淺析重慶高速公路瀝青路面裂縫成因及其養(yǎng)護(hù)

1、淺析高速公路瀝青路面病害成因及其養(yǎng)護(hù)對策摘要：隨著高速公路通車?yán)锍痰娜找嬖龆?，對高速公路的養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，高速公路建成后瀝青路面的病害便逐漸發(fā)展，相繼出現(xiàn)裂縫、麻面、松散、坑槽、沉陷、波浪、擁包、泛油、彈簧翻漿等破損形式，影響了高速公路的正常使用，也增加了高速公路的養(yǎng)護(hù)與維修的成本。因此，分析高速公路瀝青路面病害的成因，對于防止瀝青路面的病害有重大意義，針對其病害成因的養(yǎng)護(hù)對策，對于治理瀝青路面病害提出了行之有效的方法。關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混合料；裂縫成因；養(yǎng)護(hù)1、引言隨著高速公路通車?yán)锍倘找嬖龆啵瑢Ω咚俟返酿B(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。路面養(yǎng)護(hù)是高速公路養(yǎng)護(hù)的中心環(huán)節(jié)，也是質(zhì)量考

2、核的首要對象，隨著使用年限的增長，瀝青路面受到車輛荷載和自然因素的影響，相繼出現(xiàn)裂縫、麻面、松散、坑槽、沉陷、波浪、擁包、泛油、彈簧翻漿等破損形式，影響了高速公路的正常使用，也增加的高速公路的養(yǎng)護(hù)與維修的成本。對此，本文著重探討高速公路瀝青路面病害的成因，并針對其成因探討其養(yǎng)護(hù)對策。2、瀝青的特性瀝青路面（Asphlat pavement）是通過各種方式將瀝青材料用作礦料的結(jié)合料，經(jīng)鋪筑后形成路面面層并與其他各類基層和墊層共同組成的路面結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。優(yōu)點(diǎn)是表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適應(yīng)分期修建等，由于它可以使用不同的材料組成和施工方法，因而適用丁不

3、同等級的公路路面。缺點(diǎn)是溫度穩(wěn)定性差、施工污染。2.1瀝青的強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度（Mohr-Coulumb強(qiáng)度理論）抗剪強(qiáng)度影響因素包括粒料的級配組成、表面特性和形狀、瀝青的粘結(jié)力和瀝青含量。瀝青的粘結(jié)力取決于瀝青的粘度和瀝青用量（存在一個最佳用量，使粘結(jié)力最大）；而集料級配良好、富有棱角時，會有助于提高摩阻角，從而提高瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度?？估瓘?qiáng)度（包括直接抗拉強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度）抗拉強(qiáng)度的影響因素包括瀝青的性能、含量、集料的級配、混合料空隙率等。2.2瀝青的應(yīng)力-應(yīng)變特征瀝青的應(yīng)力-應(yīng)變特征受到荷載大小和作用時間、溫度等因素的影響，而其中溫度的影響屬于自然影響。溫度對受力性能的影響很大，瀝

4、青的冬季低溫狀態(tài)下粘滯度較高，則應(yīng)力松弛時間較長，超出荷載的作用時間，瀝青混合料呈現(xiàn)出彈性體的變形特征；而當(dāng)夏季高溫時，混合料的粘滯度大大降低，應(yīng)力松弛時間大大縮短，接近或小于荷載作用時間，在臨界狀態(tài)下就會產(chǎn)生塑性變形。瀝青路面常見的病害瀝青路面因?yàn)榫哂叙B(yǎng)護(hù)時間短、行車舒適、適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。但是高速公路瀝青路面因?yàn)榉N種原因容易產(chǎn)生各種病害，如不及時處理將會影響道路的使用性能。最常見的病害主要為裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油四大類，本文將分別介紹這四類病害的成因并總結(jié)相應(yīng)的預(yù)防和維修措施。 一、裂 縫 裂縫病害有縱向裂縫，橫向裂縫和網(wǎng)裂三種形式，以下將分別介紹。 (一)縱

