高速公路路面病害成因及養(yǎng)護(hù)措施

◎鄭丹萌

高速公路在我國的利用率相當(dāng)高，通過高速公路的交通，更好地實(shí)現(xiàn)跨省交通，保證了各城鄉(xiāng)的有效銜接，推動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)全面快速發(fā)展。高速路面經(jīng)過一段時(shí)間通車運(yùn)行后，往往會(huì)出現(xiàn)各種問題，主要體現(xiàn)在沉陷、坑槽、松散、車轍和裂縫方面，這些路面的病害如果不能及時(shí)有效得以處理，不但會(huì)越來越嚴(yán)重，更能夠給交通安全帶來巨大隱患，因此，我們有必要對(duì)路面病害及成因做進(jìn)一步的分析，研究并探討有效預(yù)防和養(yǎng)護(hù)方法，更好地保證高速交通。

一、路面常見問題成因與處理措施

1.路面沉陷。

（1）定義。

路面沉陷是當(dāng)前最為主要的問題，主要是指路基不能壓實(shí)或土質(zhì)較差，施工后期，在受到地下水與行車荷載持續(xù)作用后，在路面的部分出現(xiàn)了豎向變形，導(dǎo)致部分路面局部下沉。根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，如果路面局部下沉10mm時(shí)，就表明路面發(fā)生了沉陷的路面病害，需要及時(shí)進(jìn)行處理后，才能確保交通安全。

（2）沉陷病害產(chǎn)生的機(jī)理。

高速公路經(jīng)過的區(qū)域條件非常復(fù)雜，不同的地域會(huì)呈現(xiàn)不同的狀況，在水源充足的地區(qū)，往往會(huì)出現(xiàn)路基因水文條件呈現(xiàn)的翻漿或濕軟現(xiàn)象，這種情況下，濕軟的路面就會(huì)向下傳導(dǎo)，直到傳遞至路基處，造成了荷載超出土體極限抗剪強(qiáng)度后，如果在車輪外力作用下，特別是當(dāng)前運(yùn)輸量增長的情形下，輪跡則會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉陷變形，如果是重型車輛，在輪跡兩側(cè)會(huì)見到向上隆起的部分。這個(gè)時(shí)期，路面結(jié)構(gòu)所能夠承受的變形能力不能及時(shí)適應(yīng)實(shí)際彎曲變形強(qiáng)度，往往對(duì)路面造成了影響，路面開裂并逐步發(fā)展成為網(wǎng)裂的形態(tài)。

（3）沉陷病害的處理措施。

針對(duì)這種情況，我們需要及時(shí)進(jìn)行有效的修復(fù)處理，全面保證安全的交通環(huán)境。要針對(duì)不同的路面情況，進(jìn)一步確定病害出現(xiàn)的部位，劃出修補(bǔ)的具體范圍，為了保證修復(fù)效果，需要對(duì)周邊進(jìn)一步擴(kuò)展，進(jìn)行劃線標(biāo)注出來，借助液壓機(jī)械設(shè)備對(duì)沉陷部位及周圍面層材料挖補(bǔ)，進(jìn)行挖補(bǔ)施工時(shí)，需要根據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，嚴(yán)格各項(xiàng)流程環(huán)節(jié)，保證整體修復(fù)的效果，進(jìn)行修復(fù)時(shí)，大體需要全面確定范圍，根據(jù)路面的破壞情況，做好范圍內(nèi)的鋸縫，保證路面能夠到達(dá)病害層，對(duì)清除的部分材料做好清理，保證廢料堆放，并對(duì)路面清理的部分吹掃，選擇添加級(jí)配料，做好路面的整平、碾壓，并對(duì)路面做好灑黏層油、分層填筑的處理，進(jìn)行填筑時(shí)，要充分保證每層厚度不超6cm，最后做好分層壓實(shí)，不低于96%的壓實(shí)度，自然冷卻50℃以下后即修復(fù)完成，待清理后可以開放修復(fù)路段交通。

2.路面坑槽。

（1）定義。

坑槽的產(chǎn)生往往是外力導(dǎo)致，一般是路面受行車荷載作用后導(dǎo)致骨料出現(xiàn)了局部脫落，一般深度2.5cm以上、面積0。1m2以上，這部分區(qū)域出現(xiàn)了坑洼的情況，給交通帶來的隱患。

