城市道路瀝青路面病害成因分析與養護建議

張 永 林

(太原市小街巷綜合整治改造中心,山西 太原 030002)

1 概述

道路交通是城市生產生活的重要組成部分，直接影響了城市的經濟發展和人民生活水平。隨著我國經濟建設步伐和城市化進程的不斷加快，對城市道路交通提出了更高的要求[1，2]。近十幾年來，城市道路交通的路面更多采用瀝青混凝土路面，這是因為瀝青混凝土路面行車舒適、振動小、噪聲低以及十分便于養護處理。

近幾年，我國城市化進程不斷加快，城市面臨人口數量與車輛數量劇增的雙重壓力，城市道路交通正面臨著前所未有的壓力。雖然目前已經有多種新型材料技術與先進設備用于城市道路瀝青路面的鋪設與養護過程中，但仍然有很多路面出現坑槽、裂縫以及車轍等病害，這不但增加了城市交通路面的養護成本，而且還降低了路面的穩定性，縮短了路面的使用年限，且給城市的生產生活帶來了很多不便。

為此，深入分析影響城市道路瀝青路面的因素，找出城市道路瀝青路面病害的原因，針對原因提出相應的道路養護策略，對于降低城市道路建設與養護成本、增加城市道路使用壽命、保障城市經濟發展與市民生產生活均具有重要意義。

2 城市道路瀝青路面常見病害

2.1 裂縫

1)橫向裂縫。

橫向裂縫是指裂縫與道路行車方向垂直的路面裂縫，橫向裂縫在城市道路瀝青路面中是十分常見的[3]。按照行車原因不同，橫向裂縫可以分為兩類，分別是荷載型橫向裂縫和非荷載型橫向裂縫。其中荷載型橫向裂縫大多是由于車輛超載而導致路面開裂。此種裂縫是由路面底面擴散到路面表面的。非荷載型橫向裂縫又可以分為瀝青面層縮裂和基層反射裂縫。瀝青面層縮裂多數是由于低溫產生的，是由于溫度低于瀝青的斷裂溫度，瀝青在超強度拉力作用下產生裂縫?；鶎臃瓷淞芽p與荷載型橫向裂縫相似，是受到溫度與載荷雙重影響產生的，多數是由于路面基層開裂產生的應力致使路面開裂。

2)縱向裂縫。

與橫向裂縫相反，縱向裂縫與道路行車方向平行，并且通常裂縫的寬度與長度具有隨機性。縱向裂縫主要集中于道路行車道的輪跡處，裂縫最小為2 mm，最大可達8 mm，大多獨立出現?？v向裂縫通常是由于道路路面施工過程中，兩幅瀝青面層的接縫施工不符合技術標準，或者是路基壓實不符合標準。

3)網狀裂縫。

如果道路路面出現橫向裂縫或縱向裂縫后，未及時對道路經常養護處理，就很有可能使路面出現網狀裂縫，網狀裂縫會嚴重影響道路行車。

2.2 坑槽

坑槽是城市道路瀝青路面常見的病害?？硬凼怯捎诼访婊鶎雍穸炔粔蚧蛘邽r青材料的粘結性能不佳造成的，特別是當瀝青路面碾壓不實，且瀝青路面下層存在泥灰，此時瀝青路面與基層不能有效粘結，極易造成路面出現坑槽。此外，如果修復坑槽不徹底，原有坑槽位置再次出現坑槽的可能性很高[4]。

2.3 車轍

車轍是瀝青路面所特有的一種病害現象。瀝青路面在高載荷車輛的長期作用下，在車輪經常碾壓的輪跡上，很容易出現車轍。如果路面瀝青材料的高溫穩定性較差，路面就很容易產生車轍[5，6]。并且低溫時，路面混合料的空隙率多大，遇有雨水進入，也較容易形成車轍。車轍形成的直接原因是載荷車輛的高強度反復碾壓，瀝青路面車轍的嚴重程度與瀝青強度和瀝青混合料配比有關。

