公路瀝青路面的典型病害與養(yǎng)護技術(shù)分析

張旋

（中南建設(shè)集團有限公司，湖南長沙 410015）

1 公路工程瀝青路面病害的基本分類和特點分析

1.1 裂縫

瀝青混凝土路面是重要損害，按照裂縫的形式可以將其劃分為橫裂縫、縱裂縫、網(wǎng)形裂縫。橫向裂縫和車輛行駛的方向呈現(xiàn)出垂直的狀態(tài)，深受車輛荷載、施工材料、路面設(shè)計因素的影響。縱向裂縫是和車輛平行的裂縫，深受車輛荷載、路基承載力、施工質(zhì)量、路基壓實等因素影響。網(wǎng)狀裂縫是在橫縱裂縫基礎(chǔ)上出現(xiàn)的裂縫，深受車輛荷載反復(fù)作用的影響。

1.2 坑槽

坑槽是路面骨料剝落之后所形成的一種路面凹狀結(jié)構(gòu)?？硬鄣某霈F(xiàn)具有偶然性、突然性、時常性的特點，多出現(xiàn)在公路工程的路邊，屬于一種松散病害?？硬鄣念愋涂偨Y(jié)如表1所示。

表1 坑槽的類型

1.3 車轍

第一，失穩(wěn)性車轍。這類車轍是一種最為嚴重的車轍，集中體現(xiàn)在公路城市的上坡坡段以及山區(qū)公路上坡坡段。溫度突然提升會增加瀝青流變性，加上道路車輛的增多，過多車輛將荷載作用在流變性較高的瀝青路面上會誘發(fā)車轍。第二，結(jié)構(gòu)性車轍。這類車轍也被稱作是永久性車轍，是在外力作用下，道路兩邊出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)性變形。第三，壓密性和磨損性車轍。壓密性車轍出現(xiàn)的一個重要原因是在荷載反復(fù)壓實、壓密作用下路面出現(xiàn)磨損。

1.4 波浪和擁包

波浪是路面上具有一定規(guī)定的低洼和變形現(xiàn)象。從路面施工發(fā)展實際情況來看，波峰和波谷會交替出現(xiàn)，彼此之間的間隔距離在60cm 左右。路面出現(xiàn)波浪的病害在很大程度上是路面材料抵抗力較差、材料配合比不合理、施工質(zhì)量不理想導(dǎo)致的。擁包是公路路面出現(xiàn)的一種豎向位移，這個位移會沿著大流量的交通方向發(fā)展。在深入分析之后發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)擁包病害的原因是材料穩(wěn)定性差、道路交叉、車輛的頻繁制動。

1.5 沉陷

沉陷是由于不均勻沉降和沉陷所引起的路基路面變形，在變形加深的情況下會出現(xiàn)下沉。受沉降、沉陷因素影響的公路工程路基路面的穩(wěn)定性也會降低。在車輛增多和雨水沖擊作用下，路基路面會遭受破壞。

1.6 松散

松散是由于瀝青混凝土表面集料顆粒脫落所引發(fā)的現(xiàn)象，而出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因是集料顆粒和包裹瀝青之間的黏結(jié)力差。

1.7 泛油

混凝土土層上下、內(nèi)外瀝青流通的過程中會因為瀝青的增多而出現(xiàn)泛油。溫度較高的夏天是路基路面泛油現(xiàn)象的高發(fā)期，加上降雨增多，會進一步危害公路工程路基路面的穩(wěn)定性。

2 公路工程瀝青路面病害對公路工程建設(shè)的影響

2.1 公路工程瀝青路面病害對行車安全性和舒適度的影響

2.1.1 車轍的影響

車轍的出現(xiàn)會誘發(fā)水漂、滑移等車輛行駛安全問題，經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，輪式車輛在積水嚴重路面行駛時會出現(xiàn)水滑，對駕駛?cè)藛T的駕駛安全帶來了威脅。從實際表現(xiàn)上來看，水滑是汽車輪胎、路面被連續(xù)水層分開的現(xiàn)象，出現(xiàn)了這個現(xiàn)象之后路面的摩擦力會為零，車輛駕駛會陷入失控的狀態(tài)。

