高速公路瀝青路面病害分析及防治措施

王方芳

摘 要：本文通過查閱大量文獻(xiàn)資料及工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對高速公路瀝青路面病害的成因及防治原則進(jìn)行了分析，對高速公路瀝青路面中的裂縫問題、地基不均勻沉降問題、路面問題、路基凍脹、路面隆起等常見病害進(jìn)行了總結(jié)，提出了高速公路瀝青路面病害的防治措施，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青路面;病害;處理

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）12-0121-02

0 引言

在目前的高速公路中，超過一半的路面材料采用的都是瀝青材料。瀝青路面的組成部分為底基層、基層和面層，其中面層使用的瀝青混合料，是由瀝青、粗集料、細(xì)集料和礦粉等成分拌和組成的。瀝青路面具備承載能力強(qiáng)、平整度好、溫度穩(wěn)定性好、抗滑性能好、耐水性好、降噪性能佳的優(yōu)勢，瀝青路面在我國高速公路中得到了廣泛的運(yùn)用。但是由于不同廠家在生產(chǎn)瀝青材料上存在著質(zhì)量的差別，同時受到設(shè)計(jì)、施工條件和水平、外界環(huán)境、施工質(zhì)量等因素的影響，也給瀝青路面帶來了各種病害。

1 高速公路瀝青路面病害成因及防治原則

1.1 高速公路瀝青路面病害成因

1.1.1 不合理的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

瀝青路面在使用過程中，既要滿足車輛的通行和使用需求，對路面滲水需求也要提早考慮和滿足。如果瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，瀝青混合料類型選用不當(dāng)，就會降低路面的抗?jié)B性能。在混合料選材方面，首先宜選擇級配合理、空隙較小的，在結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)方面，應(yīng)在瀝青面層下設(shè)置封層，以此來減少雨水的滲入。

1.1.2 檢驗(yàn)原材料不嚴(yán)格

施工前，未能嚴(yán)格規(guī)范的進(jìn)行原材料的試驗(yàn)檢測，在瀝青混凝土的配合比計(jì)算與控制方面，也不能嚴(yán)格規(guī)范執(zhí)行，不準(zhǔn)確的礦粉和瀝青用量，會導(dǎo)致施工后的瀝青路面出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等早期病害;施工過程中，加熱瀝青混合料時溫度過高，會導(dǎo)致瀝青被高溫灼燒老化，造成瀝青路面的強(qiáng)度低、松散、坑槽等病害。

1.1.3 養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)

高速公路瀝青路面在車輛荷載的長期作用下，路面會出現(xiàn)一些小面積的松散，導(dǎo)致坑槽等病害的出現(xiàn)。若沒有及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，將會導(dǎo)致病害進(jìn)一步發(fā)展。或是一些養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)，比如說采用人工灑料等不科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法，將會破壞路面的平整度，甚至由于噴油不均勻，用量控制不好，會導(dǎo)致路面出現(xiàn)泛油、推擁、松散等病害。

1.2 高速公路瀝青路面病害的防治原則

高速公路瀝青路面的防治工作并不是盲目進(jìn)行的，應(yīng)該遵循一定的原則開展。目前國家對于高速公路瀝青路面的建設(shè)和發(fā)展極為重視，路面病害防治作為高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)，其養(yǎng)護(hù)和管理工作應(yīng)該嚴(yán)格按照我國公路養(yǎng)護(hù)管理制度的相關(guān)要求和規(guī)范進(jìn)行，切實(shí)提升高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，確保公路的穩(wěn)定性，提升其使用壽命，最終發(fā)揮高速公路瀝青路面的實(shí)用價(jià)值，為交通事業(yè)的發(fā)展提供良好的支持條件。

2 高速公路瀝青路面的常見病害

2.1 路面裂縫

高速公路是為人們提供正常出行的基礎(chǔ)設(shè)施，如果路面出現(xiàn)質(zhì)量問題，可能會造成無法挽回的損失。通過研究與調(diào)查可知，裂縫是高速公路瀝青路面病害中最常見的，究其原因，主要和外界環(huán)境有關(guān)，其中，最主要是由溫度變化引起的瀝青混凝土裂縫。瀝青混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時，導(dǎo)致瀝青面層發(fā)生變形而產(chǎn)生裂縫。

2.2 路面坑槽

坑槽是路面在行車作用下，骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼。坑槽在高速公路病害中也是比較常見的，尤其是連續(xù)陰雨天氣后，在一些瀝青混合料級配不良或?yàn)r青老化嚴(yán)重的的路段最容易出現(xiàn)，表現(xiàn)為一個或者多個深度超過20mm，整體破壞面積在0.02m2及以上的坑洼。

