1、沥青、混凝土路面常见病害与处置对策杨兆辉 南京市市政公用工程检测中心站摘要：随着城市道路和公路建设工程的不断发展，里程数不多增加，道路在使用过程中会出现各种各样的病害，病害由小变大，修复不及时会影响道路的使用功能，也增大了养护成本， “对症下药”的修复方法优势越来越明显，道路修复的方法也在不断的更新与改进，下面将常见的病害及处置方法施工技术简述如下，供同行参考。关键词：道路工程；病害；处置对策 一、沥青路面裂缝 1.1 裂缝的类型及成因分析沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，
2、包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。1.2 沥青路面裂缝的处置对策 沥青路面在使用过程中，因荷载与环境因素而逐渐损坏，而沥青路面裂缝是沥青路面损坏最早和最常见的病害，应重视对其处置。目前对沥青路面裂缝的处置主要采用灌缝、贴缝和封缝等几项处置措施，灌缝是最常使用的技术措施。灌缝处置后，为改善路面状况指数，往往辅以罩面措施。裂缝维修的最佳时期为秋末深冬季节。 贴缝与封缝：贴缝适用于原路面基层和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝，伴随裂缝处有较多细微的扩展裂缝；封缝适用于原路面仅仅表面出现沥青老化而引起的开裂、透水严重等病害路段。这两种处置措施的使用周期一般为 2-3 年，费用较高，
3、施工较为困难。2 龟裂与不规则裂缝2.1 路面龟裂与不规则裂缝的处置对策 路面龟裂和不规则裂缝的处置应视其成因而定。处置前应对路面取芯，分析成因与制订处置方案。由路基或路面基层破损造成的龟裂和不规则裂缝，应挖除路面。重做路基或基层补强后重做沥青面层。 2.2 大面积龟裂和不规则裂缝的处置： 裂缝较为发育路段，采用挖除（铣刨）龟裂部分后，重铺沥青混凝土面层。 裂缝不甚发育的路段，采用同步沥青碎石封层、沥青微表处、乳化沥青稀浆封层或超薄罩面（罩面厚度25mm）等维修方法进行处置 土工合成材料处置：对于非路基与路面基层引起的龟裂和不规则裂缝的处置，可选用土工布或玻纤格栅，铺筑于原路面之上，再铺筑沥青
4、混凝土。 2.2 路面龟裂与不规则裂缝的处置对策小面积龟裂和不规则裂缝的处置可采用单层沥青表处、同步碎石封层或微表处、稀浆封层等维修方法处置。 2.2.1 龟裂与不规则裂缝处置的相关问题 处置龟裂与不规则裂缝需重铺罩面时，重铺不应铺在逐年加厚的软沥青层上，也不应铺在和原沥青路面结合不好、即将脱皮的沥青罩面薄层上。如存在上述情况，应将其铲除、整平后再进行铺筑。2 当气温低于 10或路面潮湿时，不得浇洒粘层沥青，亦不得摊铺沥青面层。3 路面坑槽 概念：坑槽是指在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼。沥青路面出现坑槽的主要原因有以下几个方面： 沥青路面透水； 路基强度不足或因轻微病害没有得到及时
5、处理； 车辆滴油漏油（柴油是沥青的溶剂）侵蚀沥青路面； 沥青混凝土层与基层之间局部出现隔离（ 干扰）层。 3.1 路面坑槽的处置对策 - 修补 坑槽修补的基本要求： 坑槽修补必须“圆洞方补” 、 “斜洞正补” 。即坑槽应修补成矩形。 ；修补面积必须大于病害实际面积，修补范围应在病害面积范围以外各边至少多出 5cm； 修补范围的轮廓线应与路面中心线平行或垂直。坑槽修补的方法：按照材料和修补环境温度的要求不同，现代的坑槽修补的方法大体可分为三种，即冷料冷补、热料热补和热料冷补。每种方法都有各自的特点，适应的情况也不同，施工人员要根据实际情况选择相应适当的方法。施工工艺流程：病害范围调查认证划线 开