2.1.2 坑槽的影響

駕駛?cè)藛T在駕駛車輛時，其視線會和路面保持平行的狀態(tài)，因而也就無法發(fā)現(xiàn)深度在5mm 左右的坑槽。同時，車輛在路面上行駛的時候，行車軌跡是固定的，很少會出現(xiàn)方向轉(zhuǎn)動的問題，由此駕駛?cè)藛T的車輛有可能在坑槽內(nèi)部沿著車轍行駛，在此期間感覺不到坑槽的存在，最終讓駕駛?cè)藛T獲得道路情況良好的錯誤認知，甚至還會出現(xiàn)超速駕駛的行為，行車安全得不到保障。

2.2 公路工程瀝青路面病害對瀝青路面結(jié)構(gòu)以及使用壽命的影響

2.2.1 裂縫的影響

裂縫的出現(xiàn)會影響道路面層的開裂，最終會影響路面結(jié)構(gòu)功能。其中，反射性裂縫對路面使用壽命和功能產(chǎn)生了極大的影響，這些影響具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，公路路面對水的抵抗力降低。雨水的增多會對公路工程路基路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常大的影響，即加大路基的壓應(yīng)力，壓應(yīng)力會沿著縫隙傳遞到路面基層，最終改變公路的受力結(jié)構(gòu)。第二，增大公路路面變形。裂縫的出現(xiàn)會誘發(fā)路基變形問題，在路基變形的深入作用下這些縫隙和變形問題會影響到路面施工，誘發(fā)施工問題。第三，磨耗層沿著裂縫的破壞[1]。在不良天氣和車輛荷載的干擾下，路面結(jié)構(gòu)的實際呈現(xiàn)情況會和最開始的設(shè)計出現(xiàn)偏差，伴隨裂縫的加大，路表面的磨耗就會增多，最終會降低公路路面的使用壽命。

2.2.2 車轍的影響

在車轍出現(xiàn)之后整個路面的性能會降低，也會無形中增加公路路面的養(yǎng)護修復(fù)成本，在修理的過程中如果操作不當(dāng)還會誘發(fā)其他路面病害。車轍積水下滲到公路路面中的時候會對路面帶來不同程度的損害，這個時候如果瀝青長期處于濕潤的環(huán)境，瀝青的屬性會被改變，加速瀝青的老化，最終誘發(fā)路面的病害。

2.2.3 坑槽的影響

坑槽對公路工程瀝青路面的影響和裂縫對公路瀝青路面的影響類似，基本體現(xiàn)在水損毀上。在動水壓力和靜水壓力的作用下，水分會損害瀝青路面。而水對公路工程道路結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生危害的本質(zhì)原因是瀝青路面本身就存在比較多的空隙，為水的滲透提供了空間，在水滲入瀝青混合料后，受基層滲水性不同的影響，一分部的水分會停留在面層中，長期浸泡后會降低混合料的剛度和強度。

3 公路工程瀝青路面病害養(yǎng)護技術(shù)形式

3.1 稀漿封層技術(shù)

在公路瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫、車轍或者自身防滑性能降低的時候，依托稀漿封層技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對公路工程的維護，具體表現(xiàn)在提升公路瀝青路面的防水性能，提高公路瀝青路面的防滑性能和耐久性能。

3.2 灌封技術(shù)

在積水增多的情況下，公路工程瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會遭受破壞，這個時候使用灌封技術(shù)則是能夠減少積水增多對路面的破壞。在灌封技術(shù)的支持下會打造出一層密封層，密封層的層層設(shè)計能夠?qū)β访媪芽p形成一個密封環(huán)[2]。

3.3 霧封層技術(shù)

在公路瀝青路面出現(xiàn)橫縱裂縫和降雨增多的情況下，瀝青路面瀝青材料的性能會被降低，這個時候使用霧封層技術(shù)形式能夠?qū)窞r青路面已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫進行處理，延長公路工程瀝青路面的使用壽命。不僅如此，在霧封層技術(shù)的作用下還會在路面上形成一層保護層，將其引入公路工程施工中會減少水分的滲入，最終有效減少公路瀝青路面的老化問題。

