淺析公路瀝青路面常見(jiàn)病害成因及養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)工藝

海南省公路管理局臨高公路分局 海南 臨高 571800

正文：

G225國(guó)道海榆西線(xiàn)公路為海南省的三條國(guó)道之一，起點(diǎn)為?？谑校┻^(guò)海南島西部各市縣，途徑澄邁、臨高、儋州、昌江、東方，終點(diǎn)為三亞市，全長(zhǎng)429km，公路技術(shù)等級(jí)為二級(jí)，其中臨高段k75.8+000～k118+000，面層為10cm兩層瀝青混凝土。經(jīng)過(guò)多年的通車(chē)使用，同時(shí)受海南自然環(huán)境條件和交通量的影響，海榆西線(xiàn)公路瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、車(chē)轍、坑槽、松散、沉陷等多種路面病害問(wèn)題。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車(chē)舒適度，危及行車(chē)安全，加大了養(yǎng)護(hù)成本，縮短了瀝青路面的使用壽命，由此造成了不小的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。

1 常見(jiàn)的瀝青路面病害類(lèi)型

從目前海榆西線(xiàn)的使用情況來(lái)看，瀝青混凝土路面最常見(jiàn)的路面病害有裂縫、車(chē)轍、坑槽、松散和沉陷。

1.1 裂縫

裂縫的類(lèi)型主要呈現(xiàn)為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和網(wǎng)狀裂縫等。橫向裂縫基本上垂直于道路中線(xiàn)，少部分伴有支縫，大多為半剛性基層的反射性裂縫，開(kāi)始多出現(xiàn)在路面的兩側(cè)，后來(lái)逐步貫通全幅路面?？v向裂縫與道路中線(xiàn)大致平行，多出現(xiàn)在半填半挖兩段、高填方路段，通車(chē)后由于汽車(chē)荷載與雨水的作用導(dǎo)致不均勻沉降產(chǎn)生縱向裂縫，部分壓實(shí)度有問(wèn)題的路段也會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫?？v向和橫向裂縫交錯(cuò)而使路面分裂成網(wǎng)狀裂縫和龜裂，主要是車(chē)輛荷載反復(fù)作用于瀝青路面產(chǎn)生疲勞變形，同時(shí)由于溫度、瀝青老化等多種因素共同作用引起的。

1.2 車(chē)轍

車(chē)轍的類(lèi)型包括失穩(wěn)性車(chē)轍、壓密型車(chē)轍和水損害型車(chē)轍。失穩(wěn)性車(chē)轍是指在高溫和車(chē)輛荷載重復(fù)作用下，隨著瀝青的粘度的下降，瀝青混合料穩(wěn)定性達(dá)到極限，在車(chē)輛輪跡處瀝青面層所產(chǎn)生的永久變形。壓密型車(chē)轍是指在施工過(guò)程中，部分路面壓實(shí)度不夠，通車(chē)使用后隨著大量交通荷載的持續(xù)作用，瀝青混凝土路面逐漸被壓密形成的車(chē)轍。水損害型車(chē)轍主要是指瀝青混合料在水分的作用下逐步松散，路面喪失結(jié)構(gòu)承載力，在車(chē)輛交通荷載的反復(fù)作用下累積變形從而形成車(chē)轍，海南因降雨量較多常發(fā)生這種車(chē)轍，而且有時(shí)還會(huì)伴隨坑槽和唧漿等病害。

1.3 坑槽

路面坑槽指的是在交通荷載的作用下，部分骨料從路面結(jié)構(gòu)中脫落形成了大小不一的坑洼。一是基層或路基的強(qiáng)度不滿(mǎn)足要求，在養(yǎng)護(hù)中沒(méi)有及時(shí)修補(bǔ)裂縫、松散等輕微病害，病害因行車(chē)荷載、雨水等因素不斷擴(kuò)大就會(huì)形成坑槽；二是車(chē)輛行駛過(guò)程中有滴油漏油的現(xiàn)象，瀝青路面受到油分的侵蝕導(dǎo)致瀝青膜剝落，部分瀝青混合料松散導(dǎo)致坑槽出現(xiàn)；三是基層強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，施工過(guò)程或外界其他因素影響也可能產(chǎn)生坑槽，如機(jī)械作業(yè)導(dǎo)致路面損傷。

1.4 松散

松散是指瀝青失去粘附性，導(dǎo)致瀝青混合料中的集料逐漸從路面結(jié)構(gòu)脫離并散失，一是路面油污或其他污染，使得瀝青結(jié)合料喪失正常的粘結(jié)性而產(chǎn)生松散破壞；二是路面排水的影響，排水不暢導(dǎo)致積水長(zhǎng)時(shí)間浸泡路面，混合料中瀝青膜剝離致使路面松散；三是瀝青老化影響，隨著通車(chē)年限的增加，自然老化的瀝青與集料分散而使得路面松散。

