市政道路沥青路面早期病害成因及防治技术研究

引言

市政道路是城市交通的重要基础设施，沥青路面因具有行车舒适、施工便捷等优点被广泛应用。但在交通荷载、自然环境等因素作用下，沥青路面易出现裂缝、车辙、坑槽等早期病害，不仅降低道路使用性能，还增加养护成本，影响交通畅通与安全。开展市政道路沥青路面早期病害成因及防治技术研究，理论上可完善沥青路面病害防治的理论体系。

一、市政道路沥青路面常见早期病害类型及特征

1.1 裂缝类病害

裂缝类病害是沥青路面早期最常见的问题，按形态可分为横向、纵向和网状裂缝。横向裂缝多与道路中线垂直，初期呈短段分布，随时间发展逐渐贯通成线，宽度从毫米级向厘米级扩展。此类裂缝常因温度变化导致路面收缩产生，在冬季低温地区尤为明显，会削弱路面整体性，为雨水渗入提供通道。纵向裂缝沿道路走向延伸，多出现于车道轮迹带或路肩边缘，初期为断续细纹，后期可能伴随局部沉降形成台阶状高差。其分布与路面结构层施工接缝处理不当或路基不均匀沉降密切相关，严重时会引发路面结构层的分层剥落。网状裂缝由大量相互交错的细小裂缝构成，形如蛛网，多集中在路面局部区域，初期裂缝密度较低，随荷载反复作用逐渐加密并连成片状。

1.2 变形类病害

变形类病害以车辙、拥包为主，均是直接影响行车舒适性和安全性的问题。其中，车辙是指路面受车轮碾压后产生的沿车道轮迹呈纵向带状分布的纵向带凹陷，一般集中于轮迹带，断面呈 U 形或 W 形，其深度随着交通荷载的累积而加深，因路面凹陷，不但影响路面平整度，还起到收集路面积水作用，加快路面结构水损坏进程。拥包是指路面局部隆起的鼓包状变形，集中在交叉口、公交站等停靠频繁区域，呈不规则形状。

1.3 松散类病害

坑槽、剥落是最典型的松散类病害，对路面的功能破坏程度最严重。坑槽是路面结构表层材料脱落的一种病害，初始为局部小片松散状态，在车辆荷载作用下，逐步演变为面积扩大及坑洼状坑洞，深度甚至达到基层，或漏到路基，边缘部位常成不规则状锯齿形。坑槽使得路面行车平顺性严重恶化，尤其是当车辆高速驶过时容易引发车辆跑偏等事故。剥落指的是沥青路面结构内表层与结构或沥青与集料的粘结力丧失，路面表层呈现成片状的材料脱落现象，直接呈现出下部结构暴露状态。

二、市政道路沥青路面早期病害成因分析

2.1 设计因素

早期病害的原因主要是设计不当，没有考虑交通荷载及地质等因素导致路面结构设计不合理，基层厚度不够或者面层和基层的刚度匹配不当，使荷载应力过大，造成路面结构的疲劳，产生裂缝与车辙；另外，路缘石排水能力设计不当、路基基层未设置透水层和边坡排水坡度过小等，易使雨水渗透入路基和基层导致路基和基层的强度减低，从而产生唧泥、剥落等早期病害。

2.2 材料因素

质量问题。由于所选沥青的物理化学性能达不到规范要求或高温条件下应选用低温性能较好的沥青，而低温性能较好的沥青高温稳定性较差，或是由于低温地区选用高温沥青，导致夏季出现车辙及拥包；或由于低温地区选用高温沥青，而这些沥青缺乏足够的抗裂性能，从而导致冬季出现横向裂缝；集料的质量出现问题，无论是集料的级配中断，还是由于集料的含泥量大都会使沥青混合料的密实度及强度降低，从而导致松散和坑槽出现；沥青与集料的粘附性不足，沥青无法很好地与集料粘结在一起而导致沥青面层剥落。沥青混合料的拌和配合比不当，或油石比过高会导致泛油，或者由于压实空隙率偏大容易导致雨水从路面的上方进入，这些都会导致众多的路面早期病害。

2.3 施工因素

施工质量差是直接的早起性病害。摊铺方面，摊铺温度太低沥青与集料包裹不充分或摊铺速度忽快忽慢引发混合料离析使局部路面密度不一为裂缝与松散隐患，碾压方面，碾压温度过高，沥青容易老化，过低，不能保证压实度。碾压遍数不足或碾压不充分容易引发路面强度不足在行车荷载作用下快速出现车辙等产生变形。

