胡宗允
摘要：近几年，杭州道路路面问题频现，市民反应问题增多，因此如何有效减少坑洼路面的出现，是摆在我们每个工程建设从业人员面前亟需解决的问题。分析杭州市区城市道路坑洼路面形成的原因，主要从外界环境影响、设计施工环境影响、管理养护问题等方面分析，然后针对具体原因给出相应改善对策，减少坑洼路面的出现，提升杭州城市道路形象。
关键词：路面病害 环境 设计 施工 养护
Causes and Countermeasures of Pothole Pavement Formation on Urban Roads in Hangzhou City
HU Zongyun
（Hangzhou Municipal Engineering Group Co.， Ltd.， Hangzhou，Zhejiang Province，310006 China）
Abstract： In recent years， there have been frequent road pavement problems in Hangzhou， and the response of citizens has increased. Therefore， how to effectively reduce the appearance of potholes is a problem that needs to be solved urgently in front of each of our engineering construction practitioners. Analyze the reasons for the formation of potholes on urban roads in Hangzhou， mainly from the external environmental impact， design and construction environmental impact， management and maintenance issues， etc.， and then provide corresponding improvement measures for specific reasons to reduce the appearance of potholes and improve Hangzhou City road image.
Key Words： Pavement disease;Environment;Design;Construction;Maintenance
近年来，杭州市区道路坑洼路面频现，屡遭市民抱怨投诉，因此如何有效减少坑洼路面的出现，是摆在我们每个工程建设从业人员面前亟需解决的问题。杭州城市道路多采用沥青路面的结构形式，城市沥青道路路面受外界自然环境以及车辆荷载的影响，病害的现象时有发生，严重影响城市道路开车的舒适性。较为典型的沥青路面病害主要有：裂缝类、松散类、沉陷、车辙、泛油等。根据上述典型路面的病害，综合分析杭州市区内沥青路面造成病害的原因并提出相关对策[1]。
1 病害原因分析
1.1 外界环境影响
1.1.1 高温作用
沥青材料对温度较为敏感，在高温条件下，尤其是夏季，沥青表面的温度可达55℃，接近沥青的软化点，高温作用下沥青路面易产生车辙等病害，并加快沥青老化。
1.1.2 水破坏
杭州气候多雨，沥青路面被雨水浸泡后，雨水渗入沥青内，并渗入沥青混凝土的孔隙中，经受车辆荷载和温度收缩的反复作用，逐渐使沥青从集料表面剥离，造成局部沥青混凝土松散。且当雨水进入基层后，易使基层受到水损坏，从而导致路面龟裂，进一步造成更为严重的“坑洼”病害。
1.1.3 杭州软土地质的影响
杭州地区软土分布十分广泛，如淤泥以及淤泥质粘土，软土具有含水量高，孔隙比高，压缩性能高以及渗透性低等特点，软土上修筑道路路基对于路基质量影响较大，易造成路基失稳、沉陷，从而造成路面的“坑洼”病害。
1.1.4 车流量大的影响
杭州近几年机动车增加量远远超出道路建设时预估的交通量，车流量增加必然导致车辆荷载反复碾压作用在沥青路面上，在如此多的车辆荷载作用下路基稳定性受到了一些影响，道路沥青老化速度也随之加快。同时，因为车流量的增加，必然导则超载车辆的增加，超载车辆荷载较大，对道路的破坏更为明显，更易导致沥青路面出现明显的车辙、开裂等问题。
1.2 设计、施工原因
1.2.1 地下管线影响
城市道路地下管线众多，对道路路基施工造成一定的影响，特别是管线沟槽回填处以及检查井周边位置，压实度难以控制，后期使用过程中易产生路基，路面病害。同时还存在管道位置与一般路基段不均匀沉降现象[2]。
1.2.2 施工质量控制不足的原因
目前市政道路施工单位整体水平参差不齐，较多工程存在多次分包的现象，工程中偷工减料严重，存在如路面结构层厚度不满足设计要求;施工不规范，雨天施工，沥青面层摊铺温度不足等问题，采用的路基填料以及路面结构材料不满足设计要求，严重影响路基路面工程整体质量。
