公路路面常見病害與養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用研究

陳雨航

（浙江交工集團股份有限公司設(shè)計院分公司，浙江 杭州 310051）

公路將各個地區(qū)無縫銜接，使人們的交通變得更方便、更有效。然而，車輛長期行駛在公路上，由于負載、天氣等因素，會導(dǎo)致路面受損。若不加以修理，則會危及行車安全，還會造成車禍。為了避免這種情況，必須在道路施工中積極運用預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，在路面病害出現(xiàn)之前或出現(xiàn)時，及時采取相應(yīng)的養(yǎng)護措施，以達到對路面膨脹的有效控制，減少病害，提高道路性能，提高其使用壽命，減少道路交通事故，提高交通運輸效率，提高行車安全。

1 公路路面基本特征

從總體上講，公路的結(jié)構(gòu)構(gòu)成包括面層、基層、墊層等，墊層的作用是增加路基的溫度、濕度，將承載能力分散到基層，從而減少基礎(chǔ)上的應(yīng)力，預(yù)防變形，確保試驗過程中的路面結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性。對于基層，它的功能是直接將荷載轉(zhuǎn)移到道路上。某些惡劣天氣狀況也會對某些特定的天氣狀況產(chǎn)生影響，所以，比其他結(jié)構(gòu)更需要硬度和柔軟性。任何一種結(jié)構(gòu)的破壞都會對道路的性能造成不同程度的負面影響。所以，在公路的實際運用中，有關(guān)部門、專業(yè)人員要經(jīng)常對其進行養(yǎng)護，以保證其安全穩(wěn)定性。

2 公路路面常見病害及其成因

2.1 裂縫

裂縫是目前公路路面中最重要的病害。由于道路壽命的延長，車輛的反復(fù)裝載，還有自然環(huán)境的影響，道路鋪設(shè)完成后，車輛的行駛會使路面產(chǎn)生裂縫。裂縫是目前公路病害中最重要的一種。因此，裂縫主要分為橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂。第一，橫向裂縫。裂縫往往會出現(xiàn)在與汽車的行進方向相垂直的地方，其原因可能是氣溫或者地基的不同。在國內(nèi)，大多數(shù)的路基還是半剛性的。由于半剛體材料的性質(zhì)，在室溫、濕度等不合適的條件下，會產(chǎn)生收縮，產(chǎn)生裂縫，并逐步在表面產(chǎn)生裂縫。當(dāng)橫向裂縫寬度小于3 mm時，其影響還不能導(dǎo)致墻體脫落，對路面的影響不大，而當(dāng)裂縫寬度超過3 mm時，連接裂縫就會出現(xiàn)，而主裂縫則會出現(xiàn)脫落。當(dāng)裂縫病變發(fā)展到很嚴(yán)重的時候，會慢慢地滲入到涂料中。瀝青是一種很敏感的物質(zhì).在溫度波動較大的情況下，產(chǎn)生的熱應(yīng)力超出了瀝青混凝土的承載能力，從而導(dǎo)致了瀝青路面的開裂。第二，縱向裂縫。是指與汽車行進方向平行的路面裂縫。造成縱裂的原因有：車輛重復(fù)荷載、超載、路面距離較近、基層開裂等。要么是表面開裂，要么是基礎(chǔ)失穩(wěn)，要么是地基不穩(wěn)定，要么是因為不均勻沉降造成的，要么是因為施工中沒有達到要求，如果沒有及時排水，那么在水中就會形成淤泥，從而造成道路結(jié)構(gòu)的強度不夠，從而在汽車的荷載下開裂。在3 mm以下，沒有開裂或有輕微的剝離，沒有或少量的分支，是較輕的；若主裂縫的寬度超過3 mm，則是較寬的，破裂的壁面脫落，并有分支，并有嚴(yán)重的斷裂。第三，龜裂。是由許多縱橫交錯的網(wǎng)狀的較小縫隙構(gòu)成的，原因也是由于路面結(jié)構(gòu)、路基等不能滿足設(shè)計要求，或者瀝青混凝土的總體強度不能滿足設(shè)計要求。另外，一些涂層在縱向上產(chǎn)生裂縫后未進行有效的處理，在外界和負載的作用下，結(jié)合在一起，形成龜裂。

