瀝青路面病害及處理技術(shù)研究

文／張家口市崇禮區(qū)交通運(yùn)輸局施工管理所 趙志勇

0 引言

近年來，隨我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各等級公路取得重大成就。瀝青路面具有平整度高、抗滑性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段已得到廣泛應(yīng)用。但在外界環(huán)境及行車荷載的長期作用下，瀝青路面會逐漸出現(xiàn)不同程度的病害問題，如車轍、沉陷、裂縫等，從而降低了高速公路瀝青路面行車的舒適度和安全性，且給后期公路的養(yǎng)護(hù)工作帶來難度，增大養(yǎng)護(hù)成本[1]。為研究省道干線瀝青路面病害及處理技術(shù)，本文首先介紹了該省道干線瀝青路面的病害種類，并針對各類病害問題提出相應(yīng)的處理思路，制定出瀝青路面病害處理技術(shù)，并規(guī)定病害處理后瀝青路面面層外觀質(zhì)量指標(biāo)，最后在具體工程中進(jìn)行應(yīng)用。

1 工程概況

某省道公路全長19.333km，采用半剛性基層結(jié)構(gòu)，路基寬20.5m。該公路修建已久，其中，其路面養(yǎng)護(hù)工作已持續(xù)有近10年。近些年來，隨著該干線公路的交通量急劇增大，重載車輛不斷增多，給該省道干線公路路面帶來較為嚴(yán)重的損害。目前，該省道干線公路的養(yǎng)護(hù)工作主要以傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)管理方式為主，而這些養(yǎng)護(hù)技術(shù)由于經(jīng)驗(yàn)及其他因素的緣故，導(dǎo)致不可完全準(zhǔn)確的評價(jià)路面病害程度，無法選擇有限的技術(shù)來進(jìn)行公路的養(yǎng)護(hù)和管理，不僅造成大量養(yǎng)護(hù)成本的浪費(fèi)，而且維修完畢的路面使用性能仍不高，短時間內(nèi)也會出現(xiàn)其它病害問題。經(jīng)總結(jié)分析，結(jié)合瀝青路面病害的勘察調(diào)研，以及此前設(shè)定的養(yǎng)護(hù)方案，該省道干線瀝青路面養(yǎng)護(hù)存在的主要問題如下：

(1)公路養(yǎng)護(hù)的周期要求較短，公路的養(yǎng)護(hù)維修壓力較大。

(2)公路的運(yùn)營成本大，而對應(yīng)的養(yǎng)護(hù)資金不足。

(3)公路養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)單一，養(yǎng)護(hù)難度相對較大。

(4)部分路段養(yǎng)護(hù)時間選擇較為不合理。

綜上所示，該省道干線公路病害問題嚴(yán)重，然而對應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施單一且不合理。為解決此類問題，應(yīng)結(jié)合路面各病害成因，來確定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施。

2 干線公路路面病害成因分析及處治措施

2.1 裂縫類

根據(jù)裂縫成因可將病害分為：橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等。橫向裂縫主要為與道路中線方向處于垂直方向的裂縫，其自身的發(fā)生率在跟其它相對較高，在行車荷載的長期作用下，裂縫間隔隨著公路運(yùn)營周期的延長而逐漸變大，橫向裂縫按成因的不同可分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫[2]。縱向裂縫主要與道路中線方向平行的裂縫，在行車荷載作用下，公路面層和基層出現(xiàn)疲勞效應(yīng)，當(dāng)超過疲勞極限后，面層和基層就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。龜裂主要存在于公路縱橫縫交錯的位置，為疲勞破損現(xiàn)象，其原因主要是路面結(jié)構(gòu)承載能力不足所導(dǎo)致。

采用合理的瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)可有效提高修補(bǔ)效果，且根據(jù)裂縫的具體情況來確定實(shí)用的修補(bǔ)技術(shù)。目前最常用的修補(bǔ)方法主要有普通瀝青灌封、灌封料施工、壓漿修補(bǔ)法以及密封膠灌封。為防止積水滲透進(jìn)裂縫中，腐蝕路面結(jié)構(gòu)，低于2mm的裂縫可不做處理，而2mm～5mm的細(xì)裂縫可用改性乳化瀝青將其進(jìn)行灌縫處理，值得注意的是，在灌縫前應(yīng)將裂縫周邊及內(nèi)部的雜物清理干凈，并在表面布撒些許石屑及砂石。

2.2 松散類

松散類病害類型主要有坑槽、麻面、脫皮、松散等。路面坑槽產(chǎn)生的原因主要是路面和基層間粘結(jié)能力不足，當(dāng)路面龜裂處理不及時時，積水下滲至路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，導(dǎo)致路面面層結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致產(chǎn)生路面坑槽[3]。麻面形成的主要原因?yàn)闉r青路面在運(yùn)營過程中其養(yǎng)護(hù)處理工作不合理，長此以往下路面的裂縫擴(kuò)散形成麻面。脫皮形成的主要原因?yàn)闉r青面層和基層間沒按施工要求布灑透層油，導(dǎo)致路面和基層的粘結(jié)性不足，使得瀝青面層和基層脫節(jié)。松散病害產(chǎn)生的原因主要包括：在長時間環(huán)境影響下，由于瀝青老化，其粘結(jié)性降低，路面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，且沒有及時得到處理，在低溫條件下，路面積水產(chǎn)生水壓力，最終導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)松散病害。

