水20min，0.09MPa浸入，抽真空15min后，在-18C冰箱中冷冻16小时，在60C水

18、浴中放置24h完成一次冻融循环，再在25C水中浸泡2h后测试劈裂强度比，以此作为年最低气温低于-21.5C的地区沥青混合料水稳性指标。我国公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004中对水稳性的要求见下表1-2表1-2 沥青混合料水稳定性检验技术要求气候条件与技术指标相应于下列气候分区所的技术要求()试验方法年降雨量(mm)及气候分区10005001000250500 2501.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区浸水马歇尔试验残留稳定度，不小于，普通沥青混合料 非改性 不小于8075T0790 改性 不小于8580SMA混合料 非改性 不小于75 改性 不小于80冻融劈裂试验残留强度比

19、，不小于，普通沥青混合料 非改性 不小于7570T0729 改性 不小于8075SMA混合料 非改性 不小于75 改性 不小于80第二章 沥青路面常见病害及成因沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。经总结分析，主要有以下几种常见病害。2. 1 沥青路面的裂缝 沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝三种。2.1.1 纵向裂缝纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避

20、免的不均匀性所造成的，特别是在旧路基拓宽地段，由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段往往是纵向裂缝的高发区。纵向裂缝一般有两种：一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形，这种裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大；另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状，裂缝两端未延伸到路堤边缘。纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面（1）地基原因。有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。（2）路基施工原因。如果土基施工时天气

21、干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。（3）水的渗透破坏。中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。预防纵向裂缝产生的主要措施是处理好地基,若路基分层填筑和压实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。2.1.2 横向裂缝横向裂缝

22、是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的，其成因主要有三个：（1）材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循

23、环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。（2）沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为35mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20mm,而到春季则又缩回。（3）差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。因为温度变化引起的

24、沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以自由沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。2.1.3 网裂网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差；另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时

25、封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。为预防网裂必须加强货车的载重管理，在路面出现裂缝时要及时修补处理。2.2 沥青路面的车辙 车辙是沥青路面面层由于空隙率较大，或沥青含量过大，低温摊铺混合料 导致密度降低，雨水渗入等因素，面层压实达不到要求，在车辆的行驶下补充压实下，形成路面上沿行车轮迹产生深度1.5cm以上的纵向带状凹槽。由于沥青路面的车辙主要发生在高温季节，所以车辙问题被认为是高温稳定性问题。车辙的产生不仅影

26、响路面的平整度，导致行车舒适性降低；较大车辙的路段，车辆变向难以控制，且雨天时路面排水不畅，车辆易于发生漂滑而影响高速行车的安全；另外，经过车轮反复的碾压，在轮辙边缘会形成纵向开裂，进而导致路面的水损坏。 车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料发生侧向位移而产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素包括沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有：(1)沥青混合料油石比过大；(2)沥青混合料稳定性差；(3)基层及面层施工时压实度不足；(4)基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。2.3 沥青路

27、面的松散 松散是指沥青路面的面层由于结合料不足或其粘结力低，或行车荷载的反复作用，部分较软弱细料被磨损、辗碎，导致细料随行车水平力作用及风力散失，粗骨料外露松动，进而失去嵌锁而松散开来的现象，面积通常在0.1m以上。松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。 松散是沥青路面常见病害。其症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失，在车辆荷载作用下使沥青混凝土表面层呈松散状态，面层中的集料颗粒脱落，粗细集料散失起砂，路面磨损，路表粗麻，多处微坑，表层剥落，路面外观质量差，行车不适。松散出现后，松散的材料不断

28、被行车前进中的轮后真空吸力及风力、雨水冲刷所带走，逐渐成凹坑进而形成坑槽。 松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下渐进的发展过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。可能导致松散的情况还有：（1）由于沥青混合料中沥青偏少，油石比偏低，使得沥青与集料间粘结性差；（2）表面离析处往往缺少细集料,离析面上粗集料与粗集料相接触，只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间增长，沥青会老化，沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱，孔隙中的水冻结会破坏粘结力，或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散；（3）骨料选择有误，选择了酸性骨料与沥青粘附性差而造成的松散；（4）

29、由于集料含泥量超标，使集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落；（5）沥青混合料拌合时沥青温度过高，导致沥青老化，沥青膜剥落使沥青与集料的粘结力减弱而产生松散；（6）沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力，如果混合料密实度不够，集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。2.4 沥青路面的水损害和坑槽水损害和坑槽是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见的两种病害。2.4.1 沥青路面的水损害所谓水损害即沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力

