高速公路瀝青路面常見病害及防治措施

劉晉宏

(山西交通控股集團呂梁南高速公路分公司，山西 汾陽 032200)

1 高速公路瀝青路面典型性病害及成因

1.1 裂 縫

高速公路的常見病害中，裂縫最為普遍(見圖1)，諸如橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫等。垂直于行車方向的為橫向裂縫，主要原因在于外界溫度的變化，瀝青材料自身的半剛性特點，加之路面反復(fù)荷載作用，最終產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。若橫向裂縫的寬度超過了3 mm，在荷載繼續(xù)作用下，裂縫會沿著主縫進(jìn)一步擴展，最終形成貫穿型的橫向裂縫?？v向裂縫產(chǎn)生的誘因極多，荷載因素當(dāng)屬其一，在反復(fù)的荷載作用下，縱向開裂便會形成，而施工時平整度不達(dá)標(biāo)，當(dāng)雨季到來時，在大量積水的影響下，最終引發(fā)瀝青開裂，若縱向裂縫低于3 mm，則裂縫不是很嚴(yán)重，若裂縫超過3 mm，則需要修補處置。在橫縱向裂縫都產(chǎn)生的情況下，若十分嚴(yán)重時，出現(xiàn)交錯發(fā)展，則會引起網(wǎng)狀裂縫現(xiàn)象，也可以稱之為龜裂。

1.2 坑 槽

如果高速公路中出現(xiàn)了網(wǎng)狀裂縫后不加以處置，隨著裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，骨料則會分離出來，在外界車輛的反復(fù)荷載沖擊下，坑槽必然會進(jìn)一步擴大(見圖2)，嚴(yán)重危及到公路的安全運營。假如積水情況較為嚴(yán)重，則水分會從瀝青路面上滲透到基層中，進(jìn)而導(dǎo)致基層穩(wěn)定性下降，最終引發(fā)坑槽。此外，若施工的時候，因骨料和瀝青的碾壓力度不達(dá)標(biāo)，骨料和瀝青的粘結(jié)不夠強，在積水作用下，骨料剝落隨之產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致水損性坑槽的出現(xiàn)。

圖1 裂縫

1.3 車 轍

一般來說，在車輛的荷載作用下，瀝青路面會出現(xiàn)一定的局部變形，不過這種輕微的變形往往會自行恢復(fù)，只有在車輛荷載的嚴(yán)重沖擊以及反復(fù)作用，將該變形區(qū)域不停地進(jìn)行破壞，形成塑性累計，最終出現(xiàn)車轍病害(見圖3)。依據(jù)具體的變形原因，可以將車轍劃分為結(jié)構(gòu)性車轍、失穩(wěn)性車轍和磨耗性車轍三種類型。結(jié)構(gòu)性車轍是指路基在外力作用下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞，恢復(fù)難度較大，車轍的寬度也較大，表現(xiàn)為淺凹形；失穩(wěn)性車轍主要源自于溫度變化，特別是夏季高溫環(huán)境下，瀝青的黏度將會下降，流淌性增加，一旦此時遭受車輛的荷載作用，就十分容易出現(xiàn)車轍病害；若在施工過程中，未能嚴(yán)格進(jìn)行瀝青混合料的壓實處理，在車輛行駛過程中，輪胎和路面之間產(chǎn)生的摩擦力導(dǎo)致的車轍就是磨損性車轍。

1.4 松 散

如果瀝青和骨料的粘結(jié)強度不高，特別是骨料中的針片狀和含泥量較多的時候，瀝青和骨料拌和過程中，隔離層將會十分容易出現(xiàn)，致使骨料出現(xiàn)剝離。同時，若公路工程服役時間太長，隨著瀝青的不斷老化和積水等因素，也會導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散病害。

1.5 沉 陷

受到自然災(zāi)害，諸如地震、持續(xù)性降雨、凍害等的影響，高速公路路基會出現(xiàn)收縮或者膨脹現(xiàn)象，最終引發(fā)路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉陷病害。

