談忻保高速瀝青路面常見病害及處治措施

王新偉

(山西遠(yuǎn)大公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護有限公司，山西忻州 034000)

目前，我國的高速公路路面，北方地區(qū)主要以半剛性基層的瀝青混凝土路面為主;而南方地區(qū)則以水泥混凝土路面為主，這也說明高速公路路面在設(shè)計時已充分考慮了施工環(huán)境與地區(qū)氣候條件存在差異的情況。文章就忻保高速公路瀝青混凝土路面工程中常見的一些病害和具體處理方法，以及選擇處理方法時應(yīng)考慮的條件等幾方面做了以下闡述，可供對瀝青混凝土路面的設(shè)計和施工人員參考。高速公路的瀝青混凝土路面最常見的早期病害現(xiàn)象有:裂縫、水破壞、松散、泛油、早期車轍等，這些病害基本上也是公路工程質(zhì)量的通病，但忻保高速公路瀝青混凝土路面常出現(xiàn)的病害是橫向裂縫和水破壞等，對高速公路的正常使用造成了嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)。

1 忻保高速公路簡介

忻州—保德高速公路是《山西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中“三縱十一橫十一環(huán)”的高速公路網(wǎng)主骨架第四橫(五臺長城嶺—保德)的重要組成部分，它是我省中北部地區(qū)西通陜、甘、寧，東達(dá)京、津、冀的重要戰(zhàn)略通道，它的建設(shè)對完善山西省公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，帶動山西省中北部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。忻保高速公路起始于忻州市忻府區(qū)后秦城和部落之間，東接忻阜高速公路，并與大運高速公路以秦城互通相接，路線經(jīng)忻府區(qū)、靜樂縣、寧武縣、岢嵐縣、保德縣一區(qū)四縣，15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，終點至保德縣楊家灣鄉(xiāng)前會村，跨黃河與陜西擬建高速公路相接，全長192 km。

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):該段按照四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下:行車速度:80 km/h;路面寬度:24.5 m;大中橋荷載:汽超—20，掛—120;小橋涵荷載:汽超—20，掛—120。

路面結(jié)構(gòu)層采用上面層:4 cm細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土(AC-13C);中面層:6 cm中粒式SBS改性瀝青混凝土(AC-20C);下面層:10 cm粗粒式瀝青混凝土(ATB-25C);基層:40 cm水泥穩(wěn)定碎石;底基層:20 cm水泥穩(wěn)定級配砂礫。

2 忻保高速公路瀝青混凝土路面常見病害及處治措施

瀝青混凝土路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的?？偨Y(jié)忻保高速公路瀝青混凝土路面施工經(jīng)驗分析，常見的病害主要有橫向裂縫和水破壞，下面就不同種類分別進行分析闡述。

2.1 瀝青混凝土路面的裂縫

瀝青混凝土路面建成后，都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青混凝土路面的使用性能基本上沒有影響，但是隨著時間的推移，表面雨水的侵入，導(dǎo)致路面強度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青混凝土路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青混凝土路面裂縫的形式是多種多樣的，其影響因素主要有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。下面就橫向裂縫進行分析處理:

