低等級(jí)公路瀝青路面病害分析

劉國(guó)華

（甘肅卓通工程技術(shù)服務(wù)有限公司，甘肅蘭州 730070）

0 引言

低等級(jí)公路主要包括三級(jí)公路（連接縣及縣以上城鎮(zhèn)的一般干線公路）以及四級(jí)公路（連接縣、鄉(xiāng)以及村的支線公路），修建時(shí)常使用瀝青材料，瀝青材料在施工中及后期公路使用過程中易受諸多因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)各種病害，降低公路施工與使用質(zhì)量，影響公路使用的安全性。如病害在初期未能獲得有效處理，長(zhǎng)此以往，還會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)塌陷或斷裂等問題，危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，加強(qiáng)對(duì)低等級(jí)公路瀝青路面病害的研究十分重要。

1 低等級(jí)公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)概述

1.1 養(yǎng)護(hù)原則

其一，合理性原則。公路的養(yǎng)護(hù)工作具有一定的規(guī)范性，養(yǎng)護(hù)人員需依據(jù)路況、公路坡度及交通等要求科學(xué)制訂養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，合理選擇養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，確保養(yǎng)護(hù)工作定期開展。

其二，經(jīng)濟(jì)性原則。公路修建的目的在于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，瀝青路面的養(yǎng)護(hù)需遵循經(jīng)濟(jì)性原則，在保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的情況下盡可能控制養(yǎng)護(hù)成本。

其三，慣性原則。依據(jù)國(guó)家對(duì)于公路路面養(yǎng)護(hù)的相關(guān)要求，路面的養(yǎng)護(hù)需依據(jù)建設(shè)習(xí)慣及施工技術(shù)水平等因素展開。

其四，預(yù)防性原則。公路養(yǎng)護(hù)屬于被動(dòng)行為，主要是在發(fā)生質(zhì)量問題后，對(duì)不利于公路路面的病害進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。針對(duì)瀝青路面施工或使用過程中可能出現(xiàn)的病害問題，政府相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)病害預(yù)防，盡可能避免病害的發(fā)生[1]。

1.2 養(yǎng)護(hù)意義

在公路建設(shè)過程中，瀝青是主要的施工材料之一，因其施工時(shí)具有路面平整、使用壽命長(zhǎng)以及抗壓性等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足公路建設(shè)與使用要求。針對(duì)公路的養(yǎng)護(hù)，主要是在公路施工完成后對(duì)可能出現(xiàn)的病害進(jìn)行監(jiān)管與防治，如養(yǎng)護(hù)的過程中及早發(fā)現(xiàn)病害，有助于養(yǎng)護(hù)與維修人員及時(shí)進(jìn)行處理。事實(shí)上，養(yǎng)護(hù)工作是一種預(yù)防性工作，通過日常對(duì)公路路面的監(jiān)管，可以有效防止公路路面各類病害的發(fā)生，在一定程度上可以延長(zhǎng)公路路面的使用壽命。

此外，如在養(yǎng)護(hù)期間發(fā)現(xiàn)瀝青路面損害嚴(yán)重，可以提醒相關(guān)人員及時(shí)更換或修補(bǔ)瀝青路面，避免病害加重而增加公路使用的危險(xiǎn)性[2]。相較于公路路面的重新修建，路面的日常養(yǎng)護(hù)成本較低，不僅可以延長(zhǎng)公路使用年限，還可以有效減少諸多不必要的施工管理麻煩。

2 低等級(jí)公路瀝青路面病害分析

2.1 裂縫病害

在公路瀝青路面施工中，裂縫病害最為常見，在導(dǎo)致公路結(jié)構(gòu)軟化的同時(shí)，降低公路路面的承載力。常見的裂縫病害主要分為三類：

其一，縱向裂縫。該裂縫產(chǎn)生的原因一種是在進(jìn)行瀝青分層攤鋪施工時(shí)，因?yàn)r青兩邊的接茬處施工不當(dāng)而導(dǎo)致瀝青間的黏結(jié)力下降，并受環(huán)境影響，在長(zhǎng)時(shí)間通車的情況下會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫；另一種是因公路路基壓實(shí)度不夠，或路基邊緣部位被水浸泡，因此形成的路面沉降現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致縱向裂縫。

其二，橫向裂縫。該裂縫主要分為三種，分別是基層反射性裂縫、沉降差異裂縫以及荷載性裂縫，其中最為常見的類型是基層反射性裂縫，其產(chǎn)生的原因與溫度驟降有關(guān)。溫度改變，基層材料會(huì)收縮變形，或因失水而導(dǎo)致拉裂現(xiàn)象，加之行車負(fù)荷較重，便可能產(chǎn)生橫向裂縫。針對(duì)沉降差異裂縫，其產(chǎn)生與路基路段、構(gòu)造物的交接有關(guān)，若二者之間出現(xiàn)沉降，則很容易引發(fā)橫向裂縫。

