中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430056
摘要：与水泥混凝土路面相比，沥青路面因具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工周期短、维修养护简便等特点，而被广泛用于我国的公路和城市道路中。沥青路面在长期使用过程中会逐渐产生不同类型的病害。路面病害对行车的安全性和舒适性都会产生影响。因此当路面产生病害时，应及时分析病害类型、病害产生的原因，采取有效的措施进行处治，恢复路面的使用性能。常见的病害类型有裂缝（包括横向、纵向以及网状裂缝）、车辙、松散剥落、沉陷等。本文探讨了路面病害类型及其产生的原因，并分析了路面病害的预防和处治措施，对沥青路面的设计与施工具有一定的参考意义。
关键词：沥青路面；裂缝；车辙；松散剥落；沉陷；
20世纪60年代，随着我国石油资源的大规模开发，揭开了国产沥青筑路的序幕。目前，在我国的城市道路和公路中主要的路面结构是沥青路面。沥青路面在车辆荷载的反复作用和外界环境因素的影响下，在长期的使用过程中会逐渐产生不同类型的病害。本文针对沥青路面主要的病害类型，探讨病害产生的原因，分析路面病害在设计与施工阶段的预防以及对路面病害的处治措施。
1 病害类型及产生原因
1.1裂缝
裂缝是沥青路面的主要病害形式。裂缝可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。
横向裂缝是指垂直于路面行车方向的裂缝。按照产生的原因不同，又可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
荷载型裂缝是在车辆荷载的作用下沥青路面结构的底面拉应力（拉应变）超过其材料的疲劳强度而开裂，裂缝逐渐由底面向上发展，直至拓展至沥青路面表面。
非荷载型裂缝根据产生的原因又可分为沥青面层缩裂和基层反射裂缝。沥青混合料是由集料、沥青胶结料和孔隙组成。在气温下降时，沥青面层收缩受阻会产生收缩应力，当收缩应力超过了材料的抗拉极限强度时沥青面层就会开裂，产生裂缝。由于路面纵向的尺寸是远大于横向的，在低温缩裂时，纵向约束大，产生较大的拉应力，所以这种开裂一般表现为横向裂缝。基层反射裂缝是由于基层的开裂使得面层底部产生应力集中，导致面层底部开裂，裂缝向上发展直至表面。这种病害类型主要发生在无机结合料稳定类基层沥青路面，无机结合料基层在成型过程中的失水收缩以及基层材料低温收缩均可导致基层的开裂，同样因为纵向约束大，开裂一般表现为横向裂缝，且隔一定距离产生一道，较为规则。
纵向裂缝是与行车方向基本平行的裂缝。这种类型裂缝产生的原因，一种情况是路基结构不稳定，比如填土未压实，半填半挖交界处处理不当，软土地基段落等。另一种情况是沥青混合料分幅摊铺时，接缝处理不当。
网状裂缝可能是由于单个裂缝出现后未及时进行处治，路表水下渗，导致基层甚至路基损坏加剧路面破坏，也可能是沥青路面的老化，路面中沥青针入度减小，路面容易开裂。
1.2车辙
车辙是在行车轮迹带上的纵向带状凹陷，是行车荷载反复作用下路面产生的残余变形累积。车辙的产生同车辆荷载、路面结构层和路基的性质有关。
1.3松散剥落
松散剥落是指沥青从集料表面脱落的现象，主要是因为沥青和集料之间的黏附性差。水会破坏沥青与集料之间的黏附性，使得沥青与集料脱离，路面表面出现松散、剥离、坑洞病害。
1.4沉陷
由路基土的压缩引起路面的沉陷，有时沉陷两侧伴有隆起现象。沉陷会导致路面结构层受拉区开裂形成纵裂或者网裂。
2 病害预防措施
为控制沥青路面主要病害的发生，保证路面的长期使用性能，以下简要叙述相关规范在设计和施工阶段采取的预防措施。
2.1 裂缝
