淺談高等級公路瀝青路面常見病害分析及養護措施

姜 偉，徐 萌

（吉林省高速公路管理局養護管理技術中心，吉林長春 130021）

0 引言

隨著我國經濟日益發展和建設速度的加快，高等級公路建設也取得了舉世矚目的發展，公路交通量顯著增高，交通渠化以及重載和超載現象日益突出，同時人們對瀝青路面的舒適性、安全性和耐久性有了更高的期望，因此對瀝青路面也提出了更加嚴格的要求。所以瀝青路面經常會出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。某高速公路于1997年9月建成通車，然而由于該路段客流量大，車輛超載嚴重，致使路面不同程度地出現了車轍、龜裂、唧漿等病害現象，從而加速了道路的破壞。結合工程實踐經驗簡單介紹這幾種病害及其成因。

1 瀝青路面病害成因

1.1 路面設計問題

某高速公路路面結構采用 35 cm 二灰碎石基層，15 cm 瀝青混凝土面層。由于二灰碎石為半剛性結構，強度較高，且形成板體，其彈性模量遠比瀝青混凝土為高，在相同外部荷載作用下的變形能力較瀝青混凝土小的多。而瀝青混凝土為柔性結構，其變形能力強，亦即其板體效應差。在實際的行車過程中，當行車荷載作用于其上時，直接接觸部分的瀝青混凝土承受絕大多數荷載并將荷載傳遞到基層上，而由于基層強度 高，變形能力差，板體性強，因而該部分瀝青混凝土在所承受的基層反作用力下，其內部原有結構層被破壞，失去應有的強度和變形能力，形成車轍。路面結構設計不合理，其中有多方面的原因，可能是瀝青面層結構選用不當、混合料類型不合理。還可能是油路補強段的路面厚度考慮不足，再或許就是巖石路段石質類型確定有誤，及路面厚度沒有達到標準等等。瀝青面層結構具體標準就是要滿足多數車型的使用要求外，還應滿足雨水不滲等要求。應該選用粒徑相對較小，空隙也小的級配混合料，采用細粒徑瀝青混凝土，提高瀝青路面面層的防滲性。

1.2 路面結構問題

此問題具體說就是路面面層問題，在面層結構中，表面層承受的荷載、溫度應力最大，又直接暴露在空氣中。近些年來，高速公路建設的技術人員對混合料設計與施工十分重視，在選擇抗車轍、抗裂、抗磨耗、穩定、耐久、密水、粗糙抗滑的性能和結構上，都花費了很大的精力；但由于對中下面層的重視程度不高，一些通車路段出現的病害，主要原因是中面層的抗車轍和下面層的抗疲勞性不好

1.3 路面排水設計

有的項目在設計時排水設計有欠考慮，致使從路面滲透的水無法排出。在路塹挖方路段下未設透水層，致使山坡裂隙水滲透到基層，從而造成路面破壞。，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。

2 高速公路瀝青路面常見病害

瀝青混凝土路面病害共分 11 個大項 21 個小項,高速公路瀝青路面常見的病害有功能性破壞、局部沉降、路面推移、泛油、沉陷、坑槽、車轍、裂縫、水損壞等。

（1）功能性破壞

此類病害主要表現為在通車后的不平整路面現象，同時其在設計時的預期功能目標也無法實現，造成這種病害的原因是不及時的初期養護造成的。

（2）局部沉降

這種病害主要表現是因為的路基沉降后不均勻而導致的路面局部沉陷，是因為沒有嚴格控制施工質量才造成這種病害，再加上同沒有妥善處理施工中出現的問題。

（3）路面推移

病害主要表現為在公路的縱方向，會出現瀝青混合料的位移現象，通常出現于公路通車后或施工期間。

（4）泛油

此病害主要表現是在對材料進行運輸及施工時，局部公路的部位會出現瀝青混合料粘結，造成病害的原因包括粉膠比、攤鋪不均勻、級配以及油石比沒達到標準

（5）沉陷

沉陷指路基壓實度不夠或者是地基土質不良,在地下水的浸入、路基不穩定因素，再就是行車荷載等作用下產生的不均勻的豎向變形而導致路面局部下沉的現象。沒有嚴格控制施工質量，同時沒有妥善處理施工中出現的問題從而造成了沉陷的病害。沉陷給高速公路帶來的危害很大,嚴重影響交通安全,在實際養護工作中必須及時處置。