1.5 沉陷

沉陷路表面的局部凹陷，是路面結(jié)構(gòu)性破壞的形式之一，可能由多種原因造成。一是路基不均勻沉降，因地質(zhì)條件或者水分影響導(dǎo)致路基沉降，進(jìn)而導(dǎo)致局部路面下沉；二是交通量影響，強(qiáng)度不能滿(mǎn)足逐年增長(zhǎng)的交通量引發(fā)路面疲勞破壞，最終導(dǎo)致路面沉陷；三是在車(chē)輛荷載作用下，因路基或基層強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求、填方和挖方段路基強(qiáng)度的差異等因素，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞引起的沉陷。

2 病害產(chǎn)生的主要影響因素

瀝青路面病害產(chǎn)生的影響因素有很多，包括氣候條件、交通條件、施工因素和養(yǎng)護(hù)管理等方面。

2.1 氣候條件的影響

臨高縣位于海南島西北部，屬于熱帶季風(fēng)海洋性氣候，具有降雨豐富、氣溫高且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，年均氣溫22.5-25.6℃，年極端最高氣溫超過(guò)38℃，年極端最低氣溫低于1℃。瀝青路面的高溫峰值一般出現(xiàn)在6月或7月，路面溫度會(huì)高于60℃，路面溫差會(huì)達(dá)到30℃以上；路面的低溫峰值一般在1月，路面溫度約為15℃，路面溫差約為20℃，高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)是車(chē)轍病害的重要影響因素。海南年降雨量1500-2500mm，為全國(guó)降雨最多的地區(qū)之一，且暴雨次數(shù)位居全國(guó)前列，降雨集中在5-10月，也是臺(tái)風(fēng)頻發(fā)的月份，雨水是造成水損壞的重要原因。因此，海南氣候條件對(duì)瀝青路面的車(chē)轍、松散、坑槽等病害影響非常大。

2.2 交通條件的影響

海南省早期建設(shè)的公路預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)速度，一般都趕不上實(shí)際的增長(zhǎng)速度，此外，還有超限超載車(chē)輛的日益增多，尤其是近幾年隨著海南的快速發(fā)展，使得這些問(wèn)題更加突出。目前，海榆西線(xiàn)公路交通量已達(dá)到36000輛/日，以臨高段龍波鎮(zhèn)為例，該鎮(zhèn)共有十多個(gè)采沙場(chǎng)，是臨高縣沙場(chǎng)的集中地，全縣90%的沙子都經(jīng)海榆西線(xiàn)轉(zhuǎn)往相鄰市縣，貨車(chē)車(chē)流量大，超限超載問(wèn)題嚴(yán)重，成為導(dǎo)致瀝青路面病害的重要因素。

2.3 施工的影響

海榆西線(xiàn)公路為密級(jí)配瀝青混凝土路面，在施工過(guò)程中可能會(huì)造成面層空隙率過(guò)大，厚度偏薄、路面滲水、壓實(shí)度不足等問(wèn)題，為通車(chē)使用后發(fā)生各種病害埋下隱患。瀝青混合料礦料級(jí)配不合理、空隙率過(guò)大，集料與瀝青粘附性不好使得混合料水穩(wěn)定性不足，施工時(shí)路面離析，壓實(shí)度不足，施工污染嚴(yán)重使得層間粘結(jié)不成整體等問(wèn)題都會(huì)對(duì)后期使用造成影響。

2.4 養(yǎng)護(hù)管理的影響

海南省瀝青公路建設(shè)較早，養(yǎng)護(hù)時(shí)間也較長(zhǎng)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，也暴露了一些問(wèn)題。一是路面養(yǎng)護(hù)管理還采用傳統(tǒng)模式，通過(guò)定性觀(guān)察路面狀況，結(jié)合工程師管養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)確定具體的養(yǎng)護(hù)路段以及養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施，對(duì)路面破損程度的定量評(píng)價(jià)會(huì)受到工程師經(jīng)驗(yàn)的限制，難以避免憑經(jīng)驗(yàn)判斷結(jié)果與路面狀況實(shí)際的差異，進(jìn)而導(dǎo)致采用不合理的養(yǎng)護(hù)方案。二是交通量的急劇增加也使得公路養(yǎng)護(hù)周期縮短，養(yǎng)護(hù)難度增加，可能因臺(tái)風(fēng)等原因造成養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、路面修補(bǔ)不到位等問(wèn)題。