2.2 坑槽

當(dāng)瀝青集料脫落時，會在瀝青路面上產(chǎn)生凹坑，造成坑洞的主要原因是：雨水在路面上積聚，并滲入道路縫隙。在汽車的荷載作用下，水會慢慢地滲入并沖擊到瀝青與骨料之間，導(dǎo)致瀝青與骨料之間發(fā)生剝離。在道路施工中，由于混合料的溫度太高，會導(dǎo)致瀝青和集料的老化。粘結(jié)性差，易剝落，形成凹坑；施工中，瀝青混合料的層間污染嚴(yán)重，導(dǎo)致車輛荷載無法連續(xù)通過層間傳遞，最上面的部分會受到很大的壓力，再次產(chǎn)生凹陷。

2.3 車轍

在汽車荷載作用下，瀝青路面會產(chǎn)生一定的變形，在經(jīng)過載荷的轉(zhuǎn)移后，大多數(shù)能恢復(fù)到原有的狀態(tài)，而一些較小的變形不能復(fù)原，在多次加載下，會產(chǎn)生累積塑性變形，從而產(chǎn)生車輪車轍。首先，有一個結(jié)構(gòu)型車轍。其主要原因是由于受外力的影響，導(dǎo)致了道路的結(jié)構(gòu)變形。這又叫永久的車轍，由于很難修理。路面的變形反映在道路上，而道路也會發(fā)生相應(yīng)的變化。這些車轍一般不大，但是很寬，而且很淺。其次，它的基礎(chǔ)不穩(wěn)固。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在夏天的高溫天氣或者是在公路的下坡處。高溫下，瀝青的黏度下降，其流動性增強。在這種情況下，道路上的瀝青混合料由于受到汽車荷載的影響，會發(fā)生不可逆的流動，從而在公路路面上形成車轍。

2.4 泛油

泛油是指在瀝青路面上，由瀝青沿混凝土層路向上流動，在路面上形成一層薄薄的油膜，這就是所謂的“泛油”。由于高溫、水害、施工工藝等原因，導(dǎo)致了泛油的產(chǎn)生，高溫會使瀝青的流變性增大，若瀝青路面的高溫特性較差，拌和料施工中摻入太多或孔隙率太低，則極易產(chǎn)生油污；由于瀝青混合料的不均勻性，很容易在鋪裝過程中產(chǎn)生分層現(xiàn)象，造成路面局部出現(xiàn)細骨量偏多、偏小，因此易出現(xiàn)泛油病害。

2.5 松散

松散是指在瀝青混合料中，由上而下的集料逐步脫落。造成松散的主要原因是集料與瀝青的粘合能力下降。造成這一現(xiàn)象的主要原因是：由于瀝青路面所用瀝青質(zhì)量低劣使粘結(jié)力過早衰減，集料表面積灰、瀝青層間接觸不良、集料易因外力而脫落；在沒有足夠細集料的情況下，瀝青與集料的粘結(jié)性差，粘合力差。在使用中，由于瀝青的老化或水漬，很容易損壞集料和瀝青之間的接觸，從而導(dǎo)致松散。

2.6 沉陷

在遇到地質(zhì)災(zāi)害或道路荷載作用下，路面會出現(xiàn)失穩(wěn)，從而引起路面的變形，從而產(chǎn)生塌陷，也就是所謂的塌陷性病害。沉降病害有均勻沉降和非均勻沉降兩種類型。路面沉降不均勻，對路面的作用也有一定的影響。

3 公路路面病害養(yǎng)護治理的必要性

路面作為一種交通組成部分，道路的品質(zhì)直接影響著公路的使用壽命，也直接影響著車輛的行駛安全。通過對公路交通事故的調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的交通事故都是由于公路問題造成的，因此，有關(guān)方面應(yīng)該對此予以充分的關(guān)注。如果道路不平坦或者有很深的凹坑，很可能會發(fā)生車禍。在公路路面發(fā)生較大的病害時，要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，防止發(fā)生交通事故，提高公路維修費用。為了使道路病害得到有效的解決，必須對其成因進行深入的分析，并采用切實可行的養(yǎng)護與處理方法，以達到降低或消除道路病害的目的。這樣既能保障行車的舒適度，又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。因此，必須加強對道路病害的防治。

