公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析

李忠義

（上饒市鄱陽公路事業(yè)發(fā)展中心，江西上饒 333100）

0 引言

由于瀝青材料具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，加上日后維護(hù)較為方便等優(yōu)勢，因此被廣泛使用在公路工程中。但是，在車輛通行后受到設(shè)計(jì)、施工、荷載以及自然因素的影響，路面結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)病害問題，對公路車輛通行造成危險(xiǎn)。如果不及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，不僅會降低路面使用性能，還會造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性破壞，因此要及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對裂縫、沉陷、車轍等病害進(jìn)行處理。當(dāng)前公路瀝青路面主要采取預(yù)防性、主動(dòng)性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，突出預(yù)防為主、維修為輔的原則，在未出現(xiàn)病害時(shí)就加以防治，降低對公路路面結(jié)構(gòu)的破壞，利用最小的維護(hù)成本延長路面使用壽命。

1 公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的重要作用

公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)是控制病害、保障路面性能、延長公路使用壽命的重要手段，能夠?qū)χ饾u加劇的路面病害進(jìn)行控制，從而降低道路使用壽命周期養(yǎng)護(hù)成本。由此可見，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值就在于保證路況完好，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)提供良好服務(wù)。由于公路瀝青路面結(jié)構(gòu)性能不足，加上長期承受車輛荷載，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)完整性降低，綜合性能無法滿足車輛通行要求，若不及時(shí)進(jìn)行改善，沒有在初期階段加以控制，路面病害就會逐漸加劇，降低公路使用壽命。公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠?qū)ξ窗l(fā)生的病害進(jìn)行有效預(yù)防，同時(shí)修復(fù)已經(jīng)破壞的路面結(jié)構(gòu)，在不進(jìn)行大面積施工的條件下，及時(shí)恢復(fù)路面系統(tǒng)功能。當(dāng)下我國頒布了《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5142-01—2021)，其中明確表示公路瀝青路面應(yīng)采取預(yù)防性、矯正性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，切實(shí)控制路面病害，保障公路服務(wù)性能。

2 公路瀝青路面常見病害分析

2.1 裂縫病害

作為發(fā)生頻率較高的路面病害，裂縫病害大多以橫、縱、網(wǎng)狀以及塊狀等形式呈現(xiàn)。橫向裂縫具有普遍性，病害長度與寬度不一致，主要由施工過程中瀝青標(biāo)號不符合當(dāng)?shù)販囟日{(diào)節(jié)引起。大多數(shù)情況下瀝青混合料處于低溫環(huán)境下便會形成溫度裂縫，當(dāng)然也有可能是路面基層引起的收縮裂縫、反射性裂縫，尤其是地基出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，路面結(jié)構(gòu)便會產(chǎn)生橫向裂縫。縱向裂縫與路面中心平行，并且主裂縫會伴隨大到小裂縫，會給公路車輛通行安全造成嚴(yán)重影響，該問題由荷載作用產(chǎn)生的疲勞損壞現(xiàn)象造成。網(wǎng)狀裂縫的面積往往較大，形成后會伴隨著車輛荷載逐漸加劇，一般由施工原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)引起，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足公路車輛荷載需求。塊狀裂縫大多是縱、橫向裂縫擴(kuò)大形成，彼此交錯(cuò)產(chǎn)生不規(guī)則的矩陣型裂縫，塊狀裂縫的成因與瀝青路面結(jié)構(gòu)老化、低溫收縮等因素有關(guān)（見圖1）。

圖1 公路瀝青路面裂縫病害

2.2 沉陷、車轍

公路瀝青路面沉陷、車轍都是普遍性病害，主要包含局部、大面積兩種不同類型，形成原因與施工過程有關(guān)，如原材料攤鋪厚度把控不足、路面壓實(shí)度較差，在長期受到車輛荷載的條件下就會形成不同規(guī)模的沉降。除此之外，公路瀝青路面防水性能不佳也是引發(fā)路面結(jié)構(gòu)沉陷的主要原因，受到雨水侵蝕便會形成各類型沉降病害。車轍大多是指車輛輪胎碾壓后形成的凹陷，凹陷深度普遍大于1.5cm，車子屬于特有病害類型，形成原因與自然條件有關(guān)，如路段環(huán)境溫濕度較高，并且經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)行，車流量不斷增加，內(nèi)部因素則是混凝土混合料抗變能力弱、密度小引起的（見圖2）。

