公路改建中瀝青混凝土路面病害檢測(cè)與評(píng)價(jià)

孫梁

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050000)

目前，各國(guó)專家投入大量時(shí)間精力研究瀝青混凝土病害的綜合評(píng)價(jià)及處置措施，各項(xiàng)理論有了一定的突破，但總體依然處于研究摸索期。除此之外，對(duì)于利用瀝青混凝土制備而成的路面來(lái)說(shuō)，在其后續(xù)使用的過(guò)程當(dāng)中，一些早期病害的實(shí)際種類及產(chǎn)生因素非常復(fù)雜，為此，本文對(duì)常見(jiàn)路面病害及相關(guān)解決措施進(jìn)行了探討。對(duì)國(guó)內(nèi)某個(gè)路面工程在施工完成之后尚未投入使用的狀況下，路面存在的一些早期病害開(kāi)展了有效的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)工作。

一、公路改建中瀝青路面常見(jiàn)病害及評(píng)價(jià)分析

（一）瀝青路面松散類病害及成因分析

1.瀝青路面坑槽

坑槽指的是當(dāng)瀝青路面在投入使用后，基層或是面層集料由于種種因素出現(xiàn)了一定程度的脫落，進(jìn)而使得路面出現(xiàn)一些坑洞。而在這些坑洞當(dāng)中，路面水損壞性坑槽屬于我國(guó)公路中最為常見(jiàn)的一種類型。該類坑槽之所以會(huì)形成，主要是由于路面在后續(xù)使用中受水分通過(guò)各種途徑進(jìn)入到瀝青混合料基層及面層當(dāng)中，且進(jìn)入量較大的影響。而公路在修建時(shí)由于上下兩個(gè)面層之間存在的孔隙率相對(duì)較大，這時(shí)當(dāng)交通負(fù)荷來(lái)臨時(shí)會(huì)產(chǎn)生縫隙進(jìn)而導(dǎo)致路面瀝青的黏附性產(chǎn)生了一定程度的降低，最終導(dǎo)致路面材料脫落形成坑槽。這種病害出現(xiàn)最為重要的原因是路面混合料的黏結(jié)力無(wú)法滿足正常使用要求而造成的，如若不對(duì)這種病害加以處理，任其自由發(fā)展的話，將會(huì)使得瀝青混合料逐步脫落。

2.瀝青路面松散

這種類型的病害具體表現(xiàn)為集料會(huì)不斷的從混合面料層中脫落，這種病害一經(jīng)發(fā)生便會(huì)相繼引發(fā)坑槽及龜裂等不良問(wèn)題。出現(xiàn)這類病害最重要的原因是瀝青與集料之間的黏結(jié)力無(wú)法滿足應(yīng)用需求。除此之外，路面的整體壓實(shí)度無(wú)法滿足實(shí)際使用需求也會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)松散，進(jìn)而對(duì)其使用性能造成不良影響。

（二）路面裂縫類病害

對(duì)于瀝青路面來(lái)說(shuō)，當(dāng)其投入到正式使用之后常常會(huì)受溫度變化或其他因素影響出現(xiàn)裂縫。相對(duì)于其他類型的病害，裂縫病害有多種類型。不同類型的特點(diǎn)各有差異，下面對(duì)其進(jìn)行一一探討。對(duì)于縱向類型的裂縫來(lái)說(shuō)，這種類型裂紋的實(shí)際情況及具體表現(xiàn)主要和車輛的行駛方向保持一致，出現(xiàn)這種病害的最為重要的原因是路面在正式施工完畢之后由于路基下沉等原因，使得路面的不同地點(diǎn)出現(xiàn)了不均勻沉降；對(duì)于橫向裂縫來(lái)說(shuō)，結(jié)合裂縫的實(shí)際形成原因及具體形狀等特點(diǎn)可被進(jìn)一步劃分為反射裂縫及溫度裂縫兩大類型，而對(duì)于反射類型的裂縫就其實(shí)際情況而言，出現(xiàn)該類裂縫最根本的原因是基層在后續(xù)路面應(yīng)用中由于制備材料出現(xiàn)了干縮而產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象；對(duì)于路面龜裂來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)該類問(wèn)題最主要的原因是路面在實(shí)際使用中來(lái)自路面表層的交通載荷超過(guò)了路面的實(shí)際承受范圍。

（三）路面變形類病害

如果對(duì)瀝青路面使用不當(dāng)，會(huì)使其出現(xiàn)一定的變形情況。具體的表現(xiàn)形式有多種，例如沉陷、車轍及波浪等。對(duì)于沉陷類型病害來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生原因主要是路基在后續(xù)使用的過(guò)程當(dāng)中由于種種因素導(dǎo)致其產(chǎn)生的豎向變形過(guò)大使得瀝青路面產(chǎn)生了一定程度的下陷，導(dǎo)致路面變形；其次，車轍這種類型的病害實(shí)際上是指路面在后續(xù)使用的過(guò)程中由于車輛載重量太大而導(dǎo)致輪跡部分出現(xiàn)了變形情況。一般來(lái)說(shuō)車轍的深度主要維持在10mm～20mm之內(nèi)。導(dǎo)致車轍病害出現(xiàn)的原因有很多，經(jīng)過(guò)大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這一病害出現(xiàn)的最大原因是路面的縱向起伏變形太大。