6、槽 清扫修整 碾压摊铺沥青混合料涂刷粘结沥青桥面沥青铺装层脱落的处置，桥面沥青铺装层脱落属于坑槽的特殊情况。桥面铺装层等构造物产生坑槽是由于水泥混凝土与沥青铺装层的材料差异较大，层间粘结处的变形不一致，局部粘附性较差，并出现分层，使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和脱皮，最终产生坑槽。3.2 路面坑槽处置的有关问题 如果坑槽较深，深度6cm 时，宜采用两层或两层以上分层修补。采用两层修补时，上层应采用细粒式（AC-13）沥青混凝土。下层厚度超过 6cm 时，可采用沥青稳定碎石（ATB）结构。分两层以上修补坑槽时，宜上一层比下一层多出 1520cm 的搭接宽度，避免上下层接缝通缝；
7、 摊铺沥青混合料时，松铺系数可取 1.251.3； 在涂刷粘结沥青前，应采用喷灯等对槽壁进行加热；若因基层结构组成不良，如含泥多、含水率过大或基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽，应先处治基层，再修复面层。可参照上述有关作法进行修补。4.1 路面车辙 车辙是指渠化交通的道路上在行车荷载的作用下，路面发生的不可恢复的永久变形。 车辙的分类车辙的主要类型包括失稳型车辙、结构型车辙、 压密型与磨耗型车辙。一般研究认为，车辙主要表现为前两种车辙类型。也有研究人员认为，压密型车辙在国内多为呈现。 4.2 路面车辙的处置对策 在了解车辙形成机理的基础上，可根据车辙的病害严重程度决定不同的、行之有效的车辙
8、处置对策。根据车辙的严重程度，可采用以下处置措施。 微车辙处置 对于深度 1cm 左右的微车辙，可采用以下两种方法进行处置： 热再生； 铣刨拉毛后采用稀浆封层或薄层罩面处置微车辙路段 严重车辙路段的处置 对于深度大的严重车辙路段，宜采用铣刨重铺的方法进行处置。处置时先铣刨旧路的上面层或上面层与下面层，然后重新铺筑结构层。 4.4 路面车辙处置的有关问题 车辙处置宜在夏季高温季节进行。此时易于车辙调查，处理比较彻底，而且夏季沥青混凝土施工的环境温度良好，易于控制； 应重视车辙的预防。自打沥青路面问世以来，防止水损坏与抗车辙的矛盾就始终存在。随着新材料的不断开发，特别是沥青质量的提高，建设者应该重
9、视协调这一矛盾的两方面，不可顾此失彼。在采购优良材料的同时，应该注重配合比的控制。现行规范关于沥青混凝土的设计空隙率为 35%的要求，是完全可以防止降水浸入的。在这样的空隙率条件下，即使降水浸入沥青路面表层，因为水的张力仅能在沥青混凝土形成水膜，阻止水的继续下渗，因而没必要加大油石比而给车辙的产生创造条件；3 应注重旧路沥青混合料的再生利用。旧路沥青混合料是品质优良的可用材料，要注重回收铣刨混合料，在铺筑新的沥青混合料时予以利用。 二、水泥混凝土路面的病害类型水泥混凝土路面的缺陷主要有：断板、表面裂缝、起皮、坑洞、板底脱空（唧泥）和平整度差等。其中平整度差是施工过程控制不严造成的，主要影响行车
10、舒适性，一般不予处置。水泥混凝土路面属刚性路面，除养护进行灌缝外，其它病害处置基本上都采用修复方法进行处置；应特别注重施工期间的病害预防。1.1 断板 断板为水泥混凝土路面贯穿板全厚度的横向裂缝，造成板块断裂影响行车。同时，也包括角隅断裂类病害。这是水泥混凝土路面的最主要病害。1.1.1 断板的成因分析 （1）因路基、路面基层不均匀沉降等原因造成断板；（2）由于车辆荷载引起的断板；（3）除上述原因引起的断板应进行针对性处置外，水泥混凝土路面断板多因施 过程控制引起： 干缩裂缝、冷缩裂缝、切缝不及时、其它原因：这里所说是其他原因，不包括路基路面强度不足、沉降和荷载原因。 1.1.2 断板病害的处
