市政道路常見路面病害及成因分析

唐羽玲 覃文

摘要：文章通過選取南寧市部分典型市政道路進行路況調查，闡述了常見的路面病害類型，并從原材料控制、施工過程控制等方面，分析了各種常見路面病害的成因，以期有助于改進新建市政道路的建設水平，同時對市政道路選擇更科學、合理的養護措施和管理方式提供參考。

關鍵詞：市政道路;路面病害;成因分析

0 引言

近年來，城市規模不斷發展壯大，市政道路建設里程也隨著城市規模的擴大而不斷增加，部分市政道路的建設在更多地強調建設進度的同時，往往容易忽視建設質量的細節，導致部分市政道路在使用一段時間后，往往會出現不同程度的路面病害。路面病害的發生和持續發展不僅影響行車舒適性及行車安全，并且縮短路面工程的使用壽命。市政道路由于使用地點的特殊性，在修復及保養上均存在一定程度的困難。因此通過分析常見路面病害的成因，從源頭上控制路面工程質量，對延長路面使用壽命以及保證行車舒適性方面有重要意義。

本文通過選取南寧市內多條主要市政道路進行路面破損狀況調查，統計主要路面病害類型，并對路面常見病害的成因從原材料控制、施工過程控制等方面進行分析，以期在路面建設過程中進行更科學地管理，對改進路面建設技術水平，提高路面的服務質量有所幫助。

1 市政道路路面常見病害統計

本次路面病害調查主要選取南寧市內主要市政道路進行路況調查，其中瀝青路面累計調查里程約80km·車道，水泥路面累計調查里程約30km·車道，路面病害調查內容參照《城鎮道路養護技術規范》（CJJ36-2006）中附表C瀝青路面損壞類型表中的裂縫類、松散類、變形類及其他類，以及水泥路面裂縫類、接縫破壞類、表面破壞類及其他類進行。通過路況調查統計，主要路面病害匯總如下頁表1～2所示。

由圖1～4可見，調查的市政道路中，車轍病害在瀝青路面病害面積中占比最大，破碎板病害面積則在水泥路面病害面積中相對最大;通過對病害發生的數量進行統計，發現瀝青路面中線裂、網裂、坑槽以及水泥路面中線裂、板角斷裂病害分布的數量相對其他病害更多，在所調查的市政道路中均有分布。結合以上調查統計結果，將對瀝青路面中車轍、線裂、網裂、坑槽以及水泥路面中破碎板、線裂、板角斷裂作為常見病害并進行成因分析。

2 瀝青路面常見病害成因及施工建議

2.1 瀝青路面常見病害成因分析

上節所述市政道路瀝青路面常見病害以車轍、網裂及坑槽為主。本次對瀝青路面病害成因的分析主要通過在病害位置附近鉆取路面芯樣，觀察芯樣的側面，直觀地判斷瀝青芯樣的骨架嵌擠結構。典型病害附近所鉆取代表芯樣如圖5～7所示。通過對路面芯樣進行相關室內試驗，計算路面芯樣的空隙率、油石比，進一步分析礦料級配組成情況，從原材料及施工過程方面分析瀝青路面病害成因。

從常見病害代表芯樣的側面直觀效果可見，其中車轍病害處的路面芯樣，上面層細集料較多，沒有形成穩定的骨架嵌擠結構，造成上面層在高溫和重載的作用下，發生明顯的擠壓變形，形成車轍病害;坑槽病害處的路面芯樣，上下面層空隙明顯，通過密度試驗發現其空隙率達到15%左右，空隙率偏大容易導致路面滲水，在動力水作用下，路面更容易出現沖刷松散的情況，最終形成坑槽病害;線裂及網裂病害處的路面芯樣，上下面層的空隙同樣較為明顯，但空隙率相較發生坑槽病害處芯樣較低，致使面層芯樣沒有發生完全的松散病害，而是以網裂的形態呈現。

同時通過礦料的級配組成試驗分析可見，選取調查的市政道路中其瀝青路面芯樣普遍存在以下特征或不足：

（1）集料顆粒形狀差，針片狀顆粒明顯。通過鉆取的路面芯樣可見，瀝青芯樣內部礦料存在較明顯的針片狀顆粒。當針片狀顆粒含量過高時（超過20%），瀝青混合料的路用性能會顯著降低，對瀝青混凝土路面質量將造成較大的不利影響。針片狀顆粒含量增加，容易造成瀝青混合料壓實困難，壓實不足從而也影響瀝青路面的高溫抗車轍能力。

（2）壓實度欠佳，空隙明顯。瀝青路面芯樣存在較明顯空隙。通過對病害附近路面瀝青芯樣壓實度進行測試可見，瀝青芯樣壓實度在85%～90%之間，壓實度明顯偏小，即空隙率偏大，路面更容易出現水損害的情況，對路面承載力造成不利影響，從而容易出現網裂及坑槽病害。

（3）礦料級配組成不合理。通過對鉆取的瀝青混凝土芯樣進行混合料抽提和級配分析試驗，發現大部分病害路段的礦料級配組成不符合施工技術規范要求。以市政道路較為常見的上面層AC-13為例，級配篩分典型如圖8所示。與AC-13規范級配范圍相比，9.5mm篩孔通過率普遍大于級配范圍上限。說明礦料組合普遍偏細，缺少粗集料致使瀝青混合料無法形成穩定的骨架嵌擠結構，影響瀝青路面的穩定性。