3 城市道路瀝青路面病害原因

影響城市道路瀝青路面病害的因素是多方面的，這包括瀝青材料配比、瀝青路面設計、道路施工、養護不力等。

3.1 路面設計與施工問題

在城市路面瀝青設計過程中，沒有充分考慮到地域環境的影響，就會給路面使用過程中帶來質量問題。例如，在瀝青路面設計的深度方面，如果設計過程中，沒有預計到城市發展而帶來的交通量增長，導致瀝青路面設計厚度與強度不夠，使得瀝青路面不符合城市發展的需求，就會導致路面質量問題的出現。

在城市瀝青路面的施工過程中，施工質量不合格是造成城市路面瀝青病害的主要原因。其中，瀝青離析是經常出現在道路瀝青路面施工過程中的質量問題。瀝青離析會損害瀝青路面的施工質量，使得細料和粗料分布在路面上下兩層，瀝青路面混合配比嚴重不均勻，瀝青路面的穩定性和結構性極差，在路面使用過程中，受到車輛載荷的反復作用下，就會使瀝青路面出現車轍，嚴重時還會導致塌陷，影響行車安全。

此外，在城市道路施工過程中，還存在部分“獻禮工程”。這些工程為了在“規定”的時間內完成，極易出現施工不規范，相關監管部門監管不到位，使得道路施工質量存在問題。例如某市路段施工的過程中，市政府要求在國慶通車，施工方為了滿足實際要求，施工程序不達標，很多路面的電線桿都是瀝青路面鋪設完成后再拔除的，只是在路表進行了簡單的修補，瀝青路面整體強度不足，導致該條路面的瀝青在使用后不久就出現多處坑槽。

3.2 路面硬化

經過長時間使用后，城市道路瀝青路面就會出現路面硬化。這是因為瀝青混凝土自身是具有一定硬度的，經過一段的使用，就會自然硬化。但是，瀝青路面出現硬化大多數是由于在施工過程中瀝青與混凝土的配比出現偏差，瀝青比例過低，而混凝土比例過高。當城市道路的瀝青路面出現硬化以后，很容易出現縱向移位，從而引發路面的膨脹或陷落，不但加速了瀝青路面的損壞，導致起皮和露骨，還嚴重影響城市的交通環境，給人民的生產和生活帶來了極大的不便。

3.3 路基沉降

城市道路瀝青路面的坑槽和車轍是十分常見的病害，造成這兩種病害的主要原因就是路基出現沉降。所謂路基沉降是指在道路路基垂直方向出現不均勻的沉落，影響路面平穩性。分析結果表明，城市道路出現路基沉降的原因主要有三個。第一個是施工原因，主要是指施工過程中壓實效果較差，這使得隨著道路的使用，再加上雨水侵蝕，致使路基出現壓縮沉降；第二個是地質原因，例如部分城市的地質情況較差，路基承載能力不足，因此在車輛載荷的作用下，路基就會向道路兩側擴展形成路面塌陷；第三個是材料原因，如果施工過程中路基材料不合格，路基內含水量過多，路基就會在水分和車輛載荷的合力下，發生路面沉降。

3.4 水侵蝕

城市道路長期暴露在自然環境中，瀝青路面受自然環境的影響很大，特別是雨水對路面的影響十分嚴重，是造成路面病害的重要原因。在雨季，如果市政排水能力不足，致使雨水積留在瀝青路面，積水就會下滲至基層頂面，在車輛載荷的外力作用下，就會出現動水壓力，該壓力不斷作用在基層混合料中，使瀝青和混合料之間出現分離，粘連性下降，瀝青混凝土松動，進而造成瀝青路面出現病害。特別是北方的冬季，如果積水進入瀝青混凝土與路基之間，在夜晚，溫度下降就會形成冰晶，在白晝，溫度升高變為液態，這種固液交替會嚴重影響材料的粘結性，路基就會變得松軟，致使路面開裂。網狀裂縫大多發生在排水能力不足的北方城市。