其三，網(wǎng)狀裂縫。該裂縫產(chǎn)生的原因與路面結(jié)構(gòu)中摻有柔軟物質(zhì)或泥沙層有關(guān)，可使粒料層之間產(chǎn)生松動(dòng)，降低瀝青路面的水穩(wěn)定性，加之車輛通行的荷載力，進(jìn)而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。

2.2 龜裂病害

龜裂是瀝青路面常見病害之一，主要發(fā)生在車行道上的輪跡帶處。該病害常伴有水損害及唧漿等問題，主要產(chǎn)生原因包括：

其一，如公路路面的載荷過大，且結(jié)構(gòu)層所受應(yīng)力逐步增大，加之路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，瀝青路面就容易出現(xiàn)龜裂病害。

其二，如瀝青路面存在較大的空隙率，降水天氣過程中的雨水會(huì)侵入路面面層并形成大量積水，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)龜裂病害。

其三，公路工程施工的基礎(chǔ)是基層施工，如基層施工出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成基層表面被唧漿掏空，則會(huì)出現(xiàn)龜裂病害[3]。

2.3 車轍病害

在高溫季節(jié)，如瀝青路面長(zhǎng)時(shí)間處于超重載荷或大交通流量的情況下，其面層可能出現(xiàn)車轍病害，長(zhǎng)此以往，瀝青路面可能出現(xiàn)塑性流動(dòng)現(xiàn)象或出現(xiàn)永久性變形問題等。

同時(shí)，在常規(guī)情況下，當(dāng)瀝青路面因遭受壓縮而產(chǎn)生沉降時(shí)，還有可能產(chǎn)生隆起病害。車轍病害產(chǎn)生的原因主要是和公路基層以及面層施工期間尚未被壓實(shí)、瀝青混凝土配比不科學(xué)等有關(guān)。在公路竣工通車投入使用后，在行車荷載的反復(fù)碾壓下，公路的輪跡帶處會(huì)因基層及面層未壓實(shí)而出現(xiàn)固結(jié)變形問題，久而久之便會(huì)發(fā)展成為車轍病害。

2.4 坑槽病害

在瀝青路面眾多病害當(dāng)中，坑槽屬于較為嚴(yán)重的病害之一，其產(chǎn)生的原因主要包括：

其一，如瀝青與酸性石料之間缺少黏結(jié)性，則可能增加瀝青遭受外界因素干擾的可能性，導(dǎo)致瀝青路面的面層疏松，容易出現(xiàn)泛起或脫落問題，久而久之便會(huì)出現(xiàn)較大的坑槽病害。

其二，泛油導(dǎo)致坑槽病害。在瀝青材料運(yùn)輸期間，瀝青可能因粘貼到其他地方而影響攤鋪后瀝青的黏結(jié)性，加之受外在荷載力的影響，則可能造成坑槽病害[4]。

3 低等級(jí)公路瀝青路面病害防治

3.1 科學(xué)處理病害

3.1.1 裂縫防治

在常規(guī)情況下，如裂縫病害較輕，施工人員可以使用瀝青材料進(jìn)行填充，常用的填充材料為AH-90#型瀝青。在填充過程中，瀝青材料的溫度需保持在150～160℃，且要使用專用的灌注工具進(jìn)行填補(bǔ)。為保證填補(bǔ)質(zhì)量，施工人員至少應(yīng)進(jìn)行三次填充操作，且瀝青材料溫度均需要控制在150～160℃，避免溫度下降或升高，有助于為裂縫填充的施工質(zhì)量提供保障，確保裂縫病害的有效治理[5]。對(duì)于其他性質(zhì)的裂縫病害，施工人員可以選擇使用密封膠進(jìn)行填充或養(yǎng)護(hù)。在使用密封膠前需對(duì)其進(jìn)行加熱，確保其溫度在180℃左右，有助于密封膠密封性能的充分發(fā)揮。此外，填充僅是裂縫病害的防治措施，具體的病害治理需要結(jié)合其他方法。

3.1.2 龜裂防治

當(dāng)公路瀝青路面出現(xiàn)龜裂病害時(shí)，若其油面層出現(xiàn)松散與脫落現(xiàn)象，施工人員需將已松散或脫落的油面層予以清除；如路面基層變化不大，施工人員可以通過適當(dāng)處理，盡可能恢復(fù)油面層。如龜裂病害尚未出現(xiàn)油面層松散或脫落的問題，針對(duì)大面積的龜裂病害可以使用灑油法進(jìn)行處理；若是小面積的龜裂病害，則可以使用刷油法進(jìn)行處理，刷油后需要覆蓋一層砂石，避免車輪將油帶走。灑油及刷油的主要目的在于封住裂縫，防止路面水滲透至基層，具體的刷油次數(shù)可以依據(jù)龜裂病害的嚴(yán)重情況而定[6]。如瀝青路面的龜裂嚴(yán)重但面積較小，則可以通過挖補(bǔ)質(zhì)量的方式進(jìn)行處理。

同時(shí)，針對(duì)龜裂病害的處理，不宜選擇修罩面的方法，施工人員可以見坑補(bǔ)坑、見縫補(bǔ)縫，盡可能做到勤修勤補(bǔ)，防止龜裂病害嚴(yán)重。

