路面損壞

路面破損總體上可以分兩類：結構性破損和功能性破損。結構性破損導致路面結構承載力下降，以各種結構裂縫的形式表現出來。功能性破損則會影響行車質量和行車安全，表現為路面服務能力下降、平整度和抗滑性能降低。通常，結構性破損增加到一定程度，同樣也會出現功能性破損。

基本介紹

• 中文名：路面損壞
• 外文名：surface distress
• 分類：結構性破損和功能性破損
• 原因：瀝青質量問題、交通量和超載等
• 破損形式：沉陷、車轍、開裂、低溫縮裂等
• 解決方案：瀝青路面熱再生技術

簡介

瀝青路面的結構性能隨行車荷載的反覆作用及環境條件的變化而逐漸變壞，出現早期破壞現象。分析瀝青路面出現沉陷、車轍、開裂、推移、擁包及水損壞等原因，並提出防治措施。瀝青路面是我國公路路面的主要類型。近年來，熱拌瀝青混合料作為優良的道路建築材料，已被廣泛套用於城鄉道路和高等級公路的建設當中。但由於瀝青面層直接承受車輛荷載和自然因素作用，如何保證路面質量、減少路面早期破壞現象已成為廣大公路建設者一直探討的課題。

瀝青路面通車運營之後，由於受到行車荷載、自然環境的影響，路面狀況會惡化，服務能力也會降低，需要採取有效的技術措施對其進行修復。常規的路面損壞修復技術往往需要銑刨原路面，整平結構層，然後再鋪築新的面層。儘管這些技術措施可以恢復路面的綜合性能，但可能產生大量廢棄的路面材料，導致環境污染和資源破壞。為有效彌補這種缺陷與不足，促進瀝青路面修復綜合效益提高，研究並使用熱再生技術是重要的課題。

瀝青面層產生病害的原因比較複雜，由於荷載、環境、材料組成、結構層次組合、施工和養護等條件的變異，路面損壞的形態是多種多樣的。

瀝青路面損壞的原因

瀝青路面的平整度高，噪音小，行車舒適度高，在公路工程建設中得到廣泛套用。但工程通車運營一段時間後，在車輛荷載、自然環境等因素的綜合影響下，往往會出現損壞現象，常見路面病害包括以下幾種。

裂縫的原因

包括縱向和橫向裂縫兩種不同類型，縱向裂縫的成因主要是地基處理不到位，填土不均勻所致。或者拓寬路基的台階位置處理不到位，忽視分層填築的厚度和壓實度控制。在車輛荷載和雨水作用下，容易出現裂縫現象。橫向裂縫往往是溫度應力作用產生的，出現於溫度變化率最大的表面，並繼續向下延伸。如果沒有及時處理，裂縫數量會不斷增多，寬度進一步加深，影響瀝青路面外形美觀和工程質量。

鬆散的原因

瀝青混凝土表面層的集料顆粒脫落，並逐漸向下延伸，導致瀝青集料顆粒出現鬆散現象，主要成因是集料顆粒與瀝青間的黏結力喪失。另外，集料的含泥量超標、混合料密實度不夠、雨水浸蝕等，也會導致路面出現鬆散現象。

泛油的原因

瀝青從混凝土層向上移動，導致瀝青路面出現過多的瀝青，如果沒有及時處理，容易導致交通事故發生。受高溫天氣的影響，再加上重載車輛的作用，將路面進行一步壓實，會導致泛油現象發生。或者雨水浸入瀝青混凝土內部，瀝青從集料表面剝落並向上移動，進而在瀝青路表面出現嚴重的泛油現象。

水破壞的原因

降水透入瀝青路面結構層，導致路面結構受到破壞，常見形式為網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。這些問題的成因主要為：瀝青混合料配合比設計不合理、拌和不均勻、碾壓質量控制不到位、路面壓實度不合格。由於這些缺陷的存在，容易引起路面空隙率過大，再加上交通荷載等因素的作用，最終導致水破壞現象發生。

