瀝青公路路面常見病害分析與處治研究

萬金鵬

摘 要：公路路面病害的精準識別與分析，是道路運營管理的重要內容，針對不同類型病害進行針對性處治，才能夠有效提升病害治理水平，為道路運行安全提供堅實保障。近些年來，隨著公路交通流量的不斷加大，病害分析技術也朝向多元化方向發展。文章在說明瀝青公路路面常見病害類型基礎上，說明幾種較為常見的病害識別方法，并提出路面病害處治體系，以此為運維養護工作開展提供參考，為提升公路交通運營水平起到應有促進作用。

關鍵詞：瀝青公路 路面病害 分析 處治

瀝青路面主要分布在農村低等級公路中，養護作業所能夠投入的資金和人力物力較為有限，養護技術發展也較為緩慢。近些年來，隨著道路交通承載力不斷增加，傳統季節性養護方式，已經難以滿足養護作業要求，導致路面破損嚴重。在公路運維管理工作中，必須要實現對常見病害類型的精準分類，并采用科學方法實現對病害類型和發生程度的精準分析，制定有效的病害處治體系，及時采取相應措施進行處理，以此才能夠有效規避病害現象加劇，為道路行駛安全提供堅實保障。

1 瀝青公路路面常見病害類型

1.1 裂縫病害

裂縫是瀝青公路路面最為常見的病害，受瀝青路面材質性能、施工技術、路面載荷等多方面因素影響，在長期運行過程中，必然會出現不同程度的裂縫現象。裂縫病害主要有三種類型：（1）橫向裂縫，主要是由于基礎承載力不足、沉降不均勻、車輛載荷過大等原因造成，呈現與道路中心線垂直特征。（2）縱向裂縫，主要是由于載荷過大、溫差過大、水分浸潤等因素造成，呈現與道路中心線平行特征。（3）網狀裂縫，又被稱為龜裂，主要是由于車輛重載和沖擊作用，瀝青材料受紫外線照射和氧化等作用造成，呈現不規則、塊狀分布特征。以裂縫寬度是否超出3mm、支縫數量多少為標準，可以將裂縫病害程度為重、輕兩個基本

1.2 松散類破壞

松散類破壞病害在瀝青路面邊緣部位較為常見，如有出現裂縫或坑槽又沒有進行及時處治情形下，也會出現不同程度的松散類破壞。松散類破壞主要有兩種形式，一是松散破壞，主要原因是由于長期的紫外線照射、水分及溫度作用，加上道路使用頻率過高、超載問題嚴重等因素影響，使得路面瀝青老化變硬、彈性不足，失去軸向拉力的抵抗能力，進而出現龜裂及變形等影響道路正常運行問題；二是坑槽類破壞，主要是由于車輛重載及摩擦力等因素導致，在冬季氣溫較低時，容易出現坑槽或龜裂現象，同時在夏季高溫作用下，路面軟化變形較為嚴重，也會導致坑槽病害發生。松散類破壞的嚴重程度，主要是依據發生面積大小，以及脫皮、麻面及露骨現象是否嚴重來判斷。

1.3 變形類破壞

變形類破壞同樣是瀝青路面較為常見的病害，在公路養護作業中，變形現象通常可以分為三種類型：一是車轍病害，由于車輛行駛路線長期固定，對特定部位產生持續性壓力和磨損作用，導致車轍現象較為嚴重。同時受天氣和氣候因素影響、路面維護不及時等因素影響，也會導致車轍病害發生。二是沉降病害，這類病害產生，主要是由于路基結構較差，在長期受力作用下，出現塑性變形或沉降現象。同時在部分降雨量較大、排水不暢和重載車輛較多的路段，也會出現不同程度的沉降現象。三是波浪擁包病害，這類病害產生原因，主要在于路面結構設計不合理、材料選擇和配比不當、車輛荷載頻繁等因素。變形類破壞的嚴重程度，主要是依據沉降深度判定，如車轍槽深大于15mm、波浪擁包的波峰波谷高差大于10cm，即可認為變形較為嚴重。

1.4 其他類破壞

除上述主要病害類型外，在瀝青公路養護作業中，泛油和磨光也是較為常見的病害現象。泛油主要是由于前期施工或養護時瀝青中的含油量過高，在高溫作用下導致泛油；或是路面長期積水導致水分滲入面層過多，也會導致泛油病害發生。磨光則是指路面表層粗糙度不足，，摩擦力下降，對道路行駛安全產生影響，病害發生主要是由于車輪長期摩擦、瀝青高溫軟化、雨水或冰雪沖刷等原因導致。泛油病害會導致道路表面形成瀝青膜，磨光則會導致路面過于光滑，都會導致不同形式的道路交通安全問題。