2.3 路面不均勻沉降問題

高速公路瀝青路面不均勻沉降問題也較為突出，其主要發(fā)生在路橋過渡區(qū)域和高填方路段，路橋過渡區(qū)域即橋梁兩端與路面的搭接區(qū)域。究其原因主要有以下兩個方面：（1）人為因素。高速公路瀝青路面施工中，由于臺背填筑材料不符合要求造成強(qiáng)度不夠或壓實(shí)度不夠，橋頭搭板施工不合理，引起高速公路與橋梁過渡段產(chǎn)生不均勻沉降。高填方路段的不均勻沉降主要是填筑材料問題（比如填筑土中有超大粒徑的石塊、風(fēng)化石、腐殖土和垃圾等），碾壓不均勻、不到位以及壓實(shí)度不夠等原因造成的。（2）外界因素。例如在高速公路周圍有深挖地基、打樁、修建其他水利工程、大面積開挖或者填筑土方等施工，都會對高速公路的地基土產(chǎn)生擾動，從而引發(fā)路面沉降，出現(xiàn)不均勻沉陷問題。

2.4 路面凍脹、隆起

路面出現(xiàn)凍脹主要是在溫度較低的地方，結(jié)凍初期，土基下部的水分向上聚集并凍結(jié)成冰引起膨脹，造成柔性路面拱起開裂或是隆起。也是北方天氣寒冷的冬季里一種常見病害。

2.5 路面車轍

車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，表現(xiàn)為沿行車軌跡產(chǎn)生的帶狀凹槽，嚴(yán)重時車轍兩側(cè)出現(xiàn)隆起變形。車轍是指在行車荷載的作用下路面發(fā)生的不可恢復(fù)的永久變形。按照車轍病害的程度，可分為車轍輕微情況、車轍較嚴(yán)重情況、車轍很嚴(yán)重情況等三種，根據(jù)車轍的成因，又可將車轍分為失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍和壓密型車轍四類。

2.6 路面泛油

瀝青路面泛油病害主要是高溫天氣下，在車輛荷載的作用下瀝青在瀝青混凝土下部和內(nèi)部向上部移動，導(dǎo)致路面出現(xiàn)了較多的瀝青，表面產(chǎn)生了泛油現(xiàn)象。此種病害的出現(xiàn)，主要是瀝青混凝土配比控制不嚴(yán)，出現(xiàn)油石比偏大或偏小，在油石比較大的路段，瀝青用量比較多，更容易出現(xiàn)自由瀝青，從而引起泛油現(xiàn)象。

3 高速公路瀝青路面病害的防治措施

3.1 裂縫的防治措施

在高速公路瀝青路面裂縫的病害處理中，主要采用貼縫、灌縫和封縫等處理措施來進(jìn)行處理，而灌縫是小型裂縫最常用的處理措施。對于路面基層裂縫多采用壓漿法進(jìn)行灌縫處理。對于瀝青路面表層的裂縫多采用灌縫膠或改性瀝青進(jìn)行灌縫。同時，國內(nèi)很多新型材料廠家，根據(jù)不同的情況，研發(fā)出了適應(yīng)不同氣候和條件的灌縫材料，這些材料具有極強(qiáng)的粘附性，可以很好的滲入到裂縫中，而且具有防水、抗老化、長久不脫落、不變形、耐久性高等特點(diǎn)。裂縫處理的效果主要取決于裂縫內(nèi)雜物是否清理干凈和灌縫材料的質(zhì)量是否合格。對于一些裂縫是否需要開槽，要根據(jù)路面裂縫現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定，并采用科學(xué)合理的灌縫工藝，對其進(jìn)行施工，從而有效確保裂縫的處理能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 坑槽的處置措施

在修補(bǔ)坑槽的過程中，傳統(tǒng)采用“圓洞方補(bǔ)”、“斜洞正補(bǔ)”的方法，重點(diǎn)是要把坑槽修補(bǔ)成矩形。在修補(bǔ)的過程中，修補(bǔ)的面積應(yīng)該大于實(shí)際病害的面積，而且整體修補(bǔ)病害面積的范圍應(yīng)該至少多出5cm。整個修補(bǔ)的輪廓線應(yīng)該與路面實(shí)際的中心線平行或者垂直。隨著科技的進(jìn)步出現(xiàn)了多種形式的修補(bǔ)料，其中冷補(bǔ)料具有施工方便不受氣候溫度等條件的限制，符合低碳環(huán)保的要求，有取代傳統(tǒng)熱拌料坑槽修補(bǔ)的趨勢。

