高速公路瀝青路面常見病害原因及處治技術(shù)

黃海峰

（四川成綿蒼巴高速公路有限責(zé)任公司成都分公司，四川成都 610000）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路建設(shè)規(guī)劃逐步推進(jìn)，我國公路總量已躍居世界前列，新建高速公路質(zhì)量逐年提高，行車舒適性、安全性更佳的瀝青公路總量逐年增加，為交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。但高速公路項(xiàng)目運(yùn)營階段，路面總會滋生各類病害問題，該問題的出現(xiàn)勢必會影響司乘行駛舒適性，甚至?xí){行車安全，嚴(yán)重降低高速公路服務(wù)質(zhì)量水平。

為有效解決高速公路瀝青路面病害問題，相關(guān)部門要科學(xué)分析病害種類，從源頭找出病害成因，對癥下藥，使高速公路路面病害頑疾得到根治。

1 高速公路瀝青路面病害防治必要性

眾所周知，在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步下，我國當(dāng)前的高速公路通車總里程數(shù)已經(jīng)位居世界前列，真正進(jìn)入一個全速發(fā)展的黃金時期?？v觀我國高速公路建設(shè)與發(fā)展的現(xiàn)狀，最具困擾性的一個問題便是高速公路的路面質(zhì)量。瀝青路面由于自身的性質(zhì)優(yōu)勢被世界各國廣泛采用，該路面是一種無接縫連續(xù)路面，整體強(qiáng)度高、行車平穩(wěn)性好、低噪聲、振動小，維修起來非常方便。但是，瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象越來越突出，尤其是初期破壞現(xiàn)象，其所產(chǎn)生的損失非常嚴(yán)重。因此，為了確保人們的出行安全，也為更好地支持國民經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展，必須做好瀝青路面早期病害的防治以及養(yǎng)護(hù)工作，全面提高瀝青路面的整體質(zhì)量。

2 高速公路瀝青路面病害類型及原因分析

2.1 裂縫類病害

首先，在裂縫類路面病害中，路面龜裂主要是因?yàn)槁访嬲w強(qiáng)度低下所致，路面基層軟化且穩(wěn)定性嚴(yán)重不足，這是導(dǎo)致路面脆化的主要原因。

其次，縱裂的原因有很多：①路基壓實(shí)度不均勻以及路面沉降不均勻造成；②瀝青面層分幅攤鋪過程中，雙幅接茬處理不到位，行車荷載量過大，繼而出現(xiàn)縱縫；③車轍邊緣荷載不均勻所致；④公路養(yǎng)護(hù)過程中基層處理以振碾為主，和之前基層剛性不協(xié)調(diào)；⑤新舊路面施工中的粘結(jié)效果差。

再者，橫裂病害原因，荷載性裂縫主要是因?yàn)檐囕v嚴(yán)重超載，最后造成瀝青面層、半剛性基層內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力，此時拉應(yīng)力超過疲勞強(qiáng)度，由此產(chǎn)生裂縫，而路面瀝青面層溫度收縮性裂縫以及基層反射性裂縫，二者歸屬于非荷載性裂縫范疇。

最后，瀝青混合料中，維系瀝青混合料勁度的關(guān)鍵在于瀝青自身勁度，混合料低溫勁度決定路面是否開裂，若是瀝青出現(xiàn)老化的情況，勁度越大的話，那么裂縫就會出現(xiàn)得越早。

2.2 變形類病害

（1）車轍。車轍分為了結(jié)構(gòu)性車轍和流動性車轍以及磨損性車轍、壓實(shí)不足型車轍四大類。之所以會產(chǎn)生車轍，主要是內(nèi)外因素交織綜合影響所致，內(nèi)因涵蓋了瀝青混合料以及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，外因則涵蓋了施工要素和交通要素以及氣候條件要素等。關(guān)于瀝青混合料，防止車轍情況出現(xiàn)的辦法就是加強(qiáng)公路路面瀝青混合料的抗車轍能力，車轍的產(chǎn)生和瀝青黏度有著密不可分的關(guān)系，提升瀝青高溫黏度才能有效的規(guī)避車轍；車轍也受瀝青混合料厚度影響，厚度和車轍呈正比關(guān)系，面層越厚的話，車轍就會變得越嚴(yán)重；交通條件方面，重型載物汽車在主干道通行，速度緩慢且會因?yàn)閱屋S荷載過大而造成路面車轍；氣候條件方面，因?yàn)楦咚俟窞r青路面吸收熱量的能力很是強(qiáng)勁，當(dāng)氣候相對較高時，路面交通行車荷載反復(fù)，車轍最易出現(xiàn)；施工因素所致車轍出現(xiàn)不容忽視，因?yàn)槭┕ぶ袎簩?shí)度降低，孔隙率不達(dá)標(biāo)，這些都會產(chǎn)生車轍。