（2）坑槽病害產(chǎn)生的機(jī)理。

出現(xiàn)這種情況的路面，主要是施工時(shí)沒有嚴(yán)格把握好材料的質(zhì)量，面層材料組合不符合標(biāo)準(zhǔn)，整體較差或施工質(zhì)量達(dá)不到要求，還有就是路面施工所使用的結(jié)合料不足，沒有黏結(jié)力，后期在外力的作用下，長時(shí)間受重載作用，出現(xiàn)了面層集料黏結(jié)逐漸喪失分散。當(dāng)路面的分散材料被車輛車輪帶走或被雨水沖走后，則會(huì)出現(xiàn)路面的各種形狀面積坑槽。路面出現(xiàn)網(wǎng)裂后，各種材料碎塊也會(huì)在車輛作用下出現(xiàn)多次的荷載碾壓，出現(xiàn)了破碎的情況，車輛雨水則會(huì)帶走骨料出現(xiàn)坑槽?？硬鄄『υ蜉^為復(fù)雜，一般體現(xiàn)在幾個(gè)方面，一是面層厚度不夠。施工過程中，面層不符合標(biāo)準(zhǔn)，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)加工，混合料缺乏黏結(jié)，瀝青加熱溫度不足或者過高，路面后期碾壓不密，這種材料下路面很難保全，如果是行車與雨水作用，混合料出現(xiàn)松散發(fā)展為坑槽。二是面層混合料攤鋪不合理。這種情況也出現(xiàn)了施工的標(biāo)準(zhǔn)不夠，下層表面清理不好，出現(xiàn)了垃圾和泥灰，上下層黏結(jié)不牢固。三是路面養(yǎng)護(hù)不到位。后期沒有經(jīng)過足夠的時(shí)間養(yǎng)護(hù)，路面出現(xiàn)了網(wǎng)裂、松散與脫皮。

（3）坑槽病害處理措施。

為了做好路面修復(fù)工作，則需要在設(shè)計(jì)施工時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好材料配比，路面施工，充分做好材料選擇是關(guān)鍵，確保瀝青面層厚度符合要求。要提升路面建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，選擇性能良好的材料，混合料配合比設(shè)計(jì)優(yōu)先黏結(jié)力相對(duì)較高的級(jí)配，這樣，才能避免因?yàn)椴牧蠌?qiáng)度不夠，出現(xiàn)路面問題。對(duì)混合料拌制要保證拌和時(shí)間、溫度與用量，嚴(yán)格保證混合均勻才能進(jìn)行攤鋪，面層施工中，要能充分做好混合料的檢驗(yàn)，對(duì)路面進(jìn)行清理，在沒有清理好后不能施工，為了保證粘給度，要在路面噴灑黏層瀝青。日常做好路面的檢查與維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)網(wǎng)裂、松散和脫皮等，壓根立刻做好修補(bǔ)才能避免擴(kuò)展。

3.路面松散。

（1）定義。

路面松散主要是路面的面層集料黏結(jié)力不足，在長期使用后，失去了粘度，路表面就會(huì)出現(xiàn)懸浮狀集料骨料，造成面層局部分散，形成不了整體。行車荷載出現(xiàn)粉塵飛揚(yáng)，如果不能及時(shí)修復(fù)，則會(huì)導(dǎo)致更大的問題。

（2）松散病害產(chǎn)生的原因。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的成因較多，一是施工過程中，混合料瀝青粘度不足，和集料的黏結(jié)力不夠。二是料中瀝青用量沒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，整體用量不足。三是礦料沒有嚴(yán)格保存，使用過程中，過濕或不凈，材料中有風(fēng)化石雜質(zhì)，影響到了材料的強(qiáng)度。四是混合料拌和溫度沒有控制好，溫度高則會(huì)導(dǎo)致瀝青焦枯。五是材料沒有經(jīng)過嚴(yán)格檢測，施工中用了老化的瀝青或石料酸性強(qiáng)，黏附力不足，造成路面松散。六是混合料攤鋪時(shí)沒有充分碾壓完全，如果混合料溫度低則不利于粘結(jié)。七是基層強(qiáng)度不好，地基承載能力弱，出現(xiàn)了下部路基不均勻沉降的問題，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了破壞。