目前施工单位在施工路面时，为了竣工验收或者获得业主肯定，往往片面的追求路面平整度是否达标，而往往忽略了路基、路面压实度是最重要的指标，对其认识的程度不够。因此施工机械會选择轮胎压路机，轮胎压路机吨位偏轻，碾压后的平整度虽然效果较好，但压实度较难保证。这种片面强调平整度的态度需要纠正，应该选择重型压路机碾压，保证压实度达到规范要求。压实度不够，则沥青表层的空隙率就偏大，影响了沥青路面的整体效果，会造成水损坏的问题。根据调查，沥青表层空隙率如果处于8%-15%之间范围，则是水损坏最危险的范围[3]。
1.2.3 设计原因
前期设计阶段往往缺乏地勘报告，市政道路设计单位缺乏前瞻性，对项目投资分析不到位，造成后续初步设计、施工图设计造价不足，从而导致设计方案的局限性。另外，设计单位对于设计项目缺乏针对性，对于设计方案的适用性论证不够充分，从而造成设计方案合理性不足。
路面结构及排水系统设计不合理或遭到破坏引起沥青路面排水不畅。例如道路纵坡偏小，尤其是竖向线的位置，坡度更小，易导致积水，导致积水渗入路基中，使路基的强度和稳定性受到影响而指标降低，最终会导致路面的损坏。
交通量预估不足，远期交通承受负荷远远超出设计车流量。导则路面老化快于预期。
1.3 管理养护问题
1.3.1 超载车辆的影响
目前杭州正处于大力发展的阶段，基础设施建设项目较多，地铁建设也在快速推进，由于基础设施建设不可避免的带来工程车辆，对于道路路面造成了较大的破坏。
1.3.2 病害修复不及时
沥青路面病害是一个逐步推进的过程，病害处理不及时，将诱发新的病害，进一步影响路面的使用性能。如裂缝出现时，若未采取措施处理，受降水、高温、车辆荷载的持续作用下，将进一步影响下面的基层、路基，从而造成松散、沉陷等较为严重的病害。
1.3.3 病害修复方案不合理
局部沥青路面病害修复时，没有充分分析其破损程度，采取合理有效的措施。如部分沥青沉陷病害，面层以下的基层以及路基已产生了不同程度的损坏，此时若仅对面层进行修复将难以达到理想的效果，出现“今天补了，明天就破”的状况。
2 处理对策
2.1 外界环境影响
2.1.1 高温作用
针对高温影响，路面结构设计时，沥青面层尽可能采用温度稳定性较好的沥青材料（如SBS改性沥青），严格控制沥青混凝土的压实质量。
2.1.2 水破坏
针对水破坏，从设计施工角度入手，提升沥青路面的“抗水损坏”能力。
（1）道路纵横断面设计应能快速排除路面雨水，尽量避免大半径竖曲线，坡度较小时，竖曲线长度可取规范极限值;
（2）路面较宽时横坡坡度可适当加大至2%，并采用三次抛物线等路拱形式;
（3）交叉口竖向设计应充分考虑排水需求，排水坡度宜大于0.5%。
（4）靠近绿化带一侧基层可采用防渗膜进行包裹，防止绿化带中雨水渗入基层中。
（5）路面施工时，应从路基开始，全方位保障路面的平整度控制。
2.1.3 杭州软土地质的影响
针对软土影响，应充分考虑软基处理设计，确保地基承载力满足使用需求。严格把控地基处理施工质量，特别是水泥搅拌桩等处理工艺。如果软土深度较深，优选水泥搅拌桩处理，建议选择双向水泥搅拌桩，水泥含量约为15%～18%，深度、桩径及间距根据地质情况确定。如果软土深度较浅，则选用塘渣换填或水泥土换填措施。
2.2 设计、施工原因
2.2.1 地下管线影响
针对地下管线的影响，设计时考虑地下管线对路基造成的影响，有条件的情况下尽可能将管线布置于绿化带、人行道以及非机动车道下。沟槽回填时采用级配粒料等易压实材质，可优先选择砂碎石回填，特别注意严格控制检查井等构筑物周边路基的压实质量。
2.2.2 施工质量控制不足的原因
针对施工质量控制不足的影响，管理单位严格把控施工质量，选择有能力的大型施工企业，施工单位应按施工规范、设计要求进行施工，确保工程质量。
施工单位选择沥青材料时，要选择抗老化性能好、粘度高、耐高温的质量可得到保证的国内外优质沥青。
沥青路面原材料的质量决定了沥青路面的施工质量，为了避免在生产过程中出现等料、溢料等情况，原材料质量稳定，可以减少拌合站生产时的波动，提高生产效率。
沥青摊铺时，还要注意摊铺机的振捣频率和摊铺速度，需要试铺确定振捣频率和摊铺速度，中间不可以调整速度，更不能停顿。并控制摊铺的温度，当气温低于10℃或者下雨的天气时，不可以摊铺施工[4]。
摊铺沥青时，如果采用梯队作业，纵缝应采用热接缝，施工时应先在混合料两侧预留15-25cm暂时不碾压，这部分作为后续摊铺范围的基准高程。在后铺的部分进行摊铺后，纵缝处马上进行压实。
2.2.3 设计原因
针对设计问题，管理单位不应压缩设计的流程与时间，应尽可能提供设计需求的相关资料。设计单位设计时应充分调查，针对具体项目进行分析论证，充分考虑后期项目中可能存在的各种不利情况，确保设计质量。并从如下方面做到优化设计[5]。
