公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護

張麗美ZHANG Li-mei

（張掖公路事業(yè)發(fā)展中心臨澤公路段，張掖734200）

0 引言

伴隨交通路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善，人們對于公路工程的質(zhì)量也提出了更高水平的要求。在當前，瀝青路面得到了廣泛的運用，因此暴露出的病害問題也較多。若是不能采取有效的養(yǎng)護措施，就會導(dǎo)致病害愈發(fā)嚴重，使得瀝青路面的損壞速度加快，嚴重威脅到公路工程的日常使用安全性。

1 公路瀝青路面常見病害

1.1 路基形變

在公路瀝青路面所發(fā)生的各類病害中，路基形變屬于較為常見的一種，而且也較易被人發(fā)現(xiàn)。在具體施工活動中，深埋或是淺埋等操作均會引起一定的沉陷問題，從而使得路基容易產(chǎn)生形變。以上問題的出現(xiàn)主要是由以下兩種因素導(dǎo)致的：①壓實工藝選取不當、施工方案存在缺陷、分層太厚、含水量過大等，以上問題的存在均會導(dǎo)致路基密實性較低，從而容易發(fā)生形變現(xiàn)象[1]；②攤鋪環(huán)節(jié)使用的材料也是非常重要的一項因素，比如攤鋪材料的水分占比過高或是混合料配比把不當，在土質(zhì)壓縮系數(shù)太高的情況下也可能引發(fā)路基形變。而這些問題的存在往往會導(dǎo)致公路路基路面慢慢發(fā)生形變、開裂等情況，當較為嚴重時還會導(dǎo)致路面發(fā)生下陷。瀝青路面比較常見的幾種病害成因及養(yǎng)護措施如表1所示。

表1 公路瀝青路面常見病害成因分析表

1.2 裂縫

1.2.1 橫向裂縫

橫向裂縫又可細分為荷載型與非荷載型兩種。雖然在公路項目的施工作業(yè)嚴重大多是采取半剛性結(jié)構(gòu)碎石進行鋪筑，不過因為路面剛性較大，所以最終呈現(xiàn)的穩(wěn)定性與承載性能較佳。并且，瀝青穩(wěn)定性容易因溫度的波動而發(fā)生變形，而且因為溫度收縮變形程度較為顯著，同時此種作用會朝著路面結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)層擴展，所以就使得路面會形成許多的反射裂縫[2]。在形成裂縫以后，路面的積水就會從裂縫向下滲透，從而引起唧泥現(xiàn)象，最終形成十分明顯的橫向裂縫（如圖1）。

圖1 橫向裂縫現(xiàn)場圖

1.2.2 縱向裂縫

縱向裂縫可見圖2，其特點是與行車方向處于平行關(guān)系。作業(yè)人員在公路碾壓環(huán)節(jié)，應(yīng)當詳細掌握壓實度的各項要求，如果公路兩側(cè)壓實度不達標，那么就會使得后續(xù)養(yǎng)護工作困難重重。并且填方路基高度也將因此而受到一定影響，進而導(dǎo)致壓實度不能達到工程項目的實際要求。比如，排水效果不能達到理想水平，便會導(dǎo)致路面不能及時地將積水排出，自由水將滲透到土路肩與邊坡坡面部位，從而發(fā)生路堤下地基橫向承載作用力不夠均勻的問題。綜上可知，縱向裂縫若是不經(jīng)合理處理將會對公路的整體質(zhì)量帶來較大影響。

