高速公路瀝青路面病害防治措施

尉超

摘要：根據高速公路建設和養護的實踐分析了高速公路瀝青路面各種病害的成因，提出了各種病害的處治方法，并對高速公路建設、設計、施工及管養等方面提出了一些建議。

關鍵詞：高速公路瀝青混凝土路面病害成因 措施建議

我國從上世紀80年代末期開始修建高速公路，截止2010年12月高速公路通車里程已達7.4萬Km，其中相當部分都采用了瀝青混凝土路面，在高速公路通車后，因行車荷載作用、外界環境影響以及設計、施工中存在的不足，瀝青路面逐步出現多種路面病害，主要有裂縫（縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂）、變形（車轍、波浪或搓板、沉陷、隆起）、松散（磨光、松散、剝落、坑槽）及其它（泛油）四大類。筆者根據近幾年的高速公路建設和養護的實踐，提出了路面病害的處治方法，并對今后高速公路建設、設計、施工、管養等方面提出一些建議。

１路面病害成因分析

1.1縱向裂縫

1.1.1路基原因

有些縱向裂縫路段處于丘陵低洼、河谷處，天然含水量較高，在設計時未發現或未作特別處理，在施工時也未作等載或超載預壓，在高填土后，地基出現不均勻沉降，造成路面縱向開裂。有些路基雖作了清淤或換填處理，但處理不徹底或回填材料控制得不好，也會因不均勻沉降造成路面縱向開裂。

1.1.2路基施工原因

施工時路堤填料粘土塊粉碎不足，致使路基壓實不均勻；暗埋式構造物處因構造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣壓實度不夠；有些加減速車道與行車道拼接段不同步施工，且拼接處理不好導致路基沉降不均勻。

1.2橫向裂縫

1.2. 1基層反射裂縫

一方面在基層成型過程中，因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫；另一方面基層材料因溫差而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力，隨著溫濕循環變化、行車荷載反復作用從而導致面層底面裂縫沿豎向擴展到路表，形成瀝青路面橫向裂縫。

1.2.2瀝青混凝土的溫縮裂縫

瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，瀝青路面表面就會被拉裂，并逐步向下發展，形成上寬下窄的橫向裂縫。

1.2.3差異沉降

在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處、新舊路基結合處，因地基或路基與構造物質差異沉降導致基層的開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。

1.3網裂沉陷坑槽

1.3.1基本施工質量差

由于半剛性基層的整體強度與材料、拌和、攤鋪、養生等多種因素密切相關，任何一個環節出問題均可導致其不能形成均勻堅固的板體結構，從而因半剛性基層局部強度不足而引起瀝青面層開裂，雨水從裂縫浸入，并滲入到基層表面，在汽車荷載反復作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿，基層表面被逐步淘空，使瀝青路面面層產生網裂、沉陷，進而形成坑槽。

1.3. 2瀝青路面空隙率過大

瀝青路面空隙率過大，致使雨水侵蝕面層，經過凍融循環、動靜荷載作用逐步形成坑槽。

1.3.3瀝青與石料粘結性差

但在瀝青混合料生產時，因石料的差異性或瀝青用量偏小，使得瀝青與石料的粘結力不足，使混合料逐步松散，進而形成坑槽。

1.3.4車輛油漬污染

汽車油污滲入路面空隙，使瀝青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。

1.3.5汽車超載的影響

汽車超載造成軸載換算系數增大，導致路面結構使用壽命明顯縮短。

1.4車轍推移

1.4.1行車荷載的影響

高速公路的交通渠化現象導致行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的轍槽；重車普遍超載，導致當量標準軸載作用次數大大增加，加速了車轍、推移形成。

1.4.2基層施工質量差

因施工質量問題造成基層整體強度不足，使得路表變形過大而形成轍槽和推移。

1.4.3 瀝青面層高溫穩定性差

瀝青混合料是一種彈塑性材料，由于瀝青、礦料的選材不當導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低，使得面層混合料產生橫向流動而形成轍槽和推移。

1.5泛油

1.5.1混合料組成設計不當

因混合料中瀝青用量過多或空隙率過小，在車輛荷載反復碾壓下，多余瀝青由下部泛到路表形成泛油病害。

1.5.2混合料拌和控制不嚴

在瀝青混合料拌和時礦粉等細料含量控制不嚴格，導致瀝青用量相對較多。

1.5.3粘層油用量不當

由于施工工藝掌握不好，粘層油用量不當或噴灑不均勻而導致面層局部泛油。

1.5.4施工質量較差

攤鋪時混合料產生離析、局部細料過分集中，導致泛油。

1.5.5水損壞

雨水滲入使下層瀝青與石料剝離，在動水作用下瀝青膜剝落、上浮引起表層泛油。

2 路面病害處治方法

2.1 路面坑槽

高速公路的路面坑槽應在不中斷交通的情況下快速修補好，這需要先進的路面綜合修補設備作保證。目前路面坑槽的修補方法根據使用的路面綜合修補設備分為兩種，一種為冷補法，一種為熱補法。冷補法可適用于不同深度的坑槽修補，但修補接縫處易因處理不當出現唧漿。熱補法可基本適于全天候修補坑槽，但對于較深的坑槽修補效果不易保證。

