高速公路瀝青混凝土路面常見病害與治理措施分析
——以寧通高速公路路面病害治理為例

陳正朋

湖南湖大建設(shè)監(jiān)理有限公司，湖南 長沙 410082

1 典型案例概況

作為國家公路網(wǎng)的主要骨架，寧通高速公路是連接南京至南通的主要交通要道，該公路交通量較大，且大型車輛占比較高，部分路段車輛超載現(xiàn)象非常嚴(yán)重，使得公路部分路段的路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害問題。為了有效提高行車安全性，文章以K158+673～K202+673段落為例，對病害問題以及具體的治理措施進(jìn)行了全面的分析和介紹。為了避免公路病害問題進(jìn)一步發(fā)展，有效延長公路的使用壽命，首先必須做好充分、細(xì)致的勘查工作，了解該路段病害問題的形式、位置、范圍等，然后采取具有針對性的治理措施。經(jīng)過勘查發(fā)現(xiàn)，該路段瀝青路面主的主要病害問題有泛油、裂縫、網(wǎng)裂、松散、車轍以及坑槽。

結(jié)合寧通高速公路運(yùn)營和病害問題，相關(guān)部門給該公路的養(yǎng)護(hù)工作提出了以下要求：（1）為了防止路面病害范圍擴(kuò)大，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即采取有效的治理措施。（2）針對不同的病害問題，制訂具針對性的治理方案，并且按照治理方案準(zhǔn)備施工材料，對于路面凹坑、沉陷等嚴(yán)重的問題，處理之前，需要先對路面表層的病害問題進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行修補(bǔ)。（3）修復(fù)路面病害問題時(shí)，發(fā)揮路面病害技術(shù)的實(shí)踐效能，避免修復(fù)區(qū)域病害問題不斷加劇。（4）對于重新構(gòu)建瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的區(qū)域，修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TF 20—2015）的相關(guān)規(guī)定，不得隨意更改修復(fù)流程和技術(shù)參數(shù)。

2 常見病害及原因

2.1 泛油問題

公路完成建設(shè)后，運(yùn)營一段時(shí)間后很容易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，在所有路面病害問題中，泛油是最常見的一種，泛油問題具體指的是瀝青下層發(fā)生上移，導(dǎo)致大量的瀝青聚集到路面表層。導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)泛油問題的原因主要包括高溫影響和車輛荷載影響。寧通高速公路位于江蘇省內(nèi)，江蘇省位于亞洲大陸東岸中緯度地帶，屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，處在亞熱帶和暖溫帶的氣候過渡地帶，夏季炎熱多雨，這給寧通高速公路泛油問題的產(chǎn)生提供了條件。

2.2 路面裂縫及松散

高速公路建設(shè)中，裂縫是較為常見的病害問題，寧通高速公路也不例外，裂縫的產(chǎn)生一般是因?yàn)槭┕せ炷列再|(zhì)受到影響。比如，混凝土原料不合格會(huì)導(dǎo)致混凝土質(zhì)量存在問題，低溫抗裂性能不足，項(xiàng)目完成建設(shè)后，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，如圖1所示。裂縫一旦產(chǎn)生，雨水就會(huì)快速進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)的中層和路基中，破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，縮短高速公路的使用壽命。寧通高速公路的路面裂縫主要有三種：橫向裂縫、縱向和網(wǎng)狀裂縫。（1）橫向裂縫與行車方向相互垂直，其周圍偶爾會(huì)伴隨少量支縫。超載問題是導(dǎo)致橫縫產(chǎn)生的主要原因，先在路肩出現(xiàn)，如果不及時(shí)處理，就會(huì)發(fā)展到整幅路面。（2）縱向裂縫與行車方向相互平行。瀝青接茬處的處置不當(dāng)是導(dǎo)致這類裂縫出現(xiàn)的主要原因，這類裂縫嚴(yán)重影響高速公路整體穩(wěn)定性。（3）網(wǎng)狀裂縫是指密如蛛網(wǎng)一般的細(xì)小裂縫，裂縫成片出現(xiàn)是這類裂縫的主要特點(diǎn)。地基處理不當(dāng)、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，技術(shù)不規(guī)范都是導(dǎo)致這類裂縫問題產(chǎn)生的原因。路面出現(xiàn)裂縫后，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著降低，當(dāng)交通量較大時(shí)，裂縫就會(huì)發(fā)展成自上而下的結(jié)構(gòu)斷裂，路面呈現(xiàn)表面松散的狀態(tài)。

圖1 公路裂縫病害問題

2.3 車轍

當(dāng)路面溫度較高，車輛形式對路面造成了反復(fù)的荷載壓力，公路表面就會(huì)出現(xiàn)一定程度的塑性變形，如果車轍較深，就會(huì)加劇路面積水問題，不僅會(huì)影響車輛正常形式，還會(huì)顯著縮短公路使用壽命。輕度的車轍因?yàn)椴粫?huì)影響行車安全，一般不需要處理，但是在公路日后維護(hù)工作中，必須嚴(yán)格監(jiān)察，避免車轍深度加深。為了避免嚴(yán)重車轍問題的發(fā)生，在高速公路瀝青混凝土路面施工的過程中，可以調(diào)整施工方案，適當(dāng)應(yīng)用改性乳化瀝青。

