城市道路瀝青混凝土路面損耗問題及預防性養(yǎng)護技術(shù)

張丹丹

摘要：為了延長城市道路的使用壽命，為區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展提供可靠的支持，創(chuàng)造出良好的效益，相關(guān)部門需要認真做好相應的養(yǎng)護工作。與常規(guī)性養(yǎng)護相比較，預防性養(yǎng)護能夠?qū)崿F(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)病患隱患，及時修復處理，遏制病害蔓延等。簡單分析路面預防性養(yǎng)護的概念、重要性及基本設計原則，列舉道路瀝青路面常見的損耗問題，包括泛油、水分侵蝕、裂縫、車轍等，分析以上病害問題的成因，總結(jié)預防性養(yǎng)護工作實施要點及技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：城市道路；瀝青混凝土路面；損耗問題；預防性養(yǎng)護；技術(shù)應用

0? ?引言

瀝青混凝土路面有表面平整、不形成接縫、振動幅度小、噪聲低、耐磨性優(yōu)良、維修簡單等諸多優(yōu)點，故而成為了各地城市道路路面結(jié)構(gòu)的主體。路面使用期間加強預防性養(yǎng)護，能進一步提高路面的耐久性，使行車安全性得到更好保障。預防性養(yǎng)護是一項很有技術(shù)含量的工作，要結(jié)合實際情況編制合理可行的養(yǎng)護方案，并做到規(guī)范化施工。

1? ?瀝青路面預防性養(yǎng)護的概述

1.1? ?概念分析

預防性養(yǎng)護，即在不增加路面構(gòu)造承載力的情況下，遵照某些標準要求為那些結(jié)構(gòu)完好的路面或者相關(guān)附屬設施等實施具有一定經(jīng)濟效益的方法策略，借此方式實現(xiàn)保養(yǎng)路面，延長破損周期，維持或者改造使用功能狀態(tài)的目標。

1.2? ?重要性

當前國內(nèi)對城市道路路面進行養(yǎng)護工作通常屬于“事后養(yǎng)護”，即在道路出現(xiàn)明顯的病害問題，后續(xù)不能滿足其正常使用要求的情景下運用的矯正性養(yǎng)護辦法。其會投入大量的成本費用，并在養(yǎng)護過程中可能潛在著較大的安全隱患因素。而積極落實預防性養(yǎng)護工作能明顯延長道路中修、大修的周期，減少項目的運維管理成本。

預防性養(yǎng)護的實用性主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是及時修補局部路面的受損狀況，消除質(zhì)量病害及隱患因素；二是輔助路面在較長時間內(nèi)將技術(shù)等級維持在優(yōu)/良等級水平；三是有效管控路面運營后期的養(yǎng)護成本支出額度，增加路面的耐久性，延長使用年限。

當前，國內(nèi)大部分地區(qū)開展預防性養(yǎng)護工作前，普遍做法是調(diào)查與測評路面的綜合技術(shù)狀況。通常通過日常現(xiàn)場巡檢與定時檢測方式進行。前者多組織人力開展，詳細的記錄相應路面病害信息，根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范做出測評結(jié)果。而定時檢測通常是在CICS、橫向力系數(shù)檢測車等設備的協(xié)助下完成，全面收集病害信息及有關(guān)圖片資料等，啟用特定軟件進行定量分析，最后合理地對路面狀況進行評級。養(yǎng)護施工部門以此為據(jù)編制合理、可行的路面養(yǎng)護方案，并加強成本控制等，有助于高質(zhì)高效地推進養(yǎng)護工作。

1.3? ?基本設計原則

不提高原有道路標準。經(jīng)養(yǎng)護治理后，道路在預估正常交通流量增長的情況下實現(xiàn)安全運營，并達到設計使用年限。理論上在平面設計方面不應做出調(diào)整，而要酌情對縱斷面局部進行微調(diào)。如果養(yǎng)護對象是橫斷面，要維持初有路拱狀態(tài)且不增加新的占地面積。對于彎道部分的養(yǎng)護，可以依照現(xiàn)狀布置超高。

