瀝青混凝土路面常見病害分析及預防養護措施

王將軍

安徽省公路工程檢測中心 安徽 合肥 230051

引言

普通國省干線公路中的路面養護是道路養護工作中需要重點關注的內容，路面結構往往更易出現各類不同的病害，影響道路交通的正常使用，瀝青路面的日常養護和早期病害處治，可以有效減少大中修復次數，節約道路養護成本，保證道路交通的正常使用功能。本文研究分析了公路路面的常見病害和具體成因，根據路面結構特點、季節氣候條件等提出科學有效的養護措施。

1 瀝青混凝土路面基本特征

將瀝青混凝土路面是指用瀝青材料作為結合料，黏結混凝土礦料而修筑的與各類基層和墊層所組成的路面結構，是我國高速公路的主要路面形式。低、中級路面結構主要由面層、基層、墊層和土基組成，高級路面還包括連接層和底基層（如圖1）。其中面層的作用是承擔路基上方直接傳遞的荷載，在一定條件下，容易受到惡劣天氣、溫度等因素的負面影響，基層是路面結構中的承重層，包括基層和底基層，在濕潤多雨的地區，宜采用排水基層，常用的基層材料有石灰穩定土類、石灰粉煤灰穩定沙礫、石灰粉煤灰鋼渣、水泥穩定土類等無機結合穩定材料和級配沙礫、級配礫石類柔性基層材料。墊層的主要作用是提高土基的溫濕度，同時擴散基層和底基層的荷載應力，從而減小土基的荷載應力，避免出現變形問題，保證公路結構在運營階段的安全穩定，墊層屬于公路結構的主承重部分，共同承擔車輛在公路路面上傳遞的荷載；無論是哪種結構遭到破壞，都會在一定程度上對道路使用功能產生不利影響。因此，在路面的實際使用過程中，為了提高道路運營階段的安全性和可靠性，必須由交通主管部門和專業技術人員開展定期檢查和日常養護工作[1]。

圖1 低中、高級路面結構

2 瀝青混凝土路面常見病害及成因

受瀝青混凝土材質本身的差異、外界環境變化和設計施工水平的影響，瀝青路面往往會出現裂縫、車轍、松散、沉陷、擁包、泛油、龜裂等常見病害，這些病害嚴重影響行車速度和行車安全，影響瀝青路面的使用壽命。由于長期的荷載作用，瀝青混凝土路面會出現帶狀凹陷、裂縫等問題，高速公路的實際使用中，由于車輛長期連續交通運輸，會出現路面變形病害，坑槽病害首次發現時，水會同時進入瀝青界面和集料顆粒界面，并有特殊形式的水膜和水分層，這將影響瀝青與集料顆粒之間的粘附性，并通過荷載和動水壓力的多次影響，導致瀝青與水之間的置換效應，使瀝青層和集料顆粒之間的剝離狀態，幾次重復這種狀態，路面將形成相應的麻點、松散狀態，最終導致坑槽病害。同時在路面施工過程中，由于填挖交界處的沉降差異，不正確的回填方法會導致車輛顛簸，以及防排水設備損壞甚至相關設備不完善等，會在一定程度上造成路面下沉，施工質量差和用料不當也會造成路面擁包、泛油和龜裂等問題。具體情況如下：

表1 車轍和裂縫病害分析

表2 其他常見病害分析

綜上所述，路面病害的成因主要是交通流量大，大量的交通流量會加重道路的承載能力，在多雨天氣下，如果路面水不能及時排放到路邊溝渠，路面積累的雨水就會滲入內部路基，從而對路面造成破壞，此外，路基結構薄弱、原材料老化和溫度變化也是引起路面病害的主要原因[2]。

3 瀝青混凝土路面日常養護措施

3.1 車轍養護

由于路面的長期使用，交通量和路面承受的壓力相當大，而且由于路面的長期使用，必然會出現軌道車轍問題，造成軌道車轍病害的主要原因是在道路工程施工中，所使用的瀝青材料和施工規程要求的材料不符合要求，也有可能是道路的壓實度不符合標準的施工要求。針對這種情況，根據瀝青混凝土路面車轍的日常養護工作，對瀝青面層進行研究，并加強管理，以保證路基的壓實率和強度滿足施工要求。在現場實際車轍病害的養護維修過程中，首先要做的工作是將原有路面表層碾壓，然后對路基進行壓實，通過擠壓作業使路基的擠壓程度達到標準要求，使路基的承載力達到規范要求后，再重新鋪筑路基。在這里要特別注意，在完成路基的鋪筑工作時，還必須保證整個路基的平整度都符合要求。

