公路路面常見病害及應對措施分析

摘要 城市化發(fā)展中，公路工程建設里程增加，路基路面安全問題備受關注。為保障公路通行安全，預防交通事故，應減少路面病害問題，保障公路路面施工質(zhì)量。因此，文章結合公路路面常見病害，分析了公路路面病害原因，以及各類路面病害的預防、治理技術，以提升公路路面工程的建設質(zhì)量，促進公路交通事業(yè)健康發(fā)展。

關鍵詞 公路路面；常見病害；施工；安全

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0106-03

0 引言

公路路面病害能夠?qū)е萝囕v行駛中安全風險的增加，造成不可預估的人員、經(jīng)濟損失。為有效預防路基病害，應根據(jù)病害原因，在施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)加強路面病害的防治工作，并及時處理路面病害問題，確保公路工程安全性能，使其平整度、荷載能力等符合車輛安全通行要求，延長公路使用壽命。

1 公路路面常見病害

根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》《公路技術狀況評定標準》相關規(guī)定，公路路面常見病害包括以下5類：

（1）路面裂縫。這是公路路面主要病害，多集中在路面基層上，結合裂縫原因、表現(xiàn)形式，可將其分為縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂、網(wǎng)狀裂縫等類型。

（2）車轍。具體指車輛軌跡區(qū)域產(chǎn)生的狹長形凹槽，分為失穩(wěn)型車轍、結構型車轍、磨損型車轍等類型，平均深度＞1 cm[1]。

（3）路面沉陷。表現(xiàn)為路面垂直變形、路面下陷變形，包括路基坍塌、臺背不均勻沉降等，沉陷變形深度＞1.5 cm。

（4）路面坑槽。表面坑洼不平，面積＞30 cm2，平均深度＞1 cm。在瀝青路面工程中，路面坑槽表現(xiàn)為麻面、有小坑洞等。

（5）泛油。季節(jié)性特征明顯，多發(fā)生在夏季，表現(xiàn)為路面表層產(chǎn)生薄油層，車輛通行后有痕跡。

2 公路路面常見病害原因分析

2.1 裂縫病害

（1）橫向裂縫。溫度、地基變形、車輛行駛荷載大是造成橫向裂縫的主要原因。比如，公路路面多為瀝青混凝土路面，瀝青混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，高溫條件下應力吸收效果好，產(chǎn)生溫度應力，導致路面內(nèi)外部溫差變大，從而產(chǎn)生溫度疲勞裂縫[2]。車輛超重時，路面荷載大，底層拉應力變大，導致基層結構開裂，反復荷載后裂縫蔓延至路面結構，從而出現(xiàn)路面橫向裂縫病害。

（2）縱向裂縫。路基填筑材料配比、質(zhì)量不符合要求，以及填筑施工質(zhì)量不佳時，路面壓實度無法滿足路面施工要求，導致縱向裂縫風險變大。

（3）不規(guī)則裂縫。①蓄水層受雨水、積水影響，承載力下降，路面產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。②混合料攪拌不均勻，含水量過低過高，壓實度、厚度分布不均等。

2.2 車轍病害

外力作用、路基基礎不穩(wěn)是引起車轍病害的主要原因。①汽車荷載增加后，瀝青路面發(fā)生變形，在荷載轉(zhuǎn)移后又恢復至原有狀態(tài)；多次加載后，累積形成塑性變形問題，從而產(chǎn)生車輪車轍。②高溫天氣，瀝青黏度下降，流動性變強，在車輪荷載作用下混合料出現(xiàn)不可逆流動，導致車轍印跡明顯[3]。

2.3 沉陷病害

壓實度欠缺、沉降速率控制不到位將導致路面沉降。比如，壓實度過低會使路面、路基的結構強度變低、承載力減弱，車輛持續(xù)、反復荷載后會造成路面沉陷。

2.4 坑槽病害

汽車荷載作用下，雨水積聚、下滲，沖擊路面結構中的瀝青、骨料，使其相互剝離，路面在車輪碾壓后出現(xiàn)坑槽?；旌狭蠝囟雀摺娱g污染嚴重會導致瀝青、粗細集料老化，黏結性減弱，荷載能力降低后造成各層易剝落，在加壓作用下產(chǎn)生了凹坑、坑槽。

2.5 泛油病害

泛油具體指路面結構上產(chǎn)生一層薄油膜，病害原因是高溫、水害、施工等。比如，高溫環(huán)境下，瀝青流變性變大，在路面結構耐高溫能力較差時，路面表層會產(chǎn)生油污；路面鋪裝時，混合料不均勻，局部細骨料過多、過少時，導致路面填料分層，在高溫后出現(xiàn)易泛油病害[4]。