30、的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。水破坏的主要破坏形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。（1）网裂：由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上，因此在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落，沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。（2）坑洞：在行车荷载作用下，特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散，松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性，坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生，随着时间推

31、移，将会造成路面大面积破损。（3）唧浆：当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时，在大量高速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆，灰浆又被行车压唧，通过各种形状不一的裂缝（纵、横、斜裂缝及网裂）到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下，可能很快形成更为严重的裂缝，在数量小的情况下，可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出，该处很快就会产生网裂和形变，随后的降水就更容易透入，并形成恶性循环，最终导致路面严重破坏。（4）辙槽：自由水进入面层后，使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下，滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，使沥青混凝土的强度逐

32、渐降低，直至完全松散。在行车轮迹下向两侧（特别向外侧）挤出，使轮迹带下陷，同时使其两侧鼓起，形成严重辙槽。形成辙槽后，降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽，致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。2.4.2 坑槽坑槽指沥青路面由于面层集料局部脱落或者基层和面层的集料局部脱落而产生的路面洞穴。沥青混凝土本身孔隙率大或压实度不足或过分离析是路面产生坑槽的内在原因。坑槽通常是龟裂等其他常见病害进一步发展的结果：过量的水分通过这些病害进入路面结构后，一些碎裂的小块面层或基层材料被驶过的车轮带走，而逐步形成坑槽，并进一步扩大。 坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面： （1）水损害形成坑槽

33、是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大，最后形成坑槽。车辆修理或机动车用油渗入路面,使沥青混合料受污染而松散,经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规

34、范要求，确保沥青面层的厚度和平整度；再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。2.5 沥青路面的冻胀和翻浆 翻浆是路基因冰冻水分聚集，春暖时车辆多次重复作用下，路面完全变形，路基泥浆大量浮出的严重破坏现象。沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素，缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。 因此，造成沥青路面冻胀和翻浆主要是由于地下水过高，路

35、基排水不良，基层水稳定性差，面层漏水等原因引起泥浆上翻。2.6 沥青路面的沉陷 沉陷是指路基发生变形而影响到路面变形产生大塌落而路面结构损坏的一种病害，塌落深度通常在3cm以上，面积2m以上。沉陷是路面变形中最普遍的一种，特点是面积大，涉及的结构层次深，主要出现在挖方段和填挖交界处。沉陷主要有三种情况：1.均匀沉陷：是由于路基、路面在自然因素和行车作用下，达到进一步密实和稳定，引起的沉落，一般不会引起路面破坏；2.不均匀沉陷：由于路基、路面不密实，碾压不均匀，在水的浸蚀下，经行车作用引起的变形；3.局部沉陷：由于路基局部填筑不密实或路基有墓穴、枯井、树坑、沟槽等，当受到水的浸蚀而沉陷。 沉陷产

36、生的主要原因有：(1)路面强度不能适应日益增长的交通量，易发生疲劳破坏；(2)土质路堑排水不畅，路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降，引起路面局部下沉；(3)路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致，在车辆荷载作用下，路基或基层结构遭破坏而引起沉陷；(4)桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。2.7 拥包 拥包是指路面局部隆起，形成高于路面3cm的包块。拥包分为硬油包和软油包，硬油包是底层稳定，由于面层细料多，油大所致。软油包是由于底层含水量大或底层浮土太厚，使表层同底层间形成两张皮。 其病因分析如下：(1)施工质量导致路面上下层粘结不好；沥青混合料摊铺不匀，局部细料集中；(2)基层或下面

37、层未经压实，强度不足，发生变形位移；(3)陡坡或平整度较差路段，沥青面层混合料易在行车作用下向低处聚积形成拥包。2.8 泛油泛油传统型定义为：沥青面层中的自由沥青受热膨胀，直至沥青混凝，空隙无法容纳，溢出路表的现象；新型定义为：路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部，在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下，集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青，并在水的作用下被迫向上部迁移，从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。在严重泛油路段，沥青面层表面发光发亮，以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。我国在设计沥青混合料配合比时

38、通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时，选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度，所选定的沥青用量就会偏多，但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度，这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。在施工中，造成沥青路面泛油的具体原因如下： 混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下, 多余沥青

39、由下部泛到路表形成泛油。 混合料拌和控制不严。细料含量过少, 混合料比表面积较小, 则沥青用量相对较多, 也易出现泛油。 粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。 施工质量差。摊铺时混合料产生离析, 局部细料过分集中, 也易泛油。 水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离, 在水作用下沥青膜剥落, 上泛引起表层泛油。预防泛油, 必须合理设计混合料组成比例, 避免沥青用量过多; 精细施工, 严格控制施工质量; 投入使用后注意养护, 防止雨水大量渗入。 病害出现总体原因分析如前所述，沥青路面早期病害的现象有：裂缝、泛油、波浪、拥包、坑槽、沉陷、松散、车辙等。这些病害极具普遍性和严重性，对

