高速公路瀝青路面常見病害成因分析及處治

（四川蜀工公路工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司 四川 成都 610100）

高速公路瀝青路面常見病害成因分析及處治

鐘 均

（四川蜀工公路工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司 四川 成都 610100）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)尤其是互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)的需求量也大幅度提高。四通八達(dá)的高速公路網(wǎng)使人們的出行及物流變得更加方便快捷，但隨著交通量的增加，超載超限車輛的增多及高速公路本身質(zhì)量的好壞，導(dǎo)致高速公路瀝青路面的出現(xiàn)的病害也越來(lái)越多。形成了裂縫、沉陷、車轍、松散、坑槽等常見的路面病害，嚴(yán)重的影響了道路的通行質(zhì)量，也成為潛在的安全隱患，同時(shí)也縮短了瀝青路面使用壽命。本文將簡(jiǎn)要分析高速公路瀝青路面常見病害的成因，并探討了相應(yīng)的處治措施。

高速公路；瀝青路面；病害成因；處治措施

一、高速公路瀝青路面常見病害及成因

1、裂縫問(wèn)題

裂縫是瀝青路面最常見的問(wèn)題之一，通常分為橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂等。裂縫產(chǎn)生的破壞機(jī)理和發(fā)生原因也不盡相同，有時(shí)是一種因素作用的結(jié)果；有時(shí)也是多種因素共同作用的結(jié)果。初期產(chǎn)生的裂縫基本上不會(huì)影響瀝青路面的使用性能，但隨著雨水的浸入和外力的作用下，會(huì)逐漸對(duì)瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。使得高速公路的承載能力逐步降低，影響了公路的正常使用。

1.1 、橫向裂縫問(wèn)題

首先，由于設(shè)計(jì)不合理或者是施工質(zhì)量不高，在填挖交界處及橋臺(tái)搭板、涵背兩端及高填方路段，由于前期的施工質(zhì)量較差，加上在后期車輛的行駛作用下，造成這些路段路基變形，不均勻的沉降產(chǎn)生的橫向裂縫，與此同時(shí)并伴隨沉陷等其他病害產(chǎn)生。其次，在后期施工期間，路面底基層、基層的水泥劑量過(guò)高及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，也易造成數(shù)量較多的干縮橫向裂縫出現(xiàn)并反射到瀝青砼面層上。此外，在溫度反復(fù)變化的作用下，路面也會(huì)產(chǎn)生橫向疲勞裂縫；這種溫度疲勞裂縫往往起始于溫度變化最大的表面并向下延伸，隨著時(shí)間增長(zhǎng)而造成瀝青老化，瀝青面層的抗裂能力逐年降低，裂縫隨之形成并增大。

1.2 、縱向裂縫問(wèn)題

首先，在半填半挖的路段由于施工等因素造成的不均勻沉降，會(huì)使路面出現(xiàn)縱向裂縫。其次，在施工中由于大型攤鋪機(jī)未調(diào)整好使用性能，導(dǎo)致在攤鋪機(jī)縱向施工中縫及兩側(cè)邊部位置出現(xiàn)縱向粗、細(xì)集料分聚離析帶現(xiàn)象。離析處不能形成統(tǒng)一的有效整體結(jié)構(gòu)層，在車輛的負(fù)荷作用下容易出現(xiàn)縱向裂縫。此外，除去上述因素，輪跡帶附件路面在大量車輛荷載渠化交通的反復(fù)作用下，層間粘結(jié)及整體性逐步降低也會(huì)產(chǎn)生疲勞老化剪切裂縫。這種裂縫一般會(huì)出現(xiàn)在縱向行車輪跡帶處。

1.3 、龜裂問(wèn)題

由于路面底基層、基層整體強(qiáng)度不足及局部離析現(xiàn)象集中處，在行車的反復(fù)作用下也能造成龜裂產(chǎn)生；此外，早期路面裂縫未及時(shí)處理，水份滲透至下層，使基層表面松軟在車輛荷載的作用下被掏空形成以縫為中心的下陷形變，逐步形成龜裂。

2、沉陷問(wèn)題

沉陷是發(fā)生在路面變形的常見問(wèn)題，一般沉陷面積較大且覆蓋范圍較廣。在橋(涵)背等結(jié)構(gòu)物處及高填方路基填筑時(shí)碾壓不均勻時(shí)，造成壓實(shí)度偏低，容易導(dǎo)致后期路基逐步產(chǎn)生不均勻沉陷。此外，如果路基在設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候，沒(méi)有做好防水排水的工作，就會(huì)出現(xiàn)排水不順暢的問(wèn)題，使下部路基滲水嚴(yán)重，產(chǎn)生不均勻沉陷，并最終體現(xiàn)到路面面層上來(lái)。

3、車轍問(wèn)題

投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)的高速公路，瀝青路面通常會(huì)出現(xiàn)車轍問(wèn)題。首先，底基層、基層含不穩(wěn)定夾層或強(qiáng)度過(guò)低，也會(huì)導(dǎo)致路面?zhèn)认虍a(chǎn)生推擠形成車轍。此外，半剛性基層的剛性較大，層疊在上面的瀝青層受到車輛荷載的渠化交通壓密和蠕變作用，特別是在瀝青原材質(zhì)量較差、瀝青面層混合料油石比偏大、級(jí)配設(shè)計(jì)不合理、壓實(shí)度不足、炎熱高溫季節(jié)的情況下經(jīng)過(guò)超限超載車輛的行駛作用下更易形成車轍。

