高速公路瀝青路面病害成因及防治探討

高玉銀

貴陽市城市發(fā)展投資集團股份有限公司 貴州貴陽 550000

1 高速公路瀝青路面常見病害類型

依據(jù)《公路技術狀況評定標準》（JTG5210-2018），將瀝青路面病害分為龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、沉陷、車轍、波浪擁包、坑槽、松散、泛油、修補，共計11種。貴州省地處高原山區(qū)，地形地貌起伏較大，且受凝凍、多雨等氣候影響，導致高速公路瀝青路面病害頻發(fā)。

現(xiàn)以貴陽環(huán)城高速公路西南環(huán)線為例，對貴州山區(qū)高速公路瀝青路面常見病害類型及成因進行分析。該路段運行至今已超過10年，隨著地區(qū)經濟的快速發(fā)展，交通量迅速增大，重車、超載車輛比例增加。目前路面存在的主要病害包括龜裂、沉陷、橫向裂縫、縱向裂縫。

2 高速公路瀝青路面常見病害產生的原因分析

眾所周知路面工程的變異性問題是個世界性的難題，導致瀝青路面病害的產生是多種因素共同作用的結果?，F(xiàn)以西南環(huán)線為例，對幾種典型病害的主要產生原因進行分析。

2.1 龜裂

從鉆芯結果可以看出，面層、基層混合料破碎松散，層間粘結失效，基層芯樣已無法取出。結合病害外觀特征以及病害處取芯情況可以得出，路面龜裂產生的主要原因是：路面結構在車輛荷載的反復作用下，在局部壓實不足處或穩(wěn)定性不足處產生小網格、成塊的、不規(guī)則破碎性網狀裂縫，形成初步輕微龜裂病害。病害產生后未及時處理，路表水通過裂縫進入結構層內，在行車荷載反復作用及層間流動水的耦合作用下，造成標高差異以及基層穩(wěn)定性不足，裂縫持續(xù)發(fā)展，并降低了周圍路面?zhèn)鬟f載荷合力的能力，使路面受力呈現(xiàn)不均勻的狀況，加快了裂縫形成和擴張速度，最終導致面層出現(xiàn)嚴重的龜裂病害。同時龜裂初期對路面使用性能影響較小，但隨著路面龜裂處水的滲入，可造成路面內部結構力學性能的降低，造成路面結構性不可逆的損傷。

2.2 橫向裂縫

從鉆芯結果可以看出，西南環(huán)線產生橫向裂縫病害處的路面多數(shù)位置面層與基層間及面層層間的粘結已失效，芯樣多成破碎狀，橫向裂縫多貫穿面層和基層，且大部分裂縫呈現(xiàn)下寬上窄的形態(tài)，表明裂縫為自下向上發(fā)展，為典型的反射裂縫。

從病害位置看，橫向裂縫主要位于填挖交界處和橋頭搭板處，此位置是反射裂縫高發(fā)區(qū)。填挖交界處的橫向裂縫是由于路基壓實不均勻，造成路基不均勻沉降，進而引起基層開裂，逐漸反射至瀝青路面而產生；橋頭搭板處的橫向裂縫主要是由于剛、柔過度位置的車輛動荷載沖擊和路基沉降引起[1]。

2.3 縱向裂縫

從鉆芯結果可以看出，縱向裂縫鉆芯結果主要有以下兩類，一類芯樣基層松散破碎，結構強度喪失，裂縫貫穿整個瀝青面層，裂縫呈現(xiàn)下寬上窄的形態(tài)；另一類芯樣基層完好，基層與面層層間粘結良好，裂縫未貫穿面層，且呈現(xiàn)出上寬下窄的形態(tài)。

結合病害外觀特征以及病害處取芯情況可以得出，西南環(huán)線縱向裂縫產生主要有以下兩種原因：一類為路基沉降或填挖交界處不均勻沉降產生的反射裂縫，一類為在車輛荷載作用下結構承載力不足引起的疲勞裂縫，該裂縫主要位于行車輪跡帶。

2.4 沉陷

結合病害外觀特征可以得出，沉陷病害產生主要由以下兩種原因：一種為路基不均勻沉降引起的路面沉陷，另一種沉陷一般伴隨有龜裂產生，其產生原因與龜裂病害一致，為裂縫、龜裂等病害未及時維修，導致雨水浸入，滲入基層，甚至路基，導致路基、路面基層強度降低而形成。

3 高速公路瀝青路面常見病害防治措施

3.1 嚴格控制各種原材料質量

原材料質量、性能直接影響路面使用性能和使用壽命。因此，應加強各種原材料的質量監(jiān)控，如瀝青三大指標、瀝青改性劑含量、老化程度、集料技術指標等?？梢酝ㄟ^優(yōu)化生產工藝、建立嚴格質量檢測制度、提高試驗檢測精度、確保原材料儲存條件等措施，來確保原材料質量，達到提升路面使用性能的目的[2]。

3.2 加強施工過程質量控制

拌合站生產控制系統(tǒng)加裝信息化監(jiān)控系統(tǒng)，對生產過程進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)對級配、溫度和油石比等關鍵指標波動情況進行管控。嚴格按照材料性能控制運輸時間，超過控制時間的混合料，應當按廢料棄用，運輸過程中應覆蓋篷布，保證混合料含水量或溫度。攤鋪工作開展過程中，應做好充分準備，嚴禁中途停機，導致冷接縫出現(xiàn)；嚴格控制攤鋪速度，避免出現(xiàn)離析、泛油、燒焦團結等情況。根據(jù)試驗段制定合理的碾壓工藝，盡可能在溫度較高時完成初壓、復壓和終壓。嚴格控制壓路機行駛速度，嚴禁急剎急停。

3.3 管理養(yǎng)護措施

貫徹“預防為主，防治結合”的養(yǎng)護方針。病害出現(xiàn)后，應盡早介入，制定處治方案，延緩甚至阻止病害進一步發(fā)展。注重日常巡查及小修保養(yǎng)，在巡查過程中，對出現(xiàn)的輕微橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等裂縫類病害，應及時進行貼縫、灌縫處理，對輕微坑槽、沉陷、波浪擁包、松散等病害，應及時進行局部挖補，防止路表水進入結構層內，加劇病害發(fā)展，防患于未然[3]。

4 結語

公路建設是發(fā)展，公路養(yǎng)護也是發(fā)展，而且是可持續(xù)發(fā)展。隨著我國高速里程的不斷增加，早期建成的高速公路通車年限增長，各地面臨的養(yǎng)護任務越來越繁重，堅持“建養(yǎng)并重”的方針，提升公路養(yǎng)護管理力度，貫徹“預防為主，防治結合”的養(yǎng)護方針，解決路面病害對行車舒適性和安全性的影響，對中國基礎交通以及經濟發(fā)展具有很重要的意義。