11、置对策 1.1.3 断板的成因分析与预防措施 严格控制混合料组成配合比，严格把住材料关； 水泥混凝土必须振捣均匀密实，并注重施工作业的连续性； 施工中及时正确地切缝是预防断裂病害的有力措施；4 在基层施工中，使基层表面平整，也是预防混凝土路面断裂的有效措施； 5 在施工中尽量避免产生较大的温差效应； 6 正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝，是预防断板的有力措施； 7 正确安装传力杆可以防止断板； 在混凝土面板底面与基层顶面间设置滑动层，减少面板与基层间的摩阻力； 加强养生和养护，严格控制开放交通时间； 混凝土面板在切缝处埋置接缝板，并在接缝板位置上再行切缝。 2 表面裂缝 主要是
12、由混凝土混合料的早期过快失水干缩和炭化收缩引起混凝土板的表面裂缝。表面裂缝给混凝土路面的耐磨性带来了不利影响。严重的表面裂缝，会使水泥混凝土路面较快出现裸露砂石现象，如不及时处理，将降低水泥混凝土路面的表面功能和行车舒适性。 2.1 表面裂缝的成因分析及裂缝类型 失水干缩表面裂缝 这种塑性裂缝的发生时间，大致与泌水消失时间对应，在混凝土浇注后数小时，混凝土表面可能普遍出现细微的龟裂； 碳化收缩表面裂缝 混凝土碳化收缩速度较失水收缩速度慢得多，因而由碳化带来的表面裂缝对混凝土强度的危害并不大，有时碳化甚至能增加混凝土的强度。2.2 表面裂缝修复 表面裂缝俗称“硬缝” ，在行车无碍的情况下一般不予
13、处置； 对发生的严重表面裂缝，可采取表层薄层修补法进行修复。即在施工时混凝土强度达到设计强度的 40%以上、或混凝土路面达到设计后，将表层 810cm 的混凝土凿除，采用类超薄水泥混凝土路面技术加铺恢复表面功能。2.3 表面裂缝的预防 加强混凝土拌和材料计量的控制，严格控制水灰比； 装运混凝土接卸料高度落差不应大于 150cm，运输过程中应防止漏浆、漏料和减少颠簸，车辆起步和停车要平稳，人工铺筑混凝土时应采用“扣锨”方式，防止拌合料产生离析； 振实混凝土必须使其达到均匀连续的混合物，振捣速度应缓慢而均匀，连续不断行进，使混凝土中的气泡排除干净。3 起皮（亦称脱皮） 水泥混凝土路面表层上下脱开，
14、板面浅层内所发生的病害称为起皮。 3.1 起皮的成因 ： 施工时水灰比过大： 混凝土施工时对表面洒水提浆： 泌水过程未结束即完成收浆饰面，泌水析出的自由水使水泥浆“游离”漂浮在混凝土表面，混凝土硬化后浮浆脱落形成起皮。 3.2 起皮的处置 一般情况下，如果起皮不造成严重露骨，可不予修复。因为起皮只有 13mm，难于修复，而且往往会弄巧成拙。如果露骨严重，可按整板凿除浮浆，采用环氧修补砂浆或水性环氧薄层修补砂浆进行修补，也可以采用类超薄水泥混凝土路面技术加铺恢复表面功能，即采用小石子混凝土施工。 3.3 起皮的预防 起皮应在水泥混凝土路面施工过程中予以控制。 严格控制水灰比。 严格禁止洒水提浆；
15、 必须在泌水过程结束后完成收浆饰面。 4.坑洞 （概念）：水泥混凝土路面的坑洞是指路面表面出现面积很小、深度很浅的小坑。 4.1 坑洞的成因分析： 坑洞主要是在水泥混凝土路面施工时造成的。它是由于砂石材料含有大泥块、煤块等杂物，在混凝土拌制过程中这些杂物未能被“粉碎”而成块状的融入混凝土中（如果被“粉碎” 融入混凝土中，混凝土的品质也将受到影响） ，在混凝土硬化后这些杂物所在部位呈“软弱”状态，因行车等因素使泥块、煤块脱落而形成坑洞。水泥混凝土路面使用中局部受到强力破坏也可能产生坑洞。4.2 坑洞的修复 坑洞表面积50cm 2 时，因不影响行车和外观，可不修复。坑洞较大时，应切成矩形，拌制膨胀