4、松散問(wèn)題

松散一般表現(xiàn)為路面中的粗、細(xì)集料顆粒散失、脫皮、麻面、露骨、表面剝落磨損有小坑洞等，如不及時(shí)治理，會(huì)從逐步發(fā)展形成坑槽。松散可能大面積出現(xiàn)，也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)，一般在輪跡帶處比較嚴(yán)重。其形成原因主要有以下幾點(diǎn)：①、粗、細(xì)集料不潔凈、含泥量超標(biāo)或?yàn)樗嵝约希瑸r青不能有效包裹集料。②、瀝青混合料中油石比偏低，瀝青與集料間粘附性較差。③、低溫施工，料溫較低，造成壓實(shí)度低，瀝青面層內(nèi)部不緊密。④、瀝青混合料料溫過(guò)高，混合料老化失去粘結(jié)性。

5、坑槽問(wèn)題

高速公路瀝青路面出現(xiàn)的坑槽問(wèn)題，大多由于水損害造成。最初，水分子浸入瀝青和集料之中，造成水膜或者水汽的存在，在車輛外力的作用下使瀝青和集料脫落，如此反復(fù)，逐步松散并形成坑槽。此外，也由于早期裂縫、松散等病害未及時(shí)進(jìn)行有效處治，導(dǎo)致此類病害發(fā)展惡化形成坑槽現(xiàn)象。

二、針對(duì)瀝青路面常見病害的處治措施

在高速道路運(yùn)營(yíng)期間產(chǎn)生不同程度的病害，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理這些病害問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致病害不斷由小變大，由輕變重。增加安全隱患及后期養(yǎng)護(hù)維修成本，也影響高速公路的正常使用。因此，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)高速公路后期養(yǎng)護(hù)管理的重視，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的病害進(jìn)行處治，有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)上述病害，提出的處治措施如下：

1、裂縫問(wèn)題的處治措施

日常處理瀝青路面裂縫問(wèn)題時(shí)，多采用灌縫的方式。對(duì)于細(xì)裂縫（3-5mm)用乳化瀝青灌縫；對(duì)于大于5mm的裂縫，可用改性瀝青灌縫，灌縫前，先清縫；灌縫后，表面可撒部分粗砂或3-5 mm石屑，便可開放交通。此外，如因路基不穩(wěn)造成的龜裂，可采用石灰或水泥處理路基，或注漿加固處理。若因結(jié)構(gòu)層積水引起的龜裂，鏟除面層后，加設(shè)排水設(shè)施，再鋪筑新的瀝青混合料；基層整體強(qiáng)度不足及局部離析造成的龜裂，可先銑削原結(jié)構(gòu)層后再進(jìn)行瀝青面層加鋪。隨著技術(shù)的發(fā)展，采用現(xiàn)今較為成熟的熱再生技術(shù)，利用對(duì)原路面材料進(jìn)行銑刨、翻拌摻加新料及重新鋪筑，可對(duì)車轍進(jìn)行有效處治。

2、車轍問(wèn)題的處治措施

在車流量比較大，超載超限車輛比較多的路段，經(jīng)過(guò)夏季高溫作用，容易造成路面車轍的出現(xiàn)。因基層強(qiáng)度不足、水穩(wěn)性不好引起的車轍，則對(duì)基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或挖除損害的基層后重新鋪筑。若輪跡兩側(cè)同時(shí)隆起，應(yīng)先將隆起部位鑿去，波谷處原面層鑿毛，涂粘層油，加鋪與面層相同的混合料。另外，上文闡述的熱再生技術(shù)同樣適用于車轍的處理。

3、路面沉陷、松散、坑槽的處治措施

在處理沉陷、松散、坑槽等問(wèn)題時(shí)，需要對(duì)路面病害處進(jìn)行切割挖除，采取長(zhǎng)方形或者正方形的切塊方式，使用切割機(jī)進(jìn)行切割時(shí)，要保證切割出來(lái)的槽壁垂直，線型順直。然后，將切坑內(nèi)的舊路面混合料等雜物清理干凈及整理平整，保證切坑內(nèi)的潔凈度及干燥。其次，在坑底和四壁涂灑透層或粘層乳化瀝青，坑壁也可采用具有柔韌性、耐沖擊性、自粘式的帶狀封水材料，直接粘貼在路面工程縫側(cè)壁上，以加強(qiáng)坑壁邊部新舊路面的封水性及結(jié)合性，防止后期滲水產(chǎn)生水損害破壞。之后再進(jìn)行瀝青混合料的鋪筑。如若瀝青混凝土需鋪筑兩層時(shí)，必須進(jìn)行層層施工，先進(jìn)行第一層中粒式瀝青混凝土鋪筑壓實(shí)后再進(jìn)行第二層細(xì)粒式瀝青混凝土鋪筑施工，同時(shí)要確保切坑內(nèi)瀝青混合料的壓實(shí)質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

在高速公路長(zhǎng)期的營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，文中提出的幾種病害，僅是高速公路中比較常見的病害，這些病害都直接影響著道路的通行質(zhì)量及使用壽命。道路在施工前進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、施工初期原材料的擇優(yōu)選定、施工過(guò)程中加強(qiáng)質(zhì)量的控制及檢測(cè)工作尤為關(guān)鍵重要。其次，重視后期公路運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)處治、科學(xué)地對(duì)重載交通車輛進(jìn)行合理的疏導(dǎo)管理等，都能有效推遲或降低這些病害現(xiàn)象的產(chǎn)生，也會(huì)對(duì)后期公路維護(hù)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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U45

B

1007-6344（2017）06-0049-01

鐘均（1981-），男，工程師，本科，主要從事公路工程試驗(yàn)檢測(cè)相關(guān)工作。