道橋施工中路面病害及維護技術的有效運用

汪建成

（北京路橋瑞通養護中心有限公司，北京 102200）

道橋是城市化和國家發展的重要基礎設施，它直接關系到我國的社會和經濟發展。隨著我國私人汽車數量的不斷增加，道路的使用率不斷提高，客觀上造成了路面病害的潛在危險。在此條件下，對路基、路面的各種缺陷進行及時的檢查和修補，尤其是一些肉眼難以察覺的隱患，對改善工程質量起到了十分重要的作用。同時，道橋的養護工作，不應在路面病害發生后，應主動進行預防性養護，對道橋進行表面處理，強化道橋的施工性能，提高其使用壽命，這也是當前道橋養護中的一種維修方法。對道路進行了預先的預防，可以在一定程度上減輕修復工程所帶來的交通壓力，在道路品質顯著降低前，對道橋進行修復，以保證道橋的正常、平穩運行。

1 道橋施工中常見的路面病害

1.1 路基病害

1）沉降不均勻。道橋建設過程中，地基沉降較小，長期使用會產生裂縫，嚴重的沉降問題會導致橋梁的整體坍塌，如圖1所示；2）伸縮縫病害。在道橋建成后，如果承載能力達不到要求，那么在大量的車輛通過后，會造成路面上的各種裂紋，根據有關部門的調查，這種'梳齒縫'是一種典型的里面危害，會使道路行車具有較高的危險性和顛簸感。比如，由于路肩部位的塌陷，路面的平整性會下降，在行駛的時候，地基不能保持穩定，從而導致翻車；3）鋼筋的腐蝕。道橋施工中，鋼筋腐蝕問題會使其更快地膨脹，鋼筋周邊混凝土因受壓而產生裂縫，而在空氣和濕度滲入時會發生鋼筋腐蝕。

圖1 瀝青路面地基沉降開裂示意圖

1.2 道路危險

第一個是車轍。隨著汽車數量的增加，道橋路面的壓力增大，路面被車輪不斷地碾壓，在道路上留下了縱橫交錯的輪胎凹陷，長期的壓力積累和惡劣的外部環境都會引起車轍。第二個是磨光。道橋施工時，路面會受到各種車輛的荷載作用，這些荷載的積累會使路面產生磨損，尤其是在寒冷地區，更是如此。在汽車的多次磨損中，路面會發生磨光，從而導致路面的抗滑性能下降，從而引發汽車的安全事故。第三個是裂痕。道橋施工路面在長期受到汽車荷載的影響下，容易產生裂紋，尤其在低溫條件下，裂紋更為突出。汽車超載會使路面開裂、開裂，雨水形成后滲透到路面，再加上汽車的壓力，會造成坑洼。同時，由于受冷空氣作用而蓄積的水分在凝結后體積變大，從而導致路橋路面出現隆起、開裂等問題。

1.3 開裂現象

目前我國在道路橋梁工程建設中，主要采用瀝青材料，但產生裂縫主要原因是材料的質量和工藝問題。在選用瀝青材料時，要嚴格地分配、混合，并對其質量進行檢驗，以保證其各項性能指標和質量能夠最大限度地滿足現場施工要求。但在具體的施工操作中，工地上的工人在進行瀝青材料的調配或在具體的施工工藝中使用時，會出現一些操作上的偏差和錯誤，從而對瀝青材料的質量產生較大的影響。

1.4 麻面危害

道路橋梁工程中，路面會產生不同程度的蜂窩或麻面病害，往往是由于施工人員不能按照設計圖紙進行施工，有些工序和細節與設計者的計劃不符，對一些關鍵問題也不夠重視。為了趕超施工進度，工地上的一些施工環節被忽略，不能對道路工程進行科學、高效的維護。在這一過程中，材料的利用一直是施工中的一個關鍵問題，目前國內已普遍采用了瀝青，但由于瀝青是由多種物料混合而成，極易受各種因素的影響，導致其狀況不正常。因此，在具體的設計中，有關部門要科學地設定其配比，并切實實施科學、高效的檢驗與測試，以保證調配的合理。

2 道橋施工中導致路面病害的常見因素

2.1 自然因素

從根本上來說，基建施工和建筑施工都是按照人類的需求，對自然進行改造，因此，各種自然災害造成的損失也是無法避免的。在道路建設、養護等工程中，各類突發的自然災害和次生災害也與建筑區域的海拔、地形、氣候、地質成分密切相關。以東北高緯度的寒區為例，地貌以平原丘陵為主，其中以不永久凍土和季節性沼澤為主。該地區在冬季嚴寒期會出現凍土膨脹、凍土融化、土壤疏松、降雨多、易于形成沼澤的特征。東北街道路面病害主要是由凍土或部分深水融化引起的，長時間的浸漬和腐蝕，使路面結構強度下降，造成路面積聚、破損、坍塌。中國西北地區多山，干旱的天氣。有些區域是大陸板塊的外圍。由此，在地震、滑坡等災害中，往往會出現由這些地質特點造成的路面病害。在5級以上大風的長時間的侵蝕作用下，風口的一些部位會引起地面的快速風化。