（3）松散病害的處理措施。

為了有效解決好這個(gè)問題，則需要嚴(yán)格控制好材料與施工管理。一是控制好材料質(zhì)量，施工中，不允許使用酸性石料進(jìn)行施工，如果為了節(jié)省成本無法避免的使用，則需要摻入適量抗剝離劑增強(qiáng)瀝青黏結(jié)力。二是控制好混合料拌制。路面施工中所用瀝青與集料必須要符合標(biāo)準(zhǔn)才能使用，如果不符合施工規(guī)范，則不能使用，嚴(yán)格控制好時(shí)間與溫度，保證材料的粘度。三是控制好溫度。對(duì)于在外加工的材料，當(dāng)混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后，需要在溫度沒有下降前進(jìn)行攤鋪碾壓，提高壓實(shí)度。四是做好日常的維護(hù)。要經(jīng)常進(jìn)行路面檢查，如果發(fā)現(xiàn)路面脫皮病害，一定要及時(shí)修補(bǔ)，可以將松散面層鏟除重新攤鋪碾壓，如果已經(jīng)到達(dá)了基層，則要鑿除到基層再修復(fù)碾壓。

4.路面車轍。

（1）定義。

路面車轍是長期使用后，路面出現(xiàn)的一種問題，主要是指輪跡部位深度10mm，在車輛周邊形成沿縱向分布的帶狀凹槽。車轍是永久變形，需要及時(shí)修復(fù)后才能使用。

（2）車轍病害產(chǎn)生原因。

車轍病害的出現(xiàn)成因較廣泛，主要受到混合料級(jí)配不良影響，如果材料未能達(dá)標(biāo)就進(jìn)行施工，則會(huì)出現(xiàn)混合料強(qiáng)度不足，材料中的瀝青要保證溫度，才能施工，避免出現(xiàn)路面變形。另外，路面的施工質(zhì)量達(dá)不到要求，也會(huì)出現(xiàn)問題，處于地下水豐富的區(qū)域，受水豁影響出現(xiàn)路面的損壞，當(dāng)后期使用后，車輛反復(fù)擠壓造成路面問題越來越嚴(yán)重。

（3）車轍病害處理措施。

要最大程度的優(yōu)化材料質(zhì)量，根據(jù)公路周邊的環(huán)境，選擇成本低的材料進(jìn)行施工，瀝青材料配合比要科學(xué)把握，進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。有效控制施工全過程，嚴(yán)格進(jìn)行路面的碾壓標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)程序做好施工推進(jìn)，提高混合料壓實(shí)度，做好檢測與抽查，避免出現(xiàn)特殊路段壓不實(shí)的問題，要大膽使用新型材料，對(duì)于條件允許的地區(qū)，優(yōu)先考慮改性瀝青的使用，以此保證性能穩(wěn)定。路面結(jié)構(gòu)中增加路面的層厚，一般使用集料最大粒徑4倍。出現(xiàn)輪跡凹槽后，要及時(shí)處理，把凹槽兩側(cè)隆起的部分清理掉，把面層鑿除再對(duì)凹槽鑿毛處理，均勻涂刷黏層瀝青便于新拌混合料粘結(jié)，及時(shí)修補(bǔ)路面。如果到達(dá)了基層，則要對(duì)基層補(bǔ)強(qiáng)后，才能進(jìn)行路面修復(fù)鋪筑。

5.路面橫向裂縫。

（1）橫向裂縫產(chǎn)生的成因。

路面出現(xiàn)了橫向裂縫嚴(yán)重影響到行車的安全，一般出現(xiàn)這種現(xiàn)象的成因較多，主要體現(xiàn)在一是施工縫處理不妥，沒有進(jìn)行嚴(yán)格的接觸，嚴(yán)密度不足。二是施工過程中材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，瀝青沒有達(dá)到施工的要求。三是半剛性基層出現(xiàn)了收縮裂縫向上反射后呈現(xiàn)了橫向產(chǎn)生的裂縫。四是涵洞兩側(cè)填土不規(guī)范，出現(xiàn)了結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。

（2）橫向裂縫預(yù)防措施。

只有組織好施工，嚴(yán)格進(jìn)行過程管理，才能有效避免出現(xiàn)施工問題，進(jìn)行施工過程中，要充分做好施工組織與監(jiān)督，保證攤鋪施工連續(xù)性，通過嚴(yán)格的時(shí)間控制，盡可能減少或避免冷接縫。要做好施工監(jiān)管，把橫向接縫碾壓充分到位。重點(diǎn)做好橋涵兩側(cè)填土施工，保證填筑均勻充分，最后進(jìn)行碾壓保證路面密實(shí)。出現(xiàn)了路面的橫向裂縫，要對(duì)寬度2～5m范圍橫向裂縫利用乳化瀝青灌縫做好路面的處理，寬度5mm的橫向裂縫采用改性瀝青灌縫。