2.4 运营与环境因素

路面的病害发展与公路的运营管理和外界环境影响有很大关系。交通荷载荷载超限是主要因素，在超载车辆频繁驶过时，产生的应力很大，超出路面结构的疲劳极限，因此容易出现车辙和裂缝；车辆的车流出现渠化，导致一些区域的荷载比较集中，在轮迹带地区出现病害提前并加快病害形成的情况；自然环境的作用同样也不可忽视，气温的骤冷骤热，容易造成沥青混合料的热胀冷缩现象，在路面的横向产生裂缝；降水过多，并且没有及时排水，在雨的重压下，将基层泡起后，动水压力就会对沥青基层造成较严重的破坏，加剧了唧泥和剥落情况；气温反复，经常在冬季发生冻融，导致路面的结构整体性下降，承载力降低。

三、市政道路沥青路面早期病害防治技术

3.1 设计阶段防治技术

建设期间加强结构、排水的协同优化。道路结构方案要结合交通量预测以及地勘资料选定结构层厚度和刚度匹配组合，以力学计算为主避免应力集中，如重载路段在基层中采用加厚处理，或加设基层加筋层，以减小车辙及裂缝形成的可能性。道路排水方案设计要形成“防、排、截、疏”整体排水分流体系，路缘石开设排水孔并与边沟相接、基层中掺入透水性材料或者设置排水盲沟，以实现雨水迅速排出的功能，以减少水破坏的可能。

3.2 材料选择与改进技术

一是环保性原则和协同性原则。针对相应地区的气候条件选择沥青，比如在高温的地区适宜采用改性沥青改善高温稳定性，在低温的地区选用低温延度较好的沥青，来改善抗开裂的性能；集料级配需遵循连续且清洁的原则，以剔除不合格集料中含泥量不合格的粒料，并将集料中的酸性集料采用抗剥落剂处理来改善沥青的粘附性能，从而可以减少沥青混和料的剥落问题；沥青混料的配比设计选择多组配比，以确定最佳的油石比，控制空隙率，有需要的情况下也可以加入纤维的稳定剂，从而达到改善沥青混料的综合性，避免出现泛油或松散的情况，增加路面的抗形变性。

3.3 施工过程质量控制技术

控制路面施工工艺和做好施工质量监控工作。摊铺前调试设备参数，控制沥青混合料摊铺温度在规定的范围，摊铺速度稳定，采用梯队碾压摊铺减少纵向接缝，采用机械摊铺防止离析。控制碾压工艺符合“高温初压、中温复压、低温终压”原则，依据混合料进行钢轮压路机或胶轮压路机组合压实，保证压实度达到规范要求，摊铺表面平整度。采用切边机切旧茬，并均匀涂刷粘层油，确保接缝牢固。

3.4 运营与养护阶段防治技术

管理和维护要做到控制荷载及积极预防病害。应该制定大吨位的机动车限制及惩罚机制，在重要位置安装动态称重装置，禁止大吨位过重车通行，并使用道路标志线强制均衡车流量，防止车迹带过度磨损。管理养护主要应用“预防养护”的设计理念，在养护过程中及时封缝处理观测到的细小缝隙，利用热再生沥青混凝土对出现的坑洞进行修补，在修补过程中要做到修补混合料与旧路面良好的粘接。根据实际情况做出具体的处理措施，比如，在天气炎热的时候增强路面洒水降温消除车辙病害，冬天下雪后要及时清理路面融雪以防止路面出现冻融破坏，定期维护保养排水系统，使排水通畅，以免雨水长期存留在路面上产生病害进入基层。

结语

本文探究了市政道路沥青路面早期病害的类型、成因及防治技术，明确设计、材料、施工等因素的影响，提出分阶段防治方案。研究为路面养护提供参考，但对特殊气候区针对性方案研究不足。未来可结合地域特点深化技术适配性研究，提升防治精准度。

参考文献

[1] 陈文强 . 市政道路沥青路面病害成因及防治对策研究 [J]. 四川水泥 ,2020,(03):70.

[2] 郑扬晋 . 市政道路沥青路面车辙早期病害原因及措施 [J]. 住宅与房地产 ,2018,(06):225.