（1）路面结构要合理设计厚度及分层。严格控制路面结构厚度，沥青面层控制在12-18cm之内，主次干路选用三层沥青，支路选用两层沥青;注意沥青路面的防排水设计，选用合理的基层和垫层结构，基层最少采用两层水泥稳定碎石基层，每层厚度约为15-20cm，垫层选用级配碎石垫层，垫层厚度最少保证15cm。
（2）表层沥青采用SMA改性沥青。SMA沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的瀝青面层混合料，由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力;同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善;添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好;间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好;同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好[6]。
（3）优化道路排水设计。适当增加道路的设计纵坡及横坡，不宜按照最小纵坡控制，纵坡较小的路段竖曲线不宜太大，选用规范要求的低值。一般路段的纵坡尽量大于0.5%。横坡可选1.5%～2%。
（4）优化路基设计。提高道路路基设计强度，在规范允许的范围内，在造价可控的条件下，适当提高路基的设计指标，例如压实度、回填材料等可适当加强。城西区域软土地质情况较为普遍，需重点考虑软土路基的处理，可采用水泥搅拌桩、塘渣换填、泡沫混凝土换填等措施提高路基的强度。
（5）提高车流量预测水平。车流量预估不足，除了导致道路通行能力不足外，也导致路面损坏较快，因此道路设计时，要对车流量增加做到科学有效的预测，建立流量模型，并适当放大一定比例。
2.3 管理养护问题
2.3.1 超载车辆的影响
严格管理，尽可能避免工程车辆超载，对于工程车辆，严格规范其行驶路线，尽可能避免对市区道路造成破坏。对于尚未开发成熟的区域，设计阶段应充分考虑后期超载车辆带来的不良影响，采用较高的设计标准。
2.3.2 病害修复不及时
管养单位应及时修复沥青路面所发生的病害，注重沥青的养护。采取预防性养护措施，已达到保持或提高路面使用性能、延长路面使用寿命的目的。
2.3.3 病害修复方案不合理
制定沥青路面修复方案时，应根据实际情况进行检测，充分分析其破损程度，并针对具体情况制定相关的修复措施，必要时对面层以下的基层甚至路基采取相关修复措施，确保沥青路面的修复质量。
（1）龟裂，龟裂一般是与荷载相关的结构破坏，一般是由于路面结构层薄弱所致，需要对发生龟裂的区位实施全深度的修补，路面、基层及路基都需要更换。
（2）块状裂缝、纵向、横向裂缝，此种裂缝一般与荷载无关，通常是由于沥青结合料不能随着温度的变化而收缩所致，可能是因为混合料的拌和和铺装过于干燥。此种病害如果裂缝较短，直接用沥青油密封，防止积水进入，严重的裂缝应通过移除开裂的路面层而采用新的沥青层覆盖。
（3）坑洞，路面上的坑洞，一般是贯穿整个沥青层直至基层，坑洞一般是水损坏直接导致的结果，是因为水的渗透，进过未处理的龟裂的最终结果，随着龟裂越来越严重，而形成大的坑洞。如果产生坑洞则需要全深度的替換修补，更换结构层。
（4）凹陷，根据凹陷的程度，沥青可能需要移除或者更换，不太严重的话可以使用薄层加铺或红外线加热修补来修复。
（5）车辙，车辙一般是由于车辆荷载导致的面层或路基的固结或横向移动，一般是由于沥青厚度不够，粒料缺乏压实等原因导致。如果车辙小或已稳定，凹陷可以填充和覆盖，如果变形严重，应重新替换结构层。
（6）推挤、隆起，一般是在路面上形成波浪，通常是由于采用过量的沥青、过多的细集料或沥青太软等原因引起。此种病害需要全深度替换。
3 结语
通过对病害原因及处理对策的分析，从设计、施工、养护等方面进行控制，选取合适的设计方案、合理的施工工艺，并做到养护上及时有效。可有效减少坑洼路面的出现，展现杭州的城市形象。
参考文献
[1]赵全满，任瑞波，刘瑶，等. 城市道路检查井井周路面破坏机理[J]. 重庆交通大学学报：自然科学版，2021，40（5）：87-94.
[2]黄伟. 城市道路沥青路面早期损坏的成因分析与预防措施[J]. 河南建材，2018（1）：167-168.
[3]王惠. 城市道路沥青路面病害的成因分析及对策研究[J]. 建筑技术开发，2020，47（8）：138-139.
[4]徐林. 城市道路常见病害分析与治理[J]. 商品与质量，2020（46）：140.
[5]年祥. 城市道路沥青路面常见病害成因及防治措施分析[J]. 百科论坛电子杂志，2020（11）：1452-1453.
[6]王亚龙. 城市道路沥青路面养护技术应用研究[J]. 科技创新与应用，2021，11（16）：78-79，82.
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