4 公路路面養(yǎng)護技術(shù)

4.1 裂縫病害養(yǎng)護

裂縫是公路交通自身的一個主要問題。當(dāng)公路交通容量有必要提高時，應(yīng)在保護措施中排除裂縫的原因，以保證公路養(yǎng)護措施在排除裂縫的影響下進行改變。改善道路的養(yǎng)護工作。比如，針對路面裂紋的大小，采用相應(yīng)的防護措施。在不超過5 mm的情況下，必須先清除裂縫周圍環(huán)境，再決定鉆孔樁的施工工藝，并對灌漿材料進行科學(xué)的調(diào)節(jié)，以保證裂縫的均勻分布。對超過5 mm的裂縫，要進行切割，除去剩余的瀝青，然后再鋪上瀝青，進行裂縫修復(fù)。在道路開裂嚴(yán)重的情況下，通過乳化瀝青施工對路面進行修復(fù)，使其保持穩(wěn)定，以保證能有效地控制裂縫，降低損壞程度。

4.2 路面沉陷養(yǎng)護

路面淤積的清理也是一種較為重要的治理技術(shù)。隨著我國當(dāng)前道路技術(shù)的發(fā)展，對路面施工工藝的要求也在不斷提高。通過對淤泥的清理，可以有效地降低道路的損壞。在道路淤積方面，對于沉陷20 mm以下的道路，不需要特別的處理。在沉陷大于20 mm的路面上，必須進行表面修補。通過面層修補技術(shù)降低路面沉降造成的汽車反彈，降低路面沉降的影響。對路面下垂、開裂的路段，采用切割路面，再利用刮刀技術(shù)將瀝青等物料填入溝槽，使路面恢復(fù)正常。

4.3 瀝青路面養(yǎng)護

在當(dāng)前的道路施工中，不同的施工工藝和處理措施也不盡相同。在改善道路防護性能的前提下，對瀝青路面的防護技術(shù)進行了研究。通過對引入的瀝青養(yǎng)護技術(shù)進行科學(xué)的調(diào)整，注重路面養(yǎng)護，保證了路面養(yǎng)護技術(shù)的優(yōu)先級。同時，對路面進行清潔，在進行科學(xué)操作的基礎(chǔ)上，要對路面的凹坑進行分析，消除坑洞，并適時地進行路面鋪設(shè)，以提高路面的防護效果。

4.4 瀝青再生技術(shù)

在道路病害治理中，瀝青再生技術(shù)是一種較為關(guān)鍵的技術(shù)。在實現(xiàn)瀝青再生技術(shù)的同時，如何有效地控制和提高其使用效率，是實現(xiàn)這一技術(shù)的關(guān)鍵。在一般條件下，瀝青的再生工藝應(yīng)由以下步驟組成：第一，經(jīng)過長時間的高溫和再生，將路面材料進行回?zé)?，從而達到改善材料品質(zhì)的目的。第二，在修復(fù)道路病害時，采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)是目前使用頻率較高的方法之一。主要是因為采用了路面再生技術(shù)，所以對再生深度的控制工作有所改變，一般在20～50 mm?？茖W(xué)地對表面或中間部位進行循環(huán)，以提高再生利用率，并協(xié)助道路的循環(huán)和優(yōu)化。

4.5 預(yù)防性養(yǎng)護措施

在目前的道路病害防治技術(shù)中，養(yǎng)護防治技術(shù)也被廣泛采用。采取相應(yīng)的防治措施，可以降低路面病害的發(fā)生率，并把對公路造成的損害降到最低。一是采取預(yù)防措施，既能節(jié)省費用，又能減少經(jīng)濟損失，為預(yù)防疾病的發(fā)生和控制提供依據(jù)。二是從性能上來說，容易監(jiān)控，能夠改善防治措施的效果，并能有效地減少公路路面中的病害。

