公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修方案分析

潘暉、周斌

（1.江西省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司南昌東管理中心鄱陽(yáng)養(yǎng)護(hù)所弋陽(yáng)養(yǎng)護(hù)站，江西南昌330000；2.江西省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司景德鎮(zhèn)管理中心婺源養(yǎng)護(hù)所三龍養(yǎng)護(hù)站，江西南昌330000）

1 研究背景

高速公路是社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，能夠給民眾提供完善的交通服務(wù)，對(duì)國(guó)家與社會(huì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

隨著時(shí)代的發(fā)展，公路建設(shè)項(xiàng)目增多，我國(guó)很多地區(qū)已經(jīng)建設(shè)起了完善的公路網(wǎng)絡(luò)體系，交通更加方便，這對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。近年來(lái)我國(guó)公路通車?yán)锍桃妶D1。

圖1 公路通車?yán)锍?/p>

在公路工程建設(shè)中，瀝青路面是主要結(jié)構(gòu)形式，占比超過(guò)95%，其可以提高行駛的舒適性與安全性，且使用壽命比較長(zhǎng)，但是隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間增加，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞和病害。在我國(guó)的公路工程管理中，養(yǎng)護(hù)管理是非常重要的工作，可以提高路面的運(yùn)行效果，滿足運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)能夠延長(zhǎng)公路的使用壽命、產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有積極意義。在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中，落實(shí)全壽命周期的養(yǎng)護(hù)管理，能夠避免為環(huán)境、交通狀況產(chǎn)生不利影響，可改善交通狀況，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展有重大意義。

2 瀝青路面養(yǎng)護(hù)類型及路面養(yǎng)護(hù)管理特點(diǎn)

2.1 類型

2.1.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)主要是在公路路面沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重病害前就開展養(yǎng)護(hù)管理，公路系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)都是預(yù)先性、計(jì)劃性的，從費(fèi)用和效益的角度出發(fā)，避免病害進(jìn)一步擴(kuò)展，屬于現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方式。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理可以有效提升公路路面結(jié)構(gòu)性能，減緩損壞速度，保持公路較高的性能，進(jìn)而提高道路交通運(yùn)行質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)代交通事業(yè)的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。

2.1.2 矯正性養(yǎng)護(hù)

矯正性養(yǎng)護(hù)是公路路面發(fā)生病害問(wèn)題后，沒(méi)有造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性損壞時(shí)，進(jìn)行路面病害的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)處理。矯正性養(yǎng)護(hù)對(duì)路面功能恢復(fù)有積極作用。較之預(yù)防性養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)，矯正性養(yǎng)護(hù)的投資成本高、工作量大、周期長(zhǎng)，但能從根本上消除病害問(wèn)題，可以延長(zhǎng)公路的使用壽命，消除不利影響。

2.2 特點(diǎn)

2.2.1 強(qiáng)制性養(yǎng)護(hù)

高等級(jí)公路對(duì)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展意義重大，是國(guó)家發(fā)展的重要戰(zhàn)略性設(shè)施，以法律法規(guī)為基礎(chǔ)采取強(qiáng)制性養(yǎng)護(hù)措施。

2.2.2 養(yǎng)護(hù)范圍大

瀝青路面的養(yǎng)護(hù)范圍比較大，一般采取全面性養(yǎng)護(hù)措施。除了要做好路面養(yǎng)護(hù)，還要重視沿線設(shè)施的養(yǎng)護(hù)管理，如綠化設(shè)施、生活服務(wù)設(shè)施、環(huán)保設(shè)施等，從而全面提高養(yǎng)護(hù)效果。

2.2.3 養(yǎng)護(hù)方法更機(jī)動(dòng)、更具時(shí)效性

較之一般公路養(yǎng)護(hù)，瀝青路面養(yǎng)護(hù)更便捷、高效，需要嚴(yán)格遵照相關(guān)工作程序進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并加強(qiáng)交通管制，以切實(shí)保證通行效果。

2.2.4 養(yǎng)護(hù)更具技術(shù)性和專業(yè)性

在瀝青路面公路養(yǎng)護(hù)中，需要使用大量的機(jī)械設(shè)備，對(duì)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要求較高，還需要用到新技術(shù)、新工藝、新材料等，發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，全面提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，提升公路運(yùn)行質(zhì)量。

