談公路病害與處治

周志林

婁底市萬寶新區(qū)開發(fā)投資集團有限公司，湖南 婁底 417000

1 我國公路主要病害類型與成因

1.1 開裂

公路開裂不僅會對路面的外觀造成影響，還會加劇路面病害，影響路面的耐久性。開裂主要是因為瀝青、集料選擇不合理，瀝青混合料配合比不合適，瀝青路面厚度、瀝青路面結(jié)構(gòu)等設(shè)計不合理，以及路面施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格等。橫向裂縫往往是因為我國瀝青路面多采用半剛性基層，半剛性基層的溫縮和干縮會導(dǎo)致基層出現(xiàn)開裂，進而使路面出現(xiàn)反射裂縫，這種開裂往往是橫向開裂。此外，在路橋、路涵、填挖交界的地方因填方施工質(zhì)量問題，常引發(fā)不均勻沉降，造成橫向開裂[1-2]?？v向裂縫大多出現(xiàn)在填方路段，常常是由于路基位置低，長期受到水的影響而沒有處理，導(dǎo)致在填筑土方后出現(xiàn)不均勻沉降，造成縱向開裂。另外，對軟土路基基底處理不徹底、路基填料選擇不合理，也會使路面出現(xiàn)縱向開裂。網(wǎng)狀開裂是由于路面混合料出現(xiàn)較大的性能差異，逐漸產(chǎn)生橫向、縱向的小裂縫，然后發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。同時，網(wǎng)狀裂縫也可能是由于路基出現(xiàn)不均勻沉降，引發(fā)路面基層開裂。由于路面結(jié)構(gòu)與材料的問題，如層間黏結(jié)不好，不能形成整體受力，瀝青混合料質(zhì)量存在問題，在車輛反復(fù)作用下，易出現(xiàn)疲勞裂縫。

1.2 脫落與坑槽

脫落與坑槽破壞不僅影響路面美觀，還影響路面的使用性能和耐久性。脫落與坑槽破壞一般出現(xiàn)在行車帶上或者路面維修修補的區(qū)域。

引發(fā)脫落與坑槽的原因：施工時瀝青混合料壓實不夠，空隙率偏大；瀝青混合料粗細(xì)集料過分集中產(chǎn)生離析；瀝青與集料的黏附性差，抗剝落能力弱，容易使集料與瀝青脫離；瀝青混合料施工時溫度太高，導(dǎo)致瀝青過度老化，黏附性變差；壓實時溫度過低，壓實度不足；路面修補時，因二者材料存在差異，造成空隙率、模量相差較大，在重復(fù)行車荷載作用下，在補塊部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，使面層損壞，形成坑槽[3]；水沿著較大空隙進入路面，在車輛動載作用下形成動水壓力，導(dǎo)致集料與瀝青剝離，出現(xiàn)松散脫落現(xiàn)象，進而進一步發(fā)展形成坑槽；由于施工原因造成上面層局部厚度太薄，在車輛荷載作用下局部混合料被帶走。此外，人為原因造成的油漬等路面污染，也容易引發(fā)坑槽。

1.3 表面缺陷

表面缺陷直接影響路面的美觀和使用安全及壽命，表面缺陷主要有車轍和沉陷等。

引發(fā)表面缺陷的原因：瀝青選擇不合理，集料級配設(shè)計不當(dāng)，沒有形成骨架密實狀態(tài)，使瀝青混合料高溫穩(wěn)定性不足，瀝青混合料施工時鋪裝層太厚，壓實溫度不合理，壓實次數(shù)不夠，導(dǎo)致壓實度不足；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，抵抗車輛荷載變形能力差，引發(fā)路面車轍；路基尤其是高填方路基基底處理不徹底，填方地段壓實度不夠，低填路基段排水處理不好，使得路基經(jīng)常被浸泡，路基強度降低，導(dǎo)致路基沉陷；路基采用填料不合理，壓實厚度太厚，壓實時含水量不合理，造成路基壓實度不夠；路基為黃土、膨脹土等特殊土?xí)r，處治方法不合理，造成路基沉陷；路面基層材料設(shè)計不合理，路面排水設(shè)計不好，造成基層唧漿，引發(fā)路面沉陷[4]。此外，橋梁，涵洞與路基交界的區(qū)域，也常因壓實不到位引發(fā)路基沉陷，造成路面下沉。

