公路瀝青路面病害及養(yǎng)護施工技術(shù)研究

張豪洋 葛濠維

（河南省路嘉路橋股份有限公司，河南 鄭州 450000）

公路是經(jīng)濟發(fā)展的先行官，“要想富，先修路”，公路網(wǎng)是否完善已成為衡量一個國家、地區(qū)的重要標準。作為國家交通基礎工程的重要組成成分，公路帶動了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，同時也為人們的出行提供了便利。然而，隨著交通事業(yè)的高速發(fā)展，很多問題也逐步顯現(xiàn)，尤其是路面早期病害問題日益加重。若不及時，勢必會產(chǎn)生更為嚴重的后果，甚至出現(xiàn)交通安全事故。為避免此類問題頻頻出現(xiàn)，必須重視路面養(yǎng)護施工。路面病害類型繁多且復雜，如橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、網(wǎng)裂、車轍、坑槽等。為更好地解決路面病害問題，需結(jié)合工程實際，找出病害發(fā)生的原因，并在綜合考慮多種因素的基礎上，采取有針對性的措施進行瀝青路面預防性養(yǎng)護施工，從而恢復路面使用性能，提高路面施工質(zhì)量。

1 公路瀝青路面病害問題分析

1）車轍病害。車轍病害多發(fā)生在行車道上，導致瀝青路面的整體強度下降，還可能會誘發(fā)其他相關(guān)病害的出現(xiàn)。瀝青路面處于高溫環(huán)境時，勁度模量大幅降低，在車輛反復碾壓的作用下，導致路面出現(xiàn)粘塑性變形，經(jīng)過長期的累積出現(xiàn)車轍病害。瀝青混合料的級配及配合比例也是造成車轍病害的重要因素。路面的高溫抗車轍能力離不開材料的嵌擠作用，因此要保證混合料的空隙率滿足要求。2）瀝青路面裂縫。瀝青路面裂縫主要表現(xiàn)為以下幾種形式：（1）縱向裂縫，它多發(fā)生在路堤填方路段，與路線的走向成平行狀態(tài)。主要是因為路基填筑材料的壓實程度未達到相關(guān)標準，在外界荷載作用下出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，產(chǎn)生裂縫。在接縫處的質(zhì)量若達不到標準，可能會出現(xiàn)瀝青脫落問題，造成縱向裂縫。（2）橫向裂縫，主要是因為瀝青材料的質(zhì)量不滿足工程施工的要求，混凝土面層在外界溫度影響下所產(chǎn)生的收縮應力超過了混凝土材料的最大抗拉強度，導致橫向裂縫的出現(xiàn)。施工質(zhì)量、水泥用量等因素也是半剛性基層出現(xiàn)橫向裂縫的原因。（3）網(wǎng)狀裂縫，它是在瀝青路面中普遍存在的病害，裂縫呈交錯狀態(tài)，縫隙的寬度一般在1mm以上，間距在40mm以下，形成的裂縫面積大于1m2，其初期表現(xiàn)為單一的縱縫，經(jīng)過長期的車輛碾壓逐漸形成裂縫網(wǎng)。主要是因為瀝青混合料質(zhì)量差，使得路面成型后的整體強度無法滿足車輛通行的需求?；蛘呤锹访鏋r青層厚度過小，層間粘結(jié)能力差，在水分侵蝕的作用下加速了裂縫的發(fā)展。這種類型的裂縫嚴重影響了路面的行車舒適度以及使用年限。

