普通公路瀝青混凝土路面病害及養(yǎng)護(hù)分析

1 前言

普通公路瀝青路面在使用過程中容易出現(xiàn)裂縫等各種病害，而病害的出現(xiàn)會造成道路使用功能下降、產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患、引發(fā)交通事故，為此需要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。由于大面積的維修耗損的人力、物力較大，因此我們需要使用合適的養(yǎng)護(hù)處理方式，以此有效降低養(yǎng)護(hù)成本，提高路面使用質(zhì)量及壽命。

2 瀝青混凝土路面常見的病害

2.1 裂縫

2.1.1 縱向裂縫

瀝青混凝土路面縱向裂縫產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)：

2.1.1.1 原狀路基承載力不足。公路建設(shè)區(qū)間內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，施工過程中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理不良路基、地質(zhì)情況，彎沉等檢測不到位，路基承載力不足，發(fā)生不均沉降，從而導(dǎo)致縱向裂縫產(chǎn)生[1]。

2.1.1.2 路基施工問題。在道路拓寬、路基加高等施工過程中采用不合格的填料或是在施工過程中路基壓實(shí)不到位、拓寬道路加寬部分的路基固結(jié)沉降時(shí)間不足等因素都會導(dǎo)致路面縱向開裂。

2.1.1.3 水的危害。部分地區(qū)降水總量大且連續(xù)時(shí)間長，路基或路面排水系統(tǒng)不完善，導(dǎo)致路基長期處于泡水狀態(tài)，極大影響了路基的整體性能。

2.1.2 橫縫

瀝青混凝土路面橫向裂縫產(chǎn)生有以下幾個(gè)原因：

2.1.2.1 溫度的影響。當(dāng)溫度突然下降時(shí)，瀝青路面材料會收縮變形，當(dāng)收縮應(yīng)力超過瀝青混凝土本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，瀝青面層將會被拉裂，進(jìn)而產(chǎn)生橫向裂縫。

2.1.2.2 基層的反射裂縫。目前我國瀝青道路多采用半剛性基層，在車輛反復(fù)荷載作用下，基層底部拉應(yīng)力超過本身強(qiáng)度，先在瀝青面層底部形成開裂，再由地面裂縫垂直向上拓展，反射至瀝青混凝土表面形成開裂。

2.1.3 龜裂、網(wǎng)狀裂縫及坑槽

龜裂與網(wǎng)狀裂縫是瀝青等路面裂縫最常見的形式。主要原因是道路交通負(fù)荷過大，路面瀝青水泥路面在反復(fù)碾壓過程中被車輛逐漸壓壞；當(dāng)活荷載超過瀝青路面所能承受的極限時(shí)，瀝青路面會發(fā)生彎曲變形，從而出現(xiàn)裂縫。瀝青路面開裂初時(shí)裂縫很小，對瀝青路面的影響不大；但由于降雨等因素的影響，水會聚集成在裂縫處，又在車輛通行荷載的作用下進(jìn)一步破壞瀝青混凝土的整體性能，使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成更為嚴(yán)重的病害?？硬鄄『褪巧鲜霾『M(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果[2]。

2.2 泛油

瀝青路面泛油病害是除去路面施工問題和本身級配及瀝青用量不當(dāng)外，在公路運(yùn)營過程中，主要是在車輛荷載作用下水和溫度相互作用引起的。

2.2.1 溫度及荷載的原因。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，瀝青混合料中的瀝青基質(zhì)在車輛荷載的作用下會逐漸向路面移動；當(dāng)溫度下降時(shí)，它沒有完全恢復(fù)，就會導(dǎo)致瀝青路面表面的瀝青堆積。

2.2.2 水和荷載作用的原因。在路面積水無法及時(shí)排除的情況下，受到車輛荷載反復(fù)作用及動壓水的沖壓，瀝青集料表面的瀝青剝落，形成自由瀝青，并在水的作用下上移，從而導(dǎo)致瀝青混凝土表面泛油[3]。

2.3 車轍及推移

重載交通的瀝青混凝土路面，特別在紅綠燈路口，經(jīng)常會出現(xiàn)路面車轍病害，車轍病害主要類型及形成原因有以下幾個(gè)方面：

2.3.1 結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的車轍。由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度，從而造成瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層永久變形。這種車轍寬度較大，兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象，橫斷面成凹字形。

2.3.2 瀝青混合料失穩(wěn)產(chǎn)生的車轍。在高溫條件下，由于車輪反復(fù)碾壓作用，荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定度極限，流動變形不斷積累形成車轍。這種車轍在車輪作用部位下凹，在車輪作用甚少的車道兩側(cè)向上隆起，且彎道處還明顯向外推擠，車道線或停車線可能因此成為變形的曲線。

2.3.3 磨損性車轍。由于車輛不斷磨損路面，特別是大量重型超載車輛以渠道化的形式在主車道上磨損路面，從而形成車轍。

2.3.4 壓實(shí)不足引起的車轍。由于施工控制不嚴(yán)引起瀝青面層本身壓實(shí)度不足，且在通車后交通車輛的反復(fù)碾壓作用下，空隙率不斷減小，達(dá)到極限殘余空隙率后趨于穩(wěn)定，不僅產(chǎn)生壓實(shí)變形，而且還會使平整度迅速下降，形成明顯的車轍。

3 瀝青混凝土路面病害的養(yǎng)護(hù)措施

3.1 防治原則

公路養(yǎng)護(hù)過程中病害的防治需按照預(yù)防為主、防治結(jié)合的方式進(jìn)行。由于普通公路開放式的交通環(huán)境，在病害處治過程中應(yīng)盡量降低對交通通行的影響。因此，在處治病害的方式上要盡可能選擇施工工藝簡單、操作方便、修復(fù)質(zhì)量可靠、交通通行影響較小的措施；同時(shí)針對不同病害產(chǎn)生的原因，綜合考慮各方因素，合理選擇具有針對性的措施進(jìn)行處治，從而起到有效防治的目的[4]。

