瀝青路面常見病害及預(yù)防措施

徐小林 凌健

摘? ? 要：本文列出了瀝青路面常見病害形式及對(duì)公路的影響，通過分析病害成因，提出了針對(duì)性的預(yù)防措施。通過對(duì)施工過程原材料、配合比、溫度、壓實(shí)度等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，并針對(duì)路面早期輕微病害采取預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施，能夠有效消除病害或防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：瀝青路面病害;病害成因;預(yù)防措施

1? 引言

瀝青路面具有整體性好、連續(xù)平整無縫隙、行車舒適、噪聲小，便于修復(fù)等特點(diǎn)。瀝青路面在我國具有非常廣泛的應(yīng)用，目前，我國新建高速中幾乎全都是瀝青路面。因此對(duì)瀝青路面常見病害進(jìn)行分析識(shí)別，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施，對(duì)于我國公路事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

2? 瀝青路面常見病害形式及影響

瀝青路面常見病害主要有車轍、裂縫、沉陷、坑槽、麻面、抗滑性能降低等。車轍是瀝青路面在車輛行駛過程中，出現(xiàn)在路表且多數(shù)平行于車道線方向的凸起的一種線狀病害;車轍將影響車輛行駛舒適性，對(duì)行車安全無明顯影響。

路面裂縫主要包括橫向裂縫、縱向裂縫合和網(wǎng)裂，路面裂縫形成后，將嚴(yán)重影響路面防水性能;如不能及時(shí)處理，則雨水大量滲入基層、土基中，進(jìn)而迅速引發(fā)路面沉陷甚至塌陷，對(duì)路面結(jié)構(gòu)和行車安全均具有較大危害。

路面沉陷多是由于雨水滲入導(dǎo)致土基、基層沉降導(dǎo)致，部分路段因土基施工過程中未壓實(shí)后期沉降導(dǎo)致，路面沉陷對(duì)行車安全有較大危害。

路面坑槽指的是在行車作用下，路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼，是瀝青路面易發(fā)多發(fā)的常見病害，影響行車安全性、舒適性和路容路貌。

瀝青麻面是指瀝青路面表層細(xì)集料脫落而形成的粗糙、蜂窩狀孔隙。瀝青麻面將嚴(yán)重破壞路表防滲水能力，雨水浸入路面將可能引起路面沉陷甚至坍塌，危害行車安全。

3? 瀝青路面常見病害成因

通過對(duì)大量路面病害調(diào)查分析，造成路面病害的原因，除了正常使用達(dá)到路面設(shè)計(jì)累計(jì)軸載當(dāng)量，而發(fā)生的正常衰敗外，還有路面設(shè)計(jì)問題、施工不規(guī)范不達(dá)標(biāo)、原材料不合格、水損害、超載、瀝青老化等因素。按照道路不同階段劃分病因，可大致分為兩大類：由施工原因造成的病害，和由管養(yǎng)不及時(shí)導(dǎo)致的病害。

3.1? 施工原因?qū)е虏『?/p>

在施工的全過程，因原材料把關(guān)不嚴(yán)，施工措施不到位等都將導(dǎo)致使用階段出現(xiàn)路面病害。

3.1.1? 原材料問題

原材料是保證路面質(zhì)量的先決條件，施工過程中對(duì)原材料沒有實(shí)施嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度，導(dǎo)致原材料品質(zhì)、性能、規(guī)格達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求都將導(dǎo)致路面出現(xiàn)嚴(yán)重病害。當(dāng)粗集料壓碎值不符合要求，將直接影響到路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;當(dāng)細(xì)集料含泥量超標(biāo)，將影響瀝青膠凝效果，可能導(dǎo)致瀝青剝落，出現(xiàn)路面麻面、坑槽等病害;當(dāng)瀝青性能指標(biāo)不符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，使用了劣質(zhì)瀝青，會(huì)導(dǎo)致瀝青膠凝效果不佳、拌合過程出現(xiàn)花白料、離析，或者瀝青易于老化、瀝青路面易脆硬破損或開裂。工程中，最常采用礦粉作為填料，摻配適當(dāng)比例合格礦粉能夠?qū)r青混合料強(qiáng)度、耐久性、變形能力、路用性能起到非常重要的作用，但是個(gè)別施工單位大量采用回收粉塵替代礦粉，反而對(duì)瀝青路面產(chǎn)生了不利影響。

3.1.2? 施工措施不達(dá)標(biāo)的問題

瀝青路面施工過程中，溫度、壓實(shí)度是最主要的控制指標(biāo)。壓實(shí)度對(duì)瀝青路面強(qiáng)度、抗車轍能力[1]、防滲水能力有直接影響。壓實(shí)度過低將導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、孔隙率偏大，在道路運(yùn)行過程中極易發(fā)生沉陷、坑槽、裂縫、麻面、車轍、水毀等病害。而溫度對(duì)拌合效果、壓實(shí)效果都有重要影響。在瀝青拌合環(huán)節(jié)，如瀝青溫度過高易導(dǎo)致瀝青老化，過低則無法拌合均勻。瀝青混合料運(yùn)至現(xiàn)場攤鋪過程中，因保溫措施不到位或者運(yùn)輸時(shí)間過長溫度偏低，將導(dǎo)致瀝青路面很難壓實(shí)，且碾壓過程中，易出現(xiàn)壓碎粗集料的現(xiàn)象。

