城市瀝青路面病害及處理技術研究

陳家兵

摘要 為提高城市瀝青路面的耐磨性、延長路面使用壽命，研究城市瀝青路面病害及處理技術。文章針對徐州市某一城市道路的病害問題展開研究，分析該路段的病害類型以及病害程度，考慮該路段瀝青路面存在的問題，通過裂縫、龜裂、泛油以及坑槽等病害處理方法，修復路面輕微病害。通過路面銑刨、瀝青混合料攤鋪與碾壓等步驟，實現路面的大面積病害處理。經現場施工檢驗可知：該病害處理技術可以有效改善路面病害區域的平整性，提高路面的抗滑性能，從而保障行車安全。

關鍵詞 城市瀝青路面；病害處理；坑槽處理；路面銑刨

中圖分類號 U416文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）06-0164-03

0 引言

瀝青路面是一種常見的路面結構形式，廣泛應用于城市道路和公路中，這一路面通常由瀝青混合料構成面層，提供了平滑的行車表面和良好的駕駛體驗。同時，瀝青路面的施工速度相對較快，可以迅速完成道路的修建或維修。但是，城市瀝青路面也存在一些問題，長期受到交通負荷的壓力和摩擦會引發路面的疲勞損傷。隨著時間的推移，瀝青路面中的瀝青膠質會逐漸老化和損壞，瀝青變脆，使路面更容易開裂，進而發展為網裂、龜裂，甚至出現坑槽。為此，需要研究合理的路面修復手段，才能夠使瀝青路面恢復良好的使用性能，保障瀝青路面行車安全。

1 路面病害與處理方法研究

1.1 工程概況

徐州市長安路2005年底建成通車，技術標準為城市主干路，設計速度50 km/h，紅線寬度50 m，路線全長4.554 km。機動車道路面寬10.5 m×2，為雙向四車道。現狀路面結構：表面層4 cmAC-13C，下面層為6 cmAC-16F，基層為36 cm二灰穩定碎石（石灰∶粉煤灰∶碎石=6∶12∶80）。隨著道路機動車數量的逐漸增大，至2019年該路段機動車道瀝青路面已存在大面積損壞，導致路面質量下降。為保證該路段行車安全，為該路段設計路面病害處理技術，通過不同方式的處理，增強路面結構的強度、平整度和抗滑性能，避免道路出現更大的安全隱患。

1.2 瀝青路面病害問題分析

1.2.1 路面病害類型研究

該路段投入運營已近14年，受到環境因素以及行車荷載的影響，路面瀝青逐漸老化，面層已經出現裂縫、車轍、沉陷、坑槽等病害問題，影響路面使用壽命，同時也降低行車舒適度與安全性。由于近幾年行車數量逐漸增大，導致路面受損問題嚴重，通過實地調查檢測，對路面現存病害問題進行研究，獲取該路段不同病害類型所占比例，具體檢測結果如表1所示。

通過表1分析可知，該路面存在的較大病害問題為裂縫問題，其中龜裂占比為30.9%、網裂占比為28.87%，同時還包含較多的線裂、車轍、沉陷等問題[1]，因此需要對這些病害問題設計有效的處理方式。

1.2.2 路面使用情況評價

結合路面實地調查結果，對路面使用狀況進行評價，以此評估該路面是否存在嚴重病害問題，按照《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36—2016）中4.5節技術狀況評價要求，相應的評價指標為路面行駛質量指數（RQI）、路面狀況指數（PCI）、路面回彈彎沉值、抗滑系數（BPN、TD或SFC）和路面綜合評價指數（PQI），并通過公式（1）作為評價指標，計算路面當前使用狀態：

式中，PCI——路面狀況指數；n——瀝青路面取4；m—某單類損壞所包含的單項損壞類型數，對瀝青路面的裂縫類損壞，m取值為3，分別對應線裂、網裂和龜裂；其他類損壞所包含的單項損壞類型數根據損壞類型表依次類推；DPij——為第i類損壞中第j單項損壞類型的單項扣分；ωij——為第i類損壞中的第j單項損壞類型的權重。