3 高速公路瀝青路面病害分析

目前，我國(guó)公路工程中的病害問(wèn)題主要是裂縫、變形、松散等。

3.1 裂縫類病害

裂縫類病害為瀝青路面比較常見的病害問(wèn)題，水進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致基層結(jié)構(gòu)軟化，造成早期的承載性能下降，出現(xiàn)病害問(wèn)題。裂縫病害問(wèn)題產(chǎn)生的原因較多，如設(shè)計(jì)不合理、自然環(huán)境侵蝕、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等。

3.2 變形類病害

變形類病害主要分為車轍與路面縱向變形兩種，車轍是較為嚴(yán)重的病害。車轍病害會(huì)影響道路行駛的舒適性，還會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。車轍病害往往是內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果，內(nèi)部因素是材料性能不合格、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，外因則是車輛荷載作用、氣候條件變化等。路基發(fā)生縱向變形會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致路面低洼不平。瀝青路面出現(xiàn)縱向變形，一方面是由于地基出現(xiàn)固結(jié)形變，導(dǎo)致填土高度出現(xiàn)問(wèn)題；另一方面是由于路堤發(fā)生固結(jié)形變，路堤形變和土質(zhì)、填土高度、密實(shí)度等有關(guān)。此外，縱向變形容易導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象，還容易導(dǎo)致沉陷現(xiàn)象，會(huì)影響道路交通的安全運(yùn)行。

3.3 松散類病害

松散類病害問(wèn)題主要有如下幾種：

一是水損壞性坑槽。該病害問(wèn)題主要在瀝青面層的下面層出現(xiàn)，水分進(jìn)入瀝青路面內(nèi)部，停留在基層上部，加上瀝青下面層材料的孔隙率較低，水分會(huì)直接進(jìn)入孔隙內(nèi)，在集料和瀝青膜脫離之后，瀝青混合料的整體性能無(wú)法滿足要求，加之受到車輛碾壓作用，便會(huì)導(dǎo)致基層結(jié)構(gòu)損壞，灰漿會(huì)從裂縫部位不斷涌出，然后在瀝青表面形成唧漿問(wèn)題。在車輛反復(fù)碾壓的作用下，則會(huì)導(dǎo)致水損壞問(wèn)題嚴(yán)重，形成坑槽病害。

二是壓實(shí)不足性坑槽。該病害問(wèn)題的形成原因如下：其一，在公路現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，混合料的溫度較高，這便容易導(dǎo)致瀝青材料老化、脆化極大、黏結(jié)性差，壓實(shí)性能不足，牢固性較差，在車輛的長(zhǎng)期碾壓下，便會(huì)出現(xiàn)坑槽問(wèn)題；其二，材料的溫度較低，壓實(shí)度不足，形成坑槽病害。

三是厚度不足性坑槽。在施工過(guò)程中，標(biāo)高控制不嚴(yán)格，路面結(jié)構(gòu)表層的厚度不足，承載性能不達(dá)標(biāo)，加之車輛持續(xù)碾壓導(dǎo)致材料被帶走，從而產(chǎn)生坑槽病害。

4 維修養(yǎng)護(hù)方案解析

4.1 裂縫的維修養(yǎng)護(hù)

在瀝青路面的病害問(wèn)題中，裂縫病害比較普遍。一般情況下采用灌縫處理的方式，先用噴槍進(jìn)行加熱處理，再通過(guò)壓縮空氣進(jìn)行內(nèi)部清理，保證內(nèi)部沒(méi)有雜質(zhì)、粉塵等，并對(duì)裂縫的兩側(cè)瀝青混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱處理，然后用灌縫機(jī)直接將合格的材料灌入裂縫，做好裂縫的封閉處理。該方法在秋、冬季節(jié)的建設(shè)施工中應(yīng)用較多。

4.2 車轍的維修養(yǎng)護(hù)

如果公路工程中使用的材料質(zhì)量不合格，在車輛持續(xù)碾壓之下，便極易產(chǎn)生車轍病害問(wèn)題。若瀝青材料的含蠟量低、針入度指數(shù)低、軟化點(diǎn)高，則容易影響工程質(zhì)量。這主要是由于集料材料的質(zhì)量不合格，不能和瀝青材料有效凝聚，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體性較差。在施工過(guò)程中，要想規(guī)避這些問(wèn)題，則必須加強(qiáng)管理和控制，加強(qiáng)材料質(zhì)檢，禁止將不合格材料應(yīng)用于工程施工。同時(shí)，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)管理和控制工作，消除一切不穩(wěn)定因素，從而保證瀝青材料的結(jié)構(gòu)、性能達(dá)標(biāo)，有效避免車轍病害問(wèn)題。此外，還要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，保證路面結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常狀態(tài)。

