公路施工中常见病害及处治措施研究

王群

（三门县公路与运输管理中心，浙江 台州 317100）

0 引言

由于沥青路面具有施工简便、静音、路面平整少尘、不透水、经久耐用等优点，所以成为近些年公路项目建设路面施工中最常用的结构形式。但是长期的使用过程中，沥青路面也会因为车流量、行车荷载及高温、雨水、台风等的影响，而出现一些病害问题，如裂缝、泛油、车辙、拥包等。这些病害问题若解决不及时或处治不彻底，不仅会影响沥青路面整体的外观，而且会进一步影响沥青路面的性能，增大路面行车的安全风险，影响司乘人员的出行体验[1]。

鉴于此，公路管养部门必须针对管辖区域内公路做好巡查管养工作，在日常巡查过程中特别需要针对病害情况做好检查及养护，确保及时发现及时解决，为人们日常安全出行提供保障。

1 工程概况

G228 国道丹东线K3853+000—K3856+000 段（原S224 岭三线K40+265—K43+265）于2010年建成，2013年交工验收，原路结构为5cmAC-16C 沥青混凝土+7cmAC-25C 沥青混凝土+20cm5% 水泥稳定碎石基层+25cm3.5%水泥稳定碎石底基层。经使用十来年后，该段陆续出现裂缝、泛油等病害问题，病害的出现直接影响了行车安全和出行舒适。

为提升群众满意度，提高国道的PQI、PCI、RQI 等行车指标，改善行车条件和驾驶体验，2021年主管部门决定对该路段出现的病害问题进行全面处治。

2 沥青路面病害现状

K3853+000—K3856+000 段全长3.0km，为了了解清楚该路段路面病害的种类及损坏程度，现场进行了全面检查，主要病害问题包括块裂、纵横裂缝、龟裂及泛油，具体现状如下。

2.1 纵横裂缝

纵横裂缝是该路段的第一大病害，占总病害面积约38%。虽然现场大部分裂缝均进行了灌缝养护，并且做到了灌缝浆饱满，但是局部灌缝处仍然出现二次开裂现象，且车辆经过会有小幅的震动，并伴有噪声。

2.2 龟裂、块裂

龟裂、块裂是该路段的第二大病害，占总病害面积约32%。一般分布在纵横缝附近，是由纵横缝病害发展形成的。龟裂、块裂病害点往往路面渗水较严重，而路面渗水又导致路基破损加速。

2.3 泛油

泛油是该路段的次要病害，占总病害面积约12%。依据摆式仪抗滑检测结果，路面抗滑值合格，但因泛油病害反射阳光，影响司乘人员的行车视线，造成行车不适，影响行车安全。

3 病害原因分析

为了解清楚病害的程度及具体原因，现场做了钻孔取芯试验，共取芯10 处。K3853+000—K3856+000路段重型病害处基层均未能完整取芯，基层材料或松散，或因强度不足，在取芯机扰动后破碎，沥青混凝土上下面层多成贯穿裂缝，结合该段PSSI 指数和实测代表弯沉值（见表1）评价均为次及次以下，可推测病害多为基层破损引起。下面就针对不同病害的形成原因展开分析研究。

表1 K3853+000—K3856+000 路段的PSSI 指数表

3.1 纵横缝病害原因分析

该路段钻孔取芯试样（见图1），大多位置发现上下贯通裂缝，而且水稳基层都未取出，再根据该段弯沉检测结果（即多处弯沉较差，路面结构强度低）可以分析得知该段的纵横裂缝病害主要是因为水稳基层开裂，并经长时间积累后反射到了面层。

图1 纵横裂缝区钻孔取芯试样

3.2 龟裂、块裂病害原因分析

龟裂、块裂病害附近均伴有大量纵横裂缝，应为裂缝内滞留的空隙水在车轮的压弹动水压力作用下，促使原有单条缝隙发展为多条，最后裂缝连通使路面碎化发展为块裂，进而产生龟裂。

3.3 泛油病害原因分析

从取芯结果看（见图2），芯样的上面层均十分密实，沥青填充饱满，面层方向未出现明显的沥青含量差异，因此该段路面泛油的机理考虑为沥青混合料设计空隙率过小，施工油石比偏大，在高温季节沥青受热膨胀，在填满混合料的空隙后溢出路表形成泛油。

图2 泛油病害区钻孔取芯试样

4 路面处治方案比选

根据路面检测结果，K3853+000—K3856+000 段PCI 小于80，应采取修复养护。该段路面强度检测PSSI 不达标，本应进行结构性修复，然而项目路段交通量极大，是当地的交通干线，结构性修复工期长，对当地的生活生产会有较大不利影响，故改为功能性修复。共拟定了三个方案，并对其优缺点等进行对比，具体见表2。