3.3 沉陷、變形的防治措施

在高速公路的施工過程中，做好高速公路沿線路段的地質(zhì)勘查，了解不同路段的地質(zhì)，在施工過程中注重路基的壓實(shí)，填筑物質(zhì)應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，可有效防治后期路基變形下沉等問題;在后期養(yǎng)護(hù)中，若發(fā)現(xiàn)路基變形、下沉，可將路堤部分或全部開挖，重新分層填筑，重筑路基，以免沉降嚴(yán)重引起更大的問題;此外在沉降路段的路基上采用加打砂樁或高壓旋噴樁的方法，提高土質(zhì)密實(shí)性提高路基的整體強(qiáng)度來解決沉降問題;另外采用現(xiàn)代化重型振動壓實(shí)機(jī)械處理路基沉降路段，進(jìn)行表面強(qiáng)壓，提升路基的堅(jiān)硬度，將沉降量控制在不影響公路正常使用的范圍內(nèi)。

3.4 路面凍脹或隆起的防治措施

針對此病害，應(yīng)該做好全面的防范措施，高速公路施工前除了做好全面的勘查工作，同時也要精確計(jì)算各項(xiàng)施工的數(shù)據(jù)，為準(zhǔn)確施工提供有效的依據(jù)。通常在施工過程中，應(yīng)該按照強(qiáng)度計(jì)算各結(jié)構(gòu)層厚度，若計(jì)算結(jié)果顯示該路基段防凍厚度較低，則必須在施工中設(shè)置防凍層，以達(dá)到規(guī)定的要求;柔性路面的施工過程中，應(yīng)該按照國家要求的最小防凍厚度標(biāo)準(zhǔn)展開計(jì)算和施工，并且選用凍脹性小的土質(zhì)進(jìn)行路基填筑。若已經(jīng)建成的路面發(fā)現(xiàn)凍脹或隆起，應(yīng)該及時填灌凍縫，或采用其他措施及時進(jìn)行處治，同時做好該路段的排水工作，以免引起更為嚴(yán)重的病害。

3.5 車轍的防治措施

輕微車轍可以不處理;如出現(xiàn)兩側(cè)隆起的嚴(yán)重車轍，可先用銑刨機(jī)精銑刨，在觀察一段時間后，如再沒有車轍病害就可不用處理;如果再次出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的車轍，就必須得挖掉路面結(jié)構(gòu)層，檢查路基強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，如不達(dá)標(biāo)則先處治路基，然后在恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)層。在路面施工選材中，可選用高粘度、高軟化點(diǎn)、低含蠟量的瀝青以及較為粗糙但鑲嵌作用較好的材料，減緩車轍的形成;并在高溫季節(jié)控制大型超載車輛的通行。

3.6 泛油的防治措施

對于因施工質(zhì)量原因而引起的道路泛油，應(yīng)采取有效方法加以處治，除此之外，應(yīng)在配合比設(shè)計(jì)階段嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行最佳油石比的選定;在施工過程中按照監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的生產(chǎn)配合比進(jìn)行施工。對于已經(jīng)泛油的道路，則應(yīng)采取銑刨改鋪或撒鋪防滑砂等措施進(jìn)行防治，再根據(jù)病害的發(fā)展情況進(jìn)行修復(fù)。

4 結(jié)語

綜上所述，高速公路瀝青路面的病害，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理密切相關(guān)。在高速公路長期運(yùn)營的過程中會出現(xiàn)各種類型的病害，這些病害都會直接影響道路通行質(zhì)量和使用壽命。因此，在高速公路瀝青路面的施工過程中，要按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行各自職能，提高我國高速公路瀝青路面的有效發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬小明.探析瀝青路面水損害的成因及對策[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016（3）：25-28.

[2] 鄒建世.高速公路瀝青路面常見質(zhì)量問題與預(yù)防措施[J].江西建材，2017（14）：143.

[3] 孫根勇.高速公路瀝青路面常見質(zhì)量問題與預(yù)防措施[J].黑龍江交通科技，2015（8）：84.

[4] 張春平，陳寶偉，李劍.高速公路瀝青路面早期主要病害成因及治理措施[J].黑龍江交通科技，2006，29（3）：29-30.

[5] 吳超.高速公路瀝青路面常見病害原因分析與處治措施[J].交通世界，2017（33）：36-37.