2.2路面沉陷及變形

路面沉陷及變形的發展是一個漸變的過程，路面沉陷及變形積累到一定量時對行車的平整舒適有明顯的影響，此時，無論沉陷及變形是否穩定都必須進行處治。因此，應加強觀測以確定沉陷及變形處治的合理時間處治的方法主要為銑刨沉降段路面，進行重新攤鋪。

2.2.1測定標高確定銑刨范圍

沉降使得路面縱、橫坡都發生了變化，可通過測量中央分隔帶與超車道、超車道與行車道、行車道與緊急停車帶的分界標線及緊急停車帶外側邊緣線4條縱線的標高變化圖，以4條縱線的標高變化圖穩定處作為維修的起、終點。

2.2.2銑刨原路面

沉降段按單幅全斷面進行銑刨，可以超車道與行車道分界標線右邊緣為界分兩次施工，先施工行車道及緊急停車帶，后施工超車道，銑刨后應切縫清理路床，以保證接口平順。

2.2.3噴灑粘層油

2.2.4掛線調標高

對于重鋪路面標高與原路面標高差在3cm 以內的，可以全部銑刨原瀝青路面上面層。一次攤鋪成型于標高差超過3cm的，在銑刨原瀝青上面層后，分兩次攤鋪、兩次調平，在保證上面層厚度的前提下，先用上面層材料找平中間層，然后再攤鋪上面層。

2.2.5碾壓成型

對于因基層和路基結構破壞引起的沉陷，應先處理好基層和路基才可修復面層。

2.3路面裂縫

2.3.1對于由基層開裂引起的反射裂縫及由瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫，如縫寬在3mm以上可采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵、縫寬在5mm以上可采用砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實。

2.3.2對于由地基沉降引起的橫向裂縫，則需沿橫縫兩側各50cm-100cm范圍開槽，挖除上面層，將裂縫填實，然后沿橫縫加鋪玻璃格柵，重新攤鋪上面層。

2.3.3對于尚未穩定的縱向裂縫，可根據裂縫成因，采取排水、邊坡加固等配套措施，以加快裂縫的穩定。

2.4路面車轍推移

2.4.1對于連續長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的，可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。

2.4.2對于連續長度超過30m、轍槽深度大于8mm、行車擺動運且跳動感明顯的，應采取銑刨路面上面層或中上面層、重新攤鋪面層的方法。

2.4.3對于車轍深度大于2cm行車嚴重顛簸的，應采取銑刨中上面層或全部面層、重新攤鋪面層的方法，可參見路面變形和沉陷處治方法。

2.4.4對于因基層施工質量差引起的車轍、推移，在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層。

2.5泛油

2.5.1對于路表輕微泛油，表面石子仍外露的路段，可不作處理。

2.5.2對于因局部施工質量出現坑槽等破壞的，宜按坑槽修補方法處治。

2.5.3對于大段泛油嚴重，摩擦系數降低較多，可用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。

3.幾點措施建議；

3.1應根據工程實際情況進行科學決策，加強設計、施工、監理的協調和管理，保證各環節的工作質量。

3.2應注重路面結構性能研究，在結構組合上應增強結構排水，可在基層頂面增設防水層，有條件的可在下面層及半剛性基層間增設瀝青處治碎石排水基層。同時在土路肩做好配套的縱、橫向排水設施。

3.3應加強施工各環節控制，盡可能降低混合料組成的變異性和不均勻性，杜絕因片面追求平整度指標而降低路面壓實度的做法。

3.4應注重高速公路管理及養護，認真貫徹“預防為主、防治結合”的方針，加強科學研究，建立路面養護管理系統，對路況進行跟蹤觀測，及時采取預防措施，消除隱患，發現問題，應及時處治，以免進一步釀成大的病害。

四、結束語；

現代公路運輸的發展對公路的運載能力提出了新的要求，在多年來的工作實踐中，對我國當前公路的運輸情況和出現的問題做了分析，并提出加強公路養護的相關措施，以及在公路建設施工中的建議。養護工作是公路工作的重要組成部分，保證公路的安全是實現交通順暢的前提。