5、向裂縫 縱向裂縫一般有兩種：一種主要發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴(kuò)大,呈月牙形，這種裂縫容易使路基發(fā)生滑移，危險性很大；另一種是發(fā)生在行車道部位,多為縱向條帶狀，裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。 1.縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面 (1)地基原因。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設(shè)計及施工時未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂。 (2)路基施工原因。如果土基施工時天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實(shí)不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實(shí)度不夠，或者混合料攤鋪時縱

6、向施工搭接質(zhì)量不好,都會造成縱向裂縫。 (3)水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產(chǎn)生裂縫，另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。 預(yù)防縱向裂縫產(chǎn)生的主要措施是處理好地基,若路基分層填筑和壓實(shí)得好,使路基盡可能均勻,特別在預(yù)先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數(shù)量,同時顯著延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時間。 2.對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種 (1)對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理，大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱

7、瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。 (2)如縱縫進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側(cè)各1m),并對裂縫按方法(1)先行填實(shí),沿縱縫鋪設(shè)玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面層上沿縱向每隔5m設(shè)寬為1.2m的玻璃格柵,最后再攤鋪上面層。 (3)對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應(yīng)根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展。 (二)橫向裂縫 橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。 1.橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的。其成因主要有三個：

8、 (1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層低面裂縫。 (2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因?yàn)r青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫，這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區(qū)初冬一般寬度為35mm,到嚴(yán)冬可加寬到10

9、mm,最寬達(dá)到20mm,而到春季則又縮回。 (3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。 因?yàn)闇囟茸兓鸬臑r青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因，所以自由瀝青含量越多裂縫越多，選用符合重交通道路石油瀝青技術(shù)要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準(zhǔn)確組成級配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。另外還應(yīng)設(shè)計合理的路面結(jié)構(gòu)并且精心施工。 2.對于橫向裂縫的處治方法 (1)對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度

10、在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí),并用烙鐵封口。 (2)對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(1)先將裂縫填實(shí),然后沿橫縫加鋪玻璃格刪,重新攤鋪上面層。 (三)網(wǎng) 裂 網(wǎng)裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,而后,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。 網(wǎng)裂

11、主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。一個原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差；另一個原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。另外，瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載，使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。 為預(yù)防網(wǎng)裂必須加強(qiáng)貨車的載重管理，在路面出現(xiàn)裂縫時要及時修補(bǔ)處理。 網(wǎng)裂的處治方法如下：對于輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面，對于大面積的網(wǎng)裂、常加鋪乳化 為預(yù)防網(wǎng)裂必須加強(qiáng)貨車的載重管理，

12、在路面出現(xiàn)裂縫時要及時修補(bǔ)處理。 網(wǎng)裂的處治方法如下：對于輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面，對于大面積的網(wǎng)裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補(bǔ)強(qiáng)基層后,再重新罩面,修復(fù)路面。 二、坑槽 路面上出現(xiàn)的坑槽，是龜裂、松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。 (一)坑槽的形成可歸結(jié)為水損害和油損害兩個主要方面 1.水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現(xiàn)象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復(fù)作用下動水沖刷半剛性基層的細(xì)料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產(chǎn)生唧漿的位置,瀝青面層產(chǎn)生網(wǎng)裂,接著一些碎裂的小

13、塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴(kuò)大，最后形成坑槽。 2.車輛修理或機(jī)動車用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經(jīng)行車碾壓逐步形成坑槽。預(yù)防坑槽損害，首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計混合料級配； 其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度，確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，確保瀝青面層的厚度和平整度；再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。 (二)高速公路的路面坑槽應(yīng)在不中斷交通的情況下快速修補(bǔ)好.目前路面坑槽的修補(bǔ)方法根據(jù)使用的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備分為兩種,即冷補(bǔ)法和熱補(bǔ)法 1.冷補(bǔ)法 首先測