6.路面縱向裂縫。

（1）縱向裂縫產(chǎn)生原因。

產(chǎn)生這個(gè)問題的成因主要是施工過程中，沒有嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范處理冷接縫，以致于路面相關(guān)的部分脫開?？v向溝槽回填土不符合標(biāo)準(zhǔn)，沒有進(jìn)行后期的壓實(shí)出現(xiàn)了沉陷，從而呈現(xiàn)了縱向開裂的現(xiàn)象。一些改造的路面，出現(xiàn)了新老路面交界差異沉降的情況。

（2）縱向裂縫預(yù)防措施。

為了解決好縱向裂縫，則要在施工中嚴(yán)格控制組織，強(qiáng)化對(duì)材料的處理，整個(gè)路幅混合料攤鋪需要連續(xù)進(jìn)行，最好一次性結(jié)束施工，上下兩層施工縫至少15cm錯(cuò)開。溝槽回填土填筑壓實(shí)要進(jìn)行分層處理，完成碾壓后再進(jìn)行填土。對(duì)于路面的改造拓寬段，一定要在保證基層材料厚度的前提下，做好路面的處理。

二、高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)技術(shù)

1.常規(guī)修復(fù)方法。

（1）局部填充技術(shù)。

局部填充技術(shù)是路面修復(fù)多見的一種技術(shù)，其整體適應(yīng)性較好，特別是運(yùn)用到高速公路路面病害修復(fù)中，能夠達(dá)到良好的修復(fù)效果與品質(zhì)，任何一種公路問題，均能夠廣泛用到這項(xiàng)技術(shù)。進(jìn)行局部填充時(shí)，需要把乳化瀝青灌入需要修復(fù)的裂縫中，對(duì)路面縫隙進(jìn)行填充處理，乳化瀝青固結(jié)后則完成修復(fù)。對(duì)于較大的高速公路裂縫，需要采取振動(dòng)的方式，使瀝青填滿裂縫區(qū)，通過振搗做好路面的壓實(shí)處理，做好表層封口后完成裂縫修復(fù)，確保路面通暢平整。

（2）罩面法。

罩面法能有效解決表層較輕的淺車轍與裂縫病害，通過修復(fù)后，保證了路面的平整度。此項(xiàng)技術(shù)分為薄層罩面和超薄磨耗罩面兩種方式。進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，首先對(duì)路面損壞的部分進(jìn)行銑刨，做好進(jìn)一步的修復(fù)處理，使路面的面層稍微平整后，在面層均勻覆蓋7cm瀝青層，要充分做好防水處理，避免病害反復(fù)出現(xiàn)，通過技術(shù)處理后的高速公路路面，能夠修復(fù)好裂縫變形，提高路面平整度，保證防滑能力，進(jìn)一步延長高速公路使用壽命。

（3）撒鋪法。

撒鋪法主要是通過增強(qiáng)高速路面防水抗滑性能，全面提高路面性能，避免路面病害出現(xiàn)，提高路面的使用效果。修復(fù)過程中，主要是將聚合物改性瀝青與連續(xù)級(jí)配有防水性能的骨料進(jìn)行均勻撒鋪，使路面上部整體形成一層面層，進(jìn)一步提升路面的防水性，保證了路面的防滑功能良好，以此有效減少交通事故。

（4）路面再生法。

路面再生法能夠有效保證路面的使用效果，對(duì)于高速公路的修復(fù)起到了重要的作用，這種處理技術(shù)是路面病害中使用頻率最高的技術(shù)，適用于各種病害現(xiàn)象，整體看，技術(shù)的種類繁多，技術(shù)優(yōu)勢明顯，在長期的使用中體現(xiàn)了良好的效果。路面再生法包括路面冷再生技術(shù)和路面熱再生技術(shù)兩種，主要是以溫度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，根據(jù)不同的路面病害選擇不同的技術(shù)形式，能夠提高路面修復(fù)效果，保證行車交通質(zhì)量。熱再生包括廠拌和現(xiàn)場兩種。廠拌再生是通過對(duì)舊瀝青的材料翻挖回收再利用，通過工廠加工破碎處理，再加入一些新材料，進(jìn)行混合再生利用，新混合料對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)，最終達(dá)到修復(fù)目標(biāo)。廠拌再生法是現(xiàn)代高速公路修復(fù)中最多見的一種方式，既節(jié)省了材料，又避免了浪費(fèi)的現(xiàn)象，全面提高了施工單位的整體效益。這種方法也存在一定的弊端，施工周期長、運(yùn)輸成本高，在實(shí)際應(yīng)用中，需要考慮實(shí)際條件做好方法的選擇；路面冷再生技術(shù)是環(huán)保效果最好的技術(shù)，被稱作綠色工程，因?yàn)檫@種技術(shù)修復(fù)的路面能夠最大限度節(jié)省材料，降低環(huán)境污染，保證了周邊生態(tài)的平衡，維護(hù)好環(huán)境的健康，同時(shí)，在不影響正常通行的情況下，就能夠施工，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于裂縫、車轍、擁包和松散等高速公路路面病害。