4.3 坑槽的維修養(yǎng)護(hù)

坑槽是主要的病害類型，針對(duì)坑槽病害進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)時(shí)，必須綜合分析天氣條件，比如在降雨的條件下，就不能采用常規(guī)的維修方式，可以在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)采用防水措施，并做好維修和養(yǎng)護(hù)處理，在天氣狀態(tài)轉(zhuǎn)好后才能進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)施工。有些坑槽部位的基層結(jié)構(gòu)完好，只是表面損壞，對(duì)此，進(jìn)行簡(jiǎn)單的鏟除、修補(bǔ)處理即可；基層結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重的情況下，要對(duì)基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)維修處理，及時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)處理?？傊?，在坑槽病害處理中，應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)、早維修，以免出現(xiàn)大范圍擴(kuò)散的情況，保證路面性能得以恢復(fù)[1]。

4.4 擁包的維修養(yǎng)護(hù)

公路路面擁包問(wèn)題一般是路面施工技術(shù)不合格所導(dǎo)致的，很多技術(shù)指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到要求。需要選擇合適的挖補(bǔ)方式進(jìn)行維修處理，即對(duì)局部表層進(jìn)行挖空處理，然后用制作合格的混合料對(duì)缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)處理，維修結(jié)束后，保證高程符合要求，與其他路面結(jié)構(gòu)達(dá)相協(xié)調(diào)，達(dá)到路面運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。這種維修方法較為常見，操作簡(jiǎn)單、效果較好，維修周期也比較短，且成本較低，綜合價(jià)值較高，所以被大量應(yīng)有到公路養(yǎng)護(hù)中。

4.5 泛油的維修養(yǎng)護(hù)

發(fā)生泛油危害和公路瀝青混合料的配合比參數(shù)不合理有直接關(guān)系，如油石比設(shè)計(jì)不合理等。針對(duì)泛油問(wèn)題，需要在溫度較高的夏季進(jìn)行維修處理，在路面損壞的部位新鋪設(shè)施工材料，以達(dá)到性能恢復(fù)的目的。對(duì)于泛油問(wèn)題輕微的路段，可鋪設(shè)一層粒徑長(zhǎng)度在3～5mm 的石屑或者優(yōu)質(zhì)粗砂，并碾壓施工形成路面整體；對(duì)于泛油嚴(yán)重的部分，可使用大粒徑碎石材料，一般為5～10mm，初期碾壓，再撒上相同粒徑的碎石材料，撒布施工結(jié)束后復(fù)壓施工，并進(jìn)行收尾處理[2]。

5 常見處理技術(shù)

5.1 裂縫的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

瀝青路面裂縫處治主要采用貼縫、灌縫和封縫幾種方法。

5.1.1 壓縫帶貼縫工藝

第一，清理掉表面灰塵與雜物。第二，根據(jù)裂縫尺寸，制作出尺寸合理的壓縫帶。第三，用氣槍烘烤裂縫部位，用余熱烘烤壓縫帶部位。在瀝青路面的裂縫處理中，壓縫帶粘貼面變油性時(shí)，就能夠粘貼縫面。第四，在縫帶沿裂縫出現(xiàn)變化時(shí)，需要合理確定烘烤的部位。第五，需要盡量延長(zhǎng)縫帶末端的烘烤時(shí)間。將裂縫帶壓在裂縫表面后，烘烤表面。第六，對(duì)壓縫帶進(jìn)行噴砂處理。第七，清理表面垃圾，符合要求后才能開放交通。

5.1.2 開槽灌縫工藝

根據(jù)養(yǎng)護(hù)要求選擇合適的材料，主要是瀝青或者改性瀝青，化學(xué)灌縫材料為聚氨酯、硅樹脂等。施工環(huán)節(jié)，根據(jù)要求在裂縫部位進(jìn)行開槽處理，其寬度值為1～1.5cm，深度為1.5～2cm，用灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫施工，并完成修補(bǔ)處理。