1)關(guān)于路面橫向裂縫問題。路面橫向裂縫在公路建設(shè)與養(yǎng)護中是常見現(xiàn)象，一般屬于基層反射裂縫，縫距在20 m～50 m不等，嚴(yán)重者在10 m左右。表現(xiàn)形式:裂縫與路中心線基本垂直，線寬不一，有的是部分路面開裂，有的是整幅路面開裂，縫隙彎彎曲曲、有枝有叉。從事公路建設(shè)與養(yǎng)護的工程技術(shù)人員曾從多個方面分析補救，但至今仍沒有完全杜絕。因此，如何杜絕裂縫或?qū)⒘芽p減少到最低限度，是廣大公路工程技術(shù)人員努力的方向。造成瀝青路面橫向裂縫的原因有以下幾個方面:a.施工用土質(zhì)塑性指數(shù)高，公路施工用土由于工程成本造價，一般遵循就近取土原則，控制指數(shù)一般在20～30之間，設(shè)計人員也考慮了這一問題，施工時工程技術(shù)人員也采取了一定的措施，但難以達(dá)到理想的效果。公路工程施工季節(jié)一般在3月～10月之間進行，其中很長一段時間在炎熱的夏季，路基填筑成型后，由于天氣溫度高，水分流失快，強度增長迅速，加之施工用土塑性指數(shù)過大，造成裂縫產(chǎn)生的原因就增大了。b.底基層、基層路面結(jié)構(gòu)由于水泥劑量、材料失水收縮、施工質(zhì)量等綜合因素都會使瀝青面層底面承受拉應(yīng)力作用，拉應(yīng)力超過抗拉強度時，瀝青底部就會拉裂垂直向上擴展到路表產(chǎn)生橫向裂縫。c.在橋梁、涵洞等構(gòu)造物臺背與路基交界處、軟土路基處理變化處及軟土路基處理段落與非處理段落交界處，沒有按照要求進行施工，或處理不當(dāng)，產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致基層開裂，隨著時間的推移，裂縫反射至瀝青面層，產(chǎn)生橫向裂縫。d.瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使瀝青混凝土面層溫度收縮，攤鋪開始時冷熱縫處未按有關(guān)規(guī)范要求認(rèn)真處理，結(jié)合不密實而脫開，或者接縫碾壓不密實，都會引起橫向裂縫。

2)處治橫向裂縫的幾種措施:a.處治橫向裂縫盡量采用平接縫，將已攤鋪的路面邊緣在冷卻但未結(jié)硬時鋸成垂直面，并與縱向邊緣成直角，或者采用斜接縫時，搭接長度一般為0.4 cm～0.8 cm。b.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，如縫寬小于2 mm，可不予處理，對于細(xì)裂縫(2 mm～5 mm)可用改性乳化瀝青灌縫，大于5 mm的粗裂縫，可用改性瀝青灌縫，灌縫前，須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒料，縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土使縫內(nèi)保持干燥，再灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理。c.對于土基沉降引起的橫向裂縫，如寬度大于5 mm以上的，則需沿橫縫兩側(cè)各50 cm～100 cm范圍開槽，挖除上面層，按照上述方法先將裂縫填密、搗實，并用烙鐵封口、撒砂、掃勻，然后沿橫縫加鋪玻璃格柵，重新攤鋪上面層，嚴(yán)格控制面層碾壓遍數(shù)、碾壓溫度及碾壓質(zhì)量。

2.2 瀝青混凝土路面的水損害

所謂水損害，即降水滲透到路面結(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。瀝青混凝土路面在存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由于水動力的作用，瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青混凝土路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計、施工、土基和基層、超載車輛等。水破壞的主要破壞形式有:網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。要防止水破壞，在設(shè)計時瀝青面層間應(yīng)使用防水材料，無論是何種瀝青混合料，在瀝青面層表面涂上防水材料，形成一種不透水的薄膜封層，能使瀝青面層中因降雨而聚集的水大大減少。瀝青面層各層應(yīng)盡量使用空隙率不大于5%的密實型瀝青混凝土，使用優(yōu)質(zhì)瀝青及抗剝落劑以增強瀝青與碎石的粘附性，從而減少瀝青路面的水破壞。

3 結(jié)語

高速公路瀝青混凝土路面具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性以及行車舒適性，近年來推廣應(yīng)用的同時，也出現(xiàn)了很多類型的病害，因區(qū)域不同，環(huán)境不同，出現(xiàn)的情況各不相同，只要我們認(rèn)真選材，精心組織，科學(xué)施工，合理安排，把握住各個施工環(huán)節(jié)，加強變通管理，采取一些有針對性的行之有效的措施，很多病害還是可以避免或降低其破壞力的。若路面產(chǎn)生早期病害，須及時修補，一定能達(dá)到事半功倍令人滿意的效果，為社會提供一種安全、舒適的行車環(huán)境。

［1］ 張中華，解江浩，晏雙龍.京滬高速公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護措施［J］.山西建筑，2011，37(16):161-162.