14、定坑橫的深度,劃出切槽修補(bǔ)的范圍,用液壓風(fēng)鎬切槽,用高壓風(fēng)槍將槽底、槽壁廢料及粉塵清除干凈。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油。最后將準(zhǔn)備好的熱料填補(bǔ)至坑槽中，如厚度大于6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。 2.熱補(bǔ)法 首先根據(jù)坑槽修補(bǔ)范圍確定熱輻射加熱板區(qū)域，將加熱板調(diào)到合適位置,加熱3min5min,使被修補(bǔ)區(qū)域路面軟化。然后將準(zhǔn)備好的熱料放到被修補(bǔ)處,攪拌攤平,并從四周向中間碾壓。 三、車轍和推移 車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度，當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時,由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導(dǎo)致交通事故。 (一

15、)車轍和推移形成的主要原因如下 1.行車荷載的影響。車輛按規(guī)定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出,隨著車輛荷載作用次數(shù)增加,行車道車輛輪跡處進(jìn)一步壓實(shí)并逐漸形成不同程度的車槽。 2.基層施工質(zhì)量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足,由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度，使得路表變形過大而形成轍槽和推移。 3.瀝青面層高溫穩(wěn)定性差。由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當(dāng)或混合料組成不當(dāng)會導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反復(fù)作用,荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。 預(yù)

16、防車轍和推移病害，首先，要選取合適的筑路材料。選用低針入度,高軟化點(diǎn),低含蠟量的高粘度瀝青和表面粗糙、嵌擠作用好,與瀝青粘結(jié)性能強(qiáng)的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成。其次，在施工中要加強(qiáng)控制壓實(shí)度,是避免壓實(shí)度不足引起車轍的有效途徑。再次，在高溫季節(jié),應(yīng)嚴(yán)格控制大型超載車通行。 (二)對車轍和推移的處治方法如下 1.對于連續(xù)長度不超過30、轍槽深度小于8、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)即可。 2.當(dāng)瀝青面層磨損、橫向推移時,應(yīng)清除不穩(wěn)定層,用銑刨機(jī)拉毛,重鋪面層。 3.當(dāng)基層或土基不穩(wěn)定時,應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理后,再修復(fù)面層。 4.對于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍、

17、推移,在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層。 四、泛 油 瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。 （一）泛油的成因如下 1.混合料組成設(shè)計不當(dāng)?；旌狭现袨r青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。 2.混合料拌和控制不嚴(yán)。細(xì)料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現(xiàn)泛油。 3.粘層油用量不當(dāng)。噴灑過多或?yàn)⒉疾痪鶆蛞矔植砍霈F(xiàn)泛油。 4.施工質(zhì)量差。攤鋪時混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過分集中,也易泛油。 5.水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水

18、作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。 預(yù)防泛油，必須合理設(shè)計混合料組成比例，避免瀝青用量過多；精細(xì)施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量；投入使用后注意養(yǎng)護(hù)，防止雨水大量滲入。 (二)泛油的處治方法如下 1.對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。 2.對于局部施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽破壞的,宜按坑槽修補(bǔ)方法處治。 3.對于大段泛油嚴(yán)重,磨擦系數(shù)降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。 3、高速公路瀝青路面常見病害高速公路瀝青路面病害的發(fā)展具有一定的階段性，多位于橋涵臺背回填、路基高填方處。在通車的前1年冬季出現(xiàn)一些細(xì)小短縫，隨著氣溫的升高，大部分的細(xì)短縫又重新愈

19、合。經(jīng)過幾次大的降雨及雨雪之后，瀝青路面原有的裂縫灌縫處重新開裂且行車道出現(xiàn)許多細(xì)短裂縫。在通車3年后，縫寬大于5mm的長寬縫、縫邊啃邊發(fā)展的、縫邊發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞的情況，對瀝青路面的服務(wù)水平已產(chǎn)生了較大影響。瀝青路面的病害絕大多數(shù)是橫向裂縫，只有少部分為縱向裂縫、網(wǎng)裂、龜裂或沉陷、坑槽、唧漿，這說明路面各層的整體強(qiáng)度不存在問題。通過大量的調(diào)查，認(rèn)為高速公路瀝青路面常見病害有如下幾種：（一）裂縫1、水泥穩(wěn)定碎石的收縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石是一種半剛性材料，隨著時間的推移，會產(chǎn)生干燥收縮與溫度收縮，半剛性基層的收縮裂縫是不可避免地反射到表面。但瀝青路面是一種柔性材料，有一定的抗變形能力，因此在路基壓實(shí)