表2 功能性修复方案对比

另外，因为铣刨罩面工艺会产出大量的沥青旧料，不仅需要运输，还需要设置专门的堆放场地，环保性差,因此宜采取直接加铺工艺。再结合当地国道、省道以往的养护经验可知，AC 普通型沥青面料罩面使用效果欠佳，故最终修复方案确定为5cmAC-16C沥青混凝土（玄武岩）+黏层（直接加铺）。

5 沥青路面养护施工及注意事项

5.1 病害处治方案

病害处治是保证路面质量的重要环节，在下面层和基层病害处理中，必须分层铣刨。铣刨厚度视下承层病害而定，对于铣刨后遇到的松散夹层应予以清除。铣刨完成后应按设计要求及时回填、铺筑混合料，及时碾压、养生，并加强层间联结技术措施，必要时应摊铺防止反射裂缝的各种新型材料。该工程病害处治路段采用：铣刨或挖除破坏的结构层，并根据以下病害处治措施恢复结构层。

5.1.1 轻度病害

用铣刨机铣刨原上面层，然后在坑槽内喷洒黏层，采用5cmAC-16C 沥青混凝土回填至原路面高度并压实。

5.1.2 单条严重裂缝

清除缝中杂物及尘土，采用乳化沥青对裂缝进行灌缝处治，缝中填入干净石屑并捣实，将溢出缝外的沥青及石屑清除，沿裂缝走向铺设2mm 厚抗裂贴。

5.1.3 非基层病害引起的面层龟裂、块裂、沉陷等重度病害

用铣刨机铣刨原面层厚度，在基层顶面喷洒下封层，采用5cmAC-16C 沥青混凝土+7cmAC-25C 沥青混凝土回填至原路面高度并压实。

5.1.4 由基层病害引起的面层龟裂、块裂、沉陷等重度病害

挖除损坏的基层及面层，采用5cmAC-16C 沥青混凝土+7cmAC-25C 沥青混凝土+20cmATB-25 沥青碎石回填至原路面高度并压实。

5.2 沥青黏层施工及注意事项

该路段施工采用直接罩面，因此在施工罩面层之前，应在原面层表面浇洒黏层乳化沥青再施工。面层之间的黏层乳化沥青用量为0.3～0.6kg/m2，黏层材料所用乳化沥青材料的具体技术参数见表3。

表3 黏层乳化沥青的技术参数

黏层施工前，应将原沥青面层清扫干净，并用空压机吹尽浮尘。黏层采用沥青洒布车喷洒，洒布速度和喷洒量应保持稳定。喷洒的黏层油须呈均匀雾状，不得有洒漏空、堆积或成条状，喷洒不足处须补洒，过量处予以刮除，气温低于10℃或路面潮湿不得喷洒黏层油。黏层沥青洒布后，做好交通管制，禁止任何车辆通行[2]。待乳化沥青破乳，水分蒸发完成或稀释沥青中的稀释剂基本挥发完成后，紧接着铺筑沥青层，确保黏层不受污染。黏层喷洒当天应完成面层铺筑。

5.3 沥青面层施工及注意事项

5.3.1 沥青混合料拌制

严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高10～15℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超高10℃，沥青混合料施工温度控制范围见表4。拌和厂拌制的沥青混合料应均匀一致，杜绝出现花白料、结团块或严重的粗细料分离现象，不符合要求的不得使用。混合料不得在贮料仓中存储过夜[3]。

表4 普通沥青混凝土的施工温度

5.3.2 沥青摊铺及碾压成型

连续稳定的摊铺是提高路面平整度的最主要措施，摊铺机的速度应根据现场实际施工状况，按2～4m/min 予以调整，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。

碾压施工需紧跟摊铺机后面进行，初压应保障混合料不产生推移、开裂等情况，碾压过程中掌握初压温度和终压温度，保证沥青混凝土面层的平整度和压实度。用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得踩踏。初压严禁使用轮胎压路机，以确保面层横向平整度。在石料易于压碎的情况下，原则上钢轮压路机不开振，以轮胎压路机碾压为主[4]。碾压过程中，相邻碾压带需重叠1/3～1/2 轮宽，以保障实际施工的压实度达到规范规定要求，确保沥青混凝土密实平整。

接缝应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2017）的要求认真处理，分层施工时做好阶梯形接缝。

6 结语

综上所述，沥青混凝土路面经过长时间的行驶碾压，加之受到自然环境、气候变化等客观因素的影响，难免出现沥青混凝土路面的常见病害，为此应调查路面实际状况，围绕其病害类型及产生原因，结合现有的施工条件和环境，采用适当的养护技术措施加以处治，以防止病害进一步发展造成严重损失，并采取合适的技术方案确保公路施工质量。