城市道路瀝青路面早期損壞的成因分析與預防措施

楊洪镅

（山西誠信市政建設有限公司，山西 太原 030024）

0 引言

瀝青路面有表面平整、無接縫、行車平穩、舒適、噪音小、易修補等優點，成為城市道路最主要的路面結構形式。然而，瀝青混合料是一種粘彈性材料，瀝青路面結構本身存在著溫度穩定性差、易老化、易變形等種種缺陷，再加上氣候條件復雜、超載運營嚴重及設計、施工、管理中存在缺陷等諸多因素，致使我國已建的瀝青路面的早期損壞的現象較為嚴重，主要表現形式有：車轍、坑槽、波浪、剝落、龜裂、松散、沉陷、凍脹和泛漿、泛油等，嚴重影響道路的使用性能和使用壽命。

與公路相比，城市道路瀝青路面的設計、施工和運營條件有其特點，瀝青路面早期損壞的成因與防治重點也有不同。因此，深入分析影響城市道路瀝青路面質量的各種因素，針對性地尋求提高城市道路瀝青路面質量的各種對策，對延長城市道路瀝青路面的使用壽命、降低城市道路建設成本、方便城市居民的出行具有重要的意義。

1 城市道路瀝青路面病害的主要類型與成因

城市道路瀝青路面病害形式多，產生原因紛繁復雜，歸納起來主要有以下幾類。

1.1 車轍及變形

車轍是在高溫條件下，瀝青混合料的強度和模量急劇下降,車輪反復碾壓作用，荷載應力超過瀝青混合料的穩定度極限時，使流動變形不斷積累形成車轍，這種車轍即為瀝青混合料的流動性車轍或失穩性車轍。

車轍對車輛行駛的舒適和安全均產生較大影響。根據統計資料，夏季高溫地區、大型車輛及重載和超載車行駛較多的路段，車轍已成為瀝青路面主要破壞形式。

1.2 裂縫

裂縫是瀝青路面最常見的病害之一。瀝青路面的裂縫包括：橫向裂縫和縱向裂縫。不同類型裂縫產生的原因有所不同。

溫縮裂縫是橫向裂縫的主要形式。在冬季氣溫驟降時，瀝青混合料的應力松馳趕不上溫度應力的增長，同時勁度急劇增大，超過混合料的極限強度或極限拉伸應變，便會產生開裂。除一次性降溫造成的溫度收縮裂縫外，另一種情況是溫度反復升降導致的溫度疲勞裂縫。

另一類橫向裂縫是反射性裂縫，反射源包括瀝青路面以下的水泥混凝土路面接縫、舊路面的原有裂縫，以及水泥、石灰等無機結合料穩定材料的半剛性基層的收縮裂縫，這些裂縫在交通荷載或溫度作用下，由下層逐漸反射到表面。

縱向裂縫大多是由于路基差異沉降或路面施工裂縫引起，當老路拓寬時新舊路基連接不牢固，半填半挖路基的不均勻沉降，基層施工與面層施工時縱向接縫的接茬未能妥善處理，均可引起路面縱向裂縫。

1.3 水損壞

瀝青路面的水損害破壞，是指在瀝青路面內部存在水的條件下，經受反復交通荷載和溫度脹縮的作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由于動力水的作用，瀝青膜逐漸從集料表面剝離，并導致集料之間的粘結喪失而使路面發生破壞。

目前在我國很多瀝青路面空隙率大，透水和蓄水情況較普遍，水損害破壞問題相當嚴重，在多雨及季節性凍脹地區，雨季或春融季節路面唧漿、松散、坑槽成為最嚴重的破壞形式。

1.4 路面表面功能不良

瀝青路面的主要表面功能是平整度和抗滑性能，要求表面不僅平整，而且要粗糙，即較大的宏觀粗糙度和微觀粗糙度。其中微觀粗糙度取決于粗集料的耐磨光性能，宏觀粗糙度取決于路面構造深度，這些均與瀝青混合料的材料和級配直接相關。

很多瀝青路面由于礦料級配不良，面層空隙率大，路面透水及瀝青老化快，從而導致抗滑性能不足和耐久性差。

2 引起城市道路瀝青路面早期損壞的主要因素

城市道路的特點，決定了瀝青路面使用壽命受多種因素的影響，主要包括如下幾個方面。

2.1 交通因素

隨著我國經濟快速增長，交通量迅速增長，加上我國城市現有路網密度小，結構不合理，城市道路交通擁擠成為常態，交通量荷載繁重，另外城市道路交叉口多，車速低，車輛在交叉口范圍頻繁加減速對路面損傷較大，加劇了城市道路早期損壞的程度。重載、超載、低速和交通渠化的交通特點，使車轍成為城市道路瀝青路面最為主要的路面早期損害形式。

另一方面，為方便市民出行，城市道路路面施工一般不中斷交通，邊通行邊施工。為給行人提供方便，還往往在夜間施工。這在方便人們出行的同時，卻給路面的施工質量留下了許多隱患。

2.2 氣候環境因素

各地區城市的氣候環境不同，各路段的環境不同，造成瀝青路面的早期破壞也不相同。如高溫地區夏季造成路面的軟化泛油、車轍，溫差較大的寒冷地區冬季造成的低溫開裂和凍融開裂，降雨量大、地下水位高、排水處理不當造成的路基下沉、翻漿及水侵害，城市污水、污染直接作用路面的破壞等都影響著路面的使用壽命。

2.3 地下管線和構造物因素

不同于公路道路，城市道路路下給水排水管線和構筑物縱橫交錯，給施工造成了很大困難，路基質量也受到影響。另外，各種窖井容易造成地表水下滲，引起路基塌陷。部分工程由于規劃、部分協調不到位，二次、多次施工對路面質量影響很大。