針對松散類病害問題，首先應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，確定病害損害程度和位置，選擇合理的路面修補(bǔ)材料，并制定出合理的修補(bǔ)方案及技術(shù)。按照施工工藝的不同可將修補(bǔ)分為熱補(bǔ)工藝和冷補(bǔ)工藝，修補(bǔ)材料主要有熱拌瀝青混合料和冷拌瀝青混合料等。灌縫作業(yè)如圖1所示。

圖1 灌縫作業(yè)

2.3 變形類

變形類病害類型主要為沉陷、車轍、搓板以及擁包。沉陷主要指的是路基表面在垂直方向出現(xiàn)較大沉降現(xiàn)象，主要是由于路基自身壓縮沉降以及道路承載強(qiáng)度不足。車轍病害主要有失穩(wěn)性車轍、結(jié)構(gòu)性車轍、壓密性車轍以及磨損性車轍，導(dǎo)致瀝青路面平整度下降，采用熱再生技術(shù)對舊路面進(jìn)行加熱處理，回收舊料，再向其內(nèi)添加再生劑，結(jié)合一系列攤鋪碾壓后形成新面層[4]。

2.4 其他類

主要存在泛油、磨光、凍脹以及翻漿等病害，產(chǎn)生的主要原因主要在于瀝青用量過多、礦料級配設(shè)計(jì)不合理、粗集料尺寸小以及細(xì)集料偏多等，同時跟外界環(huán)境有較大關(guān)系。

3 瀝青路面病害處理技術(shù)應(yīng)用

3.1 施工工藝

（1）瀝青混合料拌和

按照事先確定的配合比進(jìn)行拌和，將瀝青膠結(jié)料和礦料加熱后按設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行瀝青混合料拌和，瀝青混合料不得出現(xiàn)花白料、低溫料以及高溫料。施工完畢后，將施工報(bào)告上報(bào)監(jiān)理工程師審核備查。

（2）瀝青混合料運(yùn)輸

采用載重20t的自卸車來運(yùn)輸瀝青混合料，在運(yùn)輸?shù)倪^程中盡量減少瀝青混合料離析現(xiàn)象。

（3）瀝青混合料攤鋪

攤鋪機(jī)的施工速度和供料速度要匹配，勻速均勻的進(jìn)行攤鋪施工，在攤鋪途中不得出現(xiàn)不必要的加減速以及驟?，F(xiàn)象，影響后續(xù)施工。攤鋪過程中需要專門施工人員對兩側(cè)混合料進(jìn)行測定溫度，不符合要求的混合料應(yīng)及時進(jìn)行處理。瀝青混合料在攤鋪過程中應(yīng)及時檢測其厚度、溫度、平整度等，不符合要求處應(yīng)對其進(jìn)行調(diào)整。

（4）瀝青混合料壓實(shí)

碾壓過程中壓路機(jī)應(yīng)從低速到高速進(jìn)行勻速行駛，未壓實(shí)的路段不得轉(zhuǎn)彎、制動以及任意變速。碾壓時施工技術(shù)人員應(yīng)及時檢測初壓溫度、復(fù)壓溫度、終壓溫度，并做好各項(xiàng)記錄，碾壓時應(yīng)遵循高頻、低幅、高溫、少水、慢壓的原則。

3.2 施工質(zhì)量檢查與控制

施工完畢后瀝青路面的外觀質(zhì)量需要得到保證。具體表現(xiàn)為：（1）瀝青路面面層平整密實(shí)，沒有泛油、松散、裂縫等現(xiàn)象；（2）接縫處平緩并且緊密；（3）面層與基層之間需要順接緊密，不得出現(xiàn)積水；（4）表面不得有過多明顯的車輪碾壓痕跡；（5）通過各項(xiàng)設(shè)備經(jīng)檢測后得到瀝青路面的使用狀況良好，使用性能較原路面要有顯著提高。

4 結(jié)語

瀝青路面在運(yùn)營期間，會經(jīng)常出現(xiàn)車轍、沉陷、裂縫等病害問題，給瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作帶來了極大的麻煩，降低行車的舒適度和安全性，且給養(yǎng)護(hù)工作帶來難度，增大養(yǎng)護(hù)成本。本文首先介紹了該省道干線瀝青路面上出現(xiàn)的病害問題，并針對各類病害問題提出相應(yīng)的處理技術(shù)；提出瀝青路面病害處理技術(shù)，并提出病害處理后瀝青路面面層外觀質(zhì)量指標(biāo)，證實(shí)了病害處理技術(shù)的可行性和實(shí)用性。