淺析公路瀝青路面的病害成因及防治養護措施

王林，王毅

煙臺市公路材料保障中心，山東煙臺，265800

0 引言

瀝青路面是公路常見的路面形式，其主要由黏結礦料和瀝青混合料組合而成，在經過科學配置、均勻攪拌后可使瀝青路面的耐久性強、平整度高。但公路瀝青路面的施工質量同路基結構的強度密切相關，在施工過程中由于多項不良因素的影響使得路基抗彎性差、強度低，時常發生不同程度、類型的路面病害問題。為了保證公路整體的穩定性和安全性，應充分了解各類病害問題的形成原因，針對不同病害采取相應的防治養護措施，消除不良因素，提升公路瀝青路面的性能指標，降低公路病害的發生率，為交通運輸業穩定發展奠定良好基礎[1]。

1 公路瀝青路面的病害成因分析

1.1 瀝青路面的裂縫病害

裂縫病害是公路瀝青路面的常見病害類型，其不僅影響了公路的美觀性，還嚴重降低了公路的穩定性和平整度，威脅著過往車輛及行人的通行安全。常見的裂縫病害主要包括網狀裂縫、縱向裂縫及橫向裂縫等，下述進行了具體分析。

1.1.1 網狀裂縫

網狀裂縫主要是因為瀝青路面的構造設計不合理，加之沒有對瀝青混合料的配比和路基路面的壓實度等指標進行嚴格管控，導致公路在投入運營后出現初期病害，在此情況下如若沒有及時進行處理則會引發網狀裂縫[2]。另外，當瀝青路面出現橫向裂縫或縱向裂縫問題后，如果沒有及時進行修復，在長期重力碾壓作用下便會延伸為網狀裂縫，如圖1所示。

圖1 公路瀝青路面網狀裂縫病害示意圖

1.1.2 縱向裂縫

據相關調查表明，導致縱向裂縫病害的因素較多。第一，部分公路處于低洼地段，其地基土壤的含水量較高，在施工過程中由于缺乏相應的加固措施，所以路基的承載指標低，路面的承重能力差，最終引發縱向裂縫。第二，在施工過程中質量管控工作不到位，施工操作不規范、施工工藝不達標，導致路基邊緣的壓實度不高、路基壓實不均勻或縱向施工搭接質量差等問題，致使路面出現縱向裂縫病害[3]。

1.1.3 反射裂縫

在基底層凝固成型過程中，由于基層材料水分流失過快使其迅速收縮，進而形成了相對規律的橫向裂縫；在溫差較大的自然環境中，基層材料會因低溫收縮形成裂縫。而上述兩種裂縫均可稱之為反射裂縫，其主要因收縮變形增加了瀝青面層的承受拉力，當其拉力高于瀝青路面結構的抗拉強度后瀝青面層底部便會出現拉裂，致使下層位移，加之溫度、空氣濕度的不規則變化和過往車輛反復碾壓的雙重作用下，瀝青面層的裂縫病害便會沿著豎向路表擴散，進而形成了反射裂縫（即橫向裂縫）[4]。

1.2 瀝青路面的泛油病害

在炎熱夏季，公路瀝青路面時常出現泛油病害，這是因為瀝青材料在高溫環境下會出現表面遷移、大面積聚集等現象，并且會在公路路面形成瀝青膜，致使公路路面的抗滑性能降低，對過往車輛造成影響。另一方面是由于在施工過程中使用了質量不達標的瀝青原材料如細料、水泥等，在攤鋪瀝青混合料時材料便容易出現離析問題，最終導致瀝青路面出現泛油病害。并且，由于材料不合格，其密實度不達標，在降水、降雪等惡劣天氣中，水分會滲透至路表下層，造成瀝青膜脫落、引發泛油問題。此外，施工人員沒有依照標準要求正確使用粘層油，在噴灑過程中噴灑不均勻或噴灑超標都會引起路面泛油病害。除此之外，在配置瀝青混合料時，施工人員沒有嚴格按照設計指標進行合理配比，配置出的混合料瀝青量過多或其空隙率太小，當公路投入使用后，在長期荷載壓力作用下，路面的瀝青會因擠壓聚集在公路表面，進而發生泛油現象。