圖2 縱向裂縫現(xiàn)場圖

1.3 坑槽病害

因為瀝青路面的特殊性質(zhì)，會在投入使用后形成有著較多空隙的小孔，所以，若是使用的瀝青原材料黏性不過關(guān)，便會使得其和是料件粘結(jié)力不強，使得路面開裂的幾率大大提升。而且隨著公路的長期使用，在冬季寒冷氣候下路面可能會發(fā)生結(jié)冰的問題，冰霜消融后的水會沿著裂縫慢慢流入至路面混合料內(nèi)，使得材料黏性下降，在經(jīng)過路面車輛的相繼碾壓作用，在動水壓力作用下，會使得瀝青與石料發(fā)生彼此分離的情況，促使瀝青路面出現(xiàn)局部松散的問題，時間一長便會使得路面開裂。在此狀態(tài)下若是有車輛通行，便會導(dǎo)致石料松散而散開，產(chǎn)生坑槽病害（如圖3）。

圖3 坑槽現(xiàn)場圖

1.4 路面松散與推移問題

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，路面松散病害不僅是因為公路在使用期間表面瀝青容易因外界因素干擾而形成，并且也有部分原因為瀝青和集料間粘結(jié)性較差，從而引起散落問題的發(fā)生，導(dǎo)致其質(zhì)量無法達到我國交通道路使用要求。而路面推移問題則是指當瀝青砼鋪設(shè)完畢之后發(fā)生位移現(xiàn)象，使得公路項目的安全使用受到影響。

1.5 車轍

在公路瀝青路面的各種病害中，車轍問題是一種較為基礎(chǔ)的病害類型，具有常規(guī)性與面積廣等特性，此病害的形成原因主要包括以下幾點：

①磨耗性車轍。此類問題是因為外界環(huán)境和車輪磨損的共同影響導(dǎo)致，會使得路面集料顆粒慢慢脫落。而且在冬季氣候下，為了進行路面防滑處理而鋪設(shè)防滑材料也會導(dǎo)致車轍磨損速度增快。

②結(jié)構(gòu)性車轍。此問題的產(chǎn)生原因為公路長期投入使用后路面經(jīng)過反復(fù)的碾壓，使得路面強度變低而引起的，公路瀝青路面的投用時間愈長，則越是容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性車轍問題[3]。

③失穩(wěn)性車轍。引起此問題的原因為受到過往車輛長年累月的負荷作用，使得路面慢慢形成剪切應(yīng)力，進而使得瀝青穩(wěn)定性變?nèi)鯊亩鴮?dǎo)致路面發(fā)生位移、下賤等問題。

④壓密性車轍。在公路瀝青路面施工作業(yè)時，因為未能將壓平工作處理到位，對于碾壓的質(zhì)量未進行嚴格把控，從而導(dǎo)致在后續(xù)使用過程中，在車輛荷載作用力的長時間擠壓作用下會產(chǎn)生一定的車轍問題。

1.6 路面泛油

泛油會對瀝青路面造成極大影響，不僅會使得路面摩擦力變?nèi)?，削弱路面的康華性能，導(dǎo)致車輛的正常通行受到影響，甚至可能引起交通事故?；旌狭蠑嚢枳鳂I(yè)質(zhì)量不達標、管理工作不到位都是引起泛油病害的關(guān)鍵因素。

2 公路瀝青路面的養(yǎng)護技術(shù)

2.1 瀝青再生技術(shù)

最近幾年，公路瀝青路面發(fā)生的病害問題與嚴重性逐漸增強，這就讓公路路面養(yǎng)護工作面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，在進行實際養(yǎng)護工作時，應(yīng)當對路面病害采取有針對性的處理方式，通過挖除舊面層、鋪設(shè)新面層的措施來對現(xiàn)有病害加以處理，雖然對現(xiàn)有路面帶來的影響程度較低，但是此種挖除與重填的措施在公路工程后續(xù)投入使用期間極易因為自然環(huán)境和行車因素的干擾而迅速老化，無法起到長期、持續(xù)、高質(zhì)量的養(yǎng)護效果。瀝青結(jié)合料老化大體包括了針入度變低、軟化點提高、延度下降等多個層面，并且瀝青料的化學(xué)構(gòu)成在老化期間也會產(chǎn)生一定的改變，使得瀝青出現(xiàn)硬結(jié)、龜裂等現(xiàn)象。因此，瀝青路面再生技術(shù)的運用非常關(guān)鍵，經(jīng)過摻加合適比例的再生劑，將其和混合料一起加熱混合均勻，以此來讓混合料發(fā)生一定的物理化學(xué)反應(yīng)，進而可以使得瀝青路面使用性能得以恢復(fù)，此種措施操作起來十分便捷，有具有提高材料利用率的優(yōu)勢，可以使得公路瀝青路面使用壽命有效延長。