3 公路路面常見病害預防技術

3.1 項目概況

某公路項目，屬于繞城1級公路，全長87.218 km，設計速度為80 km/h。橋梁1 017.04 m/14座，小橋175 m/8座，大中橋832 m/6座，涵洞253道，收費站、養(yǎng)護工區(qū)合并設置1處。路面結構設計為瀝青混凝土結構，雙向四車道，路面寬度為23 m。為預防路面裂縫、沉陷、坑槽等病害，項目方結合路面病害原因，分別從材料選用、溫度控制、攤鋪、碾壓、施工縫處理等方面預防路面病害，保障路面工程的建設質(zhì)量。

3.2 路面病害預防要點

3.2.1 合理選用施工材料

（1）根據(jù)公路路面結構，選用路面材料。如表1所示，不同類型乳化瀝青的適用條件存在差異，需結合公路路面設計，選用對應種類的乳化瀝青。

（2）粗細集料粒徑、針入度、過篩率等指標應符合要求。礦粉應干燥、潔凈，技術性質(zhì)符合規(guī)定，如表面相對密度＞2.5；含水量＜1%；粒度范圍：＜0.6 mm含100%，＜0.15 mm含90%～100%，＜0.075 mm含85%～100%；親水系數(shù)＜1；塑性系數(shù)＜4。

（3）材料入廠時，應詳細檢驗各類材料質(zhì)量，保障路面材料外觀無損、質(zhì)量規(guī)格符合要求。

3.2.2 加強施工溫度控制

（1）瀝青、礦料加熱溫度應分別控制在160～170 ℃、170～180 ℃。拌和混凝土時，混凝土出廠溫度應控制在150～160 ℃；運輸混凝土時，材料溫度應控制在140～150 ℃。避免材料超溫、白化，預防溫度裂縫。

（2）基于路面施工溫度要求，應控制瀝青混合料溫度、攪拌時間，間歇式拌和機每盤的拌制時間應控制在30～50 s，注意觀察有無結團、離析問題。

（3）攤鋪溫度時，材料溫度應控制在130～140 ℃?，F(xiàn)場溫度＞10 ℃時，攤鋪溫度應在140～175 ℃之間。

3.2.3 完善路面攤鋪工藝

（1）攤鋪作業(yè)時，應保持攤鋪的連續(xù)性，減少間歇時間，避免路面結構內(nèi)外層分離或產(chǎn)生溫差?？捎蓪Ｈ酥笇?，各個攤鋪車輛相互跟緊、無間斷。攤鋪期間，應保持車速、送料的均勻。

（2）外形不規(guī)則、傾斜路面等攤鋪機無法正常攤鋪的區(qū)域，應人工分層攤鋪。下雨、表面有積水、施工溫度＜10 ℃時，應停止攤鋪。

（3）可設置攤鋪標準基線，以控制攤鋪高度、攤鋪精度。

3.2.4 重視路面碾壓質(zhì)量

（1）混合料攤鋪后，應用人工刮平、機械精平。注意檢測其平整度，符合要求后，壓實路面。

（2）橫向碾壓時，應嚴格遵守公路路面的施工路線，狹窄區(qū)域、停機時間較長區(qū)域應及時修復接縫。

（3）根據(jù)壓路機類型、碾壓階段，嚴格控制碾壓速度，如表2所示。碾壓時，應勻速、連續(xù)施工。

3.2.5 做好橫縱向接縫處理

（1）橫接縫。沿路中線垂直切除、清理側面雜物后，對切面、底面間隙涂刷黏層油。預熱接縫、人工整平后，橫向碾壓接縫處。已壓實面層上需先碾壓新鋪層15 cm，逐步橫向移位。

（2）縱縫。下層縱縫采用冷接縫，上層采用熱接縫。①刨除縱縫邊緣毛茬，噴灑適量瀝青，與已鋪區(qū)域搭接50～100 mm。②清除前半幅混合料，基于路基邊緣逐步碾壓。③預留100～150 mm跨縫進行碾壓。④為確保接縫效果，上面層可預留100～200 mm不碾壓，隨后跨縫碾壓，以消除縱縫痕跡。

4 公路路面病害有效應對措施

4.1 裂縫

應用改性瀝青、改性乳化瀝青等修補材料處理裂縫，裂縫治理形式主要分為以下三種：

（1）灌縫?？p寬小于6 mm時，應用空氣壓縮機吹干縫隙內(nèi)塵土。大于6 mm時，清理內(nèi)部雜物，剔除松散縫隙結構。吹凈塵土后，加熱瀝青材料，當溫度約150 ℃后進行灌縫。澆灌次數(shù)為2～3遍。裂縫兩側壁各去除3 mm，使黏結面露出后灌縫。

（2）填縫。①結合路面裂縫深度、寬度，開槽。②清理裂縫內(nèi)雜物、水分。熱空氣、高壓空氣處理后應選用流動性填縫材料治理裂縫。③采用泵吸、氣壓噴灑方式，配合填料噴灑桿在裂縫內(nèi)填筑瀝青、改性瀝青、改性乳化瀝青等材料，修補裂縫。填筑時，應保持填料均勻，自下而上填縫。

