高速公路瀝青路面檢測(cè)與病害研究

李同強(qiáng)

摘 要：高速公路中，瀝青路面結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)措施及病害處治方法，對(duì)于高速公路的使用壽命影響極大。高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層是直接承受車輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層，雖然瀝青路面結(jié)構(gòu)層本身具有抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定等特點(diǎn)，但長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的過程中依然會(huì)出現(xiàn)各種病害。本文結(jié)合工程實(shí)例，從某高速公路病害檢測(cè)入手，對(duì)高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工注意事項(xiàng)、病害防治等進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青面層;病害防治

0 引言

瀝青路面結(jié)構(gòu)適用于各種交通荷載等級(jí)的公路，具有較好的抗滑和耐磨損性能、抗水損壞性能及抗車轍、抗疲勞開裂、抗低溫開裂等性能，在我國(guó)高速公路中得到了廣泛地運(yùn)用。但是由于受到設(shè)計(jì)、施工條件和水平、外界環(huán)境、施工質(zhì)量等因素的影響，使瀝青路面在使用中出現(xiàn)各種病害。

1 病害檢測(cè)

某高速公路設(shè)計(jì)年限15年，目前已通車10年有余，對(duì)該高速公路路段內(nèi)進(jìn)行破損檢測(cè)經(jīng)統(tǒng)計(jì)，病害類型主要是橫向裂縫、縱向裂縫和車轍，其中PCI評(píng)分等級(jí)較低的路段總計(jì)325.759 km。其中，橫向裂縫主要是貫穿行車道及超車道的反射裂縫，每百米裂縫超過6條的路段總里程有290 km，約占檢測(cè)路段的59.5%?？v向裂縫為線性不規(guī)則疲勞裂縫，是車轍病害發(fā)展而來，主要分布在行車道兩側(cè)輪跡帶處，病害分布里程有252 km，約占檢測(cè)路段的50%。其中，橫向裂縫主要是貫穿行車道及超車道的反射裂縫，是由于路面基層施工質(zhì)量或者養(yǎng)生不合格，進(jìn)而導(dǎo)致基層材料的開裂，路面基層與面層因裂縫位置應(yīng)力集中，層底拉應(yīng)力超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2 地質(zhì)雷達(dá)在某公路瀝青路面檢測(cè)中的應(yīng)用

某公路瀝青路面由于施工階段不同等諸多因素，地質(zhì)雷達(dá)的電磁波在瀝青面層內(nèi)部反射波的傳遞速度均不相同，樁號(hào)K88+050與K88+170同為AC20結(jié)構(gòu)層，前后距離相差120m，兩處樁號(hào)分別為不同施工階段，如果介質(zhì)層相同，單程時(shí)間相近，走時(shí)相同，結(jié)構(gòu)層厚度也應(yīng)相近，但實(shí)際兩處結(jié)構(gòu)層厚度卻有差別，電磁波速度也有差異，說明此兩段瀝青面層的壓實(shí)度是不同的，礦料的密度也是不同的，空隙率也是不同的;樁號(hào)K93+900與K94+000同為SMA13結(jié)構(gòu)層，兩處相差100 m，兩處分別位于相同施工階段，單程時(shí)間接近，走時(shí)相同，結(jié)構(gòu)層厚度相差不大，同一時(shí)間段施工，瀝青面層的壓實(shí)度相同，礦料密度相似，空隙率相同。電磁波在介質(zhì)中的傳遞速度與介質(zhì)的折射率有關(guān)，所以當(dāng)不是同一施工階段的瀝青路面，他們的攤鋪碾壓工藝是有所差別的，從而瀝青路面的壓實(shí)度也是不同的，瀝青路面的結(jié)構(gòu)層的空隙率也是不同的，所以通過地質(zhì)雷達(dá)電磁波的傳遞速度進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，可以分析個(gè)別路段的壓實(shí)度情況，結(jié)構(gòu)層密實(shí)情況。

3 瀝青路面檢測(cè)與評(píng)定

3.1 行車道路面病害統(tǒng)計(jì)

參照J(rèn)TG 5210—2018《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中瀝青路面病害面積統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)路段行車道路面病害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，路段路面病害主要表現(xiàn)為沉陷、松散、塊裂、擁包等，輔以橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、坑槽。上行行車道K340+000—K360+000路段病害種類偏多，且路面破壞較嚴(yán)重;上行超車道K350+000路段范圍內(nèi)存在沉陷病害且數(shù)量較多;下行行車道K340+000—K360+000、K410+000—K430+000路段存在較多裂縫、沉陷及坑槽;下行超車道K350+000路段存在較多沉陷和裂縫。

3.2 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與評(píng)價(jià)

采用激光彎沉檢測(cè)儀對(duì)行車道部分段落進(jìn)行抽檢，抽檢長(zhǎng)度149.635 km，上行、下行PSSI綜合得分分別為92.52、93.29，全線PSSI綜合得分為92.91，綜合評(píng)定等級(jí)為優(yōu)，該路段路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度總體表現(xiàn)良好。