3.2? 管養(yǎng)不及時(shí)、不到位導(dǎo)致的病害

瀝青路面在投入使用一段時(shí)間后，往往會(huì)因車光照、氧化作用，水損害，超載等導(dǎo)致路面出現(xiàn)早期的輕微病害。這些輕微病害對(duì)路面結(jié)構(gòu)、行車安全、路用性能幾乎沒有影響。但是，如果未能對(duì)瀝青路面產(chǎn)生的早期病害及時(shí)處理，將會(huì)導(dǎo)致輕微病害迅速向更深、更廣范圍擴(kuò)大，進(jìn)而破壞路面結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)大范圍坑槽、沉陷、網(wǎng)裂等病害。

4? 瀝青路面預(yù)防措施

通過對(duì)瀝青路面病害的成因分析，如能在施工過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)采取有效措施，并能夠?qū)υ缙谳p微病害采取及時(shí)預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施，則能夠有效預(yù)防病害產(chǎn)生，進(jìn)而延長路面實(shí)際使用壽命。

4.1? 施工過程預(yù)防措施

4.1.1? 實(shí)施嚴(yán)格的材料準(zhǔn)入制度

對(duì)所有進(jìn)場原材料實(shí)行嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度，從源頭管控，加強(qiáng)檢測，杜絕不合格材料進(jìn)場。

瀝青材料應(yīng)建立全程跟蹤監(jiān)控制度和“瀝青指紋識(shí)別”備案制。瀝青供貨前，應(yīng)組織施工、監(jiān)理、檢測及業(yè)主單位到廠家見證取樣并封存樣品，并對(duì)瀝青進(jìn)行全套指標(biāo)檢測。瀝青檢驗(yàn)合格后，應(yīng)采取基于紅外光譜分析技術(shù)或基于超高分辨率的傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜技術(shù)[2]對(duì)瀝青進(jìn)行指紋備案。瀝青進(jìn)場后，除了對(duì)常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行檢測外，還應(yīng)按照一定頻率抽查對(duì)瀝青進(jìn)行指紋識(shí)別鑒定，當(dāng)抽查瀝青圖譜與標(biāo)準(zhǔn)樣品相似度低于90%，則應(yīng)認(rèn)定該批瀝青來源存在問題，應(yīng)加大頻率對(duì)瀝青開展全套指標(biāo)檢測或者廢棄。

粗集料應(yīng)采用堅(jiān)硬巖石加工，并在料場取樣對(duì)粗集料進(jìn)行檢測，只有檢測合格才能用于工程項(xiàng)目。粗集料進(jìn)場后應(yīng)對(duì)級(jí)配、壓碎值、針片狀、含泥量及軟石含量等進(jìn)行重點(diǎn)檢測，一旦檢測不合格必須及時(shí)采取措施處理或直接廢棄。粗集料進(jìn)場后，應(yīng)分類分檔存儲(chǔ)避免混料，且應(yīng)采取防雨措施。

細(xì)集料應(yīng)選購買、具有生產(chǎn)許可證的采石場、采砂場生產(chǎn)，并在料場取樣檢測，只有檢測合格才能用于工程項(xiàng)目。細(xì)集料進(jìn)場后應(yīng)重點(diǎn)檢測含泥量、砂當(dāng)量等指標(biāo)。細(xì)集料進(jìn)場后，應(yīng)采取封閉儲(chǔ)存。

礦粉必須采用石灰?guī)r或者巖漿巖中強(qiáng)基性憎水性巖石經(jīng)研磨制成，且研磨前應(yīng)將原石料中泥土等雜質(zhì)清除。進(jìn)場礦粉應(yīng)干燥、潔凈，采取密封保存。進(jìn)場后應(yīng)重點(diǎn)檢測礦粉粒徑、塑性指數(shù)。

4.1.2? 施工壓實(shí)度控制

瀝青路面壓實(shí)度與碾壓工藝、碾壓溫度有重要關(guān)系。因此，必須保證在瀝青混合料溫度較高時(shí)完成碾壓，以提高壓實(shí)度。瀝青混合料出廠溫度宜高于160℃，攤鋪溫度應(yīng)高于130℃，宜高于140℃，瀝青混合料運(yùn)輸過程中應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)谋卮胧?。正式施工前，?yīng)組織100m～200m試驗(yàn)段施工，通過試驗(yàn)段驗(yàn)證混合料級(jí)配、配合比、礦粉摻量、改性劑摻量，并總結(jié)出最佳碾壓工藝。

4.2? 采取預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施

加強(qiáng)對(duì)公路日常養(yǎng)護(hù)管理，對(duì)于瀝青路面出現(xiàn)的早期輕型病害及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)念A(yù)防養(yǎng)護(hù)措施，不僅能夠及時(shí)修復(fù)輕微病害，還能有效阻止病害向更深、更廣范圍發(fā)展，從而起到預(yù)防影響到行車安全及舒適的大型病害產(chǎn)生。常見的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施有上封層、微表處、灌縫、薄層罩面等。

