舊瀝青路面的裂縫與車(chē)轍病害

黎曉東

（新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊830006）

0 引言

瀝青路面具有一定的彈塑性能，不僅能夠承受交通荷載，同時(shí)與汽車(chē)輪胎有較好的附著性能，具有荷載承受能力高、行車(chē)噪音小、行車(chē)舒適安全的特點(diǎn)。而且瀝青路面的養(yǎng)護(hù)維修操作簡(jiǎn)便，各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)非常成熟，已經(jīng)成為我國(guó)最為常用的路面結(jié)構(gòu)形式。但是由于瀝青路面混合料配比設(shè)計(jì)復(fù)雜、施工工序繁瑣，如果設(shè)計(jì)施工處理不當(dāng)或者是交通荷載超載嚴(yán)重，很容易造成瀝青路面各種早期病害問(wèn)題的發(fā)生，其中最為常見(jiàn)的早期病害就是路面裂縫與車(chē)轍。為了有針對(duì)性的對(duì)瀝青路面病害進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，必須調(diào)查分析導(dǎo)致瀝青路面裂縫、車(chē)轍等早期病害產(chǎn)生的原因，進(jìn)而對(duì)病害進(jìn)行妥善的處理，恢復(fù)瀝青路面的路用性能與使用功能，確保瀝青路面行車(chē)安全順暢。本文將以S219 線西岸大渠至沙灣公路改建工程老路調(diào)查檢測(cè)為例，介紹瀝青路面裂縫以及車(chē)轍等病害問(wèn)題的調(diào)查分析技術(shù)。

1 路面病害的調(diào)查分析

1.1 路面病害的檢測(cè)方法

S219 線西岸大渠至沙灣公路改建工程老路調(diào)查檢測(cè)項(xiàng)目中，對(duì)于路面破損數(shù)據(jù)調(diào)查采用人工徒步調(diào)查的方法，將瀝青混凝土路面上的裂縫以及車(chē)轍等明顯病害的類型、數(shù)量、特征等一一記錄。瀝青路面病害類型及其嚴(yán)重程度定義按照《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行控制。分段統(tǒng)計(jì)時(shí)將公路劃分成100m 長(zhǎng)的小段，調(diào)查結(jié)果按1 000m路段匯總，以整公里樁號(hào)為起迄點(diǎn)。

1.2 路面病害具體情況統(tǒng)計(jì)匯總

檢測(cè)路段瀝青混凝土路面總長(zhǎng)32km，該瀝青路面典型病害包括縱橫向裂縫、塊狀裂縫、車(chē)轍、坑槽、擁包等，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，瀝青路面各種病害所占比例如圖1所示。

從路面病害分布圖中可以明顯的看出，瀝青路面最主要的病害問(wèn)題就是裂縫以及車(chē)轍，這也是公路瀝青路面最為常見(jiàn)的早期病害問(wèn)題。其具體分布情況如下。

（1）橫、縱向裂縫及塊狀裂縫，主要分布在路面結(jié)構(gòu)為4cm 中粒式瀝青混凝土+18m 水泥穩(wěn)定砂礫+23cm天然級(jí)配砂礫的路段。通過(guò)對(duì)瀝青路面裂縫分析表明橫向裂縫總體表現(xiàn)為水泥穩(wěn)定砂礫收縮反應(yīng)導(dǎo)致的反射橫向裂縫，又經(jīng)過(guò)車(chē)輛荷載的作用逐步形成縱向裂縫及塊狀裂縫。由于這一段落在路面結(jié)構(gòu)上沒(méi)有鋪設(shè)水泥穩(wěn)定砂礫，因此在車(chē)輛荷載的作用及水滲入基層導(dǎo)致基層沖刷破壞后，面層容易出現(xiàn)橫、縱向裂縫及塊狀裂縫。

（2）車(chē)轍主要發(fā)生在瀝青混合料的瀝青用量偏大，礦料級(jí)配偏細(xì)，瀝青混合料粗集料為礫石的路段，而且隨著車(chē)輛荷載加重導(dǎo)致面層向兩側(cè)推移形成車(chē)轍。

2 瀝青路面裂縫以及車(chē)轍病害原因分析

2.1 裂縫產(chǎn)生原因分析

瀝青路面裂縫類型多種多樣，主要分為龜裂、塊裂、縱向裂縫、橫向裂縫、反射裂縫以及滑移裂縫等多種形式，造成瀝青路面裂縫原因也是多種多樣。在S219 線西岸大渠至沙灣公路項(xiàng)目調(diào)查中，路面裂縫主要是由于半剛性基層開(kāi)裂所造成的反射裂縫。由于半剛性基層采用水硬性結(jié)合料，不可避免地產(chǎn)生干縮、溫縮裂縫。在行車(chē)荷載和環(huán)境因素的作用下，基層收縮裂縫逐漸向上發(fā)展，形成了從面層底面開(kāi)始向上反射的裂縫形式。此外，在路面結(jié)構(gòu)形式中，過(guò)分強(qiáng)調(diào)基層強(qiáng)度，增大水泥用量也導(dǎo)致了反射裂縫成為本項(xiàng)目最常見(jiàn)的病害形式。