4.6 原材料質(zhì)量控制

原料的品質(zhì)管理也是一個非常關(guān)鍵的過程之一。合理地利用和控制原料的品質(zhì)，能有效地防止路面病害，從而為公路的自身質(zhì)量管理提供依據(jù)，提高公路的使用效率。同時，在原材料的控制上，可以按照路面養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用，注重對集料的分類，對道路施工的質(zhì)量進行科學(xué)的調(diào)控。另外，根據(jù)瀝青砼拌和比例的不同，可以有效地控制公路工程的施工質(zhì)量，從而達到最佳的工程效果。

4.7 路基強度控制

路基強度監(jiān)測是公路工程質(zhì)量管理中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它能有效地改善工程質(zhì)量，有利于優(yōu)化和改善工程施工的績效。在道路施工過程中，一般條件下，路面因其本身的強度變化而發(fā)生下陷和塌陷。加強對路基強度的科學(xué)監(jiān)控與改善，有助于改善道路工程施工的質(zhì)量。此外，在進行地基強度監(jiān)控時，還可以對路基承載能力進行有效的轉(zhuǎn)化，比如采用碾壓技術(shù)，可以改善路基的強度，保證在監(jiān)控期間進行地基加固，從而改善路基的穩(wěn)定性，降低病害的發(fā)生。

4.8 施工質(zhì)量控制

在工程建設(shè)中，施工質(zhì)量的控制直接關(guān)系到路面治理技術(shù)的落實。隨著我國公路總公里數(shù)的日益增長，對施工工藝的控制和施工的重要性也隨之提高。工程建設(shè)的質(zhì)量過程進行嚴(yán)格的控制，可以有效地提升工程建設(shè)的質(zhì)量，為工程建設(shè)的質(zhì)量控制與實施提供有力的保證支持。比如，工程質(zhì)量監(jiān)控包括對道路養(yǎng)護技術(shù)進行科學(xué)的監(jiān)控，從而改善道路的治理效果，改善道路的壓實性能，從而為道路養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用提供有力的技術(shù)指導(dǎo)。強化工程質(zhì)量管理的基礎(chǔ)，提升工程施工技術(shù)的運用。同時，通過對工程質(zhì)量的控制，還能使建材的使用得到有效的利用。

4.9 后期養(yǎng)護管理

在目前的道路養(yǎng)護技術(shù)管理中，進行后續(xù)的維修和管理也是一個非常重要的方面。在現(xiàn)行的業(yè)務(wù)技術(shù)控制中，由于對業(yè)務(wù)技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)方式的偏離，實現(xiàn)方式發(fā)生了變化。正確地掌握養(yǎng)護技術(shù)，必須以路面養(yǎng)護技術(shù)的處置為先決條件，科學(xué)地調(diào)整養(yǎng)護技術(shù)的養(yǎng)護措施，以保證在處理與控制中進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)管理。比如，要強化道路瀝青養(yǎng)護的實務(wù)，提升施工人員對養(yǎng)護技術(shù)的運用。實際應(yīng)用證明，采用后期修補工藝進行技術(shù)控制，可以有效地改善道路的保護效果，從而達到最優(yōu)保護質(zhì)量、降低病害發(fā)生的目的。

5 結(jié)語

總之，隨著我國公路使用年限的增加和車輛的增多，路面病害日益增多，并且日趨嚴(yán)重。為提高道路的使用壽命，提供安全、優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的道路運輸服務(wù)，必須加強對路面的維修技術(shù)的分析，以保證對道路的有效管理。通過對公路工程的調(diào)查和分析，可以看出，公路路面的裂縫、變形、松動是公路建設(shè)中的重要問題。路面病害治理技術(shù)要從消除裂縫、路面沉降養(yǎng)護、瀝青路面養(yǎng)護、瀝青路面修補技術(shù)及預(yù)防措施、原材料質(zhì)量控制、路基強度控制、施工質(zhì)量控制及售后服務(wù)等方面進行。