城市道路的路面上窨井的井蓋較多，嚴重影響了路面的平整度，在交通量日益增大的情況下，路面破壞的機率大大提高。

2.4 設計因素

與公路相比，城市道路建設一般里程少，路面結構設計相對不受重視，設計路面結構往往千篇一律，缺少專題研究。此外，目前城市道路的瀝青路面設計規范相對較少，多采用公路規范，路面結構設計多未考慮城市道路的特點，這是目前造成瀝青路面早期破壞的重要原因之一。

2.5 施工因素

在城市道路的施工中，不論是在路基中，還是在路面上，都要受到許多地下設施、交叉路口多等因素的影響，機械化施工程度相對較低，人工操作比重較大，加上部分施工隊伍素質不高，質量控制不嚴，管理水平低，使施工質量難以達到規范要求。

2.6 工期因素

在城市道路的施工中，有許多項目為保證快速通車，甚至屬于“獻禮工程”，為了在追趕時間任務，不按規范要求進行施工，施工質量難以保證。

3 延長城市道路瀝青路面使用壽命的措施與建議

如上所述，影響城市道路瀝青路面使用壽命的因素是多方面的。因此，要延長城市道路瀝青路面使用壽命，必須從設計、施工和管理等各個環節，都采取針對性的措施，消除每個環節存在的隱患，從總體上提高路面質量，延長路面使用壽命。

3.1 提高路面設計質量

設計單位應重視路面結構設計，根據城市道路的氣候條件、交通狀況、車輛超載超限等實際深入調查分析，進行路面結構設計和厚度計算。路面設計應有針對性，避免千遍一律、照搬照抄。另外，路面設計應與路基設計綜合考慮，確保路基強度與穩定，做好軟基路段、填挖交接處等特殊路段的路基設計，為確保路面質量提供保障。

針對車轍是城市道路瀝青路面主要的路面早期損害形式，在設計階段，可考慮采取措施減少路面車轍：

（1）根據工程所在地區的氣候條件選擇瀝青標號，對于夏季持續高溫的地區，可以結合當地的設計經驗，選用高質量、高粘度的重交通道路瀝青，并添加瀝青改性劑；對高等級道路、重交通道路建議瀝青路面上、中面層雙層改性。

（2）在城市道路交叉口、車站或大縱坡路段，瀝青路面考慮添加抗剝落劑。

（3）在混合料類型選擇時應該選擇偏粗的C型密集配瀝青混合料和SMA瀝青混合料。

3.2 嚴格控制施工質量

3.2.1 路基施工

要嚴格控制路基壓實度，路下構筑物、管線施工質量控制，預防路面塌陷。窖井基礎密實，砌筑保證質量，內抹灰達到防滲要求，井坑回填，分層夯實。注意井蓋和路面的高度和坡度，確保護圈混凝土標號。嚴格控制路下各類管線的回填質量，控制施工質量，確保路基穩定，避免因路基強度不足、沉陷、開裂引起的路面早期損害。

3.2.2 路面施工

在城市道路瀝青路面的施工過程中，由于很多先進的設備和施工方法難以采用，人工攤鋪或人工配合機械施工非常普遍，給瀝青路面施工的平整度、壓實度控制增加了難度。應各自采取工程措施確保施工質量。

（1）路面結構施工要抓好路面結構試驗段的施工，只有在試驗段施工的各項工藝參數等可達到相應的質量標準要求，并獲得業主、設計、監理的認可后，方可組織規模化施工。

（2）能采用攤鋪機施工的部分，應盡量采用攤鋪機；不能采用攤鋪機作業的部分，再采用人工攤鋪施工。

（3）保障良好的施工環境，瀝青面層施工盡量選在干燥無雨、溫度適宜、能見度高的時候攤鋪，盡量克服交通壓力，延緩交通開放時間，嚴格控制超載重車的進入。

（4）瀝青路面縱縫的搭接應盡量采用熱接縫，不能采用熱接縫時，在攤鋪另半幅之前，需將縱縫邊緣切齊并清掃干凈，涂上少量粘層瀝青。攤鋪時，與已攤鋪好的半幅重疊5～10 cm，并將攤鋪好的半幅上的混合料鏟除。

（5）與管線井相接處施工控制。攤鋪瀝青混合料前，先用磚將井座部分砌實，路面攤鋪、碾壓一次到位，以保證路面平整和碾壓密實。

3.3 提高管理水平

城市道路建設項目的決策、管理者對工程質量的保證起著核心作用。行業主管單位、建設單位應，加強質量意識,提高管理水平。

為減少瀝青路面早期損壞的發生，在項目建設階段，應加強設計和施工質量監督和管理，保證路面材料質量，加強部門協調，盡量避免地下管線二次、多次施工。另外，保證合理工期，綜合考慮近遠期利益而不隨意壓縮投資，是減少瀝青路面早期損壞的重要因素。在運營管理階段，應加強路面早期養護，治理超載超限車輛，通過合理交通手段，提高車輛運行速度。

4 結語

城市道路瀝青路面的質量受到交通量大、車速低、地下管線多、工期緊各種因素的影響。要想提高路面的質量，盡量避免早期損害的發生就必須從設計、施工、管理等各個環節嚴格把關，只有這樣才能保證城市道路瀝青路面的使用壽命，節約成本，更好地起到交通服務作用。

[1]沈金安.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]高思民.影響城市道路瀝青路面使用壽命的因素分析及對策[J].公路交通技術，2006，（4）.