16、混凝土修补。 4.3 坑洞的预防 坑洞是在施工过程中形成的，所以应在施工中预防。为预防坑洞，应该控制原材料，特别是要严格控制粗细集料。 采购的集料质量必须符合规范要求 ； 运送集料的车辆车厢必须用水冲洗洁净； 对细集料（特别是河沙）过筛，清除泥块； 预防水泥混凝土路面遭受强力破坏。5 水泥混凝土路面的“白改黑 ”技术 随着交通量增长和运营年限增加，本着提高路面承载力、舒适性、维修简便的原则，对原有的水泥混凝土路面病害进行处理后或水泥混凝土路面“碎石化”后加铺沥青混凝土结构层的工程技术，简称“白改黑” 。 “白改黑”技术充分利用了旧路资源和行车舒适性，大大提高了道路运输能力。 5.1 水泥混凝土
17、路面病害处置后加铺沥青混凝土路面的“白改黑”技术这项技术适用于路面病害破损率较低的路段。这种“白改黑”的程序为：路面弯沉值检测压浆和其他路面病害处理灌缝和路面裂缝处理铺筑 A C 沥青混凝土面层铺筑应力吸收层或其他过渡层铺设土工合成材料（ 如需要 ） 水泥混凝土路面的弯沉值检测与病害处置 水泥混凝土路面病害处置原则 一般认为，应用“白改黑”技术时对水泥混凝土路面病害的处置应采用旧水泥混凝土板块的单点实测弯沉值和板间实测弯沉差双重控制。A 板块单点实测弯沉( 单位：0 01mm) 控制指标： 、单点实测弯沉值 Lr14，不予处理； 、单点实测弯沉值 1440，整块板破碎，处理基层，新浇水泥混凝土
18、板块。 B 板间实测弯沉差控制指标：压浆后两相邻板间实测弯沉差控制在 006 mm 以内。否则应对弯沉值大的板块进行压浆补强。 水泥混凝土路面板脱空的压浆处理 旧水泥混凝土路面面板板底压浆施工工艺可划分为：脱空位置检测 制浆设备配置布置注浆孔的钻孔施工制浆封孔清场效果检测 封孔养生 压浆 水泥混凝土路面的病害处置压浆是“白改黑” 中处理路面病害最基本的方法。对于断板的换板和路基、路面基层的病害处置，应参照前述有关方法进行处置。灌缝和路面裂缝处理 水泥混凝土路面的缩缝、账缝和施工缝会出现填缝料剥落、挤出、老化和出现间隙等现象，要进行必要的处理。应先清除缝内杂质，清吹干净，然后将橡胶沥青等填缝材料
19、加热后灌缝。 当水泥混凝土板上裂缝程度较轻时，不作为断板处理，但必须对其裂缝采取措施进行维修。对于较宽的裂缝(3 mm)，应先清除缝内杂物，并在上口适当扩展成倒梯形， 顶宽 15 20 cm，底宽 515 cm，深度为板厚 1/3 左右，再灌缝粘结；对于较细的裂缝，进行灌缝处理，并适当把缝扩成 V 字形，顶宽 515 cm，深度为板厚 1/3 左右。对于轻微的裂缝且缝宽1 mm，可不作处理。这种处理方法与养护中的处置方法是有所区别的，它是以为沥青混凝土路面提供整体性能优越的下承层为准确定的。 铺设土工合成材料 对于“白改黑” 后沥青路面（含 AC 与 ATB 结构）小于 10cm 者，宜在缩缝
20、、账缝和施工缝上铺设土工合成材料，预防反射裂缝。工合成材料宜采用玻纤格栅类较薄的材料类型。玻纤格栅在缝的两边各铺设 4050cm，用水泥钉牢固锚钉。-1 喷洒粘层油 不设应力吸收层时，应在沥青路面铺筑前喷洒乳化沥青（改性乳化沥青）粘层油，喷洒量按 0.30.5L/m2 控制。-2 铺设 SAMI 或其它类型的应力吸收层 SAMI 应力吸收层，是一种预防沥青路面反射裂缝的技术措施。SAMI 是由橡胶沥青和一定级配的碎石材料分层撒布而形成的一种柔性防裂层。SAMI 具有良好的抗变形性能，可以吸收水泥路面接缝处竖向或横向位移，减少裂缝处沥青面层的受力，从而减少或消除沥青路面反射裂缝。应力吸收层作为结