瀝青質量問題

交通作為國家基礎設施重點投資，全國各地二級公路、一級公路、高速公路、城市道路等開工項目很多，而建設資金又有限，因此在道路結構層的厚度設計、材料的採用都本著經濟適應的原則，而對交通量的變化，使用年限並沒有重點研究，瀝青能達到規範要求的廠家不多，而且數量十分有限，不能滿足國內建設規模的需要。這就使一部分劣質瀝青混入公路建設市場，給路面留下了隱患。

透層油、粘層油對路面的影響

為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青混合料本身層與層之間具有良好的結合性，灑一定數量的透層油和粘層油是十分必要的，然而，在施工當中透層油一般按1.2kg/m2，由於高等級道路大部分採用二灰碎石或水泥穩定級配碎石，滲透性能均比較差，加上局部擠壓平整度稍差，經常有透層油窩積現象。

氣候的影響

近年來，由於溫室效應影響全球，在我國也不例外氣溫普遍提高氣候反常，北方氣候發生顯著變化，冬季氣候變暖，夏天持續高溫時間增長，這種氣候條件是否持續下去有待時間的檢驗，由於氣溫的提高，而導致瀝青軟化點的不適宜是否應降低標號，值得考慮。

瀝青混合料配合比設計存在的問題

瀝青混合料配合比設計按規範要求應經過四個階段，即目標配合比設計階段，生產配合比設計階段，生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段，各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的乾脆憑經驗進行施工，因此從理論和實踐來講存在較大的偏差，從而導致瀝青混合料內在質量存在先天不足，另一方面，由於國家現狀所致，高速公路工期較短加上標價偏低，碎石料場不規範，大多地材都由個體企業承擔，料場分散，設備落後，材料的均質性，穩定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測並予調整配合比，但由於變化大，差異性大不可能做到十分準確，油石比級配都在變化，這是導致路面出現一些常見病害的原因之一。

瀝青砼拌合溫度的控制

瀝青砼拌合溫度的控制，從規範角度控制比較嚴格對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120℃～165℃，而實際上有些施工單位在拌合溫度控制方面不是那么嚴格，時高時低很不穩定，有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃，而有時不足110℃，溫度過高可能導致瀝青變質，沒有粘性使瀝青砼鬆散，溫度過低會導致瀝青混合料拌合不勻或出現花料， 這些也是導致瀝青路面有時局部鬆散或其他病害的一個原因。

交通量與車輛超載對路面的影響

隨著交通量的日益增長、車輛大型化及超載車輛的增加，使得路面的使用壽命大大縮短。其中大型車輛和大型超載車輛對路面的破壞最為嚴重，會使路面出現車轍、開裂、推移和擁包等早期損壞，這也是路面早期損壞的原因之一。預防瀝青路面早期損壞的主要辦法適當調整瀝青混合料的級配傳統的AC-I型瀝青混合料存在細料多、中間料少的現象，對這樣的瀝青混合料的普遍反映是攤鋪時易產生離析。瀝青砼雖然是密實型的，但不是嵌鎖型的，砼中粗骨料呈懸浮狀態，瀝青砼熱穩定性較差。因此，為減少離析，提高熱穩定性，可以採用改進的AC-I型結構，主要是適當減少細集料的含量，增加中間料的含量，基本上級配曲線以規範中級配中值線為基準線，4.75mm粒徑以下走中值線下線，4.75mm粒徑以上走中值線上線，從室內試驗結果和現場外觀情況看，效果比較理想。

嚴格控制瀝青用量

在瀝青路面施工中，根據目標配合比設計的原則，認真進行目標配合比設計，經過生產配合比驗證後，確定最佳瀝青用量。為保證混合料有足夠的瀝青用量，以提高瀝青混合料的抗水能力，將規範規定的允許誤差±0.3%縮小為±0.2%～0.1%。