4.2.1? 上封層

上封層是指在路面實(shí)施的一層具有防水、改善平整度或者能夠提高路表防滑耐磨性的薄層結(jié)構(gòu)，常見的上封層有石屑封層、稀漿封層等。石屑封層是指在路面噴灑一層瀝青膠凝材料，然后再撒布一層具有一定粒徑的石屑的磨耗層，可顯著提高路表的抗滑性和防水性能。石屑封層適用于處理低交通量、低道路等級(jí)，存在輕微表面損傷的瀝青路面。稀漿封層是用適當(dāng)級(jí)配的集料、填料（水泥、礦粉、粉煤灰、石粉等）與乳化瀝青、外參劑和水，按照一定比例拌合而成的稀漿混合料，將其均勻地?cái)備佋诼访嫔闲纬傻臑r青封層。目前路面養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用廣泛的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，可用于修復(fù)各等級(jí)瀝青路面早期輕微車轍和細(xì)微裂縫，還能夠一定程度改善路面平整度、抗滑性和防滲水能力。

4.2.2? 微表處

微表處是在稀漿封層技術(shù)上改善發(fā)展而來，目前在國內(nèi)各高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用最為廣泛的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。施工時(shí)，采用慢裂快凝高分子聚合物改性乳化瀝青、水、細(xì)集料、礦粉、添加劑等按照一定比例拌合而成的稀漿狀混合料攤鋪于路表形成的瀝青封層。采用微表處修復(fù)的路表，能夠快速恢復(fù)路表防水、抗滑性能。微表處技術(shù)適用于高速公路瀝青路面車轍深度不大于40mm的壓密型及磨耗型等穩(wěn)定類車轍填補(bǔ)。

4.2.3? 灌縫填隙

針對(duì)路面整體技術(shù)狀況良好僅局部小范圍出現(xiàn)裂縫的路面，可采取灌縫填隙措施及時(shí)處理。根據(jù)裂縫寬度的不同，施工時(shí)，分為直接灌縫和開槽灌縫。對(duì)于縫隙大于10mm，且裂縫邊緣無變形、無脫落的裂縫，可將縫隙清理干凈后，采用直接灌縫;對(duì)于裂縫寬度大于10mm，或者裂縫邊緣有明顯脫落、變形時(shí)，應(yīng)采用開槽機(jī)開槽擴(kuò)縫后，再使用專用灌縫機(jī)將灌縫膠灌入封閉裂縫。灌縫填隙適用于路面整體性能良好、僅出現(xiàn)局部小范圍的路表裂縫修復(fù)。處理后，能夠防止雨水沿著裂縫滲入，進(jìn)而破壞基層、土基或者擴(kuò)大裂縫導(dǎo)致路面破碎。

4.2.4? 薄層罩面

薄層罩面是在路面表面重新攤鋪一層瀝青混凝土的修復(fù)技術(shù)，作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，多用于高等級(jí)瀝青路面。當(dāng)路面損壞狀況指數(shù)、行駛質(zhì)量指數(shù)在中、良等級(jí)，且路面僅有輕度網(wǎng)裂時(shí)，可采用薄層罩面，厚度10mm～30mm。薄層罩面可較好的消除表面破損，恢復(fù)原有路面平整度，增加路表抗滑性、防滲水性能。

4.2.5? 就地?zé)嵩偕?/p>

就地?zé)嵩偕窍韧ㄟ^熱再生機(jī)組對(duì)路表加熱軟化，再采用專業(yè)機(jī)械進(jìn)行翻松并添加再生劑翻拌，然后加入適量新瀝青混合料拌和，最后重新攤鋪碾壓成型的道路維修工藝。就地?zé)嵩偕に嚳捎糜诟咚俟?、一?jí)公路以及二級(jí)公路瀝青路面表面層2～6cm厚度范圍內(nèi)的再生修復(fù)，適用于高等級(jí)瀝青路面早期出現(xiàn)的輕微病害。就地?zé)嵩偕梢淮涡孕迯?fù)路面多種早期病害，如車轍、擁包推移、坑槽、抗滑不足、滲水、平整度差以及表層裂縫等。

5? 結(jié)束語

瀝青路面常見病害主要有車轍、裂縫、沉陷、坑槽、麻面、抗滑性能降低等。造成病害的主要原因有施工過程不規(guī)范、不達(dá)標(biāo)，以及未及時(shí)采取預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施導(dǎo)致。因此，通過加強(qiáng)施工過程原材料、溫度、壓實(shí)度控制，并對(duì)路面早期輕微病害及時(shí)采取預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施，則能夠有效消除路面病害，并防止病害迅速擴(kuò)大進(jìn)而影響路面結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張?jiān)隹?瀝青路面車轍形成原因的分析和試驗(yàn)研究[J].公路，1993.

[2] 夏磊.基于高分辨質(zhì)譜法的瀝青指紋識(shí)別技術(shù)研究及其工程應(yīng)用[J].公路交通科技，2016.