公路沥青路面病害分析及养护

张丽美ZHANG Li-mei

（张掖公路事业发展中心临泽公路段，张掖734200）

0 引言

伴随交通路网基础设施的逐渐完善，人们对于公路工程的质量也提出了更高水平的要求。在当前，沥青路面得到了广泛的运用，因此暴露出的病害问题也较多。若是不能采取有效的养护措施，就会导致病害愈发严重，使得沥青路面的损坏速度加快，严重威胁到公路工程的日常使用安全性。

1 公路沥青路面常见病害

1.1 路基形变

在公路沥青路面所发生的各类病害中，路基形变属于较为常见的一种，而且也较易被人发现。在具体施工活动中，深埋或是浅埋等操作均会引起一定的沉陷问题，从而使得路基容易产生形变。以上问题的出现主要是由以下两种因素导致的：①压实工艺选取不当、施工方案存在缺陷、分层太厚、含水量过大等，以上问题的存在均会导致路基密实性较低，从而容易发生形变现象[1]；②摊铺环节使用的材料也是非常重要的一项因素，比如摊铺材料的水分占比过高或是混合料配比把不当，在土质压缩系数太高的情况下也可能引发路基形变。而这些问题的存在往往会导致公路路基路面慢慢发生形变、开裂等情况，当较为严重时还会导致路面发生下陷。沥青路面比较常见的几种病害成因及养护措施如表1所示。

表1 公路沥青路面常见病害成因分析表

1.2 裂缝

1.2.1 横向裂缝

横向裂缝又可细分为荷载型与非荷载型两种。虽然在公路项目的施工作业严重大多是采取半刚性结构碎石进行铺筑，不过因为路面刚性较大，所以最终呈现的稳定性与承载性能较佳。并且，沥青稳定性容易因温度的波动而发生变形，而且因为温度收缩变形程度较为显著，同时此种作用会朝着路面结构面与结构层扩展，所以就使得路面会形成许多的反射裂缝[2]。在形成裂缝以后，路面的积水就会从裂缝向下渗透，从而引起唧泥现象，最终形成十分明显的横向裂缝（如图1）。

图1 横向裂缝现场图

1.2.2 纵向裂缝

纵向裂缝可见图2，其特点是与行车方向处于平行关系。作业人员在公路碾压环节，应当详细掌握压实度的各项要求，如果公路两侧压实度不达标，那么就会使得后续养护工作困难重重。并且填方路基高度也将因此而受到一定影响，进而导致压实度不能达到工程项目的实际要求。比如，排水效果不能达到理想水平，便会导致路面不能及时地将积水排出，自由水将渗透到土路肩与边坡坡面部位，从而发生路堤下地基横向承载作用力不够均匀的问题。综上可知，纵向裂缝若是不经合理处理将会对公路的整体质量带来较大影响。

图2 纵向裂缝现场图

1.3 坑槽病害

因为沥青路面的特殊性质，会在投入使用后形成有着较多空隙的小孔，所以，若是使用的沥青原材料黏性不过关，便会使得其和是料件粘结力不强，使得路面开裂的几率大大提升。而且随着公路的长期使用，在冬季寒冷气候下路面可能会发生结冰的问题，冰霜消融后的水会沿着裂缝慢慢流入至路面混合料内，使得材料黏性下降，在经过路面车辆的相继碾压作用，在动水压力作用下，会使得沥青与石料发生彼此分离的情况，促使沥青路面出现局部松散的问题，时间一长便会使得路面开裂。在此状态下若是有车辆通行，便会导致石料松散而散开，产生坑槽病害（如图3）。

图3 坑槽现场图

1.4 路面松散与推移问题

经研究发现，路面松散病害不仅是因为公路在使用期间表面沥青容易因外界因素干扰而形成，并且也有部分原因为沥青和集料间粘结性较差，从而引起散落问题的发生，导致其质量无法达到我国交通道路使用要求。而路面推移问题则是指当沥青砼铺设完毕之后发生位移现象，使得公路项目的安全使用受到影响。