3.2 裂縫病害的養(yǎng)護(hù)措施

3.2.1 縱向和橫向裂縫的養(yǎng)護(hù)措施

裂縫出現(xiàn)后，養(yǎng)護(hù)管理部門可以對路面的裂縫病害情況進(jìn)行初步判斷，并對不同程度、不同性質(zhì)的路面裂縫采取具體的、不同的措施進(jìn)行修復(fù)。

3.2.1.1 對于病害程度不大、裂縫寬度較小的裂縫可采用灌縫法進(jìn)行修復(fù)，主要方法為直接灌注乳化瀝青對裂縫進(jìn)行封閉。由于乳化瀝青粘結(jié)性較差，氣溫低時(shí)變脆，氣溫高時(shí)易發(fā)生流動，單獨(dú)處治效果不理想，修補(bǔ)后短時(shí)間內(nèi)損壞率較高，所以在修復(fù)過程中一般配合瀝青材質(zhì)的裂縫封閉膠條使用。灌縫后在瀝青表面貼上瀝青膠條，使用簡易壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)，通車后瀝青膠條在汽車輪胎作用下會進(jìn)一步與瀝青面層粘結(jié)，效果比單獨(dú)灌縫好，后期修復(fù)損失率低[5]。

3.2.1.2 對于裂縫寬度較大、較深的病害可采用開槽修復(fù)的方式進(jìn)行處理，首先對裂縫進(jìn)行開槽處治，開槽深度要施工至裂縫底面，在對裂縫進(jìn)行清理和干燥后加入填縫介質(zhì)，最終在表層封閉后開放交通。

3.2.2 網(wǎng)狀裂縫及坑槽的養(yǎng)護(hù)措施

瀝青路面網(wǎng)裂及坑槽病害主要采用銑刨方式進(jìn)行處理，首先確定修復(fù)邊界，使用切割設(shè)備對處置范圍進(jìn)行切割處理，防止在修復(fù)過程中對相鄰?fù)旰玫臑r青路面造成破壞；其次，使用風(fēng)鎬或挖掘機(jī)對存在病害的部位進(jìn)行破除，并根據(jù)路面損壞程度開挖至不同結(jié)構(gòu)層，若路基部分出現(xiàn)損害，應(yīng)先對路基進(jìn)行處理；最后，在清理界面后按照瀝青路面施工順序?qū)ν诔糠种匦聰備佁幚恚鎸訅簩?shí)后在邊界處貼裂縫封閉貼，從而進(jìn)一步提高防水性能。

3.3 泛油的養(yǎng)護(hù)措施

瀝青路面泛油會大大降低路面摩擦系數(shù)，導(dǎo)致車輛行駛過程中可能產(chǎn)生滑移及制動距離變長等不利因素，給行車安全造成影響。針對泛油病害產(chǎn)生的原因，防治措施主要是從瀝青混凝土設(shè)計(jì)及施工方面進(jìn)行控制。

3.3.1 優(yōu)化瀝青混凝土設(shè)計(jì)。在保障結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，保證一定的孔隙率，減少因孔隙率過小而產(chǎn)生的泛油現(xiàn)象。

3.3.2 嚴(yán)格控制瀝青路面施工工藝，確保瀝青路面有足夠的壓實(shí)強(qiáng)度和密度。

3.3.3 合理布設(shè)路面排水系統(tǒng)，防止因路面積水而導(dǎo)致在車輛荷載及動壓水沖刷的反復(fù)作用下產(chǎn)生泛油病害。

3.4 車轍及推移的養(yǎng)護(hù)措施

路面車轍、推移病害的常見防治措施有路面銑刨重鋪、路面微表處、添加抗車轍劑等，并根據(jù)病害程度不同采用特定的處治方式。

3.4.1 在路面施工階段，為提高道路抗車轍性能，整體或局部路段（紅綠燈口、急彎陡坡等）可在瀝青混凝土中添加抗車轍劑，配合改性瀝青使用，以一定比例進(jìn)行摻配，并通過集料表面的增粘、加筋、填充、增強(qiáng)彈性恢復(fù)等多種作用，提高瀝青混合料的穩(wěn)定性，從而達(dá)到一定程度上的抗車轍效果[6]。

3.4.2 對于處在早期階段的瀝青車轍病害（車轍深度小于20mm），采用微表處的方式進(jìn)行處理，主要是在車轍凹陷位置加鋪一層超薄磨耗層進(jìn)行填補(bǔ)，以達(dá)到消除車轍的目的。

3.4.3 對于車轍較為嚴(yán)重的路段（車轍深度大于20mm），宜采用銑刨重鋪的方式進(jìn)行處置。在路面重鋪過程中，銑刨深度要根據(jù)路面變形情況，將已變形的結(jié)構(gòu)層徹底銑刨到位，再根據(jù)面層結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行恢復(fù)，同時(shí)也可以在新鋪筑的瀝青混合料中添加抗車轍劑，加強(qiáng)重鋪路面的抗車轍性能。

5 結(jié)語

瀝青路面病害的預(yù)防及處治直接關(guān)系到路面的使用質(zhì)量及壽命，路面病害的產(chǎn)生是由多種因素共同作用的結(jié)果。由此，在病害處治前應(yīng)對病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，針對性地采取措施進(jìn)行處理，從而有效提升公路的整體質(zhì)量，確保車輛行車安全。