2.2 瀝青路面施工過程及維護建議

鑒于市政道路瀝青路面常見病害的特征及代表缺陷，建議在市政道路瀝青路面施工過程中，宜加強對集料質量的控制，保證集料的顆粒形狀，盡可能減少集料對瀝青混合料所造成的不良影響;加強施工質量控制，保證路面壓實度及礦料級配組成符合設計要求。對于現階段已發生的路面病害，可以考慮將病害嚴重處重新銑刨加鋪，加鋪過程同樣要保證集料質量及施工質量，對于輕微病害則可以考慮采用薄層罩面的方式，以進一步提高路面使用性能及路面使用壽命。

3 水泥路面常見病害成因及施工建議

3.1 水泥路面常見病害成因分析

市政道路水泥路面常見病害以板角斷裂和破碎板為主。水泥路面病害成因分析通過在病害板塊上鉆取水泥混凝土芯樣，以相關試驗分析判斷，產生板角斷裂和破碎板的原因主要是由于水泥混凝土板塊承載能力不足造成。而承載能力不足主要受以下幾個因素影響：

1. 水泥混凝土板塊厚度不足。根據《城鎮道路路面設計規范》（CJJ169-2012）相關規定（見表3），對各等級的市政道路水泥混凝土面層厚度均提出了參考范圍。由于水泥混凝土面層厚度無法滿足規范要求，以致于水泥混凝土板塊承載力不能滿足交通量要求，導致水泥混凝土板塊發生斷裂和破壞。如下頁圖9所示，在相同路段，在破碎板鉆取的芯樣厚度較無病害板塊芯樣厚度薄約5cm。

（2）水泥混凝土芯樣彎拉強度不足。通過水泥混凝土芯樣劈裂試驗計算水泥混凝土芯樣的彎拉強度，發現產生病害的水泥混凝土板塊芯樣彎拉強度普遍無法滿足《城鎮道路路面設計規范》（CJJ169-2012）中對水泥混凝土路面標準彎拉強度的要求。水泥混凝土路面標準彎拉強度要求詳見表4。

（3）板塊脫空，接縫傳荷能力不佳。通過落錘式彎沉儀測定彎沉試驗方法對水泥混凝土板塊脫空情況進行判斷。檢測結果發現，在發生病害路段普遍存在水泥板塊脫空情況，由于板底支撐條件較弱，從而造成水泥板塊斷裂和破碎。

目前大部分水泥路面城市道路都在原有路面上加鋪瀝青路面，俗稱“白加黑”路面。這種路面結構最常見的路面病害以反射裂縫為主。反射裂縫主要是由于水泥路面板塊的位移超過瀝青層抗拉強度造成。而水泥板塊的位移原因主要也是由于舊水泥板塊脫空或是破碎，加鋪前未進行合理的處治所引起。

3.2 水泥路面施工建議

鑒于市政道路水泥路面常見病害成因，在水泥路面施工過程中，應加強施工質量控制，保證水泥混凝土板塊厚度滿足設計要求;混凝土面層施工完成后，應及時開始養護，養護期應在7d以上，保證混凝土養護條件，可用濕的織物及塑料薄膜覆蓋在路面上養護，滿足養護齡期要求后方可開放交通，以確保混凝土強度;對于存在脫空板塊路段，應及時進行灌漿處理，以加強板底支撐。而對于“白加黑”復合式路面，建設前宜首先對板底脫空板塊進行灌漿處理，以保證基層穩定，并對破碎板進行處理，舊板鑿除時，不得造成相鄰板塊破損、錯位。瀝青加鋪層結構宜適當考慮舊路結構補強、抗反射裂縫能力，可考慮采用土工格柵、改性瀝青油氈、土工布等防治反射裂縫，同時應適當考慮一定抗車轍性能，并應做好路面結構防排水。

4 結語

本文通過對所選取的市政道路進行路面狀況調查，對常見病害進行匯總，分析路面病害產生的普遍因素，得到如下結論：

（1）市政道路常見大面積路面病害或是發生頻率較高的路面病害，瀝青路面結構以車轍、坑槽、線裂、網裂病害為主;水泥路面結構則以板角斷裂及破碎板病害為主。

（2）瀝青路面常見病害的發生主要是由于集料組成不合理以及空隙率偏高造成;水泥路面常見病害則是由于板塊厚度及彎拉強度不滿足規范要求造成承載能力不足而引起。

（3）應加強市政道路的路面施工質量控制。瀝青路面的施工過程應特別重視集料質量的控制，保證集料的顆粒形狀，減少集料對瀝青混合料所造成的不良影響;水泥路面的施工過程應重視后期路面養護，保證混凝土養護條件，滿足養護齡期后方可開放交通，以確?；炷翉姸?。

后續的調查研究可以擴大市政道路調查數量，進一步確定影響市政道路使用的主要路面病害情況，并從路面結構或是基層施工質量等方面進一步判斷路面病害的成因，從而為市政道路的建設過程提供技術參考。

參考文獻：

[1]CJJ169-2012，城鎮道路路面設計規范[S].

[2]CJJ36-2006，城鎮道路養護技術規范[S].