40、新建公路的正常使用形成了严重的威胁。虽然造成沥青路面病害的因素很多，但综合起来主要有路面结构设计问题、现场施工质量控制、投入运营后超载车辆管理不严等几个方面。本文就结合实践经验就这些成因进行分析，以供参考 。3.1 路面结构设计问题路面结构设计是公路工程施工的第一步，它对路面的质量起着重大的影响。设计中存在的问题主要是结构层的设计问题和配合比设计问题。3.1.1 沥青面层结构设计沥青面层结构选用以及混合料类型的选择是个很关键的问题，根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆的使用要求外，还应满足雨水不渗等要求，宜选用粒径较小，空隙也小的级配混合料，尽量采用小粒径沥青砼，以提高沥青路面面层的防渗

41、性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面，必须在沥青面层下设下封层，防止雨水渗入。路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次，设计单位为了计算方便，一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量，然后将确定车型的非标准车的轴次，换算成标准车轴载的当量轴次，最后用设计年限内的当量轴次，计算路面设计弯沉及结构厚度。经过大量的观察认为：在非标准车向标准车轴载换算过程中，实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载，尤其是非标准车的轴载，车辆的实际轴载远大于设计轴载（货运车辆绝大多数为超载运输），而由当量轴次的计算公式知，当量轴次与轴载比的4.35次方成正

42、比例。由此得知设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在公路在短期内（如1-2年）已达到设计年限内的累计当量轴次。3.1.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计也是关键问题，沥青混合料配合比设计按规范要求应经过四个阶段，即目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段，各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时，有的单位压缩两至三个阶段，有的干脆凭经验进行施工。因此，从理论和实践来讲存在较大的偏差，从而导致沥青混合料内在质量存在先天不足，另一方面由于目前国家现状所致，公路建设工期较短

43、加上标价偏低，碎石料场不规范，大多地材都由个体企业承担，料场分散，设备落后，材料的均质性，稳定性均有较大的差别，虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求，在施工过程中也检测并予调整配合比，但由于变化大，差异性大不可能做到十分准确，油石比级配都在变化，这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。3.2 现场施工质量控制问题路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。3.2.1 原材料检验与控制 对沥青混合料的配合比控制不够，特别是矿粉和沥青用量不准，使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等； 施工机械设备陈旧、不配套，

44、使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响；沥青混合料拌合温度的控制，从规范角度控制比较严格对石油沥青拌合出厂温度要求在120165，而实际上有些施工单位在拌合温度控制方面不是那么严格，时高时低很不稳定，有的沥青砼拉到工地量测将近180，而有时不足110，温度过高可能导致沥青变质，没有粘性使沥青混合料松散，温度过低，沥青混合料拌合不匀，影响级配； 碾压温度过高，造成温度过高的原因有两种情况：一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值；二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内，但接近高限，如果运距较短，摊铺碾压又很及时，就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高，混合料就压

45、不实，就会出现推移，发生微裂。落后的摊铺机对路面影响也较大，纵横接缝处理问题也较多，特别是碾压受到限制，不容易控制在规范要求的碾压温度内完成全部碾压工序，沥青混合料压实度难以达到。3.2.2 施工过程中的路面污染当前许多公路投标项目划分太细，路基挢涵、路面、 交通 工程都严重 影响 平整度，在同一路段上施工单位较多，加上工期较紧，平行作业，相互影响，如在高速公路中沥青混合料摊铺底面层中面层时，路基施工单位要刷边坡，挖边沟，其他路段的车辆也通行,导致路面污染严重,从而使路面上层铺设，层与层之间的粘结受到影响，特别是当沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载作用下，沥青路面产生脱落，推拥、扭曲裂缝，我们

46、经常见的桥面铺装被拉开、拉裂就是这方面原因所致。此外，路面铺设完后其他作业工序的机械，包括交通工程,中央分隔带,路基填土,有些机械在上面停留漏柴油使路面污染,严重的地方,造成路面局部松散、剥落。3.2.3 基层施工基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层，基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题：基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前，若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净，在雨水作用下，浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆，进而波及到沥青面层表面； 基层松铺系数（或基层标高）控制不严而导致的二次补加层，因二次补加层与下层基层无法紧密连接