（5）淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

如果高速公路路面病害較為嚴(yán)重，則要使用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)于長期使用的路面，在環(huán)境作用下車輛作用下，很容易呈現(xiàn)較嚴(yán)重的病害，此時(shí)，為了更好地修復(fù)路面，則要利用淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行路面的養(yǎng)護(hù)，全面提高路面的修復(fù)效果，保證行車質(zhì)量與安全。進(jìn)行修復(fù)時(shí)，規(guī)劃好病害范圍，充分做好區(qū)域劃定，用鉆孔設(shè)備對(duì)路面出現(xiàn)問題的部位鉆出深約40cm的孔，圍繞病害區(qū)域做好切割，把具有化學(xué)作用的泥漿灌入到路面整理好的孔內(nèi)，通過淺層灌漿和路面形成整體，提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證了路面硬度，通過淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)后，不但能夠保證路面的行車質(zhì)量，更能夠及時(shí)做好路面的排水。

（6）霧封層技術(shù)。

霧封層技術(shù)整體成本小，施工效果好，周期不長，特別是對(duì)于高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)中最為廣泛，進(jìn)行修復(fù)時(shí)，主要使用的是改性乳化瀝青，通過技術(shù)修復(fù)，能夠短時(shí)間內(nèi)保證通行，霧封層技術(shù)處理后的路面穩(wěn)定性高，進(jìn)行施工時(shí)，直接把封層材料噴灑到病害路面，通過對(duì)路面縫隙修復(fù)，提高行車質(zhì)量安全。霧封層技術(shù)對(duì)噴灑瀝青材料時(shí)間要求嚴(yán)格，要在24小時(shí)內(nèi)全面完成，并科學(xué)組織好人力設(shè)備，均勻做好噴灑，以此達(dá)到對(duì)路面的密封處理。

2.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

（1）定期巡視評(píng)估。

要想全面保證高速公路的行車質(zhì)量，則要做好日常的養(yǎng)護(hù)與巡查，相關(guān)監(jiān)管部門要把工作做到日常，制定高速公路路面定期巡視計(jì)劃方案，根據(jù)不同的路面情況，建立科學(xué)系統(tǒng)的巡視、檢測、評(píng)估規(guī)劃，科學(xué)有效對(duì)路面進(jìn)行檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的路面微小病變做好系統(tǒng)的評(píng)估，在路面病害程度較輕的時(shí)期，進(jìn)行正確修復(fù)，節(jié)省成本時(shí)間，提高路面交通能力。通過對(duì)小病害的處理，避免出現(xiàn)病害的擴(kuò)展，將病害消除在萌芽階段。

（2）建立健全考核制度。

需要季節(jié)性進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，建立起的考核，不斷建立健全考核制度，對(duì)員工養(yǎng)護(hù)的情況進(jìn)行檢查，進(jìn)一步提高養(yǎng)護(hù)能力，通過日常的技能培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)能力，使員工懂得理論，能夠?qū)嵺`，進(jìn)一步細(xì)化養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、明確養(yǎng)護(hù)步驟，能夠進(jìn)行上報(bào)處理。通過科學(xué)的考核制度建立，調(diào)動(dòng)員工積極性主動(dòng)性，保證了效率，提高了質(zhì)量。

三、結(jié)語

綜上所述，要充分保證高速公路路面健康，則需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)形式，提高養(yǎng)護(hù)能力，日常做好巡查檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)的病害，解決好沉陷、坑槽、松散、車轍和裂縫等路面問題，要根據(jù)不同類型路面病害，采取相應(yīng)措施辦法，科學(xué)合理預(yù)防和處理，不斷提升高速公路修復(fù)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，建立起系統(tǒng)可行的解決方案，促進(jìn)我國高速公路事業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展。