公路瀝青路面病害及養護施工技術研究

張豪洋 葛濠維

（河南省路嘉路橋股份有限公司，河南 鄭州 450000）

公路是經濟發展的先行官，“要想富，先修路”，公路網是否完善已成為衡量一個國家、地區的重要標準。作為國家交通基礎工程的重要組成成分，公路帶動了地區經濟的發展，同時也為人們的出行提供了便利。然而，隨著交通事業的高速發展，很多問題也逐步顯現，尤其是路面早期病害問題日益加重。若不及時，勢必會產生更為嚴重的后果，甚至出現交通安全事故。為避免此類問題頻頻出現，必須重視路面養護施工。路面病害類型繁多且復雜，如橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、網裂、車轍、坑槽等。為更好地解決路面病害問題，需結合工程實際，找出病害發生的原因，并在綜合考慮多種因素的基礎上，采取有針對性的措施進行瀝青路面預防性養護施工，從而恢復路面使用性能，提高路面施工質量。

1 公路瀝青路面病害問題分析

1）車轍病害。車轍病害多發生在行車道上，導致瀝青路面的整體強度下降，還可能會誘發其他相關病害的出現。瀝青路面處于高溫環境時，勁度模量大幅降低，在車輛反復碾壓的作用下，導致路面出現粘塑性變形，經過長期的累積出現車轍病害。瀝青混合料的級配及配合比例也是造成車轍病害的重要因素。路面的高溫抗車轍能力離不開材料的嵌擠作用，因此要保證混合料的空隙率滿足要求。2）瀝青路面裂縫。瀝青路面裂縫主要表現為以下幾種形式：（1）縱向裂縫，它多發生在路堤填方路段，與路線的走向成平行狀態。主要是因為路基填筑材料的壓實程度未達到相關標準，在外界荷載作用下出現不均勻沉降現象，產生裂縫。在接縫處的質量若達不到標準，可能會出現瀝青脫落問題，造成縱向裂縫。（2）橫向裂縫，主要是因為瀝青材料的質量不滿足工程施工的要求，混凝土面層在外界溫度影響下所產生的收縮應力超過了混凝土材料的最大抗拉強度，導致橫向裂縫的出現。施工質量、水泥用量等因素也是半剛性基層出現橫向裂縫的原因。（3）網狀裂縫，它是在瀝青路面中普遍存在的病害，裂縫呈交錯狀態，縫隙的寬度一般在1mm以上，間距在40mm以下，形成的裂縫面積大于1m2，其初期表現為單一的縱縫，經過長期的車輛碾壓逐漸形成裂縫網。主要是因為瀝青混合料質量差，使得路面成型后的整體強度無法滿足車輛通行的需求。或者是路面瀝青層厚度過小，層間粘結能力差，在水分侵蝕的作用下加速了裂縫的發展。這種類型的裂縫嚴重影響了路面的行車舒適度以及使用年限。

2 公路瀝青路面病害的養護措施

1）車轍病害的防護措施。加強混合料配合比設計是車轍病害的有效防治措施。混合料性能的主要影響因素就是空隙率，對于混合料的透水性、強度以及高溫穩定性有著密切的關系，一般而言，空隙率的數值越大，面層中出現滲水問題的可能性就越高，在高溫及碾壓作用下出現車轍病害。當混合料中空隙率大于8%時，透水性成快速增長的趨勢。車轍變形速率與空隙率之間存在密切的關系。經過大量的施工實踐證明，空隙率直接影響著瀝青路面的使用性能，必須根據公路工程實際情況，將混合料的空隙率控制在合理的范圍之內，減少路面破損問題。2）路面裂縫的防護措施。瀝青混凝土路面出現裂縫的主要類型表現為荷載型裂縫及非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是由于在外界荷載壓力的作用下，在路面基層部分出現拉應力，一旦拉應力值超過了材料的最大抗拉強度，就會導致裂縫的出現。非荷載型裂縫則主要以溫度裂縫為主，其防護措施如下。（1）確定科學的瀝青混合料面層厚度。裂縫是普遍存在于瀝青路面的病害形式，針對這一問題，綜合多方面的因素解決。所選擇的瀝青材料應確保其質量與公路工程施工要求保持一致，改性瀝青的應用能夠提高柔性，降低溫度裂縫的出現。瀝青的防滲水性能也是影響裂縫的重要因素，必須保證材料的防滲水性能達到標準，減少凍脹破壞。一般認為瀝青混合料面層的厚度在20cm以上時，裂縫病害的出現概率較小。但是鋪筑厚度過大時經濟性較差，因此需要根據實際情況確定面層厚度，其中混合料公稱最大粒徑是影響厚度的主要因素。（2）設計科學的路面瀝青結構層。在進行瀝青路面結構設計時不僅要保證其承載能力，還應充分發揮各層結構的效能。面層是車輛荷載的主要受力部分，利用浸水馬歇爾試驗確定路面的水穩性，確保其變形能力及強度應滿足施工要求。其次是做好路面結構中的排水工作，若在基層中滲入大量水分，不僅會影響基層的穩定性，還會削弱路基強度，在低溫環境下導致路面凍脹。在設計方案中突出排水工作的重要性，根據公路工程的實際情況采取相應的措施。（3）加強施工及養護措施。瀝青路面出現病害的主要原因是在施工質量達不到要求，因此必須加強路面施工中的質量控制，在每個環節施工完成后組織技術人員進行檢測，減少在施工中存在的質量隱患。瀝青路面投入運營的初期，在車輛荷載的作用下會產生早期裂縫，此時應進行養護作業，及時對裂縫進行處理，防止裂縫近一步發展擴大，導致引發其他相關病害，增加瀝青路面養護成本。