1.5 车辙

在公路沥青路面的各种病害中，车辙问题是一种较为基础的病害类型，具有常规性与面积广等特性，此病害的形成原因主要包括以下几点：

①磨耗性车辙。此类问题是因为外界环境和车轮磨损的共同影响导致，会使得路面集料颗粒慢慢脱落。而且在冬季气候下，为了进行路面防滑处理而铺设防滑材料也会导致车辙磨损速度增快。

②结构性车辙。此问题的产生原因为公路长期投入使用后路面经过反复的碾压，使得路面强度变低而引起的，公路沥青路面的投用时间愈长，则越是容易出现结构性车辙问题[3]。

③失稳性车辙。引起此问题的原因为受到过往车辆长年累月的负荷作用，使得路面慢慢形成剪切应力，进而使得沥青稳定性变弱从而导致路面发生位移、下贱等问题。

④压密性车辙。在公路沥青路面施工作业时，因为未能将压平工作处理到位，对于碾压的质量未进行严格把控，从而导致在后续使用过程中，在车辆荷载作用力的长时间挤压作用下会产生一定的车辙问题。

1.6 路面泛油

泛油会对沥青路面造成极大影响，不仅会使得路面摩擦力变弱，削弱路面的康华性能，导致车辆的正常通行受到影响，甚至可能引起交通事故。混合料搅拌作业质量不达标、管理工作不到位都是引起泛油病害的关键因素。

2 公路沥青路面的养护技术

2.1 沥青再生技术

最近几年，公路沥青路面发生的病害问题与严重性逐渐增强，这就让公路路面养护工作面临着严峻的挑战，在进行实际养护工作时，应当对路面病害采取有针对性的处理方式，通过挖除旧面层、铺设新面层的措施来对现有病害加以处理，虽然对现有路面带来的影响程度较低，但是此种挖除与重填的措施在公路工程后续投入使用期间极易因为自然环境和行车因素的干扰而迅速老化，无法起到长期、持续、高质量的养护效果。沥青结合料老化大体包括了针入度变低、软化点提高、延度下降等多个层面，并且沥青料的化学构成在老化期间也会产生一定的改变，使得沥青出现硬结、龟裂等现象。因此，沥青路面再生技术的运用非常关键，经过掺加合适比例的再生剂，将其和混合料一起加热混合均匀，以此来让混合料发生一定的物理化学反应，进而可以使得沥青路面使用性能得以恢复，此种措施操作起来十分便捷，有具有提高材料利用率的优势，可以使得公路沥青路面使用寿命有效延长。

2.2 热沥青灌缝撒料技术

对于一般只会发生在沥青路面表层的裂缝病害，可采取人列强灌缝散料技术来加以处理。处理的流程与操作方式都具有较高的复杂性，主要需使用到沥青热炉与喷涂设备，具体操作流程为：现将路面裂缝之中夹杂的杂物全部清除，确保裂缝内部的整洁性，然后将石油沥青通过加热使之融化，将融化后的沥青灌入裂缝之中，再在表层铺上细集料进行抹平处理，裂缝便能在逐渐冷却之后恢复到可正常通行的状态。而且采取此种修复技术不会对交通造成太大影响，所占用的面积较小。

2.3 开槽灌缝施工技术

首先要使用专业的开槽设备在裂缝位置挖下深1.5至2cm、宽1至1.5cm的坑槽，然后将已经加热融化的裂缝修补剂灌入至此坑槽之中，通过修补液能够让路面更加紧密的黏合为一体，从而取得理想的裂缝修补效果。不过，以上措施只适合应用在路面表层缝隙中，可取得非常良好的修复效果，能够让沥青路面的使用寿命大幅延长。不过在实际操作中，有关工作人员应当注意下述几点内容：①为避免物料和坑槽周边温度存在较大差异而导致最后的修补效果较差的问题，坑槽开挖的横截面深度与宽度二者的比例不得小于2∶1。②当环境温度不高时，应当先对坑槽开挖区域加以预热，以免密封胶粘附性较低，预热过程中所使用的加热设备不可将火焰与路面直接接触，这样容易形成碳化物，也会导致密封胶粘附性能下降。③灌封施工结束后应当等密封胶完全冷却之后才能将此路段恢复通车，通常温度冷却时间在一刻钟左右，当环境温度较低时可适当降低冷却时长。对于部分城市主干道承受过高交通压力的现象，有关工作人员可在坑槽表面铺撒一层干砂或是铺上薄膜来将密封胶盖上，如此就能在五分钟之中恢复车辆通行。④灌封施工时需要确保灌封胶和路面处于相同的水平面，并且表面必须要保持整洁，不能存在颗粒状物质，若将此要求充分满足，那么在受到大量车辆碾压作用后也不容易发生脱落现象。