二、公路改建中瀝青混凝土路面病害解決辦法

（一）瀝青路面裂縫病害防治

在公路改建工作開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中，常常需要采取多種辦法對(duì)瀝青路面裂縫病害進(jìn)行有效防治，使用效果最好且最為常用的防治方法有下面幾種：第一，如果裂縫整體寬度小于3mm，不會(huì)對(duì)路面的正常使用造成太大的影響，無(wú)需對(duì)其采取任何措施進(jìn)行強(qiáng)化處理。第二，如果裂縫的實(shí)際寬度大于3mm小于5mm，為了保障防治效果，工作人員應(yīng)優(yōu)先對(duì)裂縫內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)清掃，然后通過(guò)壓縮空氣對(duì)裂縫中存在的一些塵土進(jìn)行有效清潔，最后才可以進(jìn)行灌縫操作。第三，如果發(fā)現(xiàn)裂縫的實(shí)際寬度大于5mm，工作人員應(yīng)當(dāng)采取有效方式對(duì)路面銑刨，然后進(jìn)行填實(shí)。除此之外還應(yīng)當(dāng)對(duì)中面層進(jìn)行攤鋪。

（二）施工質(zhì)量控制

在公路改建工作實(shí)際開(kāi)展的過(guò)程中，對(duì)整體施工質(zhì)量采取有效控制措施可以大幅降低路面的各類病害的出現(xiàn)概率。在實(shí)際工作中想要保障施工質(zhì)量就需要工作人員積極行動(dòng)起來(lái)采取必要的方法充分展現(xiàn)路面設(shè)計(jì)的優(yōu)異性，這也是保障施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在。對(duì)于材料選配活動(dòng)，在實(shí)際開(kāi)展中為了保障材料性能及材料質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)選取兩家或兩家以上的材料供應(yīng)商保障材料級(jí)配活動(dòng)始終處于合理的控制范圍之內(nèi)。在這一過(guò)程當(dāng)中注意不能使材料級(jí)配活動(dòng)偏離集配中心。對(duì)于公路改建施工來(lái)說(shuō)，要想有效保障路面使用性能，應(yīng)當(dāng)結(jié)合車輛特點(diǎn)以及路面區(qū)域的具體情形、天氣狀況等一系列內(nèi)容合理地選擇瀝青材料。相關(guān)人員需要挑選出與各類規(guī)范要求相一致的瀝青，其中，特別值得注意的是把握瀝青自延度指標(biāo)。

（三）推移及路面平整度問(wèn)題處理

對(duì)于面層集料級(jí)配活動(dòng)而言，為了保障工作質(zhì)量，工作人員應(yīng)當(dāng)采取必要的方法充分顯示其工作合理性。此外在壓實(shí)操作開(kāi)展時(shí)也應(yīng)當(dāng)保障其工作質(zhì)量。除此之外，為保障工程質(zhì)量，在對(duì)瀝青面層展開(kāi)相應(yīng)操作的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合各個(gè)季節(jié)的氣溫變化選擇最為合適的施工時(shí)機(jī)。在對(duì)路面進(jìn)行性能評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮其平整度。平整度高的高速公路可以讓各類車輛更安全地通行。因此在對(duì)公路進(jìn)行改建過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取必要手段合理提高路面平整度：第一，優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)當(dāng)在0.7mm～0.9mm范圍內(nèi)，即達(dá)到國(guó)際指定的中等標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，人們?cè)诨顒?dòng)開(kāi)展的過(guò)程中，還應(yīng)通過(guò)全面分析評(píng)估混凝土路面相關(guān)指標(biāo)得出最終結(jié)論。首先，如果瀝青混凝土路面的實(shí)際強(qiáng)度無(wú)法滿足技術(shù)相關(guān)要求，在后期使用中無(wú)法有效抵抗變化頻繁的車輛載荷。一旦路面經(jīng)過(guò)車輛到達(dá)一定程度，很容易使出現(xiàn)裂縫等病害，影響行車安全。第二，如果在改建過(guò)程中，不同面層之間材料的結(jié)合力度無(wú)法達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)使得各面層的穩(wěn)定性處于持續(xù)下降狀態(tài)。當(dāng)路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用之后會(huì)使得面層間的摩擦力進(jìn)一步減小，導(dǎo)致下層滑動(dòng)情況出現(xiàn)。