（2）沉陷。高速公路路面出現(xiàn)沉陷病害的原因?yàn)椋孩俟仿坊痪鶆虍a(chǎn)生沉降，繼而出現(xiàn)局部沉陷；②路面土基和基層結(jié)構(gòu)被破壞，繼而出現(xiàn)路面沉陷問題。再者，擁包。因?yàn)槭┕み^程操作有誤，瀝青出現(xiàn)撒漏，這是導(dǎo)致路面擁包的主要成因；還有就是由于面層瀝青用量過多以及細(xì)料過于集中；另外一個就是由于基層問題而造成路面擁包。

（3）波浪和搓板。該類路面病害主要是因?yàn)槊鎸訂栴}導(dǎo)致，面層和基層之間的銜接不是很穩(wěn)定，這樣就會造成波浪和搓板出現(xiàn)，加之基層局部強(qiáng)度低下且穩(wěn)定性效果差，這些都是產(chǎn)生路面波浪和路面搓板的主要原因。

2.3 松散類病害

（1）坑槽?？硬勐访娌『χ饕譃閴簩?shí)不足性坑槽和厚度不足類坑槽，前者是因?yàn)槭┕み^程中的混合料溫度過高，讓瀝青變得老化，瀝青粘結(jié)效果差且變得十分脆弱，在行車荷載下便會出現(xiàn)坑槽，還有就是因?yàn)榛旌狭蠝囟冗^低，在攤鋪的時候不能進(jìn)行均勻操作，壓實(shí)效果差，繼而造成坑槽的出現(xiàn)；后者是因?yàn)槁访嫔蠈泳植亢駥?shí)度不達(dá)標(biāo)，在道路行車作用下極易出現(xiàn)坑槽。

（2）麻面和松散。①嵌縫料散失，繼而出現(xiàn)輕微路面麻面的情況；②瀝青用量不足，亦或是低溫條件下就進(jìn)行施工，從而導(dǎo)致瀝青面層松散不堪；③油溫太高，瀝青老化后便會失去粘結(jié)性效果，所以就會產(chǎn)生松散的情況；④瀝青和酸性石料，這兩者間若是不能良好粘附，必將會導(dǎo)致松散；⑤基層或者是土基軟化所致。

（3）脫皮。因?yàn)闉r青面層和上封層之前不能實(shí)現(xiàn)良好粘結(jié)，初期養(yǎng)護(hù)工作不到位也會造成脫皮；另外就是面層和基層由于粘結(jié)效果差，也會出現(xiàn)路面脫皮現(xiàn)象。

3 高速公路瀝青路面常規(guī)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1 冷補(bǔ)法

冷補(bǔ)法常用于修補(bǔ)松散類、裂縫類病害，其一般流程為確定坑槽深度與面積，并利用氣動或液動風(fēng)鎬修整坑槽，規(guī)整坑槽邊緣，使其縱邊與公路走向平行，橫邊與公路走向垂直，坑槽內(nèi)壁保持垂直。

在規(guī)整時：①注意較之于原坑槽，規(guī)整后的新坑槽面積要略有擴(kuò)大，開鑿深度以路基穩(wěn)定處最為適宜，并保證塌陷等病害部分全部被清除，以及坑槽邊緣無松動、無毛邊；②保證槽底、槽壁無粉塵等垃圾。

