淺析高速公路瀝青路面的養護對策

汪 弘 王 軍 唐 茗 江蘇廣靖錫澄高速公路有限責任公司

淺析高速公路瀝青路面的養護對策

汪 弘 王 軍 唐 茗 江蘇廣靖錫澄高速公路有限責任公司

分析了高速公路瀝青路面的病害特點，介紹了瀝青路面的病害狀況，提出了養護與維修的對策及建議。

高速公路；瀝青路面；病害；養護對策

引言

隨著我國公路里程飛速增長，特別是全國高速公路網絡的形成，對高速公路的服務質量也提出了更高的要求。如何為繁忙的交通運輸業提供良好的服務質量，確保車輛高速、安全行駛，已是擺在公路管理和養護部門面前的一項重要任務。

在高速公路的養護中，路面養護是其中心環節，是質量考核的首要對象。隨著管、養里程的增加，使用年限的增長，瀝青路面受到車輛荷載及自然因素的影響，相繼出現裂縫、松散、坑槽、沉陷、波浪、壅包、泛油、彈簧翻漿、車轍等病害，影響了高速公路的正常使用功能，成為高速公路的養護與維修的關鍵問題。因此，公路交通部門的領導和職能部門需要認真對待和重視高速公路的維修保養工作，采取正確的養護對策，加大維修、養護管理工作的技術力量，通過增加科技含量、提高技術水平來提高路面養護管理的質量。

1 瀝青路面病害分類及影響因素

1.1 瀝青路面破壞形式及產生原因

高速公路瀝青路面的病害主要分為四種類型：裂縫類、松散類、變形類和其他類，其破壞形式及產生原因詳見見表1。

1.2 影響瀝青路面質量的主要因素

1.2.1 礦料與級配

盡量選用石灰巖礦料（堿性）可提高與瀝青的粘附性，從而提高瀝青混凝土的穩定性。良好的礦料合成級配可增加瀝青混合料的內摩擦角和礦料間的嵌擠作用，在條件允許的情況下，增加碎石用量，采用骨架嵌擠型級配結構，可提高混合料的抗剪切和抗車轍能力。

表1 瀝青路面的破壞形式及產生原因

1.2.2 瀝青與油石比

選擇溫度穩定性好的瀝青是提高瀝青混凝土溫度穩定性和抗剪強度的主要措施；結合當地的氣候、交通量等因素，在規定瀝青標號范圍內使用較稠的瀝青可以提高瀝青混凝土的抗變形能力，瀝青用量宜控制在3.5%～5.5%之間。

1.2.3 礦粉

宜使用石灰巖集料加工而成的堿性礦粉，應嚴格控制礦粉的用量，一般礦粉與瀝青用量比宜控制在1.0～1.2之間。

1.2.4 施工質量

施工過程中拌和、攤鋪和壓實的質量以及施工環境均會影響瀝青混凝土的穩定性和技術指標。

1.2.5 水

從設計到施工過程中水沒能得到有效控制，從而使路面中的水存在各種形式，作用方式也各有不同：動水壓力的作用影響瀝青與礦料的結合力，使混合料的整體性受到破壞；外界水的沖刷破壞路面的材料結構：水的滲透會引起路基的不均勻沉陷。

1.2.6 荷載因素

眾所周知,超載重載運輸對道路的損壞十分嚴重,是我國高速公路路面病害的“頭號殺手”,但目前公安、公路管理部門對超載運輸治理不力,許多查到了,也僅罰款了事,沒有起到應有的效果。超載治理仍是我國高速公路養護管理工作長期而艱巨的工作。

1.2.7 初期養護不規范、不及時。

2 高速公路瀝青路面養護對策

2.1 瀝青路面檢測及評價

2.1.1 路面現場調查檢測:其內容包括破損狀況、結構強度、平整度、抗滑能力等,它是綜合評價路用性能的基礎,調查的頻度應根據路面等級、使用年限確定。彎沉檢測對超出設計允許值10%,20%～30%觀察分析其破損情況,車轍深度在8mm以下一般對行車不會造成不舒適感,超過15mm要進行必要的處治。當路面病害面積大于20%,路用性能、外觀程度、行車舒適度將嚴重下降。

2.1.2 路況調查:主要內容有翻漿、坑槽、沉陷、壅包、車轍、龜網裂、脫皮、泛油、波浪等病害的調查,按病害含量逐項扣分,調查每月一次,是公路養護質量路況指標評定的基礎。

