公路路面常見(jiàn)病害與養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究

胡航

（貴州省赤水公路管理段，貴州 赤水 564700）

0 引言

一般情況下，面層、基層及墊層是道路的主要組成部分，施工單位在公路建設(shè)時(shí)，為了確保路基的溫度及濕度能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，通常要提高路面墊層的施工質(zhì)量，進(jìn)一步降低路基的荷載并將荷載均勻地分布到基層，避免基礎(chǔ)因無(wú)法承載外部壓力而出現(xiàn)變形的情況，從而提高路面整體的穩(wěn)固性、安全性?；鶎涌捎行У貙⒑奢d壓力轉(zhuǎn)移至道路。同時(shí)，公路大多是在露天環(huán)境建設(shè)運(yùn)營(yíng)，其品質(zhì)極容易受到自然環(huán)境的影響，因此，公路結(jié)構(gòu)需具備一定的硬度和柔軟度。為了確保道路運(yùn)行質(zhì)量與效率，相關(guān)部門(mén)需實(shí)時(shí)監(jiān)控道路運(yùn)行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)公路路面出現(xiàn)病害情況，應(yīng)及時(shí)維修和養(yǎng)護(hù)，有效保證車(chē)輛行駛安全穩(wěn)定。

1 公路路面常見(jiàn)病害

1.1 裂縫病害

在公路路面的病害問(wèn)題中，路面裂縫情況是比較常見(jiàn)的，根據(jù)路面裂縫形態(tài)的不同，主要可分為以下三種：

第一，龜紋狀裂縫。這種裂縫主要是在公路表面呈現(xiàn)眾多細(xì)小又錯(cuò)綜復(fù)雜的縫隙，其主要原因包括：路面結(jié)構(gòu)及路基質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、瀝青混合料強(qiáng)度達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn)。此外，路面出現(xiàn)縱向裂縫問(wèn)題時(shí)，未及時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，造成裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，并在車(chē)輛荷載壓力下，路面裂縫也會(huì)形成龜裂狀，如圖1 所示。

第二，橫向裂縫。橫向裂縫一般與車(chē)輛行駛的方向呈垂直狀，氣溫的變化及地基的不穩(wěn)定是造成該問(wèn)題的主要原因。通常情況下，路基使用的材料以半剛性為主，對(duì)外在溫度、濕度較為敏感，一旦溫度和濕度發(fā)生變化，路基就會(huì)出現(xiàn)收縮進(jìn)而導(dǎo)致裂縫問(wèn)題形成。一般橫向裂縫的寬度小于或等于3mm 時(shí)，對(duì)路面不會(huì)產(chǎn)生很大危害。一旦裂縫大于3mm，裂縫之間就會(huì)相互連接，裂縫的主體也會(huì)出現(xiàn)脫落情況。如未及時(shí)解決，裂縫會(huì)進(jìn)一步加大，使瀝青涂料性能發(fā)生改變，從而導(dǎo)致路面裂縫形成，如圖2 所示。

圖2 橫向裂縫

第三，縱向裂縫。其形狀與車(chē)輛行駛方向平行。車(chē)輛超載、大型車(chē)輛荷載作用、基層開(kāi)裂、道路地基不穩(wěn)固及道路路面開(kāi)裂等問(wèn)題都是導(dǎo)致縱向裂縫產(chǎn)生的原因，如圖3 所示。同時(shí)，在地基施工建設(shè)時(shí)，未及時(shí)進(jìn)行清淤、排水作業(yè)，道路結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就會(huì)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在路面承載車(chē)輛行駛壓力下，裂縫自然形成[1]。

圖3 縱向裂縫

1.2 坑槽病害

當(dāng)路面瀝青集料出現(xiàn)脫落時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致道路路面出現(xiàn)凹凸不平的情況。在一些降雨量相對(duì)充沛的地區(qū)，雨水不斷對(duì)路面進(jìn)行沖刷，并流入道路的縫隙中形成積水。在外部環(huán)境及車(chē)輛荷載作用下，瀝青集料就會(huì)出現(xiàn)分離剝落的情況。同時(shí)，如果道路建設(shè)過(guò)程中，瀝青混合料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致其無(wú)法對(duì)車(chē)輛荷載力進(jìn)行轉(zhuǎn)移，道路路面承受巨大壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，路面就會(huì)出現(xiàn)塌陷。施工時(shí)，如果瀝青混合料的溫度未得到良好的控制，使瀝青與砂石、碎石等集料出現(xiàn)老化現(xiàn)象，兩者黏性就會(huì)大大減低，在使用時(shí)比較容易脫落，如圖4 所示。