2.2 熱瀝青灌縫撒料技術(shù)

對于一般只會發(fā)生在瀝青路面表層的裂縫病害，可采取人列強灌縫散料技術(shù)來加以處理。處理的流程與操作方式都具有較高的復(fù)雜性，主要需使用到瀝青熱爐與噴涂設(shè)備，具體操作流程為：現(xiàn)將路面裂縫之中夾雜的雜物全部清除，確保裂縫內(nèi)部的整潔性，然后將石油瀝青通過加熱使之融化，將融化后的瀝青灌入裂縫之中，再在表層鋪上細集料進行抹平處理，裂縫便能在逐漸冷卻之后恢復(fù)到可正常通行的狀態(tài)。而且采取此種修復(fù)技術(shù)不會對交通造成太大影響，所占用的面積較小。

2.3 開槽灌縫施工技術(shù)

首先要使用專業(yè)的開槽設(shè)備在裂縫位置挖下深1.5至2cm、寬1至1.5cm的坑槽，然后將已經(jīng)加熱融化的裂縫修補劑灌入至此坑槽之中，通過修補液能夠讓路面更加緊密的黏合為一體，從而取得理想的裂縫修補效果。不過，以上措施只適合應(yīng)用在路面表層縫隙中，可取得非常良好的修復(fù)效果，能夠讓瀝青路面的使用壽命大幅延長。不過在實際操作中，有關(guān)工作人員應(yīng)當注意下述幾點內(nèi)容：①為避免物料和坑槽周邊溫度存在較大差異而導(dǎo)致最后的修補效果較差的問題，坑槽開挖的橫截面深度與寬度二者的比例不得小于2∶1。②當環(huán)境溫度不高時，應(yīng)當先對坑槽開挖區(qū)域加以預(yù)熱，以免密封膠粘附性較低，預(yù)熱過程中所使用的加熱設(shè)備不可將火焰與路面直接接觸，這樣容易形成碳化物，也會導(dǎo)致密封膠粘附性能下降。③灌封施工結(jié)束后應(yīng)當?shù)让芊饽z完全冷卻之后才能將此路段恢復(fù)通車，通常溫度冷卻時間在一刻鐘左右，當環(huán)境溫度較低時可適當降低冷卻時長。對于部分城市主干道承受過高交通壓力的現(xiàn)象，有關(guān)工作人員可在坑槽表面鋪撒一層干砂或是鋪上薄膜來將密封膠蓋上，如此就能在五分鐘之中恢復(fù)車輛通行。④灌封施工時需要確保灌封膠和路面處于相同的水平面，并且表面必須要保持整潔，不能存在顆粒狀物質(zhì)，若將此要求充分滿足，那么在受到大量車輛碾壓作用后也不容易發(fā)生脫落現(xiàn)象。

2.4 微表處養(yǎng)護施工技術(shù)