20、度較好的路段路面裂縫較少。2、行車荷載和雨水作用加速裂縫的發(fā)展。水泥穩(wěn)定碎石在施工及運(yùn)營中由于種種原因會產(chǎn)生細(xì)微裂縫，根據(jù)斷裂力學(xué)理論，半剛性基層內(nèi)存儲的能量由于行車荷載提供，并通過裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展消耗能量，這個過程不斷反復(fù)進(jìn)行，使獨(dú)立地裂紋擴(kuò)展為數(shù)條貫通宏觀裂紋，直到新年過程小裂縫，最后成為貫穿裂縫。這是行車道裂縫多于超車道的原因所在。在行車荷載和雨水共同作用下裂縫處出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，水泥穩(wěn)定碎石因水而脫落、松散、路面結(jié)構(gòu)承載力不足，出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象，并可能發(fā)展成網(wǎng)裂或坑槽、沉陷等。超載現(xiàn)象嚴(yán)重，加劇了路面病害的擴(kuò)展。3、因大橋引道所引起的縱向裂縫、起于橋臺，均出現(xiàn)在高6m以上的路堤部位，表面有不太明顯

21、的錯臺，據(jù)分析系高路堤少量沉陷或向外滑移所致，在低路堤處縱向裂縫較少。（二）水破壞：所謂水破壞即降水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞的現(xiàn)象，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有：網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產(chǎn)生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴(yán)、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導(dǎo)致的瀝青路面空隙率過大所造成的。采用半開式（型）瀝青混凝土表面層時，產(chǎn)生的水破壞尤為嚴(yán)重。（三）松散：松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發(fā)展的漸進(jìn)過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結(jié)力是顆粒脫落的主要原因。可能導(dǎo)致松散的情況還有：1、

22、集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹，使瀝青膜粘結(jié)在粉塵上，而不是粘結(jié)在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。這種情況的產(chǎn)生主要是由于集料含泥量超標(biāo)所造成的。2、表面離析處往往缺少大部分細(xì)集料,離析面上粗集料與粗集料相接觸，但只有在少數(shù)接觸點(diǎn)瀝青膜與集料粘結(jié)。隨時間增長，瀝青會老化，瀝青膜剝落會使瀝青與集料的粘結(jié)力減弱，孔隙中的水凍結(jié)會破壞粘結(jié)力，或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產(chǎn)生松散。3、瀝青混凝土面層要有高密實(shí)度才能保證瀝青混合料的粘聚力，如果混合料密實(shí)度不夠，集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。（四）泛油：瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動，使表面有過多瀝青的現(xiàn)

23、象稱作泛油。新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節(jié)，特別在連續(xù)多天高溫后，在大量行車特別是在重載車輛作用下進(jìn)一步壓實(shí)，易導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)部過多的自由瀝青向上移動，產(chǎn)生泛油現(xiàn)象，油石比偏大地段表現(xiàn)的尤為明顯。高溫季節(jié)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部后，如瀝青與礦料的粘結(jié)力不足，瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動，產(chǎn)生更嚴(yán)重的泛油現(xiàn)象。在絕大多數(shù)情況下，泛油僅產(chǎn)生在行車道上，而且是間斷式的片狀分布。4、高速公路瀝青路面病害的成因（一）裂縫1、水泥穩(wěn)定碎石的收縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石是一種半剛性材料，隨著時間的推移，會產(chǎn)生干燥收縮與溫度收縮，半剛性基層的收縮裂縫是不可避免地反射到表面。但力氣能夠路面是一種柔性