PCI為道路使用狀態，當PCI的值越大，說明道路行車質量越好，則道路病害問題越少；而當值越小，說明道路存在的病害問題越嚴重。通過對該道路各項指標的分析，發現道路存在的病害問題較為復雜，且部分路段表面層已出現嚴重老化問題，為改善瀝青路面質量，需設計合理的病害處理方法。

根據現場調查，通過計算，得出PCI值為71.5，為B級。此段路面西半幅彎沉代表值34.8（0.01 mm），東半幅彎沉代表值33.4（0.01 mm）。路面結構強度評價為臨界。采用鋪砂法對路面構造深度檢測，其值在0.37～0.42 mm之間，評價為C級。綜合以上結論，該項目采取養護措施為部分路段小修、部分路段中修。

2 病害處理技術設計

2.1 局部病害處理方法研究

了解道路病害程度以后，為提升路面質量，針對局部線裂類輕型病害問題設計如下處理方法，可以加快施工進度，減輕施工對道路交通的影響，減少病害處理時的施工費用。

2.1.1 裂縫處理

當面對道路輕度裂縫問題時，可通過以下方式進行處理：

（1）開槽灌縫處理：通過開槽機在路面鑿開一條寬1.5 cm、深2 cm的縫，在病害裂縫處沿縫隙走向，通過灌封機將密封膠灌入裂縫中，等待密封膠冷卻后，即可完成縫隙處理。

（2）貼縫處理：直接在裂縫處注射修復劑，使其達到密封效果，具體施工工藝如圖1所示。

按照圖1的施工步驟，可以在較快的速度下處理道路輕度裂縫問題，從而提高施工效率。

2.1.2 網裂問題處理

針對路面損壞程度較小的網裂問題，采用薄層罩面技術進行修復，進行薄層罩面前，先對路面網裂區域進行銑刨、打磨、清掃，灑一層熱瀝青黏層油以確保薄層能夠與路面充分黏結；將一層薄約3～4 cm的瀝青混合料（SMA-13）覆蓋在路面網裂處，覆蓋完成后，通過振動壓實機進行壓實，以確保被修補區域的穩定性。薄層罩面按路面全寬或整個車道寬度修復，避免接縫出現在輪跡集中處。

2.1.3 泛油問題處理

針對路面輕度泛油的區域，應在氣溫較高時對其進行修復。在高溫狀態下，向路面病害處撒3～5 mm石屑或粗砂，均勻撒布完成后，通過壓路機碾平。

針對路面重度泛油的區域，同樣應在氣溫較高時對其進行修復。先撒布5～10 mm或10～15 mm粒徑的碎石，后采用壓路機碾壓，待穩定后，再向路面病害處撒3～

5 mm石屑或粗砂，均勻撒布完成后，通過壓路機碾平。

需要注意的是，泛油問題的最佳處理時間為高溫季節，另外要預先計算碎石或石屑撒布用量，并且碎石撒布一定要均勻[2]。

2.1.4 擁包處理

該項目出現擁包的位置，利用機械銑刨波浪擁包鼓起的地方，在波谷的部位噴灑熱瀝青，然后撒布5～10 mm粒徑的礦料，找平并壓實。

2.2 大面積病害處理方法

該項目出現沉陷、翻漿、坑槽、唧漿等病害處，都處于龜裂、車轍比較嚴重的地方，不但瀝青面層病害問題嚴重，基層也出現破碎、不成型狀態，無法取出完整基層芯樣。對基層出現破碎松散的地方，則需要對路面進行較大范圍的修補，該文設計具體的大面積修補方案如下。

2.2.1 路面銑刨

針對嚴重病害問題，應該挖除破碎的路面瀝青面層與基層，進行深度的修補。通過將舊的路面面層與基層進行刨除，以便進行后續的修補工作。在進行路面銑刨之前，需要根據路面嚴重病害確定銑刨的區域范圍和銑刨深度，并對這一區域進行清掃工作。將路面銑刨機調整到適當的高度和傾角，使其能夠正確刨除舊的路面結構層，并根據需要調整銑刨機的刀具深度和寬度等參數。啟動銑刨機，按照預定的路徑和方向逐步進行銑刨作業，通過旋轉刀具切削和破碎舊的路面材料，將其刨除并拋到機器后部的裝料箱中。在銑刨過程中，需要確保操作人員佩戴個人防護裝備，保持機器和工作區域的協調運行；銑刨完成后，將路面徹底清理干凈，檢查滿足設計要求后即可進行路面修補。