圖2 公路瀝青路面車轍引發(fā)的路面凹陷

3 公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1 確定路面養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)

當(dāng)前我國公路瀝青路面大多采用矯正性和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在施工前需要對整個(gè)路段進(jìn)行調(diào)查、評價(jià)，了解該路段的具體性能，按照調(diào)查結(jié)果制定養(yǎng)護(hù)方案。現(xiàn)階段我國倡導(dǎo)預(yù)防為主、矯正為輔的原則，避免出現(xiàn)可能危害車輛通行安全的病害問題，及時(shí)通過養(yǎng)護(hù)技術(shù)完成修復(fù)。為了確定最佳的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，工作人員首先應(yīng)深入現(xiàn)場獲取道路數(shù)據(jù)信息，充分考慮公路施工標(biāo)段、結(jié)構(gòu)層次、路基類型等因素。其次，了解路面病害類型、損壞程度、平整度等，尤其是公路路面的抗滑性能結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，參考以上數(shù)據(jù)確定路面養(yǎng)護(hù)最佳時(shí)機(jī)。另外，要避免影響當(dāng)?shù)氐慕煌ǎ虼艘崆邦A(yù)估交通量，準(zhǔn)確推測道路交通實(shí)際情況，同時(shí)按照獲取的平均日交通量、軸載譜等數(shù)據(jù)，科學(xué)合理地制定公路瀝青路養(yǎng)護(hù)方案。

3.2 公路基層、材料準(zhǔn)備

在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工前，需要對基層進(jìn)行處理，這會直接影響后續(xù)的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。首先，對路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，判斷路基是否符合養(yǎng)護(hù)施工要求，若路基受損嚴(yán)重應(yīng)優(yōu)先處理地基，可以采用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，施工結(jié)束后檢查密實(shí)度是否達(dá)到要求，如果未能達(dá)到預(yù)期應(yīng)再次碾壓，直至基層壓實(shí)密度符合標(biāo)準(zhǔn)。其次，檢查基層平整度，很多嚴(yán)重的路面病害會影響基層，因此在養(yǎng)護(hù)施工前必須進(jìn)行填平、修復(fù)，避免基層存在較大的坑洼，影響新瀝青材料的鋪筑。除了處理好公路基層外，應(yīng)準(zhǔn)備好新的瀝青混合料，瀝青是由多種材料配制而成，材料質(zhì)量會對養(yǎng)護(hù)施工造成直接影響，包括修復(fù)后的公路路面使用壽命。為了保障公路車輛安全駕駛，應(yīng)根據(jù)要求選擇材料，嚴(yán)格按照比例稱重?cái)嚢瑁⒁饪刂坪脺囟鹊纫蛩兀瑪嚢韬蠡旌狭掀稚砥渲械臑r青含量較少，應(yīng)重新調(diào)整材料配比，最后通過馬歇爾抽樣試驗(yàn)分析瀝青混合料質(zhì)量。

3.3 瀝青拌和與運(yùn)輸

瀝青作為路面養(yǎng)護(hù)施工中的主要材料，會按照比例進(jìn)行調(diào)配，利用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行攪拌加工，將材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)完成路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。在拌和前將細(xì)集料與粗集料分類堆放，隨機(jī)抽檢每種原材料，確保質(zhì)量符合公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工要求，按照比例投放材料后進(jìn)行拌和，注意控制好不同材料的溫度，瀝青加熱溫度在160～170C，而礦料溫度控制在170～180C，拌和后得到的瀝青材料應(yīng)在150～160C。若溫度低于或高于標(biāo)準(zhǔn)不能直接應(yīng)用，運(yùn)輸過程中瀝青混合料的溫度應(yīng)維持在140～150C，攪拌過程為間歇式，沒有出現(xiàn)結(jié)團(tuán)成塊、花白料的現(xiàn)象為合格。瀝青混合料的運(yùn)輸可以采用大噸位車輛進(jìn)行運(yùn)輸，施工過程中盡量避免積壓拌和料，因此運(yùn)輸過程要保證時(shí)效性。