24、材料，有一定的抗變形能力，因此在路基壓實(shí)度較好的路段路面裂縫較少。2、行車荷載和雨水作用加速裂縫的發(fā)展。水泥穩(wěn)定碎石在施工及運(yùn)營中由于種種原因會產(chǎn)生細(xì)微裂縫，根據(jù)斷裂力學(xué)理論，半剛性基層內(nèi)存儲的能量由于行車荷載提供，并通過裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展消耗能量，這個過程不斷反復(fù)進(jìn)行，使獨(dú)立地裂紋擴(kuò)展為數(shù)條貫通宏觀裂紋，直到新年過程小裂縫，最后成為貫穿裂縫。這是行車道裂縫多于超車道的原因所在。在行車荷載和雨水共同作用下裂縫處出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，水泥穩(wěn)定碎石因水而脫落、松散、路面結(jié)構(gòu)承載力不足，出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象，并可能發(fā)展成網(wǎng)裂或坑槽、沉陷等。超載現(xiàn)象嚴(yán)重，加劇了路面病害的擴(kuò)展。3、因大橋引道所引起的縱向裂縫、起于橋臺，均出

25、現(xiàn)在高6m以上的路堤部位，表面有不太明顯的錯臺，據(jù)分析系高路堤少量沉陷或向外滑移所致，在低路堤處縱向裂縫較少。筆者結(jié)合瀝青混合物的特點(diǎn)及其受力特性，由此得出高速公路瀝青路面病害的成因主要包括以下幾個方面：設(shè)計的局限性；通行量過大、超載車輛多；季節(jié)變化所導(dǎo)致的溫度應(yīng)變；水的損害；地質(zhì)狀況的變化；施工質(zhì)量問題。4.1設(shè)計的局限性早期高速公路設(shè)計采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JT J01-88）。設(shè)計的局限性主要指原設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)偏低，以及設(shè)計方案不夠完善。由于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)能力嚴(yán)重不足，勘察設(shè)計中計算行車速度按平原微丘、重丘區(qū)、山嶺區(qū)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計，一些路段的平曲線最小直徑、最大縱坡采用了一般值的最

26、小值，有的甚至接近極限值，從而引發(fā)了一系列的安全事故，也造成了路面很大程度的破損。后經(jīng)過兩次改進(jìn)，已經(jīng)改為新的公標(biāo)（JTG B012003）。新公標(biāo)（JTG B012003）充分體現(xiàn)了高速公路安全和以人為本的思想，取消了以前分區(qū)的計算行車速度為設(shè)計速度，而改為以路基寬度、車輛折算系數(shù)、路基壓實(shí)度及汽車荷載分級等綜合考慮。與設(shè)計方案的不完善與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低相對應(yīng)的問題有路面的總厚度、路面所采用的材料、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計等（例如沒有充分考慮道路的耐久性問題）。新的規(guī)范都給出了更為合理的方法。4.2通行量偏大、車流量增多通行量增大、車流量增多幾乎是所有早期高速公路運(yùn)營后都令人頭痛的問題。以成渝高速公路為例，設(shè)

27、計交通日流量4萬輛，而目前成渝高速公路的日車流量能達(dá)到7萬多輛，而且其中重型貨車占了很大比重?？梢娫诮ㄔO(shè)高速公路之前進(jìn)行可行性預(yù)測時，沒有把季節(jié)性出行車流量的壓力納入重點(diǎn)考慮范圍。4.3溫度應(yīng)變低溫開裂是最常見的一種病害。在熱脹冷縮作用下，溫度降低時，若瀝青材料無約束，則體積收縮；若材料受到約束，將引起溫度應(yīng)力。當(dāng)該溫度應(yīng)力大于等于材料抗拉強(qiáng)度時，即產(chǎn)生裂縫。瀝青混合料收縮應(yīng)變速率越大，材料的應(yīng)力松弛性能越難發(fā)揮。溫度降低，瀝青的勁度模量會增大，收縮產(chǎn)生的應(yīng)力則更難以消耗，因此低溫開裂是早期裂縫產(chǎn)生的最主要原因。4.4水的損害和地質(zhì)條件的變化瀝青混凝土路面最早出現(xiàn)的是前述季節(jié)性溫度變化所導(dǎo)致的