2 公路瀝青路面病害的養(yǎng)護措施

1）車轍病害的防護措施。加強混合料配合比設計是車轍病害的有效防治措施?；旌狭闲阅艿闹饕绊懸蛩鼐褪强障堵剩瑢τ诨旌狭系耐杆?、強度以及高溫穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系，一般而言，空隙率的數(shù)值越大，面層中出現(xiàn)滲水問題的可能性就越高，在高溫及碾壓作用下出現(xiàn)車轍病害。當混合料中空隙率大于8%時，透水性成快速增長的趨勢。車轍變形速率與空隙率之間存在密切的關(guān)系。經(jīng)過大量的施工實踐證明，空隙率直接影響著瀝青路面的使用性能，必須根據(jù)公路工程實際情況，將混合料的空隙率控制在合理的范圍之內(nèi)，減少路面破損問題。2）路面裂縫的防護措施。瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的主要類型表現(xiàn)為荷載型裂縫及非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是由于在外界荷載壓力的作用下，在路面基層部分出現(xiàn)拉應力，一旦拉應力值超過了材料的最大抗拉強度，就會導致裂縫的出現(xiàn)。非荷載型裂縫則主要以溫度裂縫為主，其防護措施如下。（1）確定科學的瀝青混合料面層厚度。裂縫是普遍存在于瀝青路面的病害形式，針對這一問題，綜合多方面的因素解決。所選擇的瀝青材料應確保其質(zhì)量與公路工程施工要求保持一致，改性瀝青的應用能夠提高柔性，降低溫度裂縫的出現(xiàn)。瀝青的防滲水性能也是影響裂縫的重要因素，必須保證材料的防滲水性能達到標準，減少凍脹破壞。一般認為瀝青混合料面層的厚度在20cm以上時，裂縫病害的出現(xiàn)概率較小。但是鋪筑厚度過大時經(jīng)濟性較差，因此需要根據(jù)實際情況確定面層厚度，其中混合料公稱最大粒徑是影響厚度的主要因素。（2）設計科學的路面瀝青結(jié)構(gòu)層。在進行瀝青路面結(jié)構(gòu)設計時不僅要保證其承載能力，還應充分發(fā)揮各層結(jié)構(gòu)的效能。面層是車輛荷載的主要受力部分，利用浸水馬歇爾試驗確定路面的水穩(wěn)性，確保其變形能力及強度應滿足施工要求。其次是做好路面結(jié)構(gòu)中的排水工作，若在基層中滲入大量水分，不僅會影響基層的穩(wěn)定性，還會削弱路基強度，在低溫環(huán)境下導致路面凍脹。在設計方案中突出排水工作的重要性，根據(jù)公路工程的實際情況采取相應的措施。（3）加強施工及養(yǎng)護措施。瀝青路面出現(xiàn)病害的主要原因是在施工質(zhì)量達不到要求，因此必須加強路面施工中的質(zhì)量控制，在每個環(huán)節(jié)施工完成后組織技術(shù)人員進行檢測，減少在施工中存在的質(zhì)量隱患。瀝青路面投入運營的初期，在車輛荷載的作用下會產(chǎn)生早期裂縫，此時應進行養(yǎng)護作業(yè)，及時對裂縫進行處理，防止裂縫近一步發(fā)展擴大，導致引發(fā)其他相關(guān)病害，增加瀝青路面養(yǎng)護成本。

3 工程概況

某公路工程為雙向四車道，建成通車5年后，發(fā)現(xiàn)局部路段出現(xiàn)了大量病害問題，主要病害類型為車轍、裂縫等，呈逐年遞增趨勢，目前已對路面正常行車造成了一定影響。經(jīng)實地調(diào)查和試件芯樣檢測可知，本路段車轍病害最為嚴重，存在較為明顯的失穩(wěn)型和壓密型車轍。通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)，6個芯樣的瀝青面層較為完整，但中、底面層存在較大空隙，所有芯樣水穩(wěn)層均表現(xiàn)為一半完整一半松散，且有大量泥土存于芯樣瀝青層和水穩(wěn)層，呈不均勻狀態(tài)。結(jié)合工程實際情況，決定采用超薄磨耗層進行車轍病害處治。1）舊路處治。施工前，先將原路面存在的病害問題進行處治，如裂縫、剝落、車轍、網(wǎng)裂等?？紤]現(xiàn)場實際情況，選擇合理的處治措施，不得存在遺漏，保證所有病害認真處理。2）拌和。按照配合比設計，做好瀝青混合料拌和施工。拌和前，應對瀝青、礦料等材料的加熱溫度進行詳細檢查，如SBS改性瀝青溫度在160～175℃控制，礦料溫度在190～205℃控制，保證滿足規(guī)范要求。同時，拌和期間要根據(jù)規(guī)定，合理控制拌和溫度、時間及含水量，避免出現(xiàn)材料離析、花白等情況。3）運輸。熱混合料具有較大粘度，為避免材料粘黏車廂，需將適量隔離劑均勻涂抹到運輸車廂內(nèi)四周和底部。裝料時，可采用移動式裝料法，一般分三次完成，避免材料離析。攤鋪能力和運輸能力相比，運輸能力應略多一些，保證在攤鋪機前等待車輛達到3輛左右，從而確保連續(xù)不間斷攤鋪施工。為達到保溫、保濕的效果，可將雙層帆布覆蓋于車頂。4）攤鋪。攤鋪前，先調(diào)整好熨平板高度進行預熱施工，預熱溫度不得低于100℃。按照梯隊作業(yè)法采用2臺不同攤鋪機進行施工，安全距離控制在10m左右，攤鋪速度不宜過快，可控制在每分鐘1.5～2.0m之間。同時，還要根據(jù)下承層表面溫度情況，做好溫度控制工作。5）碾壓。瀝青混合料碾壓主要分為3階段，初壓采用鋼輪壓路機進行1遍靜壓；復壓采用鋼輪壓路機進行3遍振動碾壓，隨后再采用輪胎壓路機進行3遍搓揉碾壓；終壓采用鋼輪壓路機進行1遍靜壓收光即可，保證沒有明顯輪跡。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國交通設施逐步完善，超載超限車輛仍在增加，使得道路交通運輸愈加繁重。在我國公路使用過程中，不管是舊路或是改建的新路，瀝青混凝土路面病害問題都十分普遍，此類病害的長期出現(xiàn)，對路面使用性能影響較大，同時也加重了道路養(yǎng)護的工作難度。為此，必須了解瀝青路面病害成因，如裂縫、車轍病害等，根據(jù)病害原因，合理選擇防治措施，只有這樣才能有效處理病害，進而提升工程質(zhì)量，延長路面使用壽命。