2.4 坑槽

在雨水或凍融的影響下，公路經(jīng)過車輛荷載的反復(fù)碾壓，路面縫隙中的水分就會(huì)產(chǎn)生壓力，該壓力作用在瀝青混合料上，會(huì)顯著降低瀝青材料的黏合特性，很容易讓瀝青和集料發(fā)生分離，使得路面出現(xiàn)松動(dòng)、松散的問題，如果處理不及時(shí)，就會(huì)形成路面坑槽。

3 高速公路瀝青混凝土路面病害治理措施

3.1 泛油問題治理措施

對于含油量過大的軟層，可以將軟層全部挖除，按原路面設(shè)計(jì)，重新鋪筑瀝青面層。先撒一層10～15mm厚的碎石，用壓路機(jī)強(qiáng)行壓入路面，待穩(wěn)定后，再分次撒5～l0mm厚的碎石引導(dǎo)行車碾壓成型。在治理寧通高速公路泛油問題的過程中，必須掌握正確的治理時(shí)間，一般應(yīng)在高溫季節(jié)進(jìn)行，且應(yīng)順行車方向撒料，先撒粗礦料，后撒細(xì)礦料，每次要少撒、勻撒、無堆積、無空白料，禁止使用含粉粒的細(xì)料，以免形成軟的油石層，影響路面的穩(wěn)定。

3.2 裂縫修補(bǔ)治理措施

寧通高速公路K158+673～K202+673段的裂縫修補(bǔ)治理工作需從兩個(gè)方面開展：（1）對于從未處理過的裂縫問題，先徹底清除裂縫內(nèi)的雜物，清除裂縫內(nèi)多余的水分，然后灌注熱瀝青，避免路面積水深入。該路段內(nèi)，部分裂縫已經(jīng)經(jīng)過多次灌縫處理，部分裂縫位置已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的凸起問題，對于凸起較為嚴(yán)重的，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼教幚?。?）對于分布密集的裂縫，需要采用連片銑刨的處理方法，根據(jù)公路下承層以及裂縫嚴(yán)重程度確定銑刨厚度，至少銑刨1層，對于存在特殊要求的路段，可以通過取芯確定合理的銑刨厚度。

對于橫向裂縫、縱向裂縫以及由這兩種裂縫不斷發(fā)展產(chǎn)生的網(wǎng)裂問題，可以采取以下方法進(jìn)行治理：對于裂縫病害程度輕微的斷裂，可以按照裂縫的處理方法進(jìn)行處理，常見的比如初期塊裂、裂縫較細(xì)、無散落、裂區(qū)無變形的段落；對于病害程度較嚴(yán)重的，路面已經(jīng)呈現(xiàn)一定程度的松散狀態(tài)，應(yīng)先清除松動(dòng)部分，然后用熱瀝青等混合料進(jìn)行適當(dāng)修補(bǔ)，常見的比如裂塊明顯、縫較寬、產(chǎn)生散落和變形的段落，如果病害問題面積較大，深度較深，需要制訂分層修補(bǔ)方案，修補(bǔ)至與原路面高程一致。

3.3 車轍治理措施

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寧通高速公路車轍病害問題在南通市局部段落較為集中和嚴(yán)重。對于車轍問題的處理，需要注意以下方面：（1）車轍深度不足lcm的段落不需要進(jìn)行處理。（2）車轍深度如果超過lcm，應(yīng)先銑刨上面層，鋪筑AC-13CSBS改性瀝青混凝土，鋪筑厚度為4cm。SBS改性瀝青具有耐低溫、抗高溫流變等優(yōu)良特性，其性能特點(diǎn)如表1所示，其在瀝青路面設(shè)計(jì)施工以及病害問題治理中的應(yīng)用較為廣泛。

表1 SBS改性瀝青性能特點(diǎn)

3.4 坑槽問題治理措施

畫出修補(bǔ)坑槽的輪廓線，其圖形應(yīng)該為矩形，四周邊線與路中心線垂直或平行；沿輪廓線開槽，槽壁應(yīng)保持垂直。清除槽底舊料，如挖除基層，首先處治基層，如基層完好，僅挖除面層，然后在基層和槽壁上噴灑、涂刷黏層瀝青或乳化瀝青。在槽內(nèi)鋪筑瀝青混合料，如原面層厚度大于7cm，應(yīng)分層攤鋪和碾壓成型。瀝青混合料一般采用與原路面相同的材料，混合料的配比和壓實(shí)度應(yīng)符合規(guī)范要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，施工材料不合格、施工技術(shù)不合理、施工工序不規(guī)范都會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害問題，為了降低高速公路路面病害問題的發(fā)生率，施工單位必須嚴(yán)格控制施工過程，保證所有施工環(huán)節(jié)都可以達(dá)到相應(yīng)的施工要求。同時(shí)，針對不同的病害問題，采取具有針對性的防護(hù)解決措施，妥善處理，確保道路可以更好地為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。隨著公路建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展，各類新型材料和新型技術(shù)被應(yīng)用到公路建設(shè)施工中，公路施工企業(yè)和公路維修企業(yè)都應(yīng)積極探索，積極應(yīng)用新的工藝和材料，從而為提高國家公路建設(shè)和維護(hù)水平貢獻(xiàn)力量。