施工流程：第一，開槽。根據(jù)裂縫的形式確定開槽寬度、深度，沿裂縫方向開槽，根據(jù)情況確定，保證維修效果合格。第二，清槽。先用鐵刷進(jìn)行槽內(nèi)清理，通過(guò)氣泵清掃內(nèi)部碎渣，將內(nèi)部雜物清理干凈。氣溫環(huán)境較低的情況下，需要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理。第三，灌縫。加熱密封材料，溫度達(dá)到195oC 左右，燃燒機(jī)達(dá)到保溫條件下開始灌縫施工，灌縫結(jié)束后，性能合格，封閉小裂縫。第四，養(yǎng)護(hù)?？p補(bǔ)工作結(jié)束后，需要鋪灑碎石屑，在密封結(jié)構(gòu)冷卻后大約半小時(shí)開放交通[3]。

5.1.3 灌注熱熔封縫膠工藝

開槽灌注熱熔封縫膠工藝，一般應(yīng)用于裂縫規(guī)格、寬度不足5mm 的情況，根據(jù)上面層的集料粒徑，選擇開槽深度5～15mm、寬度8～12mm，縫寬不足5mm 的情況下開槽，適當(dāng)增加灌注深度，且要根據(jù)季節(jié)變化適當(dāng)調(diào)整。

直接灌縫熱熔封縫膠工藝，一般應(yīng)用于線形不規(guī)則、支縫數(shù)量多、縫寬超過(guò)5cm 的情況。對(duì)于該類型的裂縫，不能完全沿著裂縫開槽處理，開槽量大會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，溫度高、車輛碾壓較多的情況下，容易出現(xiàn)材料脫落問(wèn)題。因此，采用直接灌縫熱熔封縫膠的方式進(jìn)行修補(bǔ)處理，恢復(fù)路面性能。

5.2 瀝青路面變形的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

針對(duì)路基沉降問(wèn)題，先處理沉降結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，需要使用銑刨機(jī)開展沉陷處理。對(duì)路基沉降部位的養(yǎng)護(hù)采用分層鋪筑的方式，保證路面平整度達(dá)標(biāo)。瀝青路面開放通行后，在車輛碾壓的作用下，會(huì)出現(xiàn)路面推移的問(wèn)題，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，還會(huì)發(fā)生擁包、車轍等病害，從而形成裂縫。目前，養(yǎng)護(hù)方法如下：首先使用銑刨機(jī)清理病害部位，其次將基層表面清理干凈，根據(jù)瀝青路面的施工標(biāo)準(zhǔn)要求，逐層進(jìn)行鋪筑施工，再進(jìn)行壓實(shí)施工。

5.3 瀝青路面松散的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

瀝青路面容易發(fā)生松散的問(wèn)題，如龜裂、塊狀裂縫等，如果不能及時(shí)修復(fù)處理，病害會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，進(jìn)而形成坑槽。在坑槽病害修補(bǔ)中，需要對(duì)坑槽、局部網(wǎng)裂損壞進(jìn)行修復(fù)處理，保證沉陷部位的性能得以恢復(fù)。在修復(fù)時(shí)，按照“圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)”的原則進(jìn)行，修復(fù)處理路面坑槽結(jié)構(gòu)，先劃線，然后開槽。開槽位置要達(dá)到穩(wěn)定的要求，保證槽壁的垂直度，再涂刷一層乳化瀝青材料，然后準(zhǔn)備混合料，分層填筑攤鋪施工，并逐層壓實(shí)施工，確保路面結(jié)構(gòu)性能以恢復(fù)[4]。

5.4 熱瀝青混合料罩面技術(shù)

熱瀝青混合料罩面是目前較為常見的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)之一。施工流程：第一，罩面開始前，需要解決好泛漿、坑槽、沉陷、擁包等問(wèn)題，然后清理表面雜物。第二，結(jié)合環(huán)境溫度、瀝青路面的具體情況，選擇最佳的處理工藝，新老瀝青路面可以有效結(jié)合。在養(yǎng)護(hù)開始前，需要先打毛處理，并在表面鋪設(shè)一層粘層瀝青。若采用直接攤鋪的形式，應(yīng)該適當(dāng)增加表面的油量，一般為10%～20%，但不能噴灑粘層油。第三，適當(dāng)增加瀝青面層的厚度，保證和舊瀝青面層結(jié)構(gòu)黏結(jié)，達(dá)到要求后再鋪設(shè)罩面，保證結(jié)構(gòu)性能合格[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

高速公路養(yǎng)護(hù)是保證路面性能的關(guān)鍵，根據(jù)病害問(wèn)題選擇合適的養(yǎng)護(hù)方式，提高養(yǎng)護(hù)施工水平，可以提高路面結(jié)構(gòu)性能，達(dá)到交通運(yùn)行要求，延長(zhǎng)公路壽命，促進(jìn)我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展。