2.2 施工材料不過關

道橋施工中，影響道路使用效果的因素很多，在施工中，施工材料比例未得到嚴格的控制，物料調配中的水分未滿足要求，物料不易固化，經常發生開裂等問題。有些廠家為了增加瀝青的指標值，會在瀝青中加入一些添加劑，從而導致瀝青的性能下降，而在施工中，會縮短橋梁的使用壽命，造成路面破損的主要原因是砂石的質量。在選材方面，由于粒度較大、含泥量較大、骨料中含有超粒度的顆粒等不滿足規范要求，會對橋梁質量產生不利影響。由于沒有根據工地和物料的特性，選用合適的物料攪拌器，則會造成攪拌時不穩定，造成物料不均勻離析，從而影響物料的使用。

2.3 工程質量缺陷

因施工質量問題和養護不善而導致的路面病害現象，實屬'人禍'。雖然最終反映在工程質量中的問題多為路面病害，但造成工程質量問題的原因卻多種多樣，在項目初期的勘察、可行性論證、前期的實地勘察、采集資料不細致、不全面、對施工區域的氣候狀況考慮不夠。比如，東北部的一些區域是永久凍土，但由于地球溫室作用的不斷增加，導致一些永久凍土融化，而設計上沒有考慮到永久凍土的溶解量，導致了路面的嚴重下陷。另外，彎沉值控制是目前瀝青路面設計中的主流設計手段，設計者在設計之前，應先對施工現場的車輛數量、荷載進行調研，并根據實測資料編制預算，在道橋設計圖紙中清楚地標明，以標準載荷次數為控制指標。隨著時間的推移，汽車的數量和載重能力都超過了預算，也許是因為沒有對重卡和超重車輛進行精確的計算，所以最終的承載力超過了原來的設計極限，造成了內部的損傷。

3 道橋施工中常見路面危害的維護技術

3.1 路基結構強化

在道路、橋梁等基礎設施維修中，地基加固是解決各類路面病害的關鍵技術。首先，按照工程設計圖紙所標明的結構特征，加強養護是必要的。加固材料必須經過對整個路面的受力結構進行分析，確定與原來的路面材料相符，才能進行養護工作，切勿盲目施工。在進行地基加固時，應事先留意地基的結構物清除，并保證在回填期內達到標準承載力。而且，在工程完工后，還可以用回音器檢查回填結構是否有潛在的危險。

3.2 路面防腐蝕處理

在道路養護工程中，除對路基進行加固外，還應加強路面結構的防腐處理。由于路面是與其所載車輛直接接觸的部位，因此除個別原因外，路面的磨損是構成結構中最為嚴重的一部分。一般而言，道路建設中采用瀝青澆注技術可以有效地解決道路的腐蝕、耐蝕問題，所以，瀝青混凝土的厚度、質量對路面的維護有很大的影響。不同級別的養護項目，其瀝青層的厚度指標也不盡相同。 《道路瀝青攤鋪機維修設計規范》規定，一級道路路面的瀝青層厚度應為120～180mm，二級60～120mm，三級30～50mm。

3.3 就地熱再生技術

采用了路面加熱裝置，對瀝青砼路面進行了治理。通過加入再生劑、熱瀝青及少量新瀝青混合料，以及對老瀝青路面的面層進行加熱，使瀝青路面完全攤鋪、碾壓成型，從而達到老路再生的目的。采用多臺機器在一條道路上連接，由前面的機器將瀝青加熱、熔化，然后由中間和后面的機器對新老材料進行加工、攤鋪操作。通過對比分析，采用就地熱再生技術，可以縮短建設周期，使生產效率提高兩倍。該技術可以實現瀝青再生，石材再生，100%就地原料再生。就地熱再生技術具有快速的建設、低交通損失等優點。相關資料表明，采用地熱再生技術可以降低17952t的廢棄瀝青混合料，節省11220t新的瀝青混合料，降低環境污染。

3.4 超薄磨耗層技術

超薄耐磨層技術可同時進行噴灑、攤鋪，達到一次成形，可有效地解決道路瀝青粘結問題。采用間斷級配，將熱拌瀝青和乳化瀝青混合料結合起來，有效地解決了路面開裂和松散現象。在鋪裝前，必須對路面進行綜合處理，保證路面的干凈、不留有雜物、不留水，并按氣候情況進行施工。按規定的比例、時間拌和，噴上改性乳化瀝青后，再進行攤鋪、壓實，保證新老路的銜接。超薄耐磨層技術可以解決施工期間長時間封閉道路交通干擾大的問題，從而有效地減少了維護費用，提高了路面的使用性能和使用壽命。