2.1.3 綜合評價:評價指標分為優、良、中、次、差5個等級,由行駛質量指數、路況指數、強度系數、抗滑系數4大指標加權計算,是制定瀝青路面養護決策的依據。其中路面破損以路面狀況指數(PCI)進行評價；瀝青路面強度采用強度系數(SSI)作為評價指標；平整度以路面行駛質量指數(RQI)評價；路面抗滑能力以擺值(BPN)或橫向力系數(SFC)評價。

2.2 瀝青路面養護對策

2.2.1 技術對策

2.2.1.1 根據病害、缺陷類型的不同和損害程度的大小，分析產生路面病害的原因，結合路面的使用周期及綜合評價結果，確定采用不同的養護維修措施，具體分為：預防性養護、矯正性養護、路面大中修及改善工程。

2.2.1.2 預防性養護是指在路面狀況還比較好的時候進行一些必要的養護措施，以便使路面功能一直保持在較好的狀態，延長路面壽命。國外使用很成功的微表處、稀漿封層等就是典型的預防性養護技術。

2.2.1.3 矯正性養護是指用來改正某種特定損害的措施，通常用于已產生損害但只屬于局部損壞狀態的路面。

2.2.1.4 路面大中修及改善工程該養護維修措施參照公路建設施工和設計規范要求執行。當瀝青路面不適應現在的交通和荷載而須要分期分段提高原有技術等級及通行能力時，須安排改善工程；當瀝青路面病害太多導致路用性能達不到公路的行車標準而影響行車安全時，必須進行補修或改建工程。

2.2.2 管理對策

2.2.2.1 及時養護：許多高速公路瀝青路面經常出現一些小坑洞,特別是雨季過后,往往許多高速公路不及時補小洞,等到小洞變成大洞之后才補,造成養護資金的浪費。因此在養護管理時要加強日常巡視,及時進行日常性養護,并建立一套行之有效的高速公路瀝青路面養護維修管理系統。

2.2.2.2 當瀝青路面剛出現病害時,應及時考慮預防性養護,從而防止高速公路瀝青路面加速損壞。許多高速公路瀝青路面3～5年就出現大中修,因此高速公路養護部門每年應根據路用品質將預防性養護作為一項重要的內容考慮,重視預防性養護,提高路用品質。

2.2.2.3 提高養護工程質量。養護工程質量太差,很多修補重鋪瀝青混凝土往往在使用不到1年就重新出現了新病害。因此高速公路養護工程要采用正規的監理隊伍和施工隊伍,并加強現場質量管理,特別是原材料和配合比、現場攤鋪、壓實的質量控制。

2.2.2.4 加強超載治理。

2.3 瀝青路面處治措施

2.3.1 裂縫的處治

據調查，大部分裂縫因凍裂、干縮引起，對行車及路面結構造成重要影響。裂縫填封處理主要針對縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫以及放射裂縫。通常裂縫的填封工藝為：縫寬在6mm 以內的，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵；縫寬在6mm 以上的，應剔除縫內雜物和松動的縫隙邊緣，或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，采用砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實，并用烙鐵封口，隨即撒砂、掃勻，也可采用乳化瀝青混合料填封。

有些填封工藝還有所變化，有的在灌縫前，用液化氣將壓縮空氣加熱，對裂縫進行吹掃、烘干、預熱，待縫壁加熱至黏性狀態后，再把液態瀝青或瀝青砂漿噴抹到縫中，最后在縫口表面撒布熱砂或石屑加以保護。對細小成熟的裂縫，直接灌漿效果不很理想，所以要用盤式銑刀進行擴縫，然后進行清掃、加熱、灌漿等處理。

有的利用再生技術對裂縫處再生，先用加熱器在裂縫處寬5～10cm 范圍內加熱數分鐘，裂縫處的瀝青混凝土便可變軟，縫深則加熱時間加長，此時再用油壺倒入適量瀝青，摻入少量砂子或石屑，人工就地熱拌，使裂縫處自上到下左右兩邊形成含油量較大的新混合料，找平撒砂。此工藝方法可吸收各種因素引起的應力，消除裂縫，但較費工、費時。