路面預防性養(yǎng)護要始終把修補、加鋪作為核心手段，充分顯現(xiàn)出對受損路段的處理價值，綜合分析前期測評所得的彎沉、破損程度、交通流量、抗滑性等指標，編制最合理、可行的的處理方案。

路基結(jié)構(gòu)的預防性養(yǎng)護以實現(xiàn)完善排水系統(tǒng)作為目標，對邊坡的處理程度不能影響周圍環(huán)境狀態(tài)，也不可帶來新的地質(zhì)災害問題。對于涵洞等構(gòu)造特殊的建筑物，前期一定要認真做好勘查工作，嚴格按照相關(guān)規(guī)范反復進行檢驗檢測。涵洞局部發(fā)生堵塞問題時要及時進行清淤處理，發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞時要盡早拆除重建[1]。

2? ?城市道路瀝青路面常見損耗問題及原因

2.1? ?泛油

這種路面損耗問題通常是由于惡劣氣候、行車荷載等因素長時間作用引起的。路面現(xiàn)場施工時，受客觀氣候的影響，局部出現(xiàn)熱脹冷縮，外加自然雨水作用時造成部分瀝青材料粘合力降低，以致無法有效容納面層結(jié)構(gòu)原有空隙，進而逐漸溢出路面。此外，如未嚴格控制瀝青混合料配比，瀝青用量過多時也可能會引起局部泛油問題。

道路投用過程中，車輛往返行駛會對多余瀝青形成強大的碾壓力，泛油問題帶來的影響主要體現(xiàn)在如下兩個方面：一是造成車輛和路面之間的摩擦力，路面濕滑度增加，對車輛運行安全性構(gòu)成；二是部分瀝青溢出表面，致使路面上層瀝青量顯著增多，下層瀝青減少，路面結(jié)構(gòu)受損，縮短使用壽命。

2.2? ?水分侵蝕

水分的持續(xù)侵蝕作用是造成混凝土材料的吸水率增加的主要原因之一，其會造成瀝青集料與瀝青之間出現(xiàn)較大孔隙，伴隨時間的推移會形成較多裂縫。路面積水會逐漸滲到路面的深層結(jié)構(gòu)，降低路面的整體強度與硬度，進一步弱化其承載力。當有大型車輛通過此處時，就會增加塌方等惡劣事件發(fā)生的風險。

此外，降水量、環(huán)境溫差、瀝青材料構(gòu)成等均是影響其損害程度的主要因素。通常北方地區(qū)冬季寒冷、雪季時間較長，路面局部積雪過多不能及時融化，在過往通行車輛輪胎長期反復碾壓下，路面表層與面層之間的縫隙持續(xù)變大，最后變會產(chǎn)生自上而下的網(wǎng)裂結(jié)構(gòu)[2]。

2.3? ?裂縫

2.3.1? ?橫向裂縫

橫向裂縫有載荷性、非載荷性裂縫之分。載荷性裂縫主要是因項目設計不規(guī)范及現(xiàn)場施工劣質(zhì)造成的，也可能是因過往車輛嚴重超載，久之造成瀝青局部面層或者半剛性基層中生成較大拉應力，明顯超出其設計的抗疲勞強度水平，最后引發(fā)局部開裂問題。

而非荷載性裂縫是路面橫向裂縫的主要表現(xiàn)形式，又可以將其細分成面層溫度收縮裂縫、基層反射性裂縫兩類。探查到瀝青路面局部出現(xiàn)橫向裂縫時，要及時進行整治，否則在多雨、多雪季節(jié)一旦灌入雨雪水，冬季低溫條件下發(fā)生融凍，則會對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的破壞作用。

2.3.2? ?縱向裂縫

縱向裂縫成因主要有兩個：一是路基壓實度均勻度不足，造成局部路面不均勻沉降，從而引發(fā)裂縫；二是面層分幅攤鋪環(huán)節(jié)中，相鄰兩幅接茬未處理位置，長期承受車輛荷載作用而出現(xiàn)裂縫。既往有調(diào)查顯示，半填半挖路基未知發(fā)生縱向裂縫的概率高于其他部位，且通常是路基不均勻沉降造成的。