在坑槽修補(bǔ)完畢后，用噴燈烘干烤熱墻壁與槽底，并在坑槽表面均勻涂上粘結(jié)油，然后將預(yù)制熱料迅速填入坑槽。

在填入時要合理控制填入厚度，以新填部分稍高于原路面為宜。在填料硬化前，以先周邊后中間的順序?qū)⑻盍暇鶆蛘駬v壓實(shí)。

3.2 熱補(bǔ)法

熱補(bǔ)法常用于修補(bǔ)裂縫類、松散類病害，其原理為，以熱輻射板加熱原路面，使舊瀝青熱熔再生并與新加瀝青乳化融合完成修補(bǔ)。

熱補(bǔ)法使用流程如下：以盡可能保障修補(bǔ)區(qū)域?yàn)檎叫位蚓匦?、保障區(qū)域邊緣均與路面邊線垂直或平行為原則確定修補(bǔ)區(qū)域以及加熱范圍。在加熱時，加熱板與路面距離為15～20cm，烘烤時間以3—5min 最佳；待被修補(bǔ)路面軟化后，迅速用熱鐵耙以從四周到中間的方式耙松軟化部分，并迅速噴灑乳化瀝青，使舊瀝青熱熔再生并與新加瀝青乳化融合完成修補(bǔ)，壓實(shí)過程同冷補(bǔ)法。

3.3 局部填充法

局部填充法常用于修補(bǔ)裂縫類病害，其原理為在確保裂縫內(nèi)無雜物后，采用乳化瀝青、熱油等物料直接灌入裂縫完成修補(bǔ)，裂縫較大時可先填入適量瀝青混合料。填充后要按照冷補(bǔ)法原則進(jìn)行振搗壓實(shí)并用烙鐵封口，撒砂掃勻。采用局部填充法能起到有效減少路面裂縫病害出現(xiàn)、提高路面平整度、減少路基損傷、最大限度減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、延長高速公路使用壽命等重要作用。

3.4 罩面法

罩面法常用于修補(bǔ)裂縫類、變形類病害問題，其原理為將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)車轍的路面進(jìn)行銑刨，重新填換破損路基，并新覆蓋一層瀝青層，在修補(bǔ)時要對防水層與粘結(jié)層進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，最大限度避免病害再次發(fā)生。罩面法不僅能夠有效解決高速公路前期裂縫與車轍等病害問題，也能明顯加強(qiáng)現(xiàn)有路面抗滑能力與平整度，進(jìn)而延長養(yǎng)護(hù)周期。

3.5 撒鋪法

撒鋪法原理為使用聚合物改性瀝青以及具有防水功能且連續(xù)級配的骨料，以均勻撒鋪的方式攤鋪于面層，使之形成具有排水、抗滑及透水功能的表層，以此增強(qiáng)路面防水及抗滑功能，實(shí)現(xiàn)對路面的有效養(yǎng)護(hù)。

3.6 路面再生法

路面再生法常用于運(yùn)行時間較長且病害種類較為豐富、復(fù)雜的高速公路，其原理為結(jié)合實(shí)際情況采用廠拌再生法或就地再生法對高速公路病害進(jìn)行修復(fù)。

廠拌再生法指將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖后運(yùn)回拌合廠，再集中破碎，和再生劑、新瀝青材料、新骨料等在拌合機(jī)中按一定比例重新拌和成新的混合料，鋪筑成再生瀝青路面。

就地再生法指在路面施工現(xiàn)場利用移動式現(xiàn)場熱再生設(shè)備，將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖后和再生劑、新瀝青材料、新骨料等按一定比例重新拌和成新的混合料，鋪筑成再生瀝青路面。

目前，廠拌再生法以其設(shè)備投資小、混合料質(zhì)量能得到保障等優(yōu)勢在高速公路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用較廣，但廠拌再生法也存在運(yùn)輸費(fèi)高、施工周期長等弊端。

4 結(jié)束語

總而言之，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展新時期，為使高速公路能更好地服務(wù)群眾客貨運(yùn)輸，加強(qiáng)高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)工作、最大限度減少病害現(xiàn)象已成為高速公路養(yǎng)護(hù)中的重要任務(wù)。高速公路在運(yùn)營過程中會受不同因素的影響，導(dǎo)致瀝青路面形成不同程度的破壞。因此，需要針對性地采取相應(yīng)解決措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而防止瀝青路面病害的持續(xù)惡化，并提升路面的防水性、抗滑性和平整性，以延長路面的使用壽命。