2.4 微表处养护施工技术

在实行公路沥青路面养护施工时，微表处养护施工技术属于较常使用的一种技术，并且能够获得较佳的养护效果。在当前的施工作业中，此种养护方式主要可分为两类，即单层摊铺与双层摊铺。在运用此项养护技术时，无需经历太长时间便可完成养护工作，这样就不会导致交通长时间堵塞，而且在用于修复路面车辙病害时效果较佳，会让路面摩擦力有效恢复，使得沥青路面使用寿命大大延长。通过运用微表处养护施工技术，能够实现对各种沥青路面病害的处理，不过也要注意，在进行修复材料的配制时，应当对其比例进行严格的试验检测，以此确定合理的配比，确保此项技术的作用效果得以充分发挥出来。

3 工程案例

3.1 工程概况

国道G312线K2763+170-K2783+173，二级公路，全长20.03公里，K2763+170-K2763+800为3cm细粒式沥青混凝土上面层+4cm中粒式沥青混凝土下面层，K2768+000-K2770+300为2cm细粒式沥青混凝土上面层+4cm中粒式沥青混凝土下面层，K2770+350-K2771+300为3cm沥青表面处治，其余路段为2cm细粒式沥青混凝土上面层+3cm中粒式沥青混凝土下面层。其中K2764+600-K2765+990、K2770+300-K2772+300两段病害较为集中，相对较重,绝大数病害以龟网裂为主。其中重度龟网裂12146m2，重度波浪拥抱1020m2，重度车辙178m，重度沉陷30m2，重度坑槽86m2，重度块状裂缝289m2。

3.2 处治方案

3.2.1 翻浆处治

对发生的翻浆，采用局部路基换填方式进行处治，换填深度控制在0.8m左右，天然砂砾换填至原路床标高，填筑20cm水泥稳定砂砾层，养生至符合技术规范要求后，采用AM-20中粒式沥青混凝土铺筑4cm下面层，采用AC-13细粒式沥青混凝土铺筑3cm上面层。质量要求：分层填筑、碾压。维修目标：恢复道路承载能力，无明显沉降，路面平整密实。

3.2.2 拥包处治

①局部铣刨：对因车辙引起的轻微波浪拥包，顺行车方向将凸出部分铣刨拉毛即可。质量要求：铣刨后路面无破损。维修目标：保证路面平整度。

②铣刨修补：对高差较大的严重拥包，顺行车方向铣刨拥包后，重新铺筑AC-13沥青混凝土面层。质量要求：表面密实、接茬平顺。维修目标：保证路面平整度。

3.2.3 重度龟裂处治

①基层补强：对于沥青面层重度龟裂、基层承载能力不足的路段，挖除旧基层后再用水泥稳定砂砾进行补强，待基层强度达到规范要求后，铺筑沥青面层。质量要求：基层密实稳定。维修目标：恢复基层强度、提高路面使用性能。②面层修补：对沥青面层重度龟裂、基层完好的路段，铣刨后使用3cmAC-13细粒式沥青混凝土上面层+4cmAM-20中粒式沥青碎混凝土面层进行油路修补，质量要求：表面密实、接茬平顺，形状规则。维修目标：路面技术状况达到原路面设计要求。

4 结束语

如果公路沥青路面出现病害，则会导致整个道路的通行安全受到一定影响，也会对周边区域的交通路网正常运行造成较大影响。当沥青路面产生病害，若是不加以及时处理，那么病害就会持续恶化，导致公路性能不断下降，安全风险越来越高，最终可能引起交通事故的发展。因此必须要注重对沥青路面病害的研究了解，并采取有效措施加以预防处理，强化相应的维护与管理工作。