目前普遍采用的裂縫填封材料可分成三種類型。第一類是熱灌式橡膠瀝青，因其價格最為低廉，對施工人員的要求不苛刻而受到廣泛采用；第二類是有機硅樹脂， 由于其黏度太大，不易充分滲入裂縫，且對施工條件要求高，既費時又昂貴，故大多用于密封新建混凝土路面的接縫；第三類是冷灌式填縫料，是以乳化瀝青為基本物質的填縫料，其受限制條件較少，不需加熱使用，可用在潮濕的路面、有灰塵的壁面，其性能影響較小。

2.3.2 坑槽修補

坑槽的修補主要是針對坑槽、局部網裂、龜裂等病害的修補和加強，同時還可對局部沉陷、壅包以及滑移裂縫等病害進行修補。通常瀝青路面坑槽修補的施工工藝為：測定破壞部分的范圍和深度，按“圓洞方補”原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線(正方形或長方形)。槽坑應開鑿到穩定部分，槽壁要垂直，并將槽底、槽壁清除干凈，在干凈的槽底、槽壁薄刷一層黏結瀝青，隨即填鋪備好的瀝青混合料；新填補部分應略高于原路面，待行車壓實穩定后保持與原路面相平。具體的坑槽修補方法較多，一般有熱補法、噴補法、熱再生法等三種方式。

2.3.2.1 熱補法：其修補工序是首先用破碎工具鏟除需補部位舊路面，然后噴灑瀝青黏結層，填充新混合料，并攤平、壓實。

2.3.2.2 噴補法：這種方法利用高壓噴射方式，將乳化瀝青經過噴管與輸送來的骨料相混合，通過控制噴管上的乳液、骨料和壓縮空氣3個開關，把混合料均勻、高速地噴灑到坑槽中，達到密實黏結效果，無需碾壓，不需瀝青混凝土拌和廠配合，且不受氣候變化影響。

2.3.2.3 熱再生法：其修補方法是先將高效熱輻射加熱板放置到待補區域，使舊瀝青路面軟化，然后耙松被軟化的瀝青舊料，噴灑乳化瀝青使舊料現場再生，補充新瀝青混合料拌和，并攤鋪、壓實。這種方法可對舊料進行現場再生利用，減少了環境污染、資源浪費，降低了維修成本，進行修補作業時不受氣候變化影響。

2.3.3 車轍、壅包、翻漿等病害的處治

引起車轍的因素很多，其中面層、基層強度不足及渠化交通使行車道路面疲勞是造成車轍的主要原因。另外，由于車輛荷載、高溫、水等因素的影響，路面也會出現車轍、壅包。已有裂縫滲水引發局部沉陷、車轍、壅包，嚴重時路段基層裸露，甚至出現大面積坑槽。針對路面的車轍、壅包、沉陷等病害，結合調查數據及現場取芯分析，采取有效的處治對策，其目的是把破損的路面從上到下、從面層到基層逐層修理，使面層和基層的強度達到原有設計標準，以徹底根治病害，恢復路面正常行駛功能。

微表處作為一種預防性養護手段主要用于重交通道路的養護 通常是鋪設厚度約1cm的罩面,主要作用是防水與抗滑。經實踐證明:微表處還可用于填補車轍。微表處可用于填補已達到穩定的車轍．其基本處理方法如下：

2.3.3.1 3mm以下車轍一般不做特別處理．直接使用罩面攤鋪箱施工

2.3.3.2 3mm以上不超過12mm的車轍先使用罩面攤鋪箱鋪設調平層．然后鋪設罩面層

2.3.3.3 12mm以上車轍使用車轍攤鋪箱填補。一次填補厚度不應超過38mm．超過38mm的車轍應多次填補。

3 結語

高速公路養護必須貫徹“預防為主，防治結合”的方針，加強以路面養護為中心的全面養護，通過及時良好的養護可有效的減緩路面破損狀況的發展,延長路面的壽命，特別是我國高速公路,對路面表面特性的要求較高，應得到及時地維護。公路養護管理部門應根據路況評價結果和所選擇的養護維修對策,以及養護資金的情況,統籌安排路段的養護優先次序,重點考慮交通量大、破損較嚴重路段的養護維修工作,制定好養護維修計劃。

[1]周余明．高速公路養護管理[M]．北京：人民交通出版社，2001

[2]吳國勤，謝群生．瀝青路面的常見病害及預防措施[J]．公路與汽運,2001(3)

[3]公路瀝青路面養護技術規范JTJ073. 2～2001．人民交通出版社，2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.037

汪弘（1980-），男，江蘇無錫人，工程師，主要從事高速公路養護管理。