2.4? ?車轍

這種損害主要是在車輛荷載的長期反復作用下，局部路面出現(xiàn)累計式永久性的帶狀凹槽。其主要原因是瀝青混合料級配設計不合理、穩(wěn)定性不足，或基層、面層壓實力度不達標等，導致車輛荷載作用形成輪跡帶面層，基層時出現(xiàn)固結(jié)變形及局部側(cè)向剪切位移等，最后生成車轍。這是一種變形類病害問題，直接影響車輛行駛過程的舒適度與安全性。

2.5? ?坑槽、松散

瀝青路面坑槽病害自身體現(xiàn)出多樣性特征，包括修補養(yǎng)護部及時、施工不規(guī)范造成局部強度水平達不到設計要求等。路面松散的原因主要由于混合料配比設計不科學，集料含泥量超標造成粘附性差以及水損壞等。

3? ?瀝青路面的預防性養(yǎng)護要點

3.1? ?選擇適宜的養(yǎng)護時機

預防性養(yǎng)護時機的選定影響著養(yǎng)護效率及養(yǎng)護成本投入情況，時機合理能從根本上使路面養(yǎng)護質(zhì)量得到保障，進而增加道路的使用年限。當前，業(yè)內(nèi)普遍將城市道路瀝青路面的壽命周期分為如下3個階段：一是路面建成至使用初期階段。二是正式投用前一階段。該階段中路面會生成微小裂紋，局部甚至會產(chǎn)生脫皮、坑槽等質(zhì)量缺陷。三是長期使用后一階段。此階段路面局部會形成較明顯的橫向或縱向裂縫，且伴隨時間推移貫通生成網(wǎng)狀裂痕與龜裂，導致路面整個結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)問題。

通常將普通城市道路投用后的第3～5年作為瀝青路面預防性養(yǎng)護的最佳時機，對應的就是第二階段，此時路況狀態(tài)較好或僅出現(xiàn)輕微損耗問題。養(yǎng)護時間過于延遲很難取得理想的養(yǎng)護成效，而養(yǎng)護時間過早會帶來不必要的資源浪費問題，增加養(yǎng)護成本。

3.2? ?合理確定養(yǎng)護周期

城市道路長期投用后，其綜合性能固然會進行性降低，這不僅會縮短自身的使用壽命，還可能給行車安全性、舒適度造成負面影響，故而一定要對路面采取周期性養(yǎng)護策略。要定期組織路面狀況的現(xiàn)場勘察活動，全面采集各項指標數(shù)據(jù)，進而對路面當前狀況作出正確、客觀的評價與分析。結(jié)合既往專業(yè)機構(gòu)形成的調(diào)查報告，路面整個壽命周期內(nèi)進行3～4次預防性養(yǎng)護后，則能使路面的使用年限增加10年以上，節(jié)約50%左右的日常養(yǎng)護基金[3]。

3.3? ?全面路面勘察

通常情況下要求每個季度均要對路面進行一次全面化的“大巡查”，若勘察現(xiàn)場突然遭遇狂風、暴雪及暴雨等惡劣氣候條件時，也要積極采用遙感、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無人機等高新技術(shù)完成檢查任務，實現(xiàn)對損耗問題的早發(fā)現(xiàn)、早處理。具體實踐中，一定要指派專業(yè)的路政人員執(zhí)行路面的勘察任務。要求其一定要全面掌握路面結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)，明確結(jié)構(gòu)的主要特征，科學預測后期路面各項指標的變化規(guī)律，進而為相關(guān)部門編制養(yǎng)護方案等提供可靠依據(jù)。

3.4? ?科學評價路面

需參照最后所得的勘察結(jié)果，結(jié)合項目建設狀況、路況特征、養(yǎng)護歷史、交通流量及荷載情況等，客觀地評估瀝青路面當前狀態(tài)，明確路面損耗類型、發(fā)展層位，分析其成因，并科學預測成因，在此基礎上確定長期和定期檢查的方案。同時，參照路政有關(guān)部門提出的工作要求，綜合分析路面的預防性養(yǎng)護方法應用條件，以編制出最合理、可行的養(yǎng)護方案。

4? ?常見道路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術(shù)

4.1? ?混合稀漿密封處理技術(shù)