（6）坑槽

杭槽是指在行車荷載等外力作用下，讓得局部路面骨料脫落而產生的深度在小于等于 2.5 cm,不大于 (約 0.3 m× 0.3 m)的坑洼。

（7）車轍

車轍是輪跡處深度大于 10 mm 的縱向帶狀凹槽(轍槽)在大型車輛的反復碾壓下產生永久變形和塑性流動而逐漸形成。造成這種病害的原因是大噸位、集裝車、超重車等車輛反復在公路上行駛碾壓，從而出現永久性的塑性流動、變形而導致的。

（8）裂縫

裂縫是最常見的病害之一,按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫和反射裂縫四種。主要表現為路面橫向或縱向的開裂，半剛性基礎材料、瀝青面層的抗裂性能。決定性因素是公路所在地的溫度變化。通常高速公路裂縫以橫向裂縫比較常見。

（9）水損壞

在歲月的侵蝕下，尤其是在長期下雨后，高速路面的顏色會愈發的變黑，會出現輪跡處路面向兩邊推擠而隆起的現象，繼續輪跡處沉陷，再發展，接下來靠近輪跡的隆起就會部分破損，很快就出現面層松散、剝落、坑槽等現象。典型水損害現象就是松散的集料表面光溜溜的，接著瀝青膜已剝落殆盡。

3 路面病害病理的養護對策

3.1 裂縫的養護

嚴酷的天氣下全部或大部分可愈合的輕微裂縫，可不加處理。但是對于其他的情況：例如對于縫寬達達到 3 mm 時，用刷可將縫隙掃干凈，再用壓縮空氣吹凈塵土后，采用同步碎石或超薄磨耗層封縫。由于土基、基層強度不足或路基翻漿等引起的嚴重龜裂，應先處治好基層后再重新作面層。

3.2 坑槽的養護

（1）修復坑槽，就是利用切割設備按幾何形狀對修補范圍進行切割清除作業。

（2）對基層進行檢查，如果基層完好，則將其進行清理，并且灑刷粘結瀝青于坑內與坑邊側，而后填筑、整平瀝青混合料，最后借助碾壓設備將其壓密，保證新舊混合料的緊密度后，方可開放交通使用。如果因基層局部強度不足等使基層破壞而形成坑槽，宜先處治基層，再修復面層。

3.3 車轍的養護

銑刨有車轍路段。銑刨后應切縫清理路床，以保證接口平順。因車輛行駛推移而產生的車轍，應將出現車轍的面層切削或銑刨清除，然后重鋪瀝青面層。在一級公路上可以采用 (SMA)或（SBS）改性瀝青混合料、或聚乙烯改性瀝青混合料等來修補車轍。因面層與基層間有不穩定的夾層而形成的車轍，需將面層挖除，清除夾層后，重作面層。因為基層強度不足、水穩性能不好，使基層局部下沉而造成的車轍，要先處理基層。

3.4 泛油的養護

只有輕微泛油的路段，可撒上在大于 3 mm、小于 5 mm 粒徑的石屑或者粗砂，并用壓路機或控制行車碾壓后方可修復。

若在泛油較重的路段，可撒上大于 3 mm、小于 5 mm 粒徑的石屑用壓路機碾壓。待穩定后，再撒 3～5 mm 粒徑的粗砂，并用壓路機或控制行車碾壓，即可修復。

泛油的修復與養護應注意以下事項:處治時間應選擇在泛油路段已出現全面泛油的高溫季節；做到少撒、薄撒、零勻撒、零堆積、去、零空白；禁止使用含有粉粒的細料；要采用壓路機或引導行車碾壓，使所撒石料均勻壓入路面；如采用行車碾壓，應及時將飛散的粒料掃回，待泛油穩定后，將多余浮動的石料清掃并回收。