2 瀝青公路路面病害的識別方法

2.1 傳統病害檢測技術

瀝青公路路面病害發生，對行車安全和公路運行壽命具有直接影響，在公路養護作業中，形成多種形式的病害檢測技術，利用合適的檢測技術，能夠實現對病害類型和發生程度的精準識別，為制定具體處治措施提供參考依據[1]。傳統病害檢測技術主要包括如下幾種：一是聲波檢測法，利用特定頻率聲波在檢測對象中的傳播特征差異，實現對結構內部狀況的精準評估。二是彎沉檢測法，利用穩態動力彎沉儀或脈沖式動力彎沉儀對路面彎沉情況進行精準檢測。三是摩擦系數檢測法，通過縱向和橫向的抗滑摩擦系數檢測，評估道路抗滑性能。四是數字鉆孔成像檢測技術，通過多種技術的聯合應用，能夠實現對路基路面病害現象的精準檢測。傳統病害檢測基技術在常規性病害檢測中，具有良好應用效果，但是難以實現大規模、全面性的病害檢測，且工作效率較為低下，已經難以適應當前公路養護作業高質量發展要求。

2.2 路面裂縫目標檢測方法

基于YOLOv5網絡的路面裂縫檢測，能夠實現瀝青路面裂縫病害的精準評價，在當前路面病害分析中，也具有良好的應用效果。基于改進YOLOv5網絡，能夠將目標檢測任務轉化為回歸問題，利用圖像網格劃分特征，實現對目標的精準檢測。在搭建檢測系統后，對裂縫二值圖像進行細化處理，能夠實現對裂縫形狀和連通性的精準處理，并得出裂縫長度、寬度等具體參數的計算結果。利用所得到的信息，能夠實現對道路安全性的精準評估，預判道路運行壽命，制定合適的維護計劃和時間表，有效降低整體養護成本。

2.3 機器視覺檢測分析

機器視覺檢測在瀝青路面坑槽病害檢測中具有良好的應用效果，利用無人機結合機器視覺分析技術，通過搭建病害三維模型，能夠實現大范圍路面中坑槽病害的精準識別，以此有效提升公路養護作業效率。機器視覺檢測分析包括兩個環節，第一步是利用無人機采集坑槽病害圖片數據，并采用合適算法搭建病害三維模型。在模型搭建完成后，利用預處理將坑槽部位分隔并提取出來[2]。第二步是對路面坑槽損害因素進行計算，利用計算所得出的病害損害面積、體積及最大深度等，實現對所有部位坑槽病害情況的整體評價，為制定處治措施提供參考。利用機器視覺檢測系統，能夠實現對整條道路或一次外業采集中所有坑槽病害情況的全面檢測，有效提升檢測結果精準性，改變傳統養護作業中病害分析不全面、不精準問題，推動養護作業效率不斷提升。

2.4 三維探地雷達識別

三維探地雷達識別技術是基于電磁波在低下結構物傳播過程中，不同材料反射和折射的波相、振幅差異，實現對內部結構狀況的精準判斷。在瀝青公路路面隱性病害識別中，具有良好的應用效果。三維探地雷達識別系統主要由探地雷達主機、探地雷達天線、雷達數據采集軟件、雷達數據處理軟件等部分組成。以某瀝青公路路段為例，初步判定路面存在基層松散和層間結合不良等問題，無法滿足道路安全穩定運行要求。采用三維探地雷達識別技術對病害發生情況進行評估，先是要搭建正常路面結構雷達特征圖譜，再根據雷達系統所測定的數據，分析深度、含水率、尺寸等層間結合和基層松散類病害雷達特征圖譜的影響。在進行對比分析后發現，層間結合不良病害發生部位，圖譜成明暗交錯扭曲狀，且有兩黑一白或兩白一黑相夾特征[3]。基層松散類病害圖譜則呈現明暗交錯的彎曲層狀破碎特征。兩種病害發生越深，圖譜就約模糊；含水量越高，病害發生部位的反射強度就越高；病害尺寸越大，在圖譜上顯示的面積就越大。根據這些特征，能夠實現對病害發生部位及程度的精準判斷。

3 瀝青公路路面病害的處治體系構建

3.1 精準評估路面結構破損情況

當前我國公路建設中，瀝青路面主要有瀝青貫入式路面、瀝青碎石路面、瀝青表面路面三種形式，不同結構類型的施工工藝、運行特征、承受載荷能力也有較大差異。同時受周邊地質環境、氣候、車流量等多種因素影響，路面結構破損情況也存在較大偏差。傳統養護作業方式中，主要是采用季節性養護方式進行病害處治，病害治理效果較差，成本浪費嚴重，已經難以適應當前公路交通運行要求[4]。因此在養護管理工作中，必須要以新型理念為指引，采用合理方法實現對路面結構破損情況的精準評估。利用合理的檢測方式，結合數據分析手段，對病害發生情況進行動態預測，在病害發生較輕的前期階段，提前采取針對性的處治措施，以此才能夠有效規避病害加劇，為道路交通安全穩定運行提供堅實保障。