1.6 鼓包和波浪變形

一般來說，在設(shè)計瀝青混凝土配比時，實驗室的情況和施工現(xiàn)場或多或少還存在一定的差別，這就可能導(dǎo)致最終的碾壓質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)，特別是路面的抗剪性能不能夠達(dá)標(biāo)，這樣一來，在車輛荷載作用下，路面就可能出現(xiàn)波浪變形病害。此外由于瀝青混合料的穩(wěn)定性較差，在面層比較薄的地方，可能出現(xiàn)瀝青路面鼓包現(xiàn)象。

2 關(guān)于瀝青路面病害的處理對策

2.1 實現(xiàn)材料的科學(xué)配比

瀝青路面的最終質(zhì)量水平直接受到瀝青混合料質(zhì)量的影響，同時很多病害問題的產(chǎn)生也直接和瀝青材料自身的質(zhì)量有關(guān)。因此，應(yīng)科學(xué)進(jìn)行瀝青材料的選購，確保瀝青材料自身的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，同時科學(xué)計算瀝青混合料的實際配比，進(jìn)行試拌，確?；旌狭系呐浔葹樽罴褷顟B(tài)，全面提升瀝青路面的施工質(zhì)量，有效應(yīng)對各種病害的侵?jǐn)_。

2.2 提高攤鋪水平

攤鋪若操作不達(dá)標(biāo)，則十分容易導(dǎo)致松散、車轍等各種病害。因此，務(wù)必要對攤鋪作業(yè)給予高度關(guān)注，盡可能采取一次性攤鋪措施。若攤鋪的幅度較大，可以采取分段攤鋪措施，并做好縱向接縫的搭接工作，控制縱向接縫在25～50 mm。

2.3 提升碾壓工藝

碾壓水平也至關(guān)重要，需要首先開展碾壓試驗，待試驗通過后，才能將其用到具體的碾壓工作中，全面提升碾壓工藝的質(zhì)量。

2.4 及時處置出現(xiàn)的病害

2.4.1 關(guān)于裂縫病害的處理

雖然裂縫在初期產(chǎn)生時，不會對瀝青路面產(chǎn)生較大的危害，然而若不加以控制，任由其發(fā)展，則可能帶來結(jié)構(gòu)性病害，進(jìn)而產(chǎn)生較大的危害。針對裂縫病害的處置，主要是根據(jù)裂縫的性質(zhì)來進(jìn)行處置。假如瀝青路面裂縫病害低于3 mm，只需要將專門的修補膠涂抹在瀝青路面裂縫位置即可，防止裂縫病害進(jìn)一步擴大。假設(shè)裂縫處于3～5 mm，則需要首先清理干凈裂縫位置的雜物，并將改性瀝青或者熱瀝青灌入裂縫之中，以實現(xiàn)裂縫修補的目的。

2.4.2 關(guān)于車轍病害的處理

因車轍類型多樣，處置方式也不相同。例如車轍深度低于1 cm，而基層和瀝青路面連接還可以，則可以將車轍位置進(jìn)行加熱，以此來軟化瀝青路面，并添加適當(dāng)?shù)幕旌狭显谲囖H位置，并進(jìn)行壓實處理即可。如果車轍深度超過1 cm，則需要用銑刨機首先剔除瀝青面層，然后再將一定的粘層油涂抹在上面，最后對其進(jìn)行攤鋪處置，使路面的壓實度得以恢復(fù)。

2.4.3 關(guān)于坑槽病害的處理

坑槽病害在處置的時候需要分情況區(qū)別對待，一是面層的坑槽處理。要確保四周線和中心線處于平行和垂直的狀態(tài)中，且坑槽的開挖面積必須要比實際瀝青路面的坑槽面積要小。二是基層坑槽的處置。首先需要清楚的標(biāo)記出坑槽的具體位置，然后選用鋸縫機來將坑槽四周的有害土體進(jìn)行挖除，清理干凈后，對其進(jìn)行重新的攤鋪處置，并做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作。

2.5 瀝青路面的早期預(yù)養(yǎng)護(hù)