嚴格控制石料的壓碎

石料的壓碎對瀝青路面使用壽命的影響很大。為保證瀝青混合料在攤鋪和碾壓過程中基本不產生壓碎現象，主要採取以下措施∶一是在選擇石料時儘可能選擇針片狀含量小、壓碎值小的石料，針片狀含量必須嚴格控制在15%以下，儘可能不超過10%，石料壓碎值應控制在24%以下。

合理提高壓實度適當減少空隙率

將壓實度控制標準從96%提高到98%.按這一標準控制的瀝青路面，通車後再壓密的現象比較不明顯，且瀝青路面實測空隙率較小，不易產生早期水損害。同時為減少實測空隙率，規定馬歇爾設計空隙率測定時，採用實測密度與理論密度雙控，保證理論密度不低於93%，這樣使瀝青砼的空隙率得到嚴格控制，保證3層瀝青路面基本不滲水。為保證壓實度達98%，要求施工單位必須配備2台25t以上膠輪壓路機。經檢測，瀝青路面壓實度的代表值超過98%，空隙率除個別點外都能控制在7%以內，保證了瀝青路面基本不滲水。

加強施工過程中的質量檢測

嚴格檢查瀝青混合料的生產、運輸、碾壓過程的規範化。對瀝青和石料質量進行源頭和現場檢測。在施工過程中嚴格控制壓實度、空隙率、瀝青用量、級配、壓實厚度、滲水量等技術指標。

提高道路養護的意識

圍繞建設與養護、維修與預防的關係，隨著路網的不斷完善，只有長期保持良好的路面使用性能，道路建設的巨額投資才能充分發揮其投資效益，而長期保持路面良好的技術狀況必須有一個強有力的養護維修支持系統來保障。從這一意義上來說，養護維修實際上是道路建設的一種延續。在路面養護和維修的關係上，長期以來人們總是習慣於等到路面開始出現損壞後，才對它進行維修，而對於路面還處於良好狀態下進行預防性養護的意義則往往認識不足。預防性養護實質上是一種周期性的強制保養措施，並不考慮路面是否已經有了某種損壞。

瀝青路面的主要損壞模式

沉陷

沉陷是路面在車輪荷載作用下，其表面產生的較大凹陷變形，有時凹陷變形兩側伴有隆起現象。當路面結構的變形能力不能適應這樣大的變形量，便產生縱向為主的裂縫，並逐漸發展為網裂(或者龜裂)。引起沉陷的主要是路基過於濕軟，不能承受通過路面傳給路基的輪載應力，從而產生了較大的豎直變形，導致了路面的沉陷。

車轍

車轍是路面在車輪荷載重複作用下，沿著縱向產生的帶狀凹陷。 其主要原因是在行車荷載多次重複作用下，路基和路面各層永久變形的逐步積累。特別在高溫時，瀝青面層蠕變而累積的永久變形量較大。車轍的出現，在後期常常伴隨有裂縫產生；另一方面，出現裂縫的路面，其車轍形成的速率將大大加快。

推移和擁包

推移是瀝青路面材料沿行車方向發生剪下或拉裂破壞而出現推擠和擁起的現象。造成推移的主要原因：當瀝青路面受到較大的水平荷載作用時（在車輛經常啟動、制動的路段及彎道、坡度變化處等），車輛荷載引起的豎直力和水平力的綜合作用使結構表層內的剪應力或拉應力超過材料的抗剪或抗拉強度。瀝青路面在氣溫較高時，抗剪強度下降，更易產生推移和擁包。

開裂

開裂是路面出現裂縫的現象 ，屬於常見的路面損壞現象。 疲勞開裂——路面在正常使用情況下，路表無顯著永久變形而出現裂縫。 特點是首先出現較短的縱向開裂，繼而逐漸發展為網狀開裂，開裂面積不斷擴大。路面一旦出現裂縫，水分將沿縫隙侵入基層、墊層和路基，使之變軟而導致承載能力降低，加速裂縫發展。 發生疲勞開裂的主要原因∶在車輪荷載反覆作用下，瀝青結構層底面產生的拉應力(或拉應變)超過材料疲勞強度。底面便發生開裂。並逐漸擴展到表面。由水硬性結合料穩定而形成的整體性基層也會產生疲勞開裂，甚至導致面層破壞。