4 城市道路瀝青路面病害防治對策

4.1 路面預防性養護

預防性養護可以有效防止城市道路瀝青路面出現病害，延長城市道路瀝青路面的使用壽命。在道路瀝青路面沒有出現結構性破壞時，在不增加道路承載力的條件下，采用相應的技術手段提高路面質量，可以繼續保持路面的運行狀態，延長路面使用時間。由于預防性養護的經濟性和高效性，越來越多的瀝青路面采用預防性養護技術。常用的預防性技術有霧封層、同步碎石封層、稀漿封層等。霧封層是指將特制路面保護劑噴灑至瀝青路面，可以有效防止路面老化；同步碎石封層將流體瀝青噴灑在路面上，能夠有效地吸收應力和分散應力，防止裂縫產生。稀漿封層是指將科學配比的泥漿攤鋪在瀝青路面上，硬化后形成可以保護路面的結構。

4.2 路面修復、翻修與重建

路面修復是指對于出現局部輕微損耗的道路瀝青路面進行養護，包括坑槽修補、車轍填補和局部銑刨罩面等技術與措施。路面修補技術有多種，常見的有挖補式、熱烘式和噴射式。挖補式是最原始的修復瀝青路面方法，首先將病害瀝青路面開槽成型，然后將病害邊緣切割成階梯形狀，清理病害，最后投入瀝青混合料。該方法的優點是病害清除徹底，缺點是施工過程繁瑣，恢復交通慢。熱烘式修補法是利用紅外加熱路面其中熱烘式利用加熱技術，現場將原有瀝青路面加熱，同時噴灑乳化瀝青，實現舊料和新料的有機融合，新舊路面實現熱接縫。噴射式是一種全新的瀝青路面修復技術，采用高壓噴射，將乳化瀝青與骨料有機融合，均勻地噴灑在瀝青路面的坑槽中，具有無需碾壓、粘結性強、恢復交通快等特點。當城市道路瀝青路面出現大面積嚴重病害時，就必須要進行路面翻修了。常用的瀝青路面翻修措施包括路面再生和銑刨重鋪。其中路面再生技術對病害路面進行翻挖、破碎，加入配比合適的穩定劑，攪拌后用于道路基層，路面再生的關鍵是瀝青再生。如果道路瀝青路面受到結構性破壞，就需要對基層、面層甚至路基進行重建。主要路面重建技術為路面銑刨重鋪和全深式再生。

4.3 瀝青路面養護新技術

隨著科學技術的不斷進步，城市道路瀝青路面養護的新技術也不斷出現?？梢灶A見，在不久的將來，會有越來越多的新技術用于城市道路瀝青路面養護中來。目前，初步具備實用性或者已經應用在瀝青路面養護中的新技術包括基于紅外輻射加熱的瀝青路面養護技術、微波養護技術以及彩色乳化瀝青微表處技術。

5 結語

城市道路瀝青路面病害已經成為影響城市交通的重要因素，各級相關部門要從瀝青路面設計、路面施工等方面采取有效措施，提高城市道路瀝青路面質量，為城市經濟發展和人民生產生活提供交通保障，特別是要注意對城市道路瀝青路面病害的養護，有針對性地選擇養護技術，科學合理地完成道路養護工作，保障城市道路交通順暢。

[1] 劉珈琪.城市道路公共交通發展及趨勢分析[J].管理現代化,2017(6):76-80.

[2] 陳 云.市政道路工程中瀝青路面施工質量控制技術[J].江西建材,2017(19):162-163.

[3] 余宏年.城市道路瀝青路面施工質量控制技術研究[J].四川水泥,2016(9):35.

[4] 郭 勇.淺談城市道路瀝青混凝土路面施工要點[J].中國高新技術企業,2016(16):106-107.

[5] 趙 靜.城市道路瀝青路面病害成因及防治對策探析[J].科技創新與應用,2015(10):208.

[6] 許永燦.淺談城市道路瀝青砼路面不平整的原因和預防處理措施[J].福建建材,2011(3):22-24.