3.5 裂縫的修復

利用改性瀝青、乳化瀝青或熱瀝青對細小裂縫進行灌縫處理，將撒上風積砂或水洗砂于其表面，清理表面并清掃均勻。要注意的是在灌縫之前，縫邊 、縫內的雜物務必清理干凈，與此同時還要保證裂縫內的干燥性。

3.6 路面沉陷的修復

將切割機把沉陷斷面的水穩層與瀝青面層進行切開作業，而后根據沉陷修復養護工藝流程對其進行處理沉陷深度不大于 2.5 cm 時，精銑刨 1 cm，攤鋪橡膠瀝青同步碎石封層或超薄磨耗層填補，在界面上覆蓋灑粘層油布，在不大于 6 cm 的分層填筑并壓實，在修復完成后，待修復區域冷卻到 50℃以下后，即可將交通恢復

4 瀝青路面的預防性養護

4.1 加強日常養護

日常養護很重要，要做好小修保養。做到經常巡路檢查，及時排除有損路面的各種因素，如果發現路面出現初期病害應該及早處理，不留隱患。在春季要做好瀝青路面收縮裂縫的灌、封修理；秋季做好冬季病害的預防性保養修理，例如裂縫灌封修理、凍脹松脆的防治。盛夏是瀝青路面養護施工的最佳季節，應及時處治泛油、銑刨鏟除擁包、坑槽，及時恢復路面的使用質量。

4.2 微表處的養護

目前微表處是認為對高速公路進行預防性養護最佳選擇，能快速修復路面輕度車轍以及多種路面病害，是提高路面防滑能力的最有效、最經濟的手段之一。其必須使用專用的攤鋪機進行攤鋪。進行施工前，必須把路面清理干凈。若不慎使用水沖洗了路面，則要待所有的路面裂縫完全干燥后，才能進行微表處施工。單層的微表處適用于舊路面車轍深度小于等于 15 mm 的情況，超過的必須要分兩層攤鋪。

5 注意事項

（1）在早期修建的高速公路的路面破壞，路面整體強度不能滿足使用要求，結構破壞比較嚴重。就是其半剛性基層設計厚度過薄，從而產生彎拉破壞，使路表彎沉值嚴重下降。這樣的結構，全線基層均須補強

（2）從出現的路面病害看，大多數較為嚴重的病害多為水引起，所以，在進行路面設計時，必須高度重視路面排水設計。特別是路塹開山段和中央分隔帶的排水問題

（3）造成水損害的一個主要原因是瀝青與集料的黏附性和抗剝落性能。如果黏附性不好的集料(如花崗巖)要摻如 1%～1.5%的生石灰，增加和瀝青的粘附性。

（4）在瀝青路面的表面層建議設計 SMA 的結構，以增加路面的使用壽命，提高高速公路的使用效率。在最近幾年我果的高速路建設上面層都采用的這種結構，都已去得了很好效果。

（5）提高設計質量。采用新的理念進行設計 ，在根本上提高路面強度，抓住重點，要解決好材料、設計方法、面層結構與級配設計。做好養護管理瀝青路面病害的出現，解決好瀝青路面常見病害的破壞，延長路面的使用周期，提高投資效益，必須要抓好養護管理工作。

6 結語

應加強施工的各個環節控制，以保證高速公路整體質量。因造成瀝青路面常見病害的因素比較多，在設計階段缺乏綜合考慮、施工單位未采取切實可行的施工措施、相關施工質量監督與管理不到位等因素。只有從各個方面對其進行研究，并制定出切實有效的施工質量控制措施，同時結合富有針對性的養護方法，最后貫徹落實。

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