3 不同病害的修補(bǔ)工藝

針對(duì)不同的病害類(lèi)型，在公路養(yǎng)護(hù)中采用不同的修補(bǔ)工藝。

3.1 裂縫的修補(bǔ)工藝

分析評(píng)價(jià)路面出現(xiàn)的裂縫，記錄裂縫的具體情況和位置并做好標(biāo)記，并根據(jù)不同的裂縫寬度采用相應(yīng)的修補(bǔ)工藝，封縫養(yǎng)護(hù)適用于小于1cm的裂縫，開(kāi)槽灌縫應(yīng)用于大于1cm的裂縫。1）封縫養(yǎng)護(hù)。施工區(qū)域封閉，按規(guī)范安全措施要求擺放施工安全標(biāo)志，用吹風(fēng)機(jī)將縫隙中的灰塵吹干凈，保證路面縫隙干燥清潔，根據(jù)裂縫位置用膠帶貼出封縫輪廓邊線(xiàn)，放入封縫材料，表面涂刷均勻，新舊搭接寬度不低于10cm，清掃場(chǎng)地開(kāi)放交通。2）開(kāi)槽灌縫養(yǎng)護(hù)。施工前根據(jù)裂縫的情況計(jì)算密封材料的數(shù)量，用路面開(kāi)槽機(jī)切縫，人工清掃碎渣及雜物后用吹風(fēng)機(jī)清理干凈，保證界面干燥整潔，加熱瀝青材料用灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫，每邊寬出10mm，比原路面高3mm，撒適量砂或石屑后開(kāi)放交通。

3.2 車(chē)轍的修補(bǔ)工藝

對(duì)發(fā)生車(chē)轍的路段進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)病害表現(xiàn)特征和平整度衰退程度確定維修的范圍和深度，封閉施工區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)。1）病害路段銑刨，根據(jù)病害程度控制銑刨深度。僅銑刨面層時(shí)要注意不能留有夾層，拉毛中面層，又不傷害中面層。銑刨兩層時(shí)，縱向接縫臺(tái)階不小于30-40cm，橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)位1m以上，徹底清除瀝青層，局部無(wú)法用機(jī)械銑刨處，用人工清打，不出現(xiàn)夾層。2）清掃灑油，清掃后高壓風(fēng)吹凈，無(wú)松動(dòng)結(jié)料，灑透層油或粘層油，特別是拼接縫的垂直面要布滿(mǎn)瀝青，保證防水要求。3）混合料運(yùn)輸，道路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)點(diǎn)多線(xiàn)長(zhǎng)，每一段同種級(jí)配要在該段內(nèi)用光，不允許半車(chē)長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，運(yùn)料和銑刨料交叉作業(yè)時(shí)，車(chē)廂必須清理干凈。4）瀝青面層攤鋪碾壓，因通車(chē)條件下作業(yè)工作面小，壓實(shí)困難，同時(shí)多層面攤鋪要在一個(gè)時(shí)段內(nèi)完成，一次碾壓的厚度不超過(guò)6cm，接縫出現(xiàn)蜂窩時(shí)要用細(xì)料填補(bǔ)復(fù)壓。

3.3 坑槽的修補(bǔ)工藝

瀝青路面坑槽的分為日常養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)和應(yīng)急處理修補(bǔ)。1）應(yīng)急處理修補(bǔ)是在臺(tái)風(fēng)或暴雨天氣下以及其他緊急情況下，采用袋裝常溫冷補(bǔ)料臨時(shí)處理的修補(bǔ)方法，主要是為了及時(shí)控制坑槽的擴(kuò)展，防止車(chē)輛通行時(shí)發(fā)生交通事故。2）日常養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)，通過(guò)銑刨機(jī)開(kāi)挖路面病害，乳化瀝青處理界面，回填攤鋪熱瀝青混合料，經(jīng)碾壓成型后開(kāi)放交通。開(kāi)鑿病害至穩(wěn)定層面，清理干凈，灑布粘層油，待乳化瀝青破乳后均勻攤鋪熱瀝青混合料，坑槽邊緣填入細(xì)料，虛方量一般為坑槽容積的15%-25%，碾壓過(guò)程中要注意邊緣處是否多料或缺料并及時(shí)處理，最后封縫。

結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土路面各種病害的原因是多種多樣的，在日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中要及時(shí)采取合適的修補(bǔ)工藝進(jìn)行維修，防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，還應(yīng)該逐步探索合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，延長(zhǎng)瀝青混凝土路面的使用壽命。