（3）貼縫。裂縫深度小于2 mm，路面結構完整、穩(wěn)定時，瀝青路面裂縫可應用貼縫帶處理。貼縫帶屬于自黏式冷施工工藝，可預防裂縫擴張、反射，同時具有密封防水的作用，其性能指標如表3所示：

4.2 車轍

（1）微表處治填補工藝。適用壓密型、磨損型車轍，深度＜2 cm的車轍。車轍深度＜1 cm時，可實施單層微表填補修復技術；車轍深度為1～2 cm時，采用雙層微表處治填補技術。

（2）車轍深度＞2 cm時，在銑刨路面后，加鋪瀝青混凝土，修復面層結構。車轍處損壞嚴重時，表層、雙層填補修復無法滿足要求，需去除表層損壞區(qū)域，重新鋪筑瀝青混合料、再生混合料。

（3）因橫向推擠產(chǎn)生的車轍問題，損壞結構已穩(wěn)定時，應去除凸出部分，噴灑、涂刷黏結瀝青，填補瀝青混合料，找平、壓實即可?；蚴侵匦落佒r青混凝土面層，應用稀漿封層攤鋪機將水泥乳漿灌入瀝青混凝土層內(nèi)，養(yǎng)生后形成半剛半柔性路面。

4.3 沉陷

路面沉陷病害可采用灌漿治理工藝，基于原灌漿結構，使用新材料灌漿。

（1）灌漿材料：①水泥漿：P042.5普通硅酸鹽水泥+飲用水+早強劑+膨脹劑。②化學漿：RBEN-2土壤強固劑+SC-2005+飲用水。材料配比，如表4～5所示。砂漿14 d后，其水養(yǎng)護膨脹率＞2%，強度可達10 MPa。

（2）處理流程：布孔—鉆孔—灌漿—拔管，封孔—清掃養(yǎng)護。①孔呈梅花狀，橫縱向間距1.5 m，孔徑38～50 mm，孔深4～5 m。②填充式注漿。注入流量7～10 L/min，應用雙液管，分別泵送稀漿、濃漿；首次灌注稀漿，灌注深度4～4.5 m，灌漿壓力＜3 MPa；后灌注濃漿，填充路面基層、底層，治理路面基層、面層脫空區(qū)域，注漿壓力為2.5～5 MPa。③應用橡皮塞、木塞封閉串漿孔，灌注結束后，復灌串孔；灌漿結束后，用水泥漿密封、抹平漿孔，清理路面泥漿，水洗后養(yǎng)護3 d即可通車。

4.4 坑槽

（1）基于圓洞方補原則，標識坑槽修補輪廓線，標線應與路中心線平行或垂直。

（2）按長方形、正方形鑿開路面坑槽，空壓機清理槽底、槽壁內(nèi)塵土和松動部分，涂刷瀝青黏結材料。

（3）填充乳化瀝青混合料、袋裝瀝青預拌乳化混合料，填充后碾壓，夯實坑槽區(qū)域；碾壓前的填補區(qū)域應高于原地面2 cm。

4.5 泛油

（1）輕度泛油。高溫條件下，路面撒3～5 mm厚粗砂、石屑，吸附表面泛油，用壓路機碾壓處理。

（2）重度泛油。高溫條件下，路面撒5～10 mm碎石，用壓路機反復碾壓，待路面結構穩(wěn)定后，撒3～5 mm石屑或粗砂，用壓路機、行車碾壓。

（3）泛油層較厚，已形成軟層、含油量過大。①全部挖出含油量的軟層區(qū)域，根據(jù)原路面結構，重新鋪筑瀝青上面層。②撒一層10～15 mm厚、稍大粒徑的碎石，用壓路機強壓入路面結構，待穩(wěn)定后，撒5～10 mm碎石碾壓成形。③泛油病害治理應集中在高溫季節(jié)，撒料時應均勻撒料，每次少量撒，可順行車方向撒料；撒料內(nèi)不得含有粉粒細料，以預防軟油石層，確保路面穩(wěn)定性。

5 結語

綜上所述，隨著城市交通量的增加，路面病害問題愈發(fā)突出。常見路面病害有裂縫、車轍、路面不均勻沉降等類型。路面病害產(chǎn)生后，公路行車安全缺乏保障，交通安全事故風險大。為及時解決路面病害，改善公路性能，應加強路面常見病害預防、治理，消除路面裂縫、沉降等質(zhì)量隱患，減少病害發(fā)生率，以提升公路路面工程的建設質(zhì)量。

參考文獻

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收稿日期：2024-03-11

作者簡介：吳邊（1979—），男，碩士研究生，高級工程師，從事工程管理工作。