3.1.3 車轍防治

車轍病害屬于常見的瀝青路面病害之一，該病害的處理需要結(jié)合日常的公路路面養(yǎng)護(hù)與維修工作。公路路面車轍病害的產(chǎn)生與車輛的通行有關(guān)，車輛通行時(shí)會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生一定的推移損傷。在對(duì)車轍病害進(jìn)行處理之前，工作人員應(yīng)先將車轍區(qū)域清理干凈，重新攤鋪瀝青材料，最后使用SBS 改性瀝青混合材料對(duì)車轍路面區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)[7]。如車轍病害的產(chǎn)生原因與擠壓有關(guān)，則施工人員應(yīng)先對(duì)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)判，如果路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工人員可刨除路面凸起部位，隨后使用瀝青材料進(jìn)行填充與修補(bǔ)，最后進(jìn)行路面找平；如路基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，施工人員先進(jìn)行加固處理，重新攤鋪瀝青混合材料，最后壓實(shí)與找平，以此完成對(duì)車轍病害的處理工作。

3.1.4 坑槽防治

雖然在瀝青路面的施工過程中，坑槽病害較為少見，但其對(duì)公路路面的危害性較大，需要施工單位引起重視，加強(qiáng)對(duì)坑槽病害的預(yù)防及處理。當(dāng)公路路面出現(xiàn)坑槽病害時(shí)，施工人員需要具體分析坑槽病害產(chǎn)生的原因，并在短時(shí)間內(nèi)找出引發(fā)該病害的各種影響因素，并以此為依據(jù)制訂具體的修補(bǔ)方案。在坑槽病害修補(bǔ)與處理的過程中，合理控制開挖尺寸十分重要，尤其是向外開挖的尺寸，具體延伸不可超過10cm，如超過10cm，施工人員需先檢查中心線及四周線是否垂直或平行，再開展坑槽病害修補(bǔ)工作[8]。在此基礎(chǔ)上，施工人員根據(jù)路面原始結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代化公路路面施工材料，規(guī)范性地完成路面修補(bǔ)工作，隨后對(duì)修補(bǔ)后路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，保證其穩(wěn)定性與耐水性均符合公路瀝青路面的修補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 重視治水工程

治水工作是瀝青路面養(yǎng)護(hù)及病害處理的重要內(nèi)容，提高治水效率可以有效改善瀝青路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。無論是在新公路路面的修建方面，還是在舊公路路面的維護(hù)方面，治水工程都必不可少。

首先，全面了解公路路面施工情況，提前做好地質(zhì)、水文以及氣候條件的勘查工作。

一方面，有效掌握地下水情況，防止地下水侵蝕路面，保證公路路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

另一方面，注重排水工程的施工質(zhì)量，避免因降水天氣導(dǎo)致路面出現(xiàn)積水問題，減少對(duì)公路路面產(chǎn)生的不良影響[9]。

其次，在公路路面的日常養(yǎng)護(hù)工作中，保證排水工程質(zhì)量是防止路面產(chǎn)生積水的關(guān)鍵，施工人員需確保路面及路肩之間的銜接更加平滑順暢。

最后，逐步優(yōu)化排水結(jié)構(gòu)，做好治水工程的養(yǎng)護(hù)工作，重在保證治水質(zhì)量。

3.3 定期檢查防治

公路瀝青路面病害的核定主要從沉降值、平整度以及彎沉等方面入手，為預(yù)防各類病害的發(fā)生，施工單位需做好定期檢查工作，施工人員依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，合理制訂防治方案。

針對(duì)路面病害的分析，常用的方法是鉆孔取芯法，可以有效分析出病害的層次及處理深度，有助于專項(xiàng)處理方案的制訂。此外，針對(duì)瀝青路面的防治，施工單位應(yīng)始終堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，如路面局部出現(xiàn)裂縫或沉降問題，施工單位應(yīng)立刻進(jìn)行處理。

同時(shí)，因裂縫、沉降以及車轍等病害較為常見，施工單位應(yīng)將其列入重點(diǎn)防治方案當(dāng)中，盡可能減少路面出現(xiàn)各種病害的概率，有助于提高公路車輛行駛的安全性。依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定，公路路面病害的防治需及時(shí)、有效，具體的路面評(píng)價(jià)結(jié)果有助于檢查及防治方法的科學(xué)選擇[10]。

4 結(jié)語

公路的建設(shè)具有連接區(qū)域、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。在公路修建過程中，瀝青屬于常用材料，瀝青路面的施工需注重各類病害的防治。在公路的養(yǎng)護(hù)過程中，施工人員應(yīng)遵守合理性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、預(yù)防性原則以及慣性原則等，針對(duì)常見的裂縫病害、龜裂病害、車轍病害以及坑槽病害等，除了有針對(duì)性地進(jìn)行處理之外，還應(yīng)注重治水工程的建設(shè)問題，定期檢查瀝青路面，做好各種病害的防治工作。