在實行公路瀝青路面養(yǎng)護施工時，微表處養(yǎng)護施工技術(shù)屬于較常使用的一種技術(shù)，并且能夠獲得較佳的養(yǎng)護效果。在當前的施工作業(yè)中，此種養(yǎng)護方式主要可分為兩類，即單層攤鋪與雙層攤鋪。在運用此項養(yǎng)護技術(shù)時，無需經(jīng)歷太長時間便可完成養(yǎng)護工作，這樣就不會導(dǎo)致交通長時間堵塞，而且在用于修復(fù)路面車轍病害時效果較佳，會讓路面摩擦力有效恢復(fù)，使得瀝青路面使用壽命大大延長。通過運用微表處養(yǎng)護施工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種瀝青路面病害的處理，不過也要注意，在進行修復(fù)材料的配制時，應(yīng)當對其比例進行嚴格的試驗檢測，以此確定合理的配比，確保此項技術(shù)的作用效果得以充分發(fā)揮出來。

3 工程案例

3.1 工程概況

國道G312線K2763+170-K2783+173，二級公路，全長20.03公里，K2763+170-K2763+800為3cm細粒式瀝青混凝土上面層+4cm中粒式瀝青混凝土下面層，K2768+000-K2770+300為2cm細粒式瀝青混凝土上面層+4cm中粒式瀝青混凝土下面層，K2770+350-K2771+300為3cm瀝青表面處治，其余路段為2cm細粒式瀝青混凝土上面層+3cm中粒式瀝青混凝土下面層。其中K2764+600-K2765+990、K2770+300-K2772+300兩段病害較為集中，相對較重,絕大數(shù)病害以龜網(wǎng)裂為主。其中重度龜網(wǎng)裂12146m2，重度波浪擁抱1020m2，重度車轍178m，重度沉陷30m2，重度坑槽86m2，重度塊狀裂縫289m2。

3.2 處治方案

3.2.1 翻漿處治

對發(fā)生的翻漿，采用局部路基換填方式進行處治，換填深度控制在0.8m左右，天然砂礫換填至原路床標高，填筑20cm水泥穩(wěn)定砂礫層，養(yǎng)生至符合技術(shù)規(guī)范要求后，采用AM-20中粒式瀝青混凝土鋪筑4cm下面層，采用AC-13細粒式瀝青混凝土鋪筑3cm上面層。質(zhì)量要求：分層填筑、碾壓。維修目標：恢復(fù)道路承載能力，無明顯沉降，路面平整密實。

3.2.2 擁包處治

①局部銑刨：對因車轍引起的輕微波浪擁包，順行車方向?qū)⑼钩霾糠帚娕倮纯?。質(zhì)量要求：銑刨后路面無破損。維修目標：保證路面平整度。

②銑刨修補：對高差較大的嚴重擁包，順行車方向銑刨擁包后，重新鋪筑AC-13瀝青混凝土面層。質(zhì)量要求：表面密實、接茬平順。維修目標：保證路面平整度。

3.2.3 重度龜裂處治

①基層補強：對于瀝青面層重度龜裂、基層承載能力不足的路段，挖除舊基層后再用水泥穩(wěn)定砂礫進行補強，待基層強度達到規(guī)范要求后，鋪筑瀝青面層。質(zhì)量要求：基層密實穩(wěn)定。維修目標：恢復(fù)基層強度、提高路面使用性能。②面層修補：對瀝青面層重度龜裂、基層完好的路段，銑刨后使用3cmAC-13細粒式瀝青混凝土上面層+4cmAM-20中粒式瀝青碎混凝土面層進行油路修補，質(zhì)量要求：表面密實、接茬平順，形狀規(guī)則。維修目標：路面技術(shù)狀況達到原路面設(shè)計要求。

4 結(jié)束語

如果公路瀝青路面出現(xiàn)病害，則會導(dǎo)致整個道路的通行安全受到一定影響，也會對周邊區(qū)域的交通路網(wǎng)正常運行造成較大影響。當瀝青路面產(chǎn)生病害，若是不加以及時處理，那么病害就會持續(xù)惡化，導(dǎo)致公路性能不斷下降，安全風險越來越高，最終可能引起交通事故的發(fā)展。因此必須要注重對瀝青路面病害的研究了解，并采取有效措施加以預(yù)防處理，強化相應(yīng)的維護與管理工作。