3 工程概況

某公路工程為雙向四車道，建成通車5年后，發現局部路段出現了大量病害問題，主要病害類型為車轍、裂縫等，呈逐年遞增趨勢，目前已對路面正常行車造成了一定影響。經實地調查和試件芯樣檢測可知，本路段車轍病害最為嚴重，存在較為明顯的失穩型和壓密型車轍。通過鉆芯取樣發現，6個芯樣的瀝青面層較為完整，但中、底面層存在較大空隙，所有芯樣水穩層均表現為一半完整一半松散，且有大量泥土存于芯樣瀝青層和水穩層，呈不均勻狀態。結合工程實際情況，決定采用超薄磨耗層進行車轍病害處治。1）舊路處治。施工前，先將原路面存在的病害問題進行處治，如裂縫、剝落、車轍、網裂等。考慮現場實際情況，選擇合理的處治措施，不得存在遺漏，保證所有病害認真處理。2）拌和。按照配合比設計，做好瀝青混合料拌和施工。拌和前，應對瀝青、礦料等材料的加熱溫度進行詳細檢查，如SBS改性瀝青溫度在160～175℃控制，礦料溫度在190～205℃控制，保證滿足規范要求。同時，拌和期間要根據規定，合理控制拌和溫度、時間及含水量，避免出現材料離析、花白等情況。3）運輸。熱混合料具有較大粘度，為避免材料粘黏車廂，需將適量隔離劑均勻涂抹到運輸車廂內四周和底部。裝料時，可采用移動式裝料法，一般分三次完成，避免材料離析。攤鋪能力和運輸能力相比，運輸能力應略多一些，保證在攤鋪機前等待車輛達到3輛左右，從而確保連續不間斷攤鋪施工。為達到保溫、保濕的效果，可將雙層帆布覆蓋于車頂。4）攤鋪。攤鋪前，先調整好熨平板高度進行預熱施工，預熱溫度不得低于100℃。按照梯隊作業法采用2臺不同攤鋪機進行施工，安全距離控制在10m左右，攤鋪速度不宜過快，可控制在每分鐘1.5～2.0m之間。同時，還要根據下承層表面溫度情況，做好溫度控制工作。5）碾壓。瀝青混合料碾壓主要分為3階段，初壓采用鋼輪壓路機進行1遍靜壓；復壓采用鋼輪壓路機進行3遍振動碾壓，隨后再采用輪胎壓路機進行3遍搓揉碾壓；終壓采用鋼輪壓路機進行1遍靜壓收光即可，保證沒有明顯輪跡。

4 結束語

綜上所述，隨著我國交通設施逐步完善，超載超限車輛仍在增加，使得道路交通運輸愈加繁重。在我國公路使用過程中，不管是舊路或是改建的新路，瀝青混凝土路面病害問題都十分普遍，此類病害的長期出現，對路面使用性能影響較大，同時也加重了道路養護的工作難度。為此，必須了解瀝青路面病害成因，如裂縫、車轍病害等，根據病害原因，合理選擇防治措施，只有這樣才能有效處理病害，進而提升工程質量，延長路面使用壽命。