通過實施這種養(yǎng)護技術(shù)手段能使瀝青路面結(jié)構(gòu)獲得顯著改善，降低其后續(xù)使用過程中各種缺陷問題發(fā)生的風險。具體實踐中一定要合理調(diào)配混合稀漿，按照設計比例充分混合粗細骨料、瀝青及減水劑等，配制出符合原瀝青路面現(xiàn)狀的漿料，在路面上生成理想化的密封層。稀漿涂抹也是一道十分重要的工序，現(xiàn)場一定要嚴控涂抹厚度，只有這樣才能更好地發(fā)揮保護路面的功能。采用該技術(shù)不僅能強化路面對外界客觀因素的抵抗力，還能改善其防水性能，增強耐久性。

4.2? ?霧封層處理技術(shù)

該項技術(shù)操作較為簡單，即將適量霧封層材料噴灑在路面裂縫位置，使材料逐漸滲流進縫隙內(nèi)，借此方式達到修復裂縫、養(yǎng)護路面的目標?？紤]到養(yǎng)護的經(jīng)濟性問題，當前通常用水、瀝青混合配制成霧封材料，這種材料的流動性好，且不容易被壓縮。針對瀝青路面局部裂縫問題，及時運用霧封層技術(shù)修復處理，對病害向遠處延展行為能產(chǎn)生有效的抑制作用，不僅能延長路面的使用年限，還能降低后續(xù)養(yǎng)護成本支出[4]。

4.3? ?微表處理技術(shù)

采用這種技術(shù)進行養(yǎng)護施工表現(xiàn)出較強的預防性，對一些可能出現(xiàn)的病害問題能取得十分理想的成效，可規(guī)避后續(xù)持續(xù)惡化情況，杜絕路面局部的破壞性問題。

微表處理技術(shù)現(xiàn)場應用時同樣要投用適量的混合料，加強混合料配制環(huán)節(jié)的把關(guān)控制，確保各類原材料質(zhì)量均符合養(yǎng)護設計要求?，F(xiàn)場操作時，工人可以采取一次平鋪的形式進行養(yǎng)護施工，也可以基于分層攤鋪的形式執(zhí)行養(yǎng)護任務，但是不論采用以上哪種操作手段，均要維持各處攤鋪的均勻度一致，從而有效規(guī)避路面表面不平整等問題。

4.4? ?同步碎石封層技術(shù)

碎石封層基于機械化技術(shù)原理進行作業(yè)，主要是選用高黏度改性乳化瀝青修補處理路面裂縫及細微空隙問題，運用單臺車輛的協(xié)助，集中完成黏結(jié)劑噴灑和集料散布兩大工序。將該項技術(shù)用在瀝青路面養(yǎng)護實踐中，能夠全面改善路面結(jié)構(gòu)的防滑性、防滲透性[5]。

5? ?結(jié)束語

城市道路作為現(xiàn)代城市內(nèi)的重要基礎設施之一，其建設與使用情況關(guān)系著人們的出行效率及安全性，在項目竣工及投用后，路政相關(guān)部門要推行有效的預防性養(yǎng)護措施，及時防控可能出現(xiàn)的損耗問題，規(guī)范應用混合稀漿密封處理、微表處理、同步碎石封層技術(shù)等，逐漸完成路面養(yǎng)護管理體系，推動我國公路養(yǎng)護技術(shù)持續(xù)進步。

參考文獻

[1] 凌云.在役瀝青混凝土路面預防性養(yǎng)護措施研究[J].運輸

經(jīng)理世界，2022（19）：112-114.

[2] 范彥軍.城鎮(zhèn)道路預防性養(yǎng)護分析[J].安徽建筑，2021，28

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[3] 王艷.基于組合式基層瀝青混凝土路面預防性養(yǎng)護技術(shù)的

研究[J].運輸經(jīng)理世界，2021（23）：93-95.

[4] 郝旭陽.瀝青混凝土路面預防性養(yǎng)護措施決策及運用分析

[J].居舍，2021（15）：31-32+38.

[5] 汪垿.高速公路瀝青混凝土路面預防性養(yǎng)護策略[J].黑龍

江交通科技，2020，43（10）：229-230.