28、反射型裂縫。路面一旦出現(xiàn)裂縫，水就會滲入路面中，在層間流動，形成層間水，在車輛碾壓下局部空間里形成瞬時高壓水，高壓水能夠進(jìn)入瀝青混合料的空隙，長時間后，便會造成瀝青和骨料之間失去粘結(jié)力，很快便會形成路面面層龜裂、麻面、松散和唧漿、坑槽等病害，時間一久，病害便會由輕而重，若滲入基層，則會對半剛性的水泥穩(wěn)定料的強(qiáng)度造成影響。尤其是在排水不良的挖方路段，路線縱坡較小、平坡路段和平曲線超高過渡段，其情況尤為嚴(yán)重。路基本身干濕程度也有影響，若地下水豐富的話則路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都會降低。在少數(shù)半填半挖路段還會出現(xiàn)施工時期雖已解決了地下水的問題，但地下水的暗流水量發(fā)生了變化，逐年增加，滲流時淘空、軟化路基，

29、造成路基承載力大幅度下降，若在邊坡外側(cè)沒有支擋，則極易失去平衡發(fā)生整個路段垮塌災(zāi)害。4.5施工質(zhì)量不高瀝青用量過大是產(chǎn)生瀝青面層泛油的最主要原因。而瀝青用量過大的主要原因有：1、瀝青混合料配合比設(shè)計的擊實(shí)功不夠。我國在設(shè)計瀝青混合料配合比時通常采用馬歇爾試驗(yàn)方法。當(dāng)初在開發(fā)和確定馬歇爾試驗(yàn)方法時，選定室內(nèi)試驗(yàn)的壓實(shí)功是要使室內(nèi)產(chǎn)生的密度等于路面在行車荷載作用下最終達(dá)到的密度。如果室內(nèi)所用擊實(shí)功產(chǎn)生的密度小于使用過程中所達(dá)到的最終密度，所選定的瀝青用量就會偏多，但目前由于各種原因室內(nèi)試驗(yàn)所得到的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用過程中所達(dá)到的最終密度，這使現(xiàn)場施工中產(chǎn)生瀝青用量過大不足為奇。2、施工控制不嚴(yán)和管理

30、不善。有些施工單位在生產(chǎn)過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌合不均都是造成瀝青混凝土路面瀝青混凝土強(qiáng)度降低的主觀原因。3、少數(shù)施工單位習(xí)慣于使用瀝青用量過大的混合料。有些人認(rèn)為瀝青用量越大，裹覆礦料的瀝青膜越厚，瀝青混合料的粘結(jié)力就越大。但實(shí)際情況恰恰相反，包覆礦料的瀝青膜越薄，瀝青混合料的粘結(jié)力就越大。4 瀝青路面的調(diào)查及其養(yǎng)護(hù)對策要養(yǎng)護(hù)好路面，必須了解和掌握在行車和自然因素綜合作用下要養(yǎng)護(hù)好路面 ,必須了解和掌握在行車和自然因素綜合作用下不斷發(fā)生變化的路面狀況，路面使用質(zhì)量的調(diào)查應(yīng)選擇最不利的季節(jié)進(jìn)行。通過調(diào)查，評定被調(diào)查路面的功能指標(biāo)，從而確定養(yǎng)護(hù)對策。一般采用定期檢查或隨時抽查的形式，分

31、4個方面內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查。4.1 瀝青路面的調(diào)查及其評價指標(biāo)(1) 路面破損的調(diào)查。高速公路宜采用先進(jìn)快速的方法，每100500m作為一個調(diào)查路段，將各類損壞分別統(tǒng)計后計算綜合破損率DR，以路面狀況指數(shù)PCI進(jìn)行評價。 (2) 強(qiáng)度的調(diào)查。瀝青路面強(qiáng)度采用強(qiáng)度系數(shù)SSI 作為評價指標(biāo), SSI 為路面允許彎沉值與路段代表彎沉值之比。(3) 平整度調(diào)查。以路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI 評價。 (4)抗滑能力調(diào)查。路面抗滑能力以擺值BPN或橫向力系數(shù)SFC評價。 4. 2 根據(jù)評價指標(biāo)制定養(yǎng)護(hù)對策 高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)與維修可分為日常養(yǎng)護(hù)、中修、大修。路面設(shè)計年限一般為15年，使用初期應(yīng)以預(yù)防為主，并進(jìn)行日