2 我國公路主要病害處治措施

2.1 設(shè)計方面

借鑒國內(nèi)外研究成果，做好路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計。對于公路面層設(shè)計，應(yīng)進行多方案比選，根據(jù)氣候、荷載等條件選擇好路面材料和結(jié)構(gòu)，確保材料和結(jié)構(gòu)的抗裂能力、抗車轍能力、抵抗高溫和低溫能力、抗老化能力、抗水損壞能力滿足要求。面層設(shè)計應(yīng)按照功能與受力要求進行，突出層位要求。瀝青混合料級配應(yīng)采用骨架密實型，在材料的選擇上應(yīng)重復(fù)考慮氣候和交通荷載要求。進行路面設(shè)計時，尤其要對氣候和荷載條件進行反復(fù)考慮，盡量減少面層的車轍、開裂和表面缺陷等。嚴(yán)格控制好基層的材料和結(jié)構(gòu)，應(yīng)反復(fù)考慮基層的抗水沖刷能力、強度與剛度，采用半剛性基層時，應(yīng)盡量采用骨架密實型混合料，盡量減少基層開裂問題。對于半剛性基層的裂縫，應(yīng)采用格柵等多種措施進行處理，有條件時可以考慮采用柔性基層，借鑒國外柔性基層的使用經(jīng)驗，以解決反射裂縫問題。另外，還要做好路基設(shè)計，重點考慮橋涵交界處，選擇好路基填料，對軟弱路基應(yīng)采取合理措施進行處治，保證路面的強度和穩(wěn)定性，使其在車輛荷載作用下，不出現(xiàn)過大的沉降。對于路面結(jié)構(gòu)，應(yīng)重視排水處理，盡量減少進入路面的水量，對進入路面的水應(yīng)采取有效措施及時排出。同時，要做好路基水文調(diào)查，減少水對路基的影響。

2.2 施工方面

在公路施工中，應(yīng)強化施工設(shè)備和施工工藝，在面層、基層和路基施工中盡可能采用先進的施工設(shè)備和施工工藝。面層施工時，應(yīng)確保材料、運輸、攤鋪、壓實、養(yǎng)護等每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。應(yīng)嚴(yán)格控制瀝青質(zhì)量、瀝青混合料的配合比，保證材料符合規(guī)定要求。運輸過程中應(yīng)采取覆蓋、混合料轉(zhuǎn)運車等多種措施穩(wěn)定瀝青混合料的溫度和均勻性。攤鋪時應(yīng)保證溫度、厚度等滿足規(guī)定要求，避免混合料離析。碾壓時應(yīng)控制好溫度，采用合理的壓實工藝，保證壓實度，處理好接縫。在面層施工過程應(yīng)對施工質(zhì)量進行及時全面的檢查，加強材料控制和施工質(zhì)量控制，保證材料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性等均滿足規(guī)定要求，同時對路面空隙率進行嚴(yán)格控制，保證空隙率滿足要求。進行基層施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制基層材料和配合比，嚴(yán)格控制施工工藝，保證基層的強度，加強施工質(zhì)量管理和后續(xù)養(yǎng)護。路基施工時，應(yīng)選擇好合適的填料，選擇最佳施工工藝，保證路基的含水量和壓實度。對于軟土地基和橋涵交界位置，應(yīng)制訂合理的處理措施，保證路基的穩(wěn)定性。同時，公路施工過程中也要做好防排水工作，采取有效措施盡量減少水對公路的影響。