3.4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

3.4.1 微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)，作為常見的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)需要嚴(yán)格配比，將聚合乳化瀝青、混合添加劑均勻攪拌，利用專業(yè)設(shè)備在原路段上進(jìn)行均勻的攤鋪。現(xiàn)階段微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)大多應(yīng)用在城市干線中，能夠起到較為良好的養(yǎng)護(hù)效果，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠解決輕度車轍病害，同時(shí)大幅度強(qiáng)化瀝青路面結(jié)構(gòu)的防水性能、抗滑性能，防止瀝青路面快速老化，有利于延長公路瀝青路面的使用壽命。

3.4.2 霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)利用保護(hù)劑或乳化瀝青稀釋液，噴灑在想要養(yǎng)護(hù)的路段，便會在路面形成保護(hù)層。由于施工流程較為便捷，對當(dāng)?shù)氐能嚵髁坑绊戄^小，大多施工后3h 即可快速恢復(fù)公路正常運(yùn)營狀態(tài)。該技術(shù)的優(yōu)勢在于避免路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水損壞現(xiàn)象，有利于強(qiáng)化路面防水性能，加強(qiáng)集料與瀝青之間的黏結(jié)力，對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)。施工過程中乳化瀝青稀釋液能夠?qū)Ρ砻婵障丁⒓?xì)微裂縫實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)，避免裂縫等病害進(jìn)一步擴(kuò)大。根據(jù)以往霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)踐來看，公路瀝青路面病害將會延長2～4年，唯一的缺點(diǎn)就是路面抗滑能力較低。

3.4.3 稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)一般分為細(xì)封、中封、粗封三種類型，主要根據(jù)道路實(shí)際情況使用，施工過程中采用專業(yè)化設(shè)備，在待處理的路段中攤鋪稀釋混合料，通過均勻攤鋪形成密封性好、耐磨性強(qiáng)的保護(hù)層，也是比較有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。一般來說，公路路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)輕微裂縫，采用細(xì)封即可解決，嚴(yán)重?fù)p失則選擇中封，若需要對整個(gè)面層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采用中封效果更好。該技術(shù)重點(diǎn)強(qiáng)化公路瀝青路面結(jié)構(gòu)防水性能，同時(shí)優(yōu)化運(yùn)行路面平整度，但是路面病害較為嚴(yán)重的情況下，要更換其他養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

3.5 矯正性養(yǎng)護(hù)措施

3.5.1 灌縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)，灌縫養(yǎng)護(hù)施工主要分為密封、填封兩種方法，其中填封會對存在裂縫的路段進(jìn)行開槽處理，并將槽內(nèi)清理干凈，靜置到槽內(nèi)徹底干燥即可進(jìn)行后續(xù)的灌封施工，相比之下裂縫密封則省去了開槽這一環(huán)節(jié)，通過熱壓空氣將裂縫清理干凈，直接灌輸密封劑完成養(yǎng)護(hù)施工。養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)根據(jù)裂縫類型選擇填封或密封，如活動(dòng)性裂縫采取填封施工技術(shù)更為適當(dāng)，非活動(dòng)性裂縫則適合密封養(yǎng)護(hù)技術(shù)，施工后公路瀝青路面防水性能得到提高，但會影響路面平整度。填封技術(shù)操作較為復(fù)雜，主要采用專業(yè)化開槽設(shè)備，按照寬1～1.5cm、深1.5～2cm 的標(biāo)準(zhǔn)開槽，施工結(jié)束后朝裂縫內(nèi)注入修補(bǔ)膠，對已損壞的路面進(jìn)行修復(fù)。施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

第一，控制好人工槽周邊溫度與材料溫度，兩者溫差較大會直接影響修補(bǔ)效果。第二，灌縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)對溫度有著較高要求，若需要在低溫條件下施工，必須提前對開槽部位加熱，以此來增強(qiáng)密封膠的黏結(jié)效果，加熱時(shí)注意火焰不能和地面產(chǎn)生直接接觸，容易形成碳化物降低黏結(jié)力。第三，施工后觀察密封膠是否冷卻，應(yīng)達(dá)到完全冷卻再允許車輛通行，常溫環(huán)境下的冷卻時(shí)間為15min，可以隨著氣溫降低而縮短，如城市交通中心路段，在施工路段表面撒上干砂，5min內(nèi)即可恢復(fù)通行。第四，裂縫修補(bǔ)膠要和路面齊平，表面平整不存在任何顆粒狀膠粒。