低溫縮裂

低溫縮裂雖也是開裂，但其基本形態是沿著路面縱向一定距離出現的間隔性橫向裂縫。這些橫向裂縫，在水分侵蝕下，會促使面層疲勞開裂，在其周圍逐步發展成網狀裂縫。 產生低溫縮裂的主要原因是在低溫（通常為負溫度）時。當氣溫下降速率較大，瀝青類路面材料因急劇收縮受阻，產生較大拉應力，若拉應力超過抗拉強度時，面層就會拉裂。影響瀝青面層低溫開裂的其他原因還有瀝青混合料的性質、瀝青混合料的組成等。

水損害

瀝青路面的水損害破壞是指瀝青路面在存在水分條件下，經受交通荷載和溫度脹縮的反覆作用，一方面水分逐步進入到瀝青與集料的界面上，同時由於水動力的作用，瀝青膜漸漸從集料表面剝離，並導致集料之間的粘結力喪失而發生的路面破壞過程。

瀝青路面熱再生技術的套用對策

為實現對瀝青路面損壞現象的及時修復，採取有效技術措施是十分必要的，熱再生是重要的技術措施之一。其工作原理為：加熱軟化原路面，銑刨原路面的舊瀝青混合料，加入適量新瀝青和瀝青再生劑並進行拌和，促進新舊瀝青黏結再生，讓舊瀝青混合料的級配、含油量、空隙率等指標得以恢復。並將再生混合料鋪築於原路面，攤鋪壓實後開放交通。從而恢復瀝青路面的綜合性能，確保瀝青路面工程質量。具體來說，熱再生技術的工藝流程和施工要點如下。

配合比設計

配合比設計是非常關鍵的內容，對熱再生施工順利進行和瀝青路面養護工程質量提高產生重要影響，施工單位應該對此足夠關注和重視。主要的工作內容是確定新舊瀝青混合料比例，確定再生劑的用量和新瀝青添加量，為後續混合料拌和以及施工創造良好條件。在掌握新舊混合料的配比率、再生劑摻入量、油石比的前提下，有效確定各種材料的用量，製備試件進行試驗，明確各種材料的用量，提高配合比設計水平。重視再生瀝青混合料的性能檢測，確定再生瀝青混合料的強度、耐久性、溫度穩定性、抗變形性、水穩性等，保證各項性能指標合格。在此基礎上，根據試驗結果確定舊瀝青混合料的比例、再生劑的最佳用量，並確定生產配合比，確保混合料配合比設計合理，有效滿足施工規範要求，為後續拌和、碾壓施工創造良好條件。如果施工場地的砂石短缺，瀝青單價高，為節約成本，保證配合比設計符合施工規範標準，可以適當提高舊料摻配率，做好拌和工作，讓混合料滿足施工需要，為提高路面修復效果創造條件。

施工準備

施工前對周圍環境進行檢查，對可能受到影響的樹木、加油站等採取隔離措施，避免施工對其帶來不利影響。合理選用並調試施工機械設備，保證設備性能良好。重視瀝青和砂石質量檢測，保證材料質量合格。合理安排施工人員，讓他們有效掌握工藝流程，並嚴格按要求開展施工。

舊路面處理

挖補舊瀝青路面存在的破損鬆散病害，變形深度超過30～50cm的路面，應該對其進行銑刨處理，對可能影響熱再生施工的裂縫，也要做好相應的處理工作。清理路面存在的雜物、垃圾、突起物等，保證路面乾淨平整。

平整度控制

確保再生路面厚度均勻一致，加強混合料攤鋪速度控制，中途不得任意停頓，確保攤鋪連續、均勻、緩慢進行，保證混合料的厚度均勻。加強混合料碾壓質量控制，採用分層填築和壓實方式，每層松鋪厚度控制在20～30cm左右為宜。並且碾壓設備應該平穩行駛，不得任意停頓或急剎車。重視施工現場檢測和平整度控制，用3m直尺檢測瀝青路面平整度，對不合格部位及時處理。