3.2 針對具體病害采取處治措施

3.2.1 裂縫病害的處治

當前公路養護作業中，通常是采用灌縫工藝進行裂縫病害治理，利用合適規格的密封膠對裂縫部位進行灌縫處理，能夠實現高效率、低成本的病害處治。在灌縫工藝應用中，首先要根據裂縫病害發生程度，選擇具有良好流動性、回復彈性、良好高溫穩定性和低溫抗裂性的道路密封膠。施工環境溫度應當保持10～25℃之間為宜，避免溫度過低或過高對材料性能產生影響，施工后路面耐久性不足。在施工作業前，應當做好機械、人員、材料物資等方面準備。灌縫施工工藝主要包括如下流程：（1）擴縫處理，使用專用瀝青路面擴縫機，沿裂縫走向進行擴充，處理后的裂縫寬度保持在1～1.5cm之間，深度保持在1.5～2.0cm之間。（2）吹縫，擴縫完成后及時使用小型吹風機進行吹掃，或使用工具將大塊雜物清除，確保縫隙兩側30cm范圍內清潔，避免對灌縫質量產生影響。（3）預熱烘干，使用乙炔噴槍進行處理，確保縫隙內達到干燥狀態為止，確保膠體與裂縫內壁充分黏合。（4）灌縫，將膠體均勻灌入裂縫，并由專門人員處理管道，確保膠體能夠完全灌滿裂縫又不能流淌至裂縫外部位置。（5）養護，在填充飽滿后，靜待溫度降低，在膠體上撒上適量細砂，避免輪胎粘附新膠而對施工質量產生影響。

3.2.2 坑槽病害的處治

根據不同地區瀝青路面運行環境特征和病害發生情況，坑槽病害可以采用三種方式進行處治：一是填料式修補，是針對病害發生不嚴重、降雨量較大季節的路面養護作業，采用的臨時性修補措施，將坑槽清理到位后，填入密級配熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料等合適的填充材料，并使用帶有振動裝置的壓路機或平板機進行壓實，通過處理消除坑槽現象，確保道路交通穩定運行。二是挖填式修補，在小修保養中，針對不規則坑槽現象，使用切縫機對病害路面部位進行預處理，依照“圓洞方補”原則，將切割后的坑槽清理到位，在撒布粘油層后，填充合適的修補材料。填充順序為從四周向中間進行，以有效避免坑槽周邊出現空洞現象，使用振動壓路機進行碾壓后，再均勻涂抹瀝青再生劑，能夠使新舊材料達到良好的黏合效果，避免出現滲水隱患[5]。三是熱烘式修補，利用養護修補車所帶有的紅外線加熱板對坑槽部位進行處理，再根據實際情況添加修補材料或再生劑，以達到良好的修補效果。加熱時需將加熱板放置于距表面3～4cm部位，加熱時間持續5～10min，以路面溫度加熱至140℃以上為宜。使用設備將加熱完成后的路面耙松，添加合適的材料后，從邊緣位置進行碾壓，以達到快速修補效果。

3.2.3 車轍病害的處治

車轍病害現象發生原因較為復雜，通常情形下，對于輕度車轍，可以采用路面烘烤、耙松，并適當添加新料方式進行處理。但是對基層強度不足所導致的車轍現象，則需要采用將損壞的基層挖除后，進行補強或重新鋪筑方式進行處理，以有效避免車轍現象再次發生。在具體處理前，需先依照相關規范要求做好測量放樣，確定銑刨深度和范圍。嚴格控制銑刨質量，避免周邊部位出現松散病害。銑刨區域應當做好全面清理，使用改性乳化瀝青作為粘油層進行均勻撒布，綜合考慮現場溫度、濕度等因素影響，在瀝青破乳后進行混合料攤鋪作業，在虛鋪厚度檢測達到設計要求后，依照初壓、復壓和終壓順序進行碾壓處理，直至性能檢測達標為止。

3.3 完善日常養護方案

瀝青公路常見病害的發生，是在長期運行中逐漸形成的，因此對病害的處治，應當以預防性理念為導向，完善日常養護措施，在病害發生前期，就應當采取合適措施進行處理，以有效規避病害不斷加劇對道路行駛安全產生負面影響。在病害檢測中，應當加強新型檢測技術應用，根據基層狀況、地質特征等，實現對路面病害的全面分析，必要情形下，還應當采用試驗方式進行精準檢測，調整優化養護方案[6]。在日常養護作業中，要依照方案要求定期開展各項養護工作，有效實施預防性檢測，并根據承載變化、運營年限等，優化具體養護措施，有效提升整體養護效果。在養護方案中，還應當加強排水系統建設，避免路面積水對路面產生水損破壞，以有效提升道路運行性能，提升安全運行水平。

4 結束語

瀝青公路路面病害分析和處治，是一項系統性、科學性的工作，對養護部門而言，必須要切實轉變傳統理念，強化新型檢測技術和處治技術應用，全面加強預防性養護，以此才能夠有效提升養護管理水平，提升道路運行安全水平，推動公路交通事業高質量發展，為區域經濟發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

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[3]李超.瀝青路面縱橫向裂縫病害的成因及養護灌縫施工工藝研究[J].建設監理，2024（02）：92-94.

[4]麻智勇.農村公路瀝青路面病害及養護施工技術[J].建材發展導向，2024，22（04）：113-115.

[5]程青燕.公路路面病害成因分析及處置措施探討[J].四川水泥，2024（02）：227-228+231.

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