省道干線瀝青路面病害及處理技術(shù)研究

張一凡 河南省路橋建設(shè)集團(tuán)公司

一、省道干線瀝青路面病害類型及原因

經(jīng)大量實(shí)踐證明，在多數(shù)省道干線瀝青路面當(dāng)中，裂縫、車轍、坑槽是最常見的病害類型，本文針對上述三種病害，就其類型和成因進(jìn)行了分析與探討。

（一）裂縫病害及產(chǎn)生原因

相比其他病害，裂縫病害最多，幾乎存在于所有瀝青路面當(dāng)中，且貫穿于整個道路使用周期。裂縫病害的大量出現(xiàn)，不單單會影響道路的美觀性，還會導(dǎo)致行車舒適性下降，若不及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，必定會進(jìn)一步破壞瀝青路面結(jié)構(gòu)，最終影響路面的整體使用年限。目前，常見的裂縫類型包括：橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂等。具體病害成因如下：

1.縱向裂縫及產(chǎn)生原因

縱向裂縫是裂縫病害最常見的一種類型，其產(chǎn)生原因很多，比如，雨水大量滲入；壓實(shí)度不足；產(chǎn)生不均勻沉降等等。此外，當(dāng)瀝青路面攤鋪過程中，若縱向施工接縫施工不好，在行車荷載和雨水等因素作用下，也會產(chǎn)生縱向裂縫。

2.橫向裂縫及產(chǎn)生原因

橫向裂縫的產(chǎn)生原因基本上和縱向裂縫一致，常見原因包括填土壓實(shí)度不足；施工接縫處理不當(dāng)?shù)鹊?。相比縱向裂縫，對于環(huán)境溫度因素，橫向裂縫較為敏感。一旦環(huán)境溫度出現(xiàn)變化，瀝青混凝土上面層便會出現(xiàn)裂縫，并逐步向下面層擴(kuò)展，甚至?xí)M向貫通整個路面。

3.龜裂及產(chǎn)生原因

龜裂顧名思義裂縫的形狀呈龜殼狀網(wǎng)格分布，通常情況下網(wǎng)格短邊在4cm長以內(nèi)。在眾多影響因素當(dāng)中，行車荷載的反復(fù)作用是產(chǎn)生龜裂的直接原因，此類裂縫可歸屬于疲勞裂縫。在瀝青路面上，龜裂有時發(fā)生于局部，有時則面積很大。一旦路面出現(xiàn)此類病害，處理不當(dāng)?shù)那闆r下，雨水滲入，勢必會大幅降低路面及路基的強(qiáng)度，導(dǎo)致病害進(jìn)一步擴(kuò)展，甚至產(chǎn)生坑槽等病害。

（二）車轍病害及產(chǎn)生原因

表1 車轍病害類型及產(chǎn)生原因

車轍是瀝青路面的常見病害之一，常見車轍類型包括：結(jié)構(gòu)性車轍、失穩(wěn)性車轍和磨損性車轍。具體如表1所示。

（三）坑槽病害及產(chǎn)生原因

在瀝青路面病害當(dāng)中，坑槽是指行車荷載影響下，路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼現(xiàn)象。水損害破壞、施工不當(dāng)、交通量大等都會引發(fā)坑槽病害。主要原因如下：

（1）水損害導(dǎo)致的坑槽。在水或凍融循環(huán)作用下，瀝青路面極易發(fā)生水損害破壞，導(dǎo)致瀝青膜從集料表面脫落，出現(xiàn)松散病害，進(jìn)而產(chǎn)生水損性坑槽。