再生劑添加

對舊路面取樣試驗，包括舊瀝青的針入度、軟化點、延度等指標，通過試驗確定再生劑摻入的最佳比例。將舊瀝青和混合料在實驗室進行再生，並試驗檢測再生混合料的穩定性、密度、飽和度、空隙率等指標，驗證再生劑的摻入量，也可以根據質量控制要求做出適當調整，保證摻入量合格，滿足施工規範要求。重視施工現場監測和管理，保證再生劑噴灑量準確，滿足施工需要，提高混合料的綜合性能和瀝青路面再生處理效果。

混合料攤鋪

為保證攤鋪效果，提高路面平整度，攤鋪應該連續、均勻進行，速度控制在2～4m/min為宜。重視混合料攤鋪質量控制，保證攤鋪均勻，防止出現離析、拉毛、裂紋等問題。重視混合料攤鋪溫度控制，在120～150℃之間為宜。結合再生層厚度調整攤鋪熨平板的振搗功率，提高混合料初始密度，有利於後續碾壓施工。

混合料碾壓

採用配套的大噸位雙鋼輪振動壓路機或輪胎壓路機碾壓，攤鋪完成後立即碾壓，並在輪胎上適當灑水，避免出現粘輪現象。碾壓分為初壓、復壓和終壓三個步驟，速度在2～4.5km/h為宜，碾壓連續、均勻、緩慢進行。並重視質量檢測，對不合格部位及時修補，實現對瀝青路面壓實度的有效控制。

瀝青路面熱再生技術的套用效果

熱再生技術不僅施工簡單方便，而且成本低廉，有利於保證公路工程質量，並降低對周圍環境的破壞，取得良好的工程施工建設效益。

工藝流程簡單

熱再生技術工藝流程簡單，通常學習1h後就能熟練掌握各項操作，方便對瀝青路面的修復。與傳統工藝相比，熱再生技術的工藝流程簡單，方便施工人員開展各項作業，對順利完成瀝青路面養護施工任務具有積極作用。

施工成本較低

由於熱再生技術的工藝流程簡單，方便施工人員開展各項操作，有利於降低人工費、材料費和機械費。並且該技術可以對舊路面瀝青實現100%的回收再利用，避免出現浪費現象，有利於節約成本，降低瀝青路面修復工程的造價。

工程質量較好

熱再生設備的工作溫度在140～170℃之間，最高不超過175℃。施工溫度適宜，不會因為溫度過高而出現糊料現象，也不會因為溫度過低導致混合料無法使用的情況發生。由於混合料的溫度適宜，路面修補之後能與周圍路面有效結合，具有良好的防水效果，避免雨水下滲而影響工程質量。同時通過碾壓施工之後，路面平整度良好，壓實度高，確保瀝青路面工程質量。

環保效益明顯

熱再生技術實現對舊路面瀝青的有效利用，避免材料浪費現象發生，節約了資源。並且施工過程中不會出現大量粉塵，避免對人體造成危害，減少對周圍環境的污染。同時施工機械設備少，減少尾氣排放量，整個施工過程中幾乎聽不到任何噪音，避免對人們的正常生活秩序造成干擾，具有良好的環境效益。

結束語

隨著人民生活水平的提高，交通量的日益增長，車輛大型化及超載車輛的增加，交通對路面的要求越來越高，瀝青路面的損壞病因分析及防治對策，已經成了一個共同研究的課題。有效防治損壞，不僅提高了工程質量，同時降低了工程成本，使瀝青路面得到越來越廣泛的套用，從而加快了我國公路事業的發展。

熱再生技術滿足瀝青路面養護工作需要，公路工程養護施工中套用具有良好效果。實際工作中應該認識其重要作用，結合工程建設需要把握每個工藝流程要點，加強施工質量控制。從而實現對瀝青路面損壞的有效修復，節約成本，確保工程質量，為車輛安全順利通行創造良好條件。