1.3 瀝青路面的坑槽病害

由于公路長期處于暴露環境中，經常受到惡劣天氣的影響，在雨水沖刷和逐漸滲透的作用下會導致路基結構松散，承載力下降，如若公路路面已經出現破損區域，那么空氣中的水分會沿著縫隙滲透至瀝青面層的空隙處或路基結構內部，在過往車輛重力碾壓的作用下則極易出現路面網裂現象。當車輛反復行駛時，網裂區域的碎塊材料會被沖散，進而容易出現坑槽或坑洞病害。部分車輛在行駛過程中還會發生修理油泄漏問題，當修理油逐漸滲透至路面瀝青材料后，該范圍在重復碾壓后便會形成坑槽，影響公路的平穩性[5]。

2 公路瀝青路面病害問題的防治養護措施

2.1 針對裂縫病害的防治養護措施

在公路工程施工過程中，相關人員要綜合考量各項因素，充分掌握公路所處區域的實際情況，明確地質、水文、氣候變化等重要指標，結合實際情況和公路等級要求選擇合適的瀝青、碎石等材料，從根源控制裂縫病害的發生。

就網狀裂縫而言，如若裂縫不嚴重，施工人員可將玻璃纖維布罩鋪設至網狀裂縫部位，以此修補淺表裂縫；如若裂縫范圍較大、有一定深度，那么施工人員可采用乳化瀝青封層對基層進行修補處理，并及時進行罩面，同時對路面開展有效修復工作，提高瀝青路面的修復質量。需要注意的是，當公路投入運營后應按照公路等級對過往車輛實行載重控制，禁止超負荷車輛通行，確保公路瀝青路面的安全性[6]。

對于寬度在3mm以內的縱向裂縫可不予處理，當其寬度達到5mm左右時，施工人員要先清理路面縫隙，確保縫隙內干凈、無雜物，避免后期影響裂縫修復效果；清理完畢后，可采取熱瀝青灌縫撒料法或乳化瀝青開展修補工作；如若裂縫寬度已經超過5mm且出現了錯臺、啃邊等問題，那么應先將上面層和中面層進行銑刨，再將熱拌瀝青混合料填充至裂縫區域內并將其搗實，以此完成修補工作。

為了預防反射裂縫，可在瀝青基層和面層之間增設橡膠瀝青的中間層、土工織物或預制織物膜帶條等中間層，以此作為均勻吸收的應力層，減少反射裂縫、避免裂縫擴散問題。同時，中間吸收層還可將裂縫位移所產生的應力傳輸至面層上，在傳輸過程中消除裂縫應力，降低應力強度因子的影響。

2.2 泛油病害的防治養護措施

對于瀝青路面泛油病害而言，可加大施工材料的有效控制，保證混合料配比的精確性及合理性，嚴格控制瀝青用量，規避泛油病害。在施工過程中，施工人員要嚴格依照規范流程開展施工作業，確保施工操作的標準性，加強瀝青攤鋪、碾壓等質量控制力度，全面提升瀝青路面的壓實度，避免雨水滲透至路面、路基中。如若瀝青路面出現輕微泛油的問題，可選用合適的砂石將其鋪設至泛油部位，如圖2所示，由此增加公路抗滑性能。由于泛油病害會降低瀝青路面的摩擦系數，所以當瀝青路面出現大面積泛油情況時，施工人員可重新攤鋪瀝青混合料或者采取碎石壓入法處理泛油問題，進一步提升公路瀝青路面的安全性[7]。

圖2 公路瀝青路面泛油養護示意圖

2.3 坑槽病害的防治養護措施

常見的公路瀝青路面坑槽病害的養護方式有熱補法和冷補法兩種，施工人員可參考坑槽面積選擇合適的養護方法。應用熱補法時，要先安裝相應的熱輻射加熱板，將其放置合適位置后，對坑槽部位進行加熱，一般將加熱時間控制在5min以內，當坑槽路面軟化后將提前攪拌好的熱料均勻攤鋪至修補區域內，然后依照規范流程實施碾壓作業。

采取冷補法開展修補養護工作時，施工人員要先測量公路瀝青路面的坑槽深度，明確坑槽的修補范圍，全面清理坑槽中的雜物，對于坑槽底部及槽壁等位置要進行詳細處理，避免雜物隱藏其中。完成清理工作后，施工人員可借助噴燈開展烘干處理工作，再將粘層油均勻涂抹至坑槽中，然后填補熱料，由此完成坑槽病害的修補養護工作，增強公路瀝青路面的承載力。