3.4 微表處技術(shù)

這類技術(shù)是以聚合瀝青作為黏結(jié)料的冷拌混凝土薄層施工技術(shù)，這類技術(shù)在使用的時候具有施工成本低、方便施工的特點，將其引入公路工程施工中能夠有效提升公路瀝青路面的防病害能力和路面承載力。

3.5 就地?zé)嵩偕夹g(shù)

就地?zé)嵩偕鸀r青路面是指全部或者一部分利用瀝青路面回收料重新鋪設(shè)的瀝青路面。針對公路瀝青路面常見病害問題，使用熱再生技術(shù)加熱原本的路面，回收舊材料，加入再生劑攪拌處理不僅能夠完成對路面的攤鋪和碾壓，而且會進一步提升路面的使用性能。

4 公路工程瀝青路面病害防范措施

4.1 裂縫病害的處理措施

針對裂縫的病害可以使用噴灑乳化瀝青的方式來處理，在公路出現(xiàn)裂縫但是還沒有出現(xiàn)變形的時候要采取措施去除裂縫部位的余料和雜物，保證其表面的干燥、干凈，之后在上面均勻的噴灑瀝青，覆蓋厚度在2～5cm 的粗砂和石屑。在完成以上操作之后使用輕型壓力機械來碾壓石屑和乳化瀝青礦料，實現(xiàn)對公路瀝青混凝土路面的填充處理，減少外界雨水對路面的滲入損害。

4.2 車轍病害的處理措施

車轍是公路工程路面長期在車輛荷載作用下所出現(xiàn)的一種永久變形。這種病害集中體現(xiàn)在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和瀝青混凝土施工材料的選擇上。在處理車轍病害的時候要著重從以下兩方面進行：第一，防范車轍病害。為了能夠達到理想的車轍防范效果，相關(guān)人員要著重從路面施工進行，這是由于在施工后期路面出現(xiàn)永久變形的概率較小，因此，通過前期預(yù)測車流量和科學(xué)設(shè)計路面結(jié)構(gòu)能夠有效降低車轍發(fā)生概率。第二，路面車轍病害的補救。對于已經(jīng)出現(xiàn)車轍病害的公路路面，可以采取熱輻射的方式進行處理，即先提升瀝青混凝土面的溫度，之后使用熱輻射的方式來提高瀝青路面的溫度，加速熔解，在變軟之后實施壓實處理[3]。

4.3 沉陷病害的處理對策

局部修補方式是沉陷病害的常用處理方式，即對于已經(jīng)出現(xiàn)沉陷的路面，使用破碎設(shè)備、切割設(shè)備來挖出已經(jīng)沉陷的路面、路基，由此將深層次的公路路面結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來，根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的深淺來采取適合的填埋操作。對于開挖出來的公路路基底部需要涂抹一層乳化瀝青，之后在上面鋪設(shè)瀝青混合料，實施壓實處理。在實施操作的時候如果發(fā)現(xiàn)公路路基路面的厚度超過10cm，則需要施工人員使用分層攤鋪和壓實處理的工藝，目的是確保壓實后的公路路基保持良好的密實度，提高公路瀝青混凝土面的處理質(zhì)量。

5 公路工程瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的具體工作內(nèi)容和實施要點

5.1 具體工作內(nèi)容

第一，定期檢測高速公路的瀝青情況。在開展瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護施工的時候需要相關(guān)人員強化對公路瀝青情況的總體把握，即需要總體上了解公路工程瀝青路面養(yǎng)護時間、掌握路面的基本資料和容易出現(xiàn)病害的原因。

第二，實現(xiàn)對路況分級標準的統(tǒng)一化管理。為了能夠提升公路瀝青路面的養(yǎng)護成效，需要施工人員能夠嚴格按照規(guī)范的標準去檢測路面施工，將路面施工質(zhì)量指標統(tǒng)一劃分為優(yōu)秀、良好、中等、較次、差，之后根據(jù)路段的情況來對公路瀝青路面的養(yǎng)護情況實施全面的分析，針對分析結(jié)果采取對應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護措施。