圖4 路面坑槽

1.3 車(chē)轍病害

瀝青路面在車(chē)輛行駛壓力下，會(huì)發(fā)生變形的情況，隨著路面結(jié)構(gòu)將荷載壓力層層轉(zhuǎn)移，前期路面的形態(tài)一般不會(huì)出現(xiàn)太大變化，僅出現(xiàn)細(xì)微的變形，后隨著車(chē)輛反復(fù)碾壓，變形情況逐步固化，導(dǎo)致車(chē)輪車(chē)轍的形成。車(chē)轍的形態(tài)通常較小、較淺。在夏季隨著溫度上升，特別是在高溫環(huán)境下，瀝青的黏度隨流動(dòng)性降低而提高，此時(shí)，在車(chē)輛行駛壓力下，就會(huì)在瀝青路面形成車(chē)轍，如圖5 所示。

圖5 車(chē)轍

1.4 泛油病害

在道路路面病害問(wèn)題中，泛油較為常見(jiàn)，主要是指瀝青在公路表層流動(dòng)，形成比較薄的油膜。出現(xiàn)這種情況主要是由天氣、水害及施工方式造成。夏季氣溫較高，瀝青的流動(dòng)性會(huì)加強(qiáng)，如果瀝青路面的抗高溫性能不強(qiáng)，就會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生油污。同時(shí)，瀝青在鋪設(shè)過(guò)程中，如鋪裝施工不規(guī)范、部分區(qū)域細(xì)骨料分布不均勻，路面在后期使用時(shí)，泛油情況就會(huì)發(fā)生[2]。

1.5 松散病害

瀝青與瀝青集料黏合性能減低，就會(huì)造成瀝青集料慢慢剝落。出現(xiàn)這一情況，主要是因?yàn)r青質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致其黏結(jié)力漸漸失去，集料的表面布滿(mǎn)灰塵時(shí)，瀝青與其就不能達(dá)到良好的黏結(jié)，在后期使用過(guò)程中，集料在外力的影響下就會(huì)出現(xiàn)剝落情況。同時(shí)，在施工時(shí)，如果集料的配合比出現(xiàn)問(wèn)題，在細(xì)集料不足的情況下，瀝青與集料之間就不能很好的黏合。此外，公路路面在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，瀝青出現(xiàn)老化或長(zhǎng)時(shí)間受水浸泡，集料與瀝青之間就不能很好地黏合在一起，導(dǎo)致松散情況的發(fā)生。

1.6 沉陷病害

道路路面隨著使用年限的增加、荷載的不斷加大及一些不可預(yù)知的自然地質(zhì)災(zāi)害的影響，路面會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定、變形及破損的情況，這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)直接導(dǎo)致路面塌陷。同時(shí)，因道路所在區(qū)域受地質(zhì)影響，路面出現(xiàn)不均勻沉降，也是導(dǎo)致路面出現(xiàn)塌陷病害的主要原因。

2 公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

2.1 裂縫病害養(yǎng)護(hù)

公路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，為了確保道路運(yùn)行質(zhì)量與效率，相關(guān)部門(mén)應(yīng)做好道路維修、養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路裂縫問(wèn)題并制定有效的處理措施，從而提高道路養(yǎng)護(hù)工作的效率。在具體的路面養(yǎng)護(hù)中，需根據(jù)路面裂縫的寬度制定不同的養(yǎng)護(hù)方案，如果裂縫小于5mm 時(shí)，可以采用鉆孔樁的方式進(jìn)行維修，然后將灌漿材料注入裂縫；如果裂縫大于5mm 時(shí)，須采用切割機(jī)將裂縫周?chē)嘤嗟臑r青切除，并鋪上瀝青混合料將裂縫修復(fù)；如果道路路面裂縫較大，可采用乳化瀝青對(duì)路面進(jìn)行維修，該方法可有效控制路面裂縫問(wèn)題，提高路面穩(wěn)定性及安全性[3]。