47、，自身厚度又较小，因而极易松散，进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏； 部分基层压实度不足的问题，在最大干密度确定的情况下，基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关，当粗粒含量很大时，即使压实度超过100%，并不表示该基层已经密实。因此，要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数，确保基层到规定压实密度。3.3 交通管理问题 目前 ，柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制，使用年限采用累计折合成标准荷载次数作为控制指标，而对重型车，特别是超重型车辆对路面结构强度的影响却没有过多过细的 理论 保证，规范中的折算系数并没有考虑路面承载极限能力，比如一个正常的搬运工他一趟能搬起一包水

48、泥，那么他把一车水泥下完是不会有问题，但是如果一趟让他搬起三包，那么恐怕会将身体压垮，身体一旦严重受伤，那么肯定他连一包水泥都搬不起，对于道路而言也应该是同样的道理，一旦超出极限荷载的行驶将导致路面结构严重损伤。促使路面开裂、推拥，甚至局部下陷，导致路面破坏。严格控制超载车辆，公路管理部门应该按照公路法及交通部超限运输车辆行驶公路规定的要求对超载车辆进行强制卸载。而目前高等级路面上或其它等级的公路上，超重型车辆，特重型车辆随处可见，因此对沥青路面的损害是非常大的。第四章 沥青路面早期病害的防护对策沥青路面病害严重影响公路的行车安全，在养护过程中及早的发现和维修是各公路段的重点工作。沥青路面的病

49、害有裂缝，拥包，沉陷，车辙，冻胀和翻浆，坑槽，泛油等，本文针对以上常见的几种病害的产生原因提出相应的防护措施。4.1 总体措施 沥青路面早期病害的防治必须从设计的合理性，施工过程的质量控制以及沥青路面成型的各阶段加强养护管理工作。 1. 沥青路面设计要合理设计单位设计前要认真勘察研究路线的地质、水文情况、自然条件、当地材料，实事求是地对路面进行设计，保证路基、路面有足够的强度、整体稳定性和水温度稳定性。 2. 严格控制沥青混合料的质量 （1）沥青的选取：选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下, 可在沥青中掺加各种类型的改性剂, 以提高基性

50、能指标。 （2）集料的选用：骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料, 应符合附录C 的要求。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。 （3）混合料级配的确定：沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性, 路面表面特性和耐久性是两对矛盾, 相互制约, 照顾了某一方面性能, 可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计, 实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计, 根据当地的气候条件和交通情况做具体分析, 尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径: 第一是改善矿料级配, 采

51、用沥青玛蹄脂碎石混合料( SMA) 。第二是改善沥青结合料, 采用改性沥青。 3. 严格控制施工质量施工质量控制不严, 早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求, 建立健全有效的质量保证体系, 实行目标管理、工序管理, 明确责任, 对施工全过程, 每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定, 以保证其达到质量标准, 具体要抓好以下几方面:（1）严格控制沥青混合料的拌和质量：拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理；加大马歇尔试验频率, 严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标, 必要时对混合料进行特殊配合比设计。（2）保证基层顶面粗糙度：改善基层材料级配

52、, 增加粗骨料, 提高大中粒径集料含量; 控制最佳含水量, 改进碾压方法, 避免过振过湿, 不能使基层顶面形成灰浆硬壳, 不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层, 必要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。（3）合理洒布透层油、粘层油：在进行各层铺筑前, 必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验, 对于水泥稳定类半刚性基层, 透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时, 应保持稳定的车速和喷洒量, 不能流淌和形成油膜, 更不能有空白, 并立即布2 立方米/1000 平方米的石屑或粗砂, 用6T 钢筒式压路机稳压一遍, 将多余的浮料扫走。对旧沥青路面罩面, 必须洒布粘层油粘层

53、油应有较好的粘附性, 脚踏有明显的粘附感,整个面层取芯后不易分离。对于干线公路可以设置I 型稀浆封层作为粘结层, 实现层间结合与防水的双重作用且不需要封闭交通。（4）提高面层摊铺质量：在摊铺混合料时, 运距不能过远, 摊铺温度应控制在130- 150为宜, 摊铺厚度均匀, 压实设备数量应配套, 速度控制在2m/min 左右, 碾压遍数不能太少, 以免混合料孔隙过大; 一般不能进行补料, 尤其是下面层; 基层雨后潮湿未干, 不得摊铺, 更不得冒雨摊铺; 纵向、横向接缝应紧密、平顺, 各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。4.2 具体措施4.2.1 裂缝的防护裂缝是沥青路面的常见病害之一，气温较高地区