第三，掌握路況的變化規(guī)律。瀝青材料具有隨著時間推移不斷衰減的特點，因此，為了能夠提升檢測成效，需要相關(guān)人員強化對路面資料信息的整體把握，在此基礎(chǔ)上做出預(yù)估分析。

第四，掌握科學(xué)先進的公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護技術(shù)。從高速公路路基路面施工實際情況來看，采取小修小補的施工方式不僅沒有達到理想的施工效果，甚至還會加大整個工程的施工消耗，也不利于公路路基路面養(yǎng)護體系的打造。為此，在公路工程瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護工作開展的時候要注重引進更多先進的技術(shù)形式，在這些技術(shù)的支持下提升養(yǎng)護工作的開展成效，促進我國公路工程的建設(shè)發(fā)展[4]。

5.2 技術(shù)實施要點

第一，裂縫病害養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用要點。為了能夠防范公路瀝青混凝土病害問題，需要相關(guān)人員做好對應(yīng)的養(yǎng)護措施，即通過季節(jié)的特點來選擇適合的養(yǎng)護方法和養(yǎng)護技術(shù)。一般情況下，夏天出現(xiàn)的裂縫能夠在高溫環(huán)境下自愈合，因此不需要進行額外的處理。而對于不容易自行愈合的路面裂縫，需要及時采取措施去除裂縫周圍的塵土和堵塞物，并在裂縫周圍1m的位置上打出長度和直徑為60mm、5mm 的孔洞，而后使用灌縫設(shè)備將乳化瀝青灌入其中，在材料凝固之后就會達到理想化的防裂縫效果。針對裂縫比較嚴重的路面可以使用切割設(shè)備來切除出現(xiàn)裂縫的路面，切除之后對路面重新建設(shè)。如果路面出現(xiàn)了大面積、不規(guī)則的裂縫病害，則是需要相關(guān)人員在全面分析這些病害的基礎(chǔ)上采取適合的措施予以處理，做好后續(xù)的養(yǎng)護工作。在使用設(shè)備處理裂縫之后在其上面噴灑乳化瀝青，乳化瀝青的噴射劑量在0.3～0.6kg/m3之間。在噴射乳化瀝青之后使用和原本公路路面結(jié)構(gòu)相同的瀝青混合料來開展瀝青路面的攤鋪養(yǎng)護施工，在此期間將相關(guān)松浦系數(shù)控制在1.2～125 之間。

第二，車轍病害養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用要點?？刂栖囖H病害的關(guān)鍵是合理把控車輛的荷載。期間，對于已經(jīng)出現(xiàn)車轍病害的車輛需要相關(guān)人員采取積極有效的措施去測量變形程度，如果瀝青公路路面的車轍變形高度在10～20cm 之間，可以使用專業(yè)的機械設(shè)備對其予以處理，并對上方的面層實施重新鋪設(shè)。如果公路路面出現(xiàn)了車轍病害，且車轍的變形高度超過20cm，則是需要重新開展面層攤鋪施工。

第三，沉陷病害養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用要點。結(jié)合公路路面的沉陷病害程度來選擇不同的處理技術(shù)形式，如果公路路面出現(xiàn)了輕微的沉陷，可以不進行養(yǎng)護，讓其自行恢復(fù)。如果公路路面出現(xiàn)了超過20cm 的沉陷，則是需要采取必要的措施來對公路的面層實施修補，通過必要的修補來將路面的沉陷控制在合理的范圍內(nèi)。

6 結(jié)語

綜上所述，瀝青混凝土路面病害會隨著溫度、濕度、天氣條件的變化而發(fā)生變化，特別是在遭遇雷雨天氣的時候，公路路面容易出現(xiàn)軟土地基，最終會制約瀝青混凝土路面施工，也不利于我國公路工程建設(shè)。為此，結(jié)合公路瀝青路面施工過程中可能遇到的病害，分析病害出現(xiàn)的原因，之后在此基礎(chǔ)上提出防范病害的措施，旨在減少病害對公路工程建設(shè)的不利影響，促進我國公路工程的可持續(xù)發(fā)展。