（2）施工因素導(dǎo)致的坑槽。當(dāng)混合料溫度控制不當(dāng)、層間接觸不良、上面層施工厚度不夠等都會引起坑槽病害。

（3）交通因素導(dǎo)致的坑槽。自改革開放以來，我國交通量逐年增長，超載重載現(xiàn)象愈加嚴(yán)重，很多公路存在超負(fù)荷狀態(tài)，甚至局部路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的疲勞裂縫問題，在雨水浸入的情況下，將進(jìn)一步發(fā)展為坑槽。加之交通量大，行車荷載的不斷加重，將導(dǎo)致瀝青和集料之間粘結(jié)性能下降，并出現(xiàn)集料剝落情況，從而產(chǎn)生坑槽。

二、省道干線瀝青路面病害處治措施

（一）裂縫病害處治

為了更好地處治裂縫病害，本文將以輕、重程度劃分，采取具有針對性的裂縫處治措施。

（1）輕度裂縫。當(dāng)裂縫寬度在5mm以下，縫壁無散落或輕微散落，無支縫或少支縫，且為有規(guī)則的一道裂縫時均可認(rèn)為輕度裂縫。針對此類裂縫病害，可先將原路面拉毛處理并清理，隨后灌注熱瀝青材料。

（2）重度裂縫。當(dāng)裂縫寬度在5mm以上，且貫穿整個路面，裂縫壁散落，有支縫，或伴有坑槽、唧漿，且為多道裂縫并存時均可認(rèn)為重度裂縫。此類裂縫病害可采用開槽法處治。先清理干凈病害路面，沿裂縫刻V型槽，合理控制開槽深度和寬度。隨后將一層乳化瀝青均勻涂抹到槽口出，并利用冷拌料填縫，待碾壓施工后，需再次涂抹一層乳化瀝青作飾面處理。

（二）車轍病害處治

第一，添加適量瀝青改性劑。瀝青粘性是評價(jià)瀝青原料的關(guān)鍵性指標(biāo)之一，當(dāng)瀝青具有良好的粘性，可保證拌和后材料的質(zhì)量，提高材料的耐久性。為了改善瀝青混凝土的粘度，可適量摻加樹脂類高聚物等添加劑。

第二，針對壓密型和磨耗型車轍，一般可采用微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。通過這種養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可取得良好的養(yǎng)護(hù)效果。

第三，針對深度大于20mm的車轍，需及時銑刨處治。根據(jù)車轍具體情況確定銑刨范圍，待銑刨處理后，需重新鋪筑改性瀝青混凝土材料。

第四，超薄磨耗層。當(dāng)路面出現(xiàn)車轍病害（≤15mm）時，可采用超薄磨耗層處治法。即通過間斷級配熱拌瀝青混合料和乳化瀝青結(jié)合的一項(xiàng)技術(shù)，通過此項(xiàng)技術(shù)，有助于恢復(fù)舊路面表面功能，同時，也可作為新建路面的抗滑層。

（三）坑槽處理

第一，冷補(bǔ)法。作為一種快速修復(fù)處理方法，冷補(bǔ)修復(fù)法在瀝青路面坑槽處治中具有明顯的效果。但是在多雨地區(qū)，使用此方法的要求極為嚴(yán)格，必須保證坑槽內(nèi)無積水、無雜物，潔凈。若做不到這一點(diǎn)，很可能適得其反，導(dǎo)致冷補(bǔ)材料不能很好地結(jié)合坑槽部位，無法起到良好的處治效果。

第二，熱補(bǔ)法。相對冷補(bǔ)法，熱補(bǔ)法也是坑槽處治的不錯選擇。但是在長期實(shí)踐當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，熱補(bǔ)坑槽修復(fù)后，往往會在薄弱部位產(chǎn)生二次裂縫，造成二次破壞。

第三，壓縫帶結(jié)合瀝青復(fù)原劑法。水是導(dǎo)致路面坑槽產(chǎn)生的關(guān)鍵性因素。因此，在坑槽病害處治當(dāng)中，首先要解決的是路面滲水、積水問題。通過壓縫帶結(jié)合瀝青復(fù)原劑法可以有效解決此問題。