54、，大部分裂缝是可以自行愈合的，干旱少雨地区，我们对细微裂缝可以不加处理让其自行愈合，但是对于缝宽比较大的裂缝我们要采取相应的措施进行维修。对于裂缝的具体处理措施如下：1.纵向裂缝的处治方法（1）对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理，大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。（2）如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层（铣刨宽度为裂缝两侧各1m）,并对裂缝按方法（1）先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。（3）对于尚未稳

55、定的纵向裂缝,除按方法（1）处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。2.横向裂缝的处治方法（1）对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。（2）对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法（1）先将裂缝填实,

56、然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上面层。3.网裂的处治方法（1）对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面。 (2)对于大面积的网裂,常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。4.2.2 车辙沥青路面车辙的修补处理方法主要有以下几种：（1）因面层和基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应该将面层挖出，清除夹层后重做面层。（3）路面受横向推挤形成的横向波形车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分削除，在波谷部分喷洒或涂刷粘层沥青并填补沥青混合料并找平压实。（4）如果车道表面因车辆行驶推移面产生的车辙。应将出现车辙的面层切削或铣刨清除，然后重铺沥青面层。然后采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）或SBS改性沥

57、青单混合料、或聚乙烯改性沥青混合料来修补车辙。（5）如果由于基层强度不足、水稳性能不好，使基层局部下沉而造成的车辙，应先处治基层。再将面层和基层完全挖除。4.2.3 松散的治理 对于沥青路面松散的治理，根据病害的严重程度和成因不同，可以选取以下几种防护方式：对于因低气温施工造成的沥青面层松散，其冶理方法为：先收集好松散料，待气温上升时，重做喷油封层，撒布石屑或粗砂，并用轻型压路机压实。这种施工方式从工序上来说质量无法保证，只适用于低等级公路；对于其他原因引起的松散，比如由基层松软变形而引起的面层龟裂松散、由酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散，采用的是“挖补”工艺，即将松散部

58、分全部挖除，若基层软弱，先处理好基层，然后再重做面层。这种方式采取一刀切的方法，浪费了本来可再生利用的混合料。（3）因嵌缝料散失出现轻微麻面，在沥青面层不贫油时，可在高温季节撒适当的嵌缝料，并用扫帚扫匀，使嵌缝料填充到石料的空隙中。（4）大面积麻面就喷洒稠度较高的沥青，并撒适当粒径的嵌缝料，应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚，周围与原路面接口要稍薄定型要整齐，并碾压成型。4.2.4 坑槽的处理坑槽是由于低温施工时，沥青路面形成离析、松散现象。经过车辆冲击荷载、轮胎吸附、春季冻融等多方面作用，使离析、松散现象进一步加剧而形成。针对坑槽的成因，一般可认为基层完好，不需要对基层特殊处理。仅对面层有坑槽的区

59、域修补即可。具体修补方法与技术要求如下：（1）按照圆洞方补、斜洞正补的原则，划出所需修补坑槽的轮廓线。（2）沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度。（2）清除槽底、槽壁的松动部分及灰尘、杂物，并涂刷粘层沥青。（坑槽底部与四周涂满）。（4）填入沥青混合料（AC-10）并整平。新填补的部分应略高于原路面。（5）采用双钢轮压路机沿纵向碾压，第一遍往返静压，第二遍往返振压，以后反复静压，达到密实效果。如果坑槽较深（7cm以上），应将沥青混合料分两次摊铺和压实。（6）压实完毕后对四周进行沥青灌缝封口。（7）坑槽内有水时，先将坑槽内的积水清理干净，再用喷灯烤干。 4.2.5 冻胀和

60、翻浆的防护 冻胀和翻浆通常是相互关联，其处理方式有：面层成形不好或裂缝，外部水浸入引起的轻微翻浆，可采用修理裂缝或挖补面层；因基层或土基原因产生的翻浆，应处理土基，再进行基层，面层的修补； （3）因基层水稳性不良或含水量过大造成的翻浆应挖去面层和基层松软的部分，将基层材料晒干，并适当增加新的透水性好的砂料； （4）因路基冻胀使路面局部或大面积隆起影响行车时，应将胀起的沥青路面刨平，待春融后按翻浆处理的方法处治；（5）因冬季基层中的水结冰引起冻胀，春融季节化冻而引起的翻浆应根据以下方法处治： 换填沙砾； 局部发生翻浆的路段，可采用打石灰梅花桩或水泥砂桩的办法予以改善； 加深边沟，并在翻浆路段两侧