3.5 精細抗滑保護層技術

精細抗滑護層技術是通過在砂礫覆蓋度高的砂巖上鋪放穩固材料，使砂礫的超薄磨損層得到穩定，起到防水、抗裂、改善路面抗滑等效果。對道路橋梁施工中的路面病害進行抑制和延遲，其施工速度快，造價低，能有效防止碎石過早脫落，節省維修經費。在道路養護初期，必須對路面進行全面的路況檢測，并及時解決問題；施工期間，必須采用同步封層碎石車進行封閉清掃，再進行碾壓、回收多余材料、分散穩定劑、維護管理、放交通等。施工后路面如圖2所示。

圖2 精細抗滑保護層技術施工路面

3.6 稀漿密封工藝

采用相應的機械設備，將瀝青乳化后與其他礦物混合，然后進行鋪裝，從而形成路面保護層。該技術適合于長期修建的道橋路面養護，對于路面坑槽、裂縫等問題具有良好的防治效果，而且使用費用低廉，可以提高其使用性能。同時，對于道橋路面開裂等問題，還可以采取灌漿固膠、接縫等方法進行養護，并結合路面實際狀況選用相應的材料進行修補，以進一步保證道路的正常使用和交通安全。

4 道橋施工中路面維護技術的有效運用

4.1 強化防治沉降病害

1）是對瀝青混合料的合理調配。在進行瀝青混合土的配比中，油石的含量過高，會導致路面出現大量的油污，導致路面變得非常光滑。在這種情況下，如果有載重的汽車通過，就會產生車轍，那么整個工程的壓實性就很難保證，導致路面的整體結構松軟，從而引起坑洞。所以，在工程施工中，有關部門應對瀝青拌和料的配比進行合理分配；2）要對攪拌溫度進行適當控制。瀝青作為鋪面的一種鋪裝材料，其主要功能是防止路面開裂，提高道路密度，降低水下滲透問題。在施工過程中，瀝青混合料的摻和溫度對瀝青性能的發揮有很大的影響，溫度越高，瀝青混合料的老化速度越快，瀝青混合料的粘度越低，瀝青混合料的攪拌越不均勻，最后導致路面的受力不均，在強烈的壓力下產生凹槽和變形。因此，為了確保道橋的正常運行，應注重對路面材料的選擇，選用耐低溫、高溫、延度較大的瀝青，并嚴格按規定選用特定比例的混合料，配合施工規范進行材料拌和，要根據外部環境的不同而采取相應的防護措施，在材料調配的時候要特別注意在溫度較高的時候，要注意水分的蒸發，要保證合適的含水量，以免造成混凝土材料的開裂，從而影響工程的質量。此外，在物料混合時，要選擇合適的攪拌機，將物料的配料混合均勻。

4.2 路面病害的防治

1）要做好路面銑削，保持地基的穩定。銑刨是防止和維護路面病害的關鍵。因此，在銑刨作業中，有關人員應科學地決定銑削深度、尺寸，并進行相應的測量與計算。此外，由于銑削過程中會產生很多雜物，所以在進行操作時要進行清潔；2）做好道路塌方的治理。裂縫是引起路面塌陷的一個重要因素，所以對路面塌陷的治理應加強對裂縫的注意，對路面開裂應及時采取相應的措施，雨天應注意防止路面開裂；3）要做好坑道的修補。對損壞較大的基坑，應根據現場條件選擇適當的方法進行坑槽修補。比如在寒冷的季節，就不能單純的用普通的修坑技術來進行了，而是要通過一些臨時的手段來控制坑道的發展。在氣候變好的情況下，根據有關技術規范，對坑道進行全面的修復；4）對道路橋梁上的交通工具進行了限制。通過對道路橋梁的載重進行控制，可以最大程度地降低道路交通對道路的沖擊，提高道路的使用壽命；5）加強道路橋梁的日常巡查工作。在道路、橋梁工程施工中，建筑單位要按國家有關規范進行施工，在荷載的計算上，必須嚴格遵守國家有關標準；6）做好道路橋梁的后期預防與養護工作。道路橋面工程完成后，要進行相應的養護、保養，包括對路面損壞的定期檢查、維護、定期保養等。

4.3 路基混凝土碳化防治

由于混凝土在初期迅速脫水、干燥、炭化等原因，造成了路基混凝土的碳化，而其過度碳化，就會導致混凝土面板的表面開裂。這些裂紋嚴重影響了混凝土路面的耐磨性能，嚴重的地面開裂會導致水泥砼路面過早暴露，如果不進行及時的治理，會影響其外觀和舒適度。因此在施工過程中要注意防止水泥碳化，將水泥與空氣隔絕，一種是在水泥的表面上涂上一層油漆。另一種方法是在水泥中加入緩沖液。第一種方法很難控制，現在多采用通過添加緩沖液來防止混凝土的碳化。對較大的表面裂縫，可以通過薄膜修補方法進行修補。也就是說，在混凝土強度超過40%的情況下，或者在混凝土鋪設達到設計要求后，鉆孔8～10cm的混凝土，并采取與超薄混凝土相似的施工工藝。

5 結語

文章著重介紹了道橋施工中幾種常見的路面病害，并在此基礎上，針對不同類型的路面病害，提出了相應的技術措施，以期對今后提升道路橋梁的使用壽命有一定的幫助。