瀝青材料因自身材料特性，加之各種外界環(huán)境的影響，十分容易出現(xiàn)一些病害現(xiàn)象，對于出現(xiàn)的瀝青路面病害，不能放之任之，而是應(yīng)該及時進(jìn)行維護(hù)處理，避免病害問題進(jìn)一步擴大化，將損失遏制在最小。同時針對瀝青路面的這種特性，更應(yīng)該做好早期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，防患于未然，盡可能降低病害產(chǎn)生的概率，不失為一種有效的應(yīng)對瀝青路面病害的舉措，常見的預(yù)養(yǎng)護(hù)措施包括霧封層、微表處、薄罩面層、裂縫封堵等。①霧封層。該技術(shù)主要材料為乳化瀝青、改性乳化瀝青等材料，首先在需要養(yǎng)護(hù)的路面上將該氧化劑材料進(jìn)行均勻的噴灑，以此來對路面的各個孔隙進(jìn)行有效的填補，將路面上松散的集料進(jìn)行及時的粘結(jié)，并能夠有效修復(fù)逐漸老化的瀝青路面。②微表處。該種技術(shù)主要是將改性乳化瀝青、集料、填料和水等按照一定的比例進(jìn)行混合，然后攤鋪在瀝青路面上，待其冷卻之后，會形成一種封層，以此來起到養(yǎng)護(hù)路面的作用，該處理方法成本低廉，節(jié)能環(huán)保，施工效率高，應(yīng)對環(huán)境能力強。③薄層罩面。將瀝青混合料加鋪在原有的瀝青路面上，以此來修復(fù)原有的路面病害，將路面的平整性和耐磨性能進(jìn)一步提升。依據(jù)所拌和的瀝青材料的特性，可以將其劃分為熱薄層罩面、冷薄層罩面和溫薄層罩面三種。熱薄層施工技術(shù)較為成熟，然不夠環(huán)保，也不利于操作人員的身心健康；冷薄層罩面環(huán)保節(jié)能，然效果不佳；溫薄層罩面介于上述兩種罩層之間，能源消耗相對較少，性能優(yōu)于冷薄層罩面。

可以說，預(yù)養(yǎng)護(hù)措施能夠在瀝青路面病害出現(xiàn)的端倪之時就及早地進(jìn)行遏制，起到極佳的預(yù)警和防治的作用。預(yù)養(yǎng)護(hù)的措施種類繁多，在具體應(yīng)用時，需要結(jié)合高速公路的實際狀況，最為常見的病害類型、交通量、病害等級、費用等因素，挑選最為經(jīng)濟環(huán)保節(jié)能的高效措施。

2.6 積極利用新技術(shù)對路面進(jìn)行監(jiān)測

隨著信息化時代的全面到來，信息化開始滲透到各行各業(yè)之中，特別是人工智能、大數(shù)據(jù)、自動化等現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，更是為高速公路瀝青病害的監(jiān)控和預(yù)測起到了積極的作用。例如積極運用智能檢測技術(shù)，諸如高速攝像機、激光傳感器等，及時采集和整理瀝青路面的平整度、車轍等各方因素，將數(shù)據(jù)實時反饋給數(shù)據(jù)處理中心，做到動態(tài)化的監(jiān)測瀝青路面的病害，起到早預(yù)警早處置的作用。同時還可以借助一些現(xiàn)代化的病害檢測技術(shù)和設(shè)備，對瀝青路面病害進(jìn)行深度檢測，將檢測精度精確到1 mm之內(nèi)，從而能夠?qū)Φ缆分械母鞣N病害進(jìn)行早期識別、診斷，最終采取積極的措施予以防治，將病害問題控制在最小范圍內(nèi)。

3 結(jié) 語

綜上所述，瀝青路面在高速公路建設(shè)中長期占據(jù)主要位置，然而自身材料特性也使得病害問題屢屢出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到了瀝青路面的外在美觀性以及行車舒適度、安全度。因此針對瀝青路面病害，務(wù)必要對病害的類型和因素有一個清晰的認(rèn)知，深入剖析病害的誘因，以便于采取積極的處置措施。同時對于路面病害，還應(yīng)該做到積極的預(yù)養(yǎng)護(hù)，將病害遏制在搖籃中，降低病害的發(fā)生概率，從而全面提升瀝青路面的服役年限，全面推動道路交通運輸事業(yè)的健康有序發(fā)展。

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