3 提高公路瀝青路面防治養護質量的有效策略

3.1 積極引入養護新技術

3.1.1 霧層封層技術

霧層封層技術常應用于低速且交通流量小的公路工程中。其主要將霧狀的乳化瀝青或專業的再生劑噴灑至瀝青路面上，以此修復、還原已經氧化的瀝青路面，恢復其正常狀態。在應用霧層封層或還原劑封層開展施工操作后，需要等待一定時間才能重新通車，所以施工人員要嚴格控制噴灑量，避免材料噴灑過多延長公路開放時間。同時，也要防止因材料使用過多導致瀝青路面形成薄膜的問題，以免降低路面摩擦阻力，如若其摩擦阻力達不到規定標準，施工人員也可通過鋪砂的方式提高其抗滑性能。

3.1.2 稀漿封層技術

稀漿封層技術的操作流程簡單、施工效率高，適用于交通流量大或時速高的公路中。稀漿封層是由乳化瀝青、礦粉、水和破碎集料、添加劑等材料配制而成的混合物，其呈稀漿狀，施工人員將其充分拌和后要均勻攤鋪至原有的瀝青路面上，通過凝結固化在瀝青路面形成牢固且具備抗磨性能的養護層，以此完成瀝青路面的養護目的。相較于其他養護技術而言，稀漿封層的微表封層具有一定的抗滑性能，其凝固速度快，能盡早恢復公路交通，同時還能有效簡化噴灑、碾壓等工序，提升了瀝青路面養護技術的經濟性，有利于建設企業控制施工成本。

3.2 加強公路瀝青路面施工質量的控制力度

為了切實保證公路瀝青路面的質量，提升公路整體的安全性，在施工過程中應加強瀝青路面施工質量的控制力度，增強質量管控意識，嚴格規范施工操作。施工現場的質量監管人員要明確公路等級，結合實際環境掌握瀝青路面的施工要點，掌握了解質量監管重點，加大施工材料的質量檢測工作，按照相關規定全面檢查瀝青、碎石等原材料的性能指標，必要時可進行質量檢測試驗，保證各類原材料的質量、性能指標符合公路的使用要求。

3.3 強化施工環節的規范管理

施工環節的規范管理工作是確保公路工程整體質量的關鍵。就攤鋪環節而言，在攤鋪瀝青混合料時，施工人員要保證施工操作的連續性，禁止隨意中斷攤鋪作業，確保瀝青路面的整體性，避免出現冷接縫等問題。如若在攤鋪過程中因不可抗因素不得不中斷作業，也需及時切割已經完成的碾壓部位，并清理表面浮料，同時利用新料對接縫位置進行預熱和軟化，使用0.3～0.61g/m2的黏層瀝青進行均勻涂刷，然后將新材料重新攤鋪至病害修補區，再將接縫位置壓實。

對瀝青路面進行碾壓施工時，施工人員要依照公路寬度和實際情況選擇合適的壓路機，且壓路機的碾壓深度應達到路面的15cm，單次碾壓應沿著修補路面移動20cm左右，直至修補路面完全壓實。只有加強施工環節的規范管理才能全面提高公路的平穩及安全性，促進交通運輸業的經濟發展。

3.4 優化路面結構

想要保證公路瀝青路面的質量，可從路面結構的設計入手，通過有效優化路面結構的設計方案減少病害問題。工程設計師可根據實際情況調整公路瀝青路面的結構層次和攤鋪厚度，據了解，單一地增加混凝土的鋪設厚度并不能有效提高瀝青路面的承載性，并且許多病害問題是因瀝青層抗溫能力低所引起的。因此，在合理控制混凝土攤鋪厚度的同時應選用性能高、質量好的瀝青材料，以此提高瀝青結構的強度指標[8]。在優化瀝青路面結構時，還可將基層結構的半剛性基層劃分為基礎層和半剛性層，然后依照質量標準依次優化瀝青層次結構，保證各層結構受力的均勻性，全面提升結構層的承載能力，降低病害的發生率。

4 結語

公路瀝青路面的病害問題嚴重影響了公路的正常運營。因此，要加強公路瀝青路面病害防治養護工作的重視，深入探究公路瀝青路面不同類型的病害原因，基于實際情況研究出可行性的病害解決方案，真正落實科學有效的病害防治養護措施，充分利用現代化養護技術提升公路瀝青路面的養護水平，降低病害發生率，延長公路的使用壽命。