2.2 車(chē)轍產(chǎn)生原因分析

車(chē)轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，車(chē)轍可分為失穩(wěn)型、結(jié)構(gòu)型以及磨耗型三種，它是在行車(chē)荷載重復(fù)作用以及氣候（高溫）等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形，表現(xiàn)為沿行車(chē)輪跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車(chē)轍的兩側(cè)會(huì)有突起形變。由于在本路段中，車(chē)輛超載超限現(xiàn)象非常普遍，這種交通條件為車(chē)轍的發(fā)生埋下了隱患。本項(xiàng)目中車(chē)轍主要是由于瀝青用量偏大，礦料級(jí)配偏細(xì)，瀝青混合料礦料與瀝青黏附性較差，重載、超載、連續(xù)高溫并且對(duì)路面抗車(chē)轍設(shè)計(jì)考慮不足以及瀝青混合料施工質(zhì)量控制不足等原因造成的。

3 瀝青路面病害的處治技術(shù)

3.1 路面裂縫處治技術(shù)

（1）瀝青路面裂縫情況評(píng)估

瀝青路面一旦出現(xiàn)裂縫，應(yīng)該及時(shí)對(duì)裂縫類型以及形成原因進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，進(jìn)而確定裂縫的處理方式。評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有裂縫密集程度以及裂縫邊緣破損兩項(xiàng)，具體評(píng)價(jià)如下表1所示。

表1 裂縫密集程度以及邊緣破損程度

（2）養(yǎng)護(hù)處治決策的制定

在對(duì)出現(xiàn)裂縫的瀝青路面進(jìn)行路面性能評(píng)價(jià)之后，按照裂縫密集程度以及邊緣破損程度合理地確定養(yǎng)護(hù)對(duì)策，處理措施主要分裂縫處理、表層處理、裂縫維修、重修等幾種。裂縫處理主要是對(duì)裂縫進(jìn)行封填處理，以免由于水分滲入造成路面結(jié)構(gòu)的損壞。表層處理則主要是指通過(guò)微表處、稀漿封層、霧封層等措施對(duì)路面裂縫進(jìn)行處理。裂縫維修主要適合于維修凹陷的橫向裂縫及夾雜其他表面病害的路面路段。重修作為一種矯正性的措施，主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)熱再生（HIR）、銑刨后重鋪等幾種方式，修補(bǔ)路面病害且加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)。裂縫養(yǎng)護(hù)決策可以參考表2執(zhí)行。

表2 裂縫養(yǎng)護(hù)決策參照表

3.2 路面車(chē)轍處治技術(shù)

（1）瀝青路面車(chē)轍評(píng)估

對(duì)于瀝青車(chē)轍的評(píng)價(jià)主要是采用路面車(chē)轍深度指數(shù)（RDI）參照相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下所示：

式中：RD為車(chē)轍深度（Rutting Depth，mm）；RDa為車(chē)轍深度參數(shù)，取20mm；RDb為車(chē)轍深度限值，取35mm；a0為模型參數(shù)，可以取2.0；a1為模型參數(shù)，可以取4.0。

利用路面車(chē)轍深度指數(shù)評(píng)價(jià)瀝青路面車(chē)轍的嚴(yán)重程度，同時(shí)結(jié)合瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生的深層次原因，可以合理地確定瀝青路面車(chē)轍的處治措施。

（2）瀝青路面車(chē)轍養(yǎng)護(hù)措施

對(duì)由于瀝青面層高溫軟化出現(xiàn)的輕微車(chē)轍變形，可以通過(guò)采取控制渠化交通或者是使用機(jī)械碾壓等恢復(fù)平整。對(duì)于由于車(chē)輛磨損或者是行駛推移造成的車(chē)轍，可以采取熱再生技術(shù)或者是將出現(xiàn)車(chē)轍的面層切削或銑刨清除，然后重鋪瀝青面層進(jìn)行處理。對(duì)于由于基層原因造成的車(chē)轍，應(yīng)該首先處治基層，解決基層存在的強(qiáng)度不足、水穩(wěn)性能不好等問(wèn)題，后重鋪面層對(duì)車(chē)轍進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

造成瀝青路面出現(xiàn)早期病害的原因多種多樣，瀝青混合料的設(shè)計(jì)、施工階段的質(zhì)量控制以及通車(chē)運(yùn)行階段的養(yǎng)護(hù)管理存在問(wèn)題，都有可能導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害。針對(duì)最為常見(jiàn)的裂縫以及車(chē)轍病害，必須通過(guò)病害的實(shí)地調(diào)查分析，明確病害產(chǎn)生的原因，進(jìn)而采取針對(duì)性的措施消除各種病害隱患，恢復(fù)瀝青路面的表面功能，延長(zhǎng)瀝青路面的服務(wù)壽命，確保瀝青路面通車(chē)的安全順暢。

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