銑刨的瀝青面層和基層材料要運到指定位置進行回收利用。

2.2.2 路面基層攤鋪與碾壓

該項目采用36 cm水泥穩定碎石基層修復已經損壞的二灰穩定碎石基層，水泥劑量4.5%，分成各18 cm厚兩層攤鋪。

集中攪拌水泥穩定碎石，由重型自卸汽車運輸到施工現場，使用攤鋪機將水泥穩定碎石混合料均勻地攤鋪在底基層表面，確保攤鋪的厚度符合設計要求。在攤鋪機工作過程中，可以根據需要調整攤鋪速度，每進行50 m的攤鋪工作后，使用壓路機進行壓實，確保在水泥終凝前完成壓實工作。當碾壓結束后，檢查基層的壓實度和厚度等技術指標是否符合設計要求。若不滿足技術要求，及時進行復壓和修正，基層碾壓完成后即進入養護期。養護期過后，經檢驗合格后，清掃干凈基層表面，灑下封層的乳化改性瀝青。

2.2.3 瀝青混合料制備與運輸

該項目瀝青表面層采用4 cmSMA-13，下面層采用6 cm SUP-20中粒式高性能瀝青混合料（0.8%抗車轍劑）。

先準備SBS改性瀝青、礦粉、碎石料和添加劑等原材料，其中表面層粗集料采用玄武巖，下面層粗集料采用石灰巖。碎石料則用于提高結構強度，將碎石料和礦粉充分干拌混合，以使顆粒均勻分布，確保混合料性能的一致性。將干拌好的混合料與預先加熱的瀝青混合，進行濕拌攪拌，攪拌過程中，控制拌和時間和溫度，以確保瀝青能夠充分潤濕碎石料。采用自卸車將制成的瀝青混合料運輸至施工現場，即可進行攤鋪作業。

2.2.4 路面面層攤鋪碾壓

在基層攤鋪完成后，即可進行面層修復工作。在開始修復前，先在基層表面噴灑作為黏層的乳化改性瀝青，提高面層與基層的黏結力，增強路面的穩定性；之后即可進行下面層攤鋪工作，拌和好的SUP-20中粒式高性能瀝青混合料使用攤鋪機均勻地攤鋪在基層表面，并使用壓路機進行碾壓，經過壓路機的碾壓可以提高面層的密實度和平整度。下面層施工完成后，接著繼續攤鋪SMA-13瀝青表面層，并使用壓路機進行碾壓，當面層碾壓完成且冷卻后，可進行交通放行。

3 結果與討論

為評估所設計的病害處理方法是否有效，在路面修復完成后，采用鋪砂法對瀝青表面層的抗滑性能進行檢測，分析路面不同病害區域在處理前后的質量變化，從而評估該病害處理技術的應用效果。

通過鋪砂法，對修復前、后的瀝青路面構造深度進行檢測，分析結果如圖2所示。

根據圖2可知，在未經過該文設計的處理技術對路面修復前，檢測的構造深度明顯處于0.38～0.42 mm區間，而經過路面修復施工后，不同路段的構造深度均有所上升，達到0.61～0.66 mm區間，均大于0.5 mm的設計值。可以看出，通過這一方式的修復，可以有效改善道路的安全性。

4 結論

城市瀝青路面病害普遍存在，對于不同的病害類型，應選擇適當的處理技術，例如，裂縫、擁包和泛油等輕微病害可以通過路面修補技術來修復，對于較大的龜裂、沉陷和坑槽等嚴重的路面損壞，則需要薄層罩面或補強路面結構層。通過采用高質量的瀝青材料和科學的施工方法，改善了路面的抗壓能力和耐久性，減少病害的產生。在未來的研究和實踐中，還需要進一步探索創新的材料和技術，以提高城市路面的質量和壽命。

參考文獻

[1]徐州市交通規劃設計研究院. 徐州高新區長安路改造工程施工圖設計[R]. 徐州市交通規劃設計研究院， 2019.

[2]交通運輸部公路科學研究院. 公路瀝青路面養護技術規范： JTJ073.2—2001[S]. 西安：陜西旅游出版社， 2001.