4 施工質(zhì)量控制關(guān)鍵

瀝青路面病害防治需要從施工管控、養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)、防治修補(bǔ)幾個(gè)方面來把握。應(yīng)該先從預(yù)防入手，要想能夠最大限度地將各材料性能發(fā)揮到最大，嚴(yán)格遵守施工要求至關(guān)重要。施工過程中從施工前準(zhǔn)備、混合料的拌制、混合料的運(yùn)輸、混合料的攤鋪以及混合料的壓實(shí)，每一項(xiàng)工序都不能馬虎，任何一點(diǎn)不符合要求的行為都將影響道路的最終使用效果。不管是在施工前準(zhǔn)備中要求校正儀器設(shè)備、硬化場(chǎng)地、合理堆放集料、防止混料，還是在攤鋪中要求采用履帶式攤鋪機(jī)、攤鋪機(jī)料斗涂刷隔離劑、螺旋布料器相應(yīng)與攤鋪速度調(diào)整到一個(gè)穩(wěn)定速度的轉(zhuǎn)動(dòng)、緩慢均勻的攤鋪，都是為了能夠保證瀝青混合料在施工過程中不發(fā)生離析。另外，在混合料運(yùn)輸過程中要求采取保溫措施，在補(bǔ)料中不允許使用單粒粗料或已低于壓實(shí)溫度的材料，是為了防止溫度較低的瀝青混合料無法按照要求壓實(shí)，導(dǎo)致孔隙存在，為以后產(chǎn)生病害埋下伏筆。

5 養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)原則

5.1 綠色環(huán)保原則

綠色環(huán)保主要包含循環(huán)利用、輕量化資源利用及零廢棄資源。循環(huán)利用是指舊料再生技術(shù)優(yōu)先應(yīng)用;輕量化資源利用是指在不影響性能的前提下，優(yōu)先應(yīng)用薄厚度技術(shù);零廢棄資源是指對(duì)水泥穩(wěn)定碎石病害進(jìn)行充分檢測(cè)和評(píng)估，在滿足其所在結(jié)構(gòu)層性能要求的前提下，優(yōu)先采用注漿、土工材料等技術(shù)預(yù)處理，盡量少開挖和避免廢棄水泥穩(wěn)定碎石材料。

5.2 平衡性原則

考慮使用壽命與經(jīng)濟(jì)相對(duì)平衡，全壽命周期內(nèi)保持一定的性能和服務(wù)要求下的費(fèi)用最低。全壽命周期內(nèi)一般優(yōu)先確保結(jié)構(gòu)層的長(zhǎng)期耐久性，表面層考慮多次置換以保證其服務(wù)功能。

6 瀝青路面病害的防治措施

6.1 裂縫的防治措施

裂縫處理的效果主要取決于裂縫內(nèi)雜物是否清理干凈和灌縫材料的質(zhì)量是否合格。對(duì)于一些裂縫是否需要開槽，要根據(jù)路面裂縫現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定，并采用科學(xué)合理的灌縫工藝，對(duì)其進(jìn)行施工，從而有效確保裂縫的處理能夠達(dá)到預(yù)期的效果。當(dāng)縫寬相對(duì)較小時(shí)，可采用壓縮空氣將裂縫清理干凈，最后采用熱瀝青進(jìn)行灌封修補(bǔ);當(dāng)縫寬相對(duì)較大時(shí)，則需銑刨上面層和中面層，然后填實(shí)裂縫，并沿著裂縫鋪設(shè)玻璃格柵，先攤鋪中面層，之后在中面層上面在每隔5 m的地方設(shè)置玻璃格柵，然后再攤鋪上面層。

6.2 路面凍脹或隆起的防治措施

針對(duì)此病害，應(yīng)該做好全面的防范措施，高速公路施工前除了做好全面的勘察工作，同時(shí)也要精確計(jì)算各項(xiàng)施工的數(shù)據(jù)，為準(zhǔn)確施工提供有效的依據(jù)。通常在施工過程中，應(yīng)該按照強(qiáng)度計(jì)算各結(jié)構(gòu)層厚度，若計(jì)算結(jié)果顯示該路基段防凍厚度較低，則必須在施工中設(shè)置防凍層，以達(dá)到規(guī)定的要求;柔性路面的施工過程中，應(yīng)該按照國(guó)家要求的最小防凍厚度標(biāo)準(zhǔn)展開計(jì)算和施工，并且選用凍脹性小的土質(zhì)進(jìn)行路基填筑。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高速公路長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的過程中會(huì)出現(xiàn)各種類型的病害，這些病害都會(huì)直接影響道路通行質(zhì)量和使用壽命。高速公路瀝青路面的病害，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理密切相關(guān)。只有把各項(xiàng)工序嚴(yán)格按照施工流程及要求有序推進(jìn)，運(yùn)營(yíng)中及時(shí)修補(bǔ)，才能保證高速公路的安全平穩(wěn)地發(fā)揮出最大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王方芳.高速公路瀝青路面病害及防治措施[J].中國(guó)科技縱橫，2019，6（16）：97-98.

[2]徐立俊.高速公路瀝青路面試驗(yàn)檢測(cè)中常見問題及解決方法[J].黑龍江交通科技，2019，42（7）：27-28.

[3]吳限.高速公路瀝青路面使用狀況檢測(cè)與評(píng)價(jià)[J].四川建材，2018，44（12）：211-212.