安徽省某一級公路瀝青路面病害檢測與分析

劉漢中，胡尚軍

（1.安徽省公路工程檢測中心，安徽 合肥 230051；2，橋梁與隧道工程檢測安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230051）

0 前言

隨著我國公路事業的發展，尤其是近年來各省來對國省干線公路大規模的升級改造，瀝青路面由于其行駛的舒適性及耐久性得到了更廣泛的應用。由于建管方的不同，國省干線公路的建設管理模式與高速公路相比有很大不同，在某種程度上講比高速公路的建設管理更為復雜。由于多種方面的原因，在一些尚在試運營的一級公路上瀝青路面出現了大面積的病害，建管方為消除社會影響，急需找到病害產生的原因。

但由于瀝青路面病害的產生受到的影響因素很多，致使相關方很難追溯其真正原因。而現行的養護規范雖然對瀝青路面病害的調查有較詳細的規定，且基于病害尺寸及破損程度對其進行了分類分級，并由此可以計算出路面損壞狀況指數（PCI）[1]。但這種分類只反應了病害的外在表現形式，而對于病害產生的內在原因卻沒有較完善的檢測評定方法。

本文將根據工程實例對瀝青路面病害進行較深入的探索與分析，力爭還原瀝青路面病害形成原因。

1 工程背景

某一級公路路面結構型式為：4cmSBS改性瀝青AC-13+6cmSBS改性瀝青AC-20+6cmAC-20+36cm水穩基層+20cm水穩底基層，新建路段彎沉設計值為20.3（0.01mm），老路加鋪路段彎沉設計值為18.7（0.01mm）。其在試運營一年后局部路段出現大面積病害，路況調查結果如圖1所示。

圖1 路況調查結果

經調查統計，左幅PCI均值為86.8，右幅PCI均值為95.4，右幅路面狀況明顯優于左幅。全段路面主要病害為橫向裂縫（約占病害總數50%）和龜裂、塊裂（約占病害總數21%），局部排水較差路段相應病害伴隨少量坑槽、唧漿現象；部分平交口路段和鐵路下穿段（K14+700-K14+800）路表有松散現象、伴隨少量坑槽；公跨鐵大橋兩端路面存在龜裂、沉陷現象。病害嚴重路段總里程約4.34km（單幅），統計結果下表1。

病害嚴重路段一覽表 表1

2 試驗檢測

根據病害調查結果，本文選取了6個病害嚴重路段進行取芯、彎沉、滲水檢測[2]，并對瀝青芯樣壓實度、級配、油石比和水穩基層芯樣強度進行了室內試驗。典型路段信息見表2，具體檢測方案見表3。

典型路段基本情況 表2

本次檢測方案一覽表 表3

2.1 取芯試驗檢測（厚度、完整性、壓實度、強度、外觀）

各路段取芯總體情況見表4。

各路段取芯總體情況表4

2.2 滲水試驗檢測

經對各路段無病害處進行滲水試驗，發現瀝青表層基本不滲水。

2.3 彎沉試驗檢測

瀝青路面彎沉檢測結果匯總見表5。

經檢測，發現路段1、2承載能力滿足設計要求，路段3、4個別部位承載能力不足，路段5（老路加鋪段）、路段6（公跨鐵大橋西側高填方段）路面承載能力不滿足設計要求。

3 結果分析

3.1 從路面外觀進行分析

根據路況調查結果，結合針對病害的取芯試驗情況（見表4）進行分析，橫向裂縫大部分為基層反射裂縫，個別橫向裂縫則為表層開裂；龜裂、塊狀裂縫、沉陷則是由于基層的松散、失穩導致的；平交口路段和

鐵路下穿段由于車速降低、雜物拋灑、重車碾壓等因素，易造成瀝青表層結合料的損失而出現松散現象；公跨鐵大橋兩側原設計為灰土填筑，后為保證工期等各方面因素變更為山皮石填筑，在實際施工過程中由于填筑時間短、質量控制難度大等導致其局部出現不同程度沉陷。

瀝青路面彎沉檢測結果匯總表表5

3.2 從工程質量方面進行分析

面層、基層厚度除路段4外均不能滿足設計要求（見表1）；中下面層芯樣孔隙較多，取芯時芯洞內往結構層內部滲水嚴重，但路表面基本不滲水；各結構層之間的粘結較差，個別芯樣基層頂部存在夾層；路段5老路加鋪段及路段6高填方段承載能力不能滿足設計要求。

從取芯時芯洞內的滲水情況看，說明其各結構層孔隙相通，雖然路表面基本不滲水，但由于部分路段兩側排水不暢，使道路兩側積水可以進入各路面結構層，加之各結構層之間的粘層包括水穩基層上的透封層施工質量較差，從而在車輛荷載的作用下，加劇了動力水對基層的沖刷，使基層早期破損嚴重。而面層、基層厚度不足，致使路面結構層抵抗病害發展的能力變弱，從而使路面病害發展較快。

3.3 從道路的通車環境進行分析

本文所檢測路段為進出城的主干道，因老路狀況差、交通壓力大而對其進行了改擴建。在施工過程中因無法對其進行全封閉施工，再加上工期緊、施工質量管控不到位等因素，導致部分路段養護措施、工前清理、過程控制、工后保護不到位；另外在建成通車后由于路況好，車速快，致使交通量增加尤其是重載車輛增多；尤其是左幅進城的重載車輛多，在諸多因素的影響下，加劇了該路段瀝青路面病害的形成與發展。

4 結論

路面病害的形成與發展影響因素很多，原因復雜，僅從病害的表現形式對其進行客觀評價只能反映部分原因。本文以現有規范為依據，從病害調查著手，通過取芯、彎沉等多種檢測手段，結合該工程實例的設計及施工過程情況，對病害的成因進行了探索與發掘，得出以下幾點結論：

①該項目裂縫類病害大部分由基層破損引起，個別變形類病害如沉陷則為路基引起；

②路段5、路段6承載能力不足，主要是因為路段5為老路加鋪段，路段6為高填方段，且其路基填料由灰土變更為山皮石，其承載能力不足造成了路面大面積出現沉陷等變形類病害；

③基層級配為懸浮密實型結構，無側限抗壓強度高，說明其水泥劑量相對較大，隨著水泥劑量的增加，其最大干縮應變會明顯增大[5]，致使基層橫向干縮裂縫較多，反射到面層即為橫向裂縫；

④基層、面層厚度不足，致使路面結構層抵抗病害發展的能力變弱，從而使路面病害發展較快；

⑤從取芯情況看，面層孔隙較多且連通，各結構層粘結不緊密，上下貫通的反射裂縫較多，部分路段道路兩側存在積水現象，同時在車輛荷載作用下，加劇了基層早期水損壞的出現[5]，致使基層頂面出現松散失穩現象，反射到面層即為龜裂、塊狀裂縫等病害形式；

⑥該項目施工時不是全封閉施工，車流量大，為不影響交通通行，工期緊，導致部分路段養護措施、工前清理、過程控制、工后保護不到位，加之通車后重載車輛多，雨水多，從而出現了上面的諸多不利因素，導致道路部分路段在試運營期即出現大面積病害。

本文雖然從多方面對該工程實例中出現的病害進行了較深入的了解與探索，但尚未從理論層面上對其進行深究，下一步可以通過掌握的情況建立力學模型，綜合考慮各種因素，建立病害形成與發展的理論基礎，從而為制定病害處理方案提供更好的指導性意見。