2.3 養(yǎng)護方面

我國一直存在“重建輕養(yǎng)”問題，公路養(yǎng)護理論與技術(shù)研究相對滯后，對公路建設(shè)投入大量資金，但養(yǎng)護資金不夠，使得公路養(yǎng)護與建設(shè)在投資、重視程度、運行機制及發(fā)展速度上均不協(xié)調(diào)，公路養(yǎng)護管理水平與管理要求矛盾突出，現(xiàn)有公路得不到有效及時的養(yǎng)護，路面病害日趨嚴(yán)重，與實際養(yǎng)護要求差距不斷擴大，形成惡性循環(huán)。因此，必須認(rèn)識和重視預(yù)防性養(yǎng)護的重要性，變應(yīng)急式、被動型養(yǎng)護為周期性、預(yù)防性，以路面為中心的科學(xué)養(yǎng)護，以及時處治路面各種病害，改善路面使用性能，節(jié)約養(yǎng)護成本，保證路面耐久性。應(yīng)加強和重視路況調(diào)查和交通觀測，為預(yù)防性養(yǎng)護提供科學(xué)依據(jù)，并充分利用調(diào)查數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析研究公路狀況的演變，因地制宜地制訂周期性養(yǎng)護計劃，科學(xué)確定公路維修方法、維修里程，加強日常小修保養(yǎng)，及時采取經(jīng)濟有效的預(yù)防性養(yǎng)護措施，使路面在整個使用過程中免受水損害，避免路面病害進一步惡化。要高度重視小修保養(yǎng)，按照“及時、補早、補少、補徹底”的原則及時采取灌縫等措施修補小型路面裂縫。路面使用一段時間后，會出現(xiàn)疲勞問題，開始呈現(xiàn)開裂、老化和磨損等現(xiàn)象時，應(yīng)及時采取有效的中修措施。應(yīng)鼓勵預(yù)防性養(yǎng)護，優(yōu)先安排中修，在資金上給予傾斜，實現(xiàn)公路養(yǎng)護的良性循環(huán)，并及時開展新的養(yǎng)護材料、養(yǎng)護機械的研發(fā)。要對主要病害采取針對性養(yǎng)護措施，如對于裂縫，可以先清掃路面，然后用瀝青灌縫進行修補。對坑槽可采取冷補和熱補方法進行處理，冷補時先測定坑槽深度，用高壓風(fēng)槍處理坑槽內(nèi)垃圾，噴灑黏層油后填冷補材料；熱補時先對坑槽部位瀝青混凝土用熱輻板加熱3～5min，再對其進行切割，然后填充熱料和乳化瀝青進行碾壓。對于車轍，應(yīng)分情況處理，對深度和長度分別小于0.8cm、3cm的車轍，應(yīng)先清除車轍內(nèi)雜物和塵土，再加熱、耙松，填充與原路面相同的材料壓實；對超過這一范圍的車轍，則挖除銑刨后重新攤鋪與路面相同的材料壓實。對于路面破損不明顯的沉陷，涂抹或噴灑黏層瀝青后用瀝青材料填充壓實，對路面破損明顯的路面沉陷局部挖除后按坑槽修補進行處理。病害達(dá)到一定程度時，可采取微表處、霧封層等技術(shù)進行處理。

3 結(jié)束語

公路病害既影響公路的交通運輸，又會造成巨大的經(jīng)濟損失，因此各級公路建設(shè)、管理部門都應(yīng)引起足夠的重視，并根據(jù)公路病害的成因從路面設(shè)計、材料、施工、養(yǎng)護等方面有針對性地采取相應(yīng)預(yù)防和改善措施，同時重視公路水的處理，建立健全質(zhì)量保證體系，從管理部門、設(shè)計部門到施工部門，層層重視、層層控制、層層落實，同時借鑒國外先進成果，開展新材料、新工藝、新機械設(shè)備的應(yīng)用研究。只有這樣，才能從根本上減少我國公路病害現(xiàn)象的發(fā)生。