荷载型横向裂缝：在设计阶段应合理设置路面结构层，设计规范通过建立的疲劳开裂模型，对沥青混合料层疲劳开裂寿命（轴次）以及无机结合料稳定层疲劳开裂寿命（轴次）进行计算。保证沥青混合料层的疲劳开裂寿命大于设计使用年限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数，保证无机结合料稳定层的疲劳开裂寿命大于设计使用年限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数。确保路面结构在设计使用年限内正常工作，不致出现疲劳开裂。
非荷载型横向裂缝：沥青面层缩裂：季节性冻土地区沥青面层低温开裂是常见的病害，规范要求验算其低温开裂指数CI，且低温开裂指数值应满足规范中的要求。基层反射裂缝：对于无机结合料稳定类材料，规范规定水泥稳定类材料水泥剂量宜为3.0%~6.0%。过多增加水泥剂量，会使无机结合料稳定类材料收缩开裂[1]。在无机结合料基层上设置改性沥青应力吸收层，或设置沥青碎石层，或增加沥青混合料层的厚度等措施，可减少基层的开裂，延缓路面反射裂缝。
路基结构不稳定产生的纵缝。路基应稳定、密实和均匀，具有足够的承载力。
接缝处理不当产生的纵缝。热拌沥青混合料摊铺时，规范要求两台或者更多台数摊铺机前后错开10~20m，呈梯队方式同步摊铺，两幅之间应有30~60mm左右宽度的搭接，并躲开车道轮迹带，上下层的搭接位置宜错开20mm以上[2]。
2.2车辙
在我国常用的是无机结合料稳定材料基层的沥青路面，无机结合料稳定材料基层具有较大的刚度，所以路面的永久变形主要集中在沥青面层内。规范通过规定沥青混合料贯入强度和验算沥青混合料层永久变形量来控制车辙病害的发生。
粒料类基层沥青路面，沥青面层、粒料层和路基土都可能累计永久变形，除了要像无机结合料稳定材料基层沥青路面一样，规定沥青混合料贯入强度和验算沥青混合料层永久变形量外，通过验算路基顶面竖向压应变来防止路基产生过大的永久变形。
2.3 松散剥落
粗集料与沥青的黏附性应符合规范要求[2]。沥青混合料应测试浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比检验水稳定性。当水稳定性不满足要求时，可以通过掺加消石灰、抗剥离剂等改善黏附性。
2.4 沉陷
路面沉陷的主要原因是路基土的压缩。规范规定了相应交通荷载等级路基顶面回弹模量最小值。并且对于粒料类基层沥青路面、底基层采用粒料的沥青结合料基层沥青路面，为控制路基土的压缩引起的路面沉陷，还应验算路基顶面竖向压应变。
3 病害处治措施
应综合病害类型、分布范围、病害层位及产生的原因等因素，合理的确定病害的处治措施。
对较小的纵缝和横缝，一般采用灌入热沥青加以封闭处理。对于较大的裂缝可用填塞沥青石屑混合料处理；对于车辙，可将路面铣刨重铺，如果是基层承载力不足造成的，应当继续铣刨，重铺基层；对于路面表面的松散剥落，建议对面层铣刨重铺；对于出现沉陷病害的路段，由于路基结构不稳定，建议对路基、路面结构进行重建[3]。
4 结语
沥青路面在环境因素的影响以及车辆荷载的反复作用下，经过一段时间的使用，便会逐渐产生各种类型的病害，这些路面病害严重影响了行车的安全性和舒适性。在设计阶段要合理进行路面结构层的组合设计，控制路面病害的发生。在施工阶段，要严格遵循规范，保证施工质量。使用过程中的产生的病害，要根据病害类型，选择合适的措施及时处理，保证路面的使用性能。
参考文献：
[1]中交路桥技术有限公司.公路沥青路面设计规范[M].北京：人民交通出版社，2017.
[2]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2004.
[3]交通运输部公路科学研究所.公路沥青路面养护设计规范[M].北京：人民交通出版社，2018.