2.2 道路沉陷的防治措施

針對(duì)路面沉陷問(wèn)題，工作人員通常會(huì)采用灌漿法對(duì)路面進(jìn)行修補(bǔ)維修。在維修過(guò)程中，從裂縫處將漿液注入地層，漿液通過(guò)滲透充滿(mǎn)裂縫，達(dá)到路面密實(shí)堅(jiān)固的目的。后續(xù)通過(guò)養(yǎng)護(hù)人員的持續(xù)維護(hù)，裂縫膠與路面可充分融合，使路面的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)一步提高路面的穩(wěn)定性及安全性。在具體的維修中，其工作流程：第一，在路面裂縫周?chē)M(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆頭的直徑應(yīng)達(dá)到90mm 左右，鉆孔過(guò)程中如碰到特殊土質(zhì)，應(yīng)采用導(dǎo)管進(jìn)行探入，同時(shí)采用撈砂筒的施工技術(shù)達(dá)到鉆機(jī)順利鉆進(jìn)的目的。第二，鉆孔作業(yè)完成后，把灌漿管放入孔口位置，并將孔口封死。同時(shí)，為了防止泥沙進(jìn)入花管，需要將管道外部用橡皮包住。第三，進(jìn)行漿液的攪拌，先在攪拌桶中加入水和攪拌料，然后通過(guò)攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢韬蠓娇墒褂?，攪拌時(shí)間一般控制在6min 左右視為攪拌合格。第四，漿液攪拌完成后，要及時(shí)進(jìn)行灌漿施工，在此過(guò)程中，要嚴(yán)格按照施工步驟進(jìn)行操作，灌漿作業(yè)一般是從上到下的方式進(jìn)行。施工時(shí)，工作人員應(yīng)隨時(shí)對(duì)漿液進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)漿液滿(mǎn)足施工需求時(shí)及時(shí)停止灌漿。第五，灌漿施工停止后，對(duì)孔口位置進(jìn)行封堵，24h 內(nèi)工作人員要對(duì)封堵位置進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)漿液位置有下降的情況，應(yīng)及時(shí)填補(bǔ)[4]。

2.3 瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

在公路路面病害處理階段，稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為近年來(lái)發(fā)展較快的技術(shù)，可快速、有效改善路面病害問(wèn)題，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。對(duì)于稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，應(yīng)用過(guò)程主要是把骨料填料、乳化瀝青及添加劑等施工材料，按照相應(yīng)的比例進(jìn)行攪拌，制作成均勻的瀝青稀漿混合物，然后根據(jù)路面的處理要求采用機(jī)械鋪設(shè)在內(nèi)縫病態(tài)區(qū)域位置。在瀝青稀漿封層應(yīng)用前，應(yīng)根據(jù)施工要求安排施工人員，采用人工清掃方式或機(jī)械清掃的方式，將需處理的位置清理干凈，并按照瀝青路面病害的寬度，設(shè)定好相關(guān)的攤鋪線(xiàn)路，然后把攪拌均勻的材料填充到施工區(qū)域當(dāng)中，采用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)。需要注意的是，在瀝青封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用階段，為了提高施工質(zhì)量、避免病害擴(kuò)大，在施工階段應(yīng)控制好攤鋪厚度及壓實(shí)質(zhì)量，提高路面病害的處理效果。

2.4 公路路面微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)

微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)在應(yīng)用環(huán)節(jié)，主要是利用攤鋪設(shè)備對(duì)聚合物改性乳化瀝青進(jìn)行施工處理，在操作階段主要是把混合料快速地?cái)備佋谠新访?，使其能夠與原有路面密切地連接在一起，通過(guò)處理路面抗滑性、耐磨性就會(huì)得到提升。一般而言，在攤鋪1～2h 后就會(huì)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)層，在微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況選擇養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，并且要求技術(shù)人員在掌握路面病害施工結(jié)構(gòu)類(lèi)型的同時(shí)，做好技術(shù)工藝的控制，提升路面病害處理效果[5]。

2.5 裂縫填封養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在公路路面病害處理階段，裂縫填充養(yǎng)護(hù)技術(shù)屬于傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施，該技術(shù)的應(yīng)用可全面提高路面整體效果。一般而言，在瀝青面層橫向及縱向裂縫處理過(guò)程中，該養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果比較好，可有效減少水分通過(guò)裂縫滲透到基層結(jié)構(gòu)中。裂縫填充養(yǎng)護(hù)技術(shù)在應(yīng)用階段，主要是將相應(yīng)的材料拌和均勻之后，采用設(shè)備將其填充到裂縫結(jié)構(gòu)當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的養(yǎng)護(hù)控制，通過(guò)裂縫填充養(yǎng)護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用，可避免雨水滲透裂縫中，在一定程度上可提高水分浸入結(jié)構(gòu)的防控效果，避免路面結(jié)構(gòu)病害問(wèn)題的擴(kuò)大。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，公路路面病害對(duì)車(chē)輛通行造成的影響很大，加劇了養(yǎng)護(hù)單位的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度。因此，在路面病害處理時(shí)，需按照路面病害的具體情況選擇有針對(duì)性的處理技術(shù)，可引進(jìn)先進(jìn)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念與技術(shù)，減少路面病害加重，延長(zhǎng)公路使用年限。