3.5.2 熱再生瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，瀝青再生技術(shù)主要包含冷再生、就地?zé)嵩偕鷥煞N，其中熱再生是比較常見瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有較為優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性，養(yǎng)護(hù)施工中應(yīng)用了部分廢舊瀝青材料，同時(shí)摻入適量新瀝青與再生劑，通過充分?jǐn)嚢杌謴?fù)路面結(jié)構(gòu)性能，增強(qiáng)抗老化性、抗裂縫性。熱再生瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要由路面加熱、噴灑再生劑、耙松作業(yè)、攤鋪碾壓等環(huán)節(jié)組成，路面加熱會根據(jù)病害類型、深度選擇適當(dāng)?shù)募訜釗跷唬凑仗崆霸O(shè)置好的放樣面積確定加熱范圍。加熱后按照混合料的配比，對路面進(jìn)行噴灑處理，并將舊的瀝青混凝土路面進(jìn)行耙松處理，路面耙松應(yīng)保證深度、寬度符合標(biāo)準(zhǔn)，不能對集料造成破碎。為了保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量，耙松過程中應(yīng)及時(shí)檢查深度，每200m 檢查一次即可，變化誤差控制在0.5cm 左右。最后選擇適配的機(jī)械設(shè)備以先低后高、先快后慢的原則，從兩側(cè)開始進(jìn)行碾壓，最后處理中間部分保證路面平整，完成公路瀝青路面修復(fù)作業(yè)。

3.5.3 坑洞修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，坑洞是公路瀝青路面較為常見的病害之一，可以采取應(yīng)急修補(bǔ)、半永久性與永久性修復(fù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。永久性修補(bǔ)嚴(yán)格按照施工規(guī)范，對坑洞進(jìn)行修復(fù)操作，經(jīng)過養(yǎng)護(hù)的路段在使用壽命上可以最少增加兩年，而半永久性修復(fù)技術(shù)會將時(shí)間縮短到半年到一年。半永久性修復(fù)施工需要對路面病害位置進(jìn)行切邊，同時(shí)將區(qū)域內(nèi)的材料予以清除，并填補(bǔ)新的材料進(jìn)行修復(fù)，最后在表層撒上粗砂碾壓后完成作業(yè)。應(yīng)急性修補(bǔ)技術(shù)大多為簡單處理坑洞，將修補(bǔ)材料填充進(jìn)入，屬于臨時(shí)性修補(bǔ)技術(shù)，主要的作用為避免坑洞等病害持續(xù)加劇。

3.6 加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)

對于公路瀝青路面結(jié)構(gòu)來說，很容易受到多方面因素影響形成病害，為了保障我國交通運(yùn)行安全，相關(guān)單位應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)，始終堅(jiān)持養(yǎng)護(hù)管理，對病害進(jìn)行有效預(yù)防。另外，通過貫徹落實(shí)日常維護(hù)保養(yǎng)，有利于加強(qiáng)事中與事后等環(huán)節(jié)的監(jiān)督、管控，因此工作人員要增強(qiáng)積極性，認(rèn)真細(xì)致對待公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作，運(yùn)用自身的專業(yè)能力與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，保障公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作合理開展。通過加強(qiáng)日常管理及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面安全隱患，以便及時(shí)采取針對性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，確保公路瀝青路面結(jié)構(gòu)完整性、穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)對于維護(hù)交通運(yùn)行安全有著重要作用，目前我國公路大多采用瀝青材料作為路面結(jié)構(gòu)，在日常通行過程中，受到車輛荷載或自然環(huán)境影響無法避免出現(xiàn)病害問題，對車輛通行安全造成威脅。因此，我國針對公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)化被動(dòng)為主動(dòng)，采取科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)措施，始終堅(jiān)持預(yù)防為主、修復(fù)為輔的原則，周期性對公路瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)會根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件、公路路面病害類型選擇，起到延長公路使用壽命的作用，降低公路維護(hù)管理費(fèi)用，提升交通系統(tǒng)運(yùn)行效益，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利條件，通過專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程維持公路運(yùn)營水平。