3.2 裂縫養護

瀝青路面裂縫已成為瀝青路面病害問題中一個非常普遍的問題，也屬于目前道路病害問題中的一種高概率問題。在進行路面裂縫病害日常養護過程中，有關人員還必須認真分析目前瀝青混凝土路面裂縫的類型，并根據路面裂縫的類型選擇合適的養護方法和處理措施。一般來說，在處理路面裂縫方面存在問題時，大多采用澆筑裂縫的方法來解決。在養護過程中，首先要對裂縫進行徹底、細致的處理，清除和處理內部產生的雜質和其他材料，然后對瀝青材料進行加熱，再將處理過的瀝青填充到路面的裂縫中。在路面裂縫填筑過程中，應特別注意填筑與路面方向平行的所有路面裂縫，其主要目的是提高填筑路面的均勻性。一般而言，這種養護方法更適合于低溫季節，這主要是因為低溫能使加熱瀝青填料在最短時間內凝結，而且使用方便、簡單，對工藝的要求也降低了，這是目前處理路面裂縫的一種常用方法[3]。

3.3 變形養護

3.3.1 坑槽。對于日常維護公路坑洞來說，首先要做好坑洞的防水工程，尤其是在雨天，最好確保雨水不會流入坑洞。在路面坑槽的處理中，有必要對坑槽的大小和深度進行分析，判斷坑槽下的基層結構是否受到破壞，如果路面基層受到嚴重破壞，應根據破壞程度對基層進行修復。針對基坑養護處理，首先對原有路基結構采用15cm以下的銑刨處理，在一般情況下路基結構厚度小于15cm，然后采用改性瀝青水泥（約5cm厚）和密實瀝青穩定碎石（約10cm厚）對基坑進行修復，修復長度約為4.0～4.2m，根據路基病害的實際情況，修復長度應進行調整，必須特別注意維修坑槽，保持時效，防止坑槽加深或擴大，不利于維修工作順利完成。

圖2 坑槽填補修護

3.3.2 沉陷。為了解決路面沉降和收縮的問題，通常采用水泥砂漿墊層，如瀝青碎石水泥和碎石，然后在原有高層的基礎上逐漸恢復路面高度，使路面達到一定的平整度要求，從而保證車輛能順利通行。在養護過程中，要定期檢測填挖路口的線路，及時修復，防止病害的嚴重程度對交通運輸造成危害[4]。

3.4 材料養護

通過對近年來瀝青混凝土路面日常養護和預防性管理的分析可以清楚地發現，在路面養護工作中只進行了很小一部分的養護管理，而沒有實際利用路面進行大面積養護。因此，在進行路面病害的日常養護和預防管理時，應首先重視路面施工材料及其耐高溫性能，這主要是因為溫度對瀝青混凝土路面的性能有很大的影響。根據以上結論，為了充分發揮路面在實踐中的應用能力，有必要采取措施提高瀝青混凝土路面工程所需建筑材料的耐高溫性能，因此，在建筑材料管理過程中，要確保選用的建筑材料的強度滿足國家工程建設規范的要求，特別是在瀝青混凝土路面病害維修中使用的建筑材料，要更加小心。

3.5 完善養護系統

逐步完善現行公路路面日常養護技術標準規定和養護指標，嚴格執行規定的規定，提高路面養護決策的科學合理水平，體現交通運輸行業主管部門養護管理工作的規范化和針對性；積極推動新材料、新技術、新產品的研究開發，推廣應用，積極采用現有較先進的公路養護計算機管理系統，實現公路病害的動態管理和綜合治理；通過多種方法對公路路面、路基、橋梁、隧道結構進行反復測試，對其中可能發生的病害進行研究分析，收集各種調查資料并錄入，為今后的養護管理工作提供依據；建立現代化的路面日常養護信息管理系統，主要用于總結所在地區路面養護管理的成功經驗，通過總結經驗，不斷提高運輸行業主管部門對公路路面養護管理的水平，具有積極的應用意義；在搞好路面日常養護管理過程中，應加強路面的預防性養護和管理，明確預防性養護和管理對路面正常使用的重要性，根據路面應用的實際情況，制定預防性養護的實施方案，同時積極吸收和應用較先進的預防性養護科技方法，以盡量減少病害的發生和遏制效果的病害發展；各級路面養護部門應加強路面養護管理的專業化、科學化，逐步從原有的粗放養護管理模式過渡到現行的精細養護管理模式。同時，要通過各種激勵措施，進一步提高公共道路養護管理人員的意識和積極性，為區域交通事業的發展做出更大貢獻[5]。

4 結束語

綜上所述，從道路整體交通性能的角度來看，路面的日常養護質量直接關系到路面的正常使用功能，需要對路面養護管理給予更多的關注。目前國家已經出臺了許多政策措施，總體上取得了良好的效果，但還有許多問題有待改進。因此，有必要研究更多有利于路面養護的技術，以便于更好地為道路交通的發展服務。