（四）降低瀝青路面的水損害

對(duì)于瀝青混凝土路面來(lái)說(shuō)，之所以會(huì)出現(xiàn)水損害，最主要的原因是瀝青膜在后續(xù)使用的過(guò)程中產(chǎn)生了一定的脫落情況。要想防止這種情況的出現(xiàn)，就要從瀝青集料及自身限制著手采取相應(yīng)措施，更科學(xué)合理地進(jìn)行分析工作。在選取集料時(shí)，工作人員可以采用堿性集料并對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而全面提升瀝青黏性以及主體抗剝落性能。除此之外，抗剝落劑的應(yīng)用也非常重要，通過(guò)正常發(fā)揮抗剝落劑的作用不僅可以有效降低瀝青表面張力，而且還可以讓集料表面更加適用。

三、路面破損狀況檢測(cè)

考慮到路面實(shí)際破損情況及檢測(cè)工作需求，最終決定采用路面狀況指數(shù)對(duì)路面的實(shí)際破損情況進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)。該指數(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中是由相關(guān)人員經(jīng)過(guò)大量計(jì)算得到瀝青路面的實(shí)際破損率后進(jìn)一步計(jì)算得出的，結(jié)果如表1所示。

表1 路面裂縫病害調(diào)查

根據(jù)其破損狀況的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及路面在早期病害時(shí)所出現(xiàn)的實(shí)際破損情況可以將路面的質(zhì)量情況分為五種等級(jí)，分別為優(yōu)秀、良好、中、次、差。最終的評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。

表2 路面質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及路面破損評(píng)價(jià)

四、路面行駛質(zhì)量檢測(cè)

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)大量橫向與縱向?qū)Ρ染C合考慮之后，決定選用行駛質(zhì)量指數(shù)這一指標(biāo)對(duì)整個(gè)路面的實(shí)際情況進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。該指數(shù)在計(jì)算的過(guò)程中，需要合理利用平整度展開(kāi)計(jì)算工作。結(jié)合上述不同路段的最終檢平整度檢測(cè)結(jié)果可以得到如表3所示的評(píng)價(jià)結(jié)論。

表3 路面平整度調(diào)查與評(píng)價(jià)4路面強(qiáng)度檢測(cè)

對(duì)于路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)工作來(lái)說(shuō)，在實(shí)際開(kāi)展中考慮到其實(shí)際需求及路面實(shí)際狀況最終決定采用路面強(qiáng)度指數(shù)這一指標(biāo)對(duì)其展開(kāi)相應(yīng)的評(píng)價(jià)工作。

五、路面使用性能的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

在評(píng)價(jià)瀝青混凝土路面的使用性能時(shí)，涉及到的內(nèi)容較為復(fù)雜，綜合考慮路面的實(shí)際狀況及評(píng)價(jià)工作實(shí)際需求，最終選用路面狀況指數(shù)、平整度和強(qiáng)度指標(biāo)這三項(xiàng)參數(shù)評(píng)估路面的實(shí)際使用性能。鑒于這三項(xiàng)指標(biāo)在具體檢測(cè)評(píng)價(jià)中所具有的突出優(yōu)點(diǎn)，可綜合考慮這三類指標(biāo)對(duì)路面的實(shí)際狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。為了節(jié)約工作量減少工作時(shí)間，最終決定不對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)當(dāng)前道路部門對(duì)公路養(yǎng)護(hù)時(shí)選用的一些方法可以將路面分為優(yōu)、良、中、次、差5大等級(jí)。

六、路面結(jié)構(gòu)層與路基膜量反算

綜合分析不同路面模量后，發(fā)現(xiàn)路面不同層次強(qiáng)度存在很大的區(qū)別。具體而言有以下結(jié)果：

第一，A、B、C三段路面的瀝青混凝土各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足實(shí)際應(yīng)用需求，但是混凝土基層的強(qiáng)度太小，比反算模量值要小得多。為此可以判斷其基礎(chǔ)強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)；第二，A、B、C三段的土基強(qiáng)度都能夠嚴(yán)格滿足實(shí)際工作需求。

七、路基干濕類型分析與評(píng)價(jià)

為了確定路基的干濕類型，在檢測(cè)時(shí)通過(guò)地質(zhì)鉆孔的方式對(duì)路基的實(shí)際含水量進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的路基屬于濕類型。

八、結(jié)語(yǔ)

綜合本文所描述的內(nèi)容，公路改建中瀝青路混凝土路面病害檢測(cè)與評(píng)價(jià)工作對(duì)于整個(gè)路面的使用效果有著非常重要的意義，有著系統(tǒng)性及長(zhǎng)期性特點(diǎn)。為此相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)端正工作態(tài)度有效檢測(cè)及評(píng)價(jià)路面使用性能，進(jìn)而全面防止其發(fā)生病害，提高路面使用質(zhì)量。