21、构层的一个中间层，其厚度很薄，仅为 1 cm，因此， 对其材料的性能有着很高的要求，其结合料必须具有高弹性及良好的高低温性能。 铺筑 AC 沥青混凝土面层。沥青混凝土面层铺筑按现行公路沥青路面施工技术规范规定进行。5.2 水泥混凝土路面“碎石化”后加铺沥青混凝土路面的“白改黑”技术 水泥路面碎石化的相关介绍和特点 这是从美国引进、近几年发展起来的一种“白改黑” 技术，它适用于破损率高的旧水泥混凝土路面。实施碎石化的主要设备有MHB（MultipleHead Breaker）类设备和共振式设备两种。这两种设备相比，共振式碎石化设备破碎程度较高，破碎后颗粒粒径更小，因而板块强度损失程度也较大，需要
22、加铺的路面要求更高，不够经济，因此，目前 MHB 逐步发展成为碎石化的主要设备。其特点为：碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀；碎石化后仍能保留水泥混凝土路面的一定强度；碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。 水泥混凝土路面碎石化技术 碎石化技术是利用美国进口的多锤头破碎机将旧水泥混凝土路面破碎成表层小于 8cm 、板底小于 38cm 的混凝土块， 经压实后作为新建路面基层或底基层。破碎后的水泥混凝土路面粒径自上而下逐渐增大，内部形成紧密的咬合嵌挤的结构，可以比较充分地保留原路强度；表层破碎充分，作为应力消散层，彻底消除应力集中现象。碎石化技术
23、是目前解决水泥混凝土路面反射裂缝最彻底的方法，同时具有施工速度快、振动小、造价低的特点以及重要的环保意义。实测项目 1、弯沉检测：采用贝克曼梁检测，每 20 米检测 1 点计弯沉值（0.01mm） ；2、破碎粒径 顶面 7.5cm ；中部22.5cm ；底部37.5cm 水泥混凝土路面碎石化技术 水泥混凝土旧路面多锤头碎石压稳工艺 施工工艺流程：、MHB 破碎一遍；、Z 型压路机振动压实 2-3 遍； 、钢轮压路机振动压实 3-4遍、洒布乳化沥青； 、撒布石屑、用光轮压路机静压 2 遍；、8-12h 后摊铺沥青混凝土面层试破碎 确定破碎工艺 破碎施工Z 型和钢轮压路机压实面层混合料施工撒布石屑
24、及碾压撒布乳化沥青铺设找平层及补强层压路机压实5.3 水泥混凝土路面 “白改黑”的相关事宜 水泥混凝土路面 “白改黑”中，应首先考虑处置旧路面病害后加铺沥青路面；在旧路面破损率高的情况下，宜采用碎石化技术。 旧水泥混凝土路面“白改黑”过程中，有 3 种路面结构形式可供选择：型:旧水泥混凝土碎石化+补强层+ 沥青混凝土加铺层。 该沥青加铺路面结构适用于路面破损严重，路面板强度较低，所需的沥青混凝土加铺层过厚时，并无村庄、学校等路段的路面改造工程。型:旧水泥混凝土路面处治+补强层+ 沥青混凝土加铺层。 该沥青混凝土加铺路面结构适用于路面破损现象相对较轻，路面板强度较低，所需的沥青混凝土加铺层过厚时
25、，并无村庄路段的路面改造工程。型:旧水泥混凝土路面处治+细粒式沥青混凝土找平+土工合成材料+沥青混凝土加铺层。该沥青混凝土加铺路面结构适用于旧混凝土板破损较轻,路面板强度较高,计算仅需沥青混凝土加铺层铺筑的路面改造工程。3. 结语 对道路的不同病害的分析使科学的修复日渐成为道路养护过程中重要的一项环节，由以往的粗放式、 “破了就补”的简单方式，逐渐向不同问题、不同的处置方法的“一对一”模式发展，从经济上讲不仅但为道路的养护节约了大量的成本，也有效延长道路的使用寿命。增加道路的安全可靠性，取得了良好的经济、社会效益，对于大规模推广专项道路养护提供一定的参考。 参考文献： 1徐玉峰， 道路病害及防治技术研究J.交通技术，2010 年 11 期；2 王国君 陈耀辉 浅析路基的不均匀沉降 科技风 2009；3 牛忠贵城市道路病害的防治初探 山西科技 2009；4 陈忠达 路基路面工程 人民交通出版社 2009-6-1；5 王晓琴 公路路基路面常见病害与处置指南 人民交通出版社