三、工程概況

某省道干線公路，為半剛性基層瀝青路面，由于本工程通車運(yùn)營多年，路面出現(xiàn)了大量車轍病害，經(jīng)斷面切槽勘察可知，主要為失穩(wěn)型車轍，且集中產(chǎn)生于中、上面層，半剛性基層未見病害。為了有效處治車轍病害，決定采用超薄磨耗層進(jìn)行車轍病害處治。

（一）舊路病害處理

按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況，在車轍病害處治當(dāng)中，需先進(jìn)行病害區(qū)域銑刨處理。當(dāng)車轍深度小于1.5cm時，無須特殊處治。若車轍深度在1.5～2.5cm時，需先銑刨車轍部位，隨后鋪設(shè)超薄磨耗層。當(dāng)車轍深度大于2.5cm，需將全部車轍部位銑刨掉，并填筑AC-13瀝青混合料。

（二）施工工藝流程

第一，拌和。施工前，先做好各類原材料的配合比設(shè)計(jì)，保證各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)滿足施工要求。此外，還要做好各材料拌和溫度控制，保證拌和溫度滿足規(guī)定要求。待均勻拌和瀝青和礦物材料后，需及時檢驗(yàn)拌和是否合格，不得出現(xiàn)花白、離析現(xiàn)象。

第二，運(yùn)輸。采用大型自卸斗車運(yùn)輸瀝青混合料，運(yùn)輸時，速度不宜過快，可控制在30km/h左右，防止運(yùn)輸過程中出現(xiàn)瀝青混合料離析問題。此外，要指派專人指揮和管理運(yùn)輸車輛，保證運(yùn)輸工作井井有條，供料充足。

表2 路面工后性能檢測結(jié)果

第三，攤鋪。通過攤鋪機(jī)械+人工方式完成攤鋪施工。施工前，需提前1小時進(jìn)行預(yù)熱，保證攤鋪厚度滿足設(shè)計(jì)要求。在攤鋪過程中，還要做好溫度測試，確保在一定攤鋪溫度條件下確保攤鋪效果。若遇到不良天氣，嚴(yán)禁攤鋪施工。

第四，壓實(shí)。碾壓施工時，各階段壓實(shí)呈循序漸進(jìn)的發(fā)展趨勢，必須保證施工連續(xù)性。初壓時，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3遍靜壓；復(fù)壓時，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行3～4遍振動壓實(shí)，隨后利用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3遍碾壓。終壓時，為了消除明顯輪跡，可采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓、收光即可。

第五，開放交通。碾壓施工后，便可進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。待達(dá)到路面養(yǎng)護(hù)一定強(qiáng)度要求時，便可開放交通，但前期仍需做好交通管制工作，保證車速不宜過快，可控制在20～30km/h，不得在新鋪路面急剎車、急轉(zhuǎn)彎。

第六，工后檢測分析。為了檢驗(yàn)施工效果，對試驗(yàn)段進(jìn)行了長期跟蹤調(diào)查，主要檢測原路面、工后1個月和工后1年三個階段試驗(yàn)段的平整度、滲水系數(shù)、抗滑性等性能，在本次檢測試驗(yàn)當(dāng)中，未做構(gòu)造深度測試，僅以摩擦擺值作為抗滑性能測定與評價(jià)。所得結(jié)果如表2所示。

由此可見，相比原路面，超薄磨耗層施工后，路面的抗?jié)B性能、平整度及抗滑性能均有所改善，恢復(fù)了路面的使用性能，有效抑制和處治了車轍病害。

四、結(jié)束語

綜上所述，自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，交通建設(shè)事業(yè)也取得了翻天覆地的變化。瀝青路面作為省道干線公路的主要路面形式，在長期使用過程中，由于超載、超限交通的破壞荷載和自然因素等影響，很多路面出現(xiàn)了病害問題。為此，應(yīng)根據(jù)路面典型病害成因，提出具有針對性的防治措施，從而有效提升瀝青路面的使用質(zhì)量，延長瀝青路面的使用壽命。