淺析公路瀝青路面病害及防護(hù)措施

劉俊才

摘 要：公路作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的交通方式，其扮演的角色越來越重要。隨著近年來公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，公路工程承擔(dān)了更大的交通壓力。由于受到使用年限或者施工質(zhì)量的影響，公路工程在投入運(yùn)營之后會出現(xiàn)裂縫、車轍等一系列的路面病害。這不僅影響公路的行車舒適度，也降低了使用壽命。因此必須對路面病害加以重視，本文主要對瀝青路面的常見病害及其成因進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：公路工程；瀝青路面；病害；防護(hù)措施

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0108-01

1 公路瀝青路面病害分析

1.1 瀝青路面裂縫

瀝青路面裂縫裂縫主要表現(xiàn)為以下幾種形式：

（1）縱向裂縫，它多發(fā)生在路堤填方路段，與路線的走向成平行狀態(tài)。主要是因?yàn)槁坊钪牧系膲簩?shí)程度未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在外界荷載作用下出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，產(chǎn)生裂縫。在接縫處的質(zhì)量若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，可能會出現(xiàn)瀝青脫落問題，造成縱向裂縫。

（2）橫向裂縫，主要是因?yàn)闉r青材料的質(zhì)量不滿足工程施工的要求，混凝土面層在外界溫度影響下所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過了混凝土材料的最大抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致橫向裂縫的出現(xiàn)。施工質(zhì)量、水泥用量等因素也是半剛性基層出現(xiàn)橫向裂縫的原因。

（3）網(wǎng)狀裂縫，它是在瀝青路面中普遍存在的病害，裂縫呈交錯狀態(tài)，縫隙的寬度一般在1mm以上，間距在40mm以下，形成的裂縫面積大于1㎡，其初期表現(xiàn)為單一的縱縫，經(jīng)過長期的車輛碾壓逐漸形成裂縫網(wǎng)。主要是因?yàn)闉r青混合料質(zhì)量差，使得路面成型后的整體強(qiáng)度無法滿足車輛通行的需求。或者是路面瀝青層厚度過小，層間粘結(jié)能力差，在水分侵蝕的作用下加速了裂縫的發(fā)展。這種類型的裂縫嚴(yán)重影響了路面的行車舒適度以及使用年限。

1.2 車轍病害

車轍病害多發(fā)生在行車道上，導(dǎo)致瀝青路面的整體強(qiáng)度下降，還可能會誘發(fā)其他相關(guān)病害的出現(xiàn)。瀝青路面處于高溫環(huán)境時，勁度模量大幅降低，在車輛反復(fù)碾壓的作用下，導(dǎo)致路面出現(xiàn)粘塑性變形，經(jīng)過長期的累積出現(xiàn)車轍病害。瀝青混合料的級配及配合比例也是造成車轍病害的重要因素。路面的高溫抗車轍能力離不開材料的嵌擠作用，因此要保證混合料的空隙率滿足要求。

1.3 泛油

泛油是指混合料層的內(nèi)部和下部出現(xiàn)瀝青向上移動的現(xiàn)象，使過多的瀝青出現(xiàn)在表層部分。在大部分情況下，僅會在行車道上出現(xiàn)泛油病害。瀝青路面投入使用之后，在高溫季節(jié)經(jīng)過車輛荷載的作用會提高路面結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度，就容易出現(xiàn)自由瀝青上移。在瀝青路面上出現(xiàn)泛油病害會導(dǎo)致摩擦系數(shù)及抗滑性降低，成為車輛行駛過程中的不安全因素。瀝青用量過大是此類病害出現(xiàn)的主要原因。

1.4 水破壞造成的唧漿、松散和坑槽

瀝青路面不僅承載著通行車輛的動態(tài)荷載，同時還受到凍融循環(huán)的影響，使得路面孔隙中的水分在反復(fù)循環(huán)作用下深入面層內(nèi)部，導(dǎo)致瀝青的粘結(jié)能力下降，逐漸從石料表層剝落，就會出現(xiàn)諸如唧漿、坑槽等問題。從裂縫或者坑洞處泛漿是唧漿的主要表現(xiàn)形式，瀝青剝落之后存在松散集料，與進(jìn)入面層內(nèi)部的水分混合在一起，經(jīng)過車輛碾壓形成泥漿，從縫隙處擠出地面，影響路面的使用性能。在瀝青路面上的碗狀坑洞是坑槽和松散表現(xiàn)形式，路面結(jié)構(gòu)中排水不暢是其主要原因。

1.5 橋頭沉降

橋頭沉降也是瀝青路面中常見病害。首先是施工設(shè)計方面的因素，橋梁與引道路面接縫處或者搭板部位的設(shè)計存在不足之處。其次是臺背處的壓實(shí)程度不足導(dǎo)致地基沉陷，橋頭路基部分由于填筑量較大，在基底部分會形成相應(yīng)的應(yīng)力，經(jīng)過車輛荷載就會導(dǎo)致路基沉降的問題。滲透性材料作為臺后主要填料，材料中的孔隙較多，再加上所處位置的影響，壓實(shí)機(jī)械不能在此部分實(shí)現(xiàn)有效壓實(shí)，就會出現(xiàn)壓縮沉降現(xiàn)象。

2 公路瀝青路面病害的防護(hù)措施

2.1 車轍病害的防護(hù)措施

一般而言，空隙率的數(shù)值越大，面層中出現(xiàn)滲水問題的可能性就越高，在高溫及碾壓作用下出現(xiàn)車轍病害。當(dāng)混合料中空隙率大于8%時，透水性成快速增長的趨勢。車轍變形速率與空隙率之間存在密切的關(guān)系。經(jīng)過大量的施工實(shí)踐證明，空隙率直接影響著瀝青路面的使用性能，必須根據(jù)公路工程實(shí)際情況，將混合料的空隙率控制在合理的范圍之內(nèi)，減少路面破損問題。

2.2 路面裂縫的防護(hù)措施

瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的主要類型表現(xiàn)為荷載型裂縫及非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是由于在外界荷載壓力的作用下，在路面基層部分出現(xiàn)拉應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力值超過了材料的最大抗拉強(qiáng)度，就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。非荷載型裂縫則主要以溫度裂縫為主，其防護(hù)措施如下。

（1）確定科學(xué)的瀝青混合料面層厚度。裂縫是普遍存在于瀝青路面的病害形式，針對這一問題，綜合多方面的因素解決。所選擇的瀝青材料應(yīng)確保其質(zhì)量與公路工程施工要求保持一致，改性瀝青的應(yīng)用能夠提高柔性，降低溫度裂縫的出現(xiàn)。瀝青的防滲水性能也是影響裂縫的重要因素，必須保證材料的防滲水性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，減少凍脹破壞。一般認(rèn)為瀝青混合料面層的厚度在20cm以上時，裂縫病害的出現(xiàn)機(jī)率較小。但是鋪筑厚度過大時經(jīng)濟(jì)性較差，因此需要根據(jù)實(shí)際情況確定面層厚度，其中混合料公稱最大粒徑是影響厚度的主要因素。

（2）設(shè)計科學(xué)的路面瀝青結(jié)構(gòu)層。在進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時不僅要保證其承載能力，還應(yīng)充分發(fā)揮各層結(jié)構(gòu)的效能。面層是車輛荷載的主要受力部分，利用浸水馬歇爾試驗(yàn)確定路面的水穩(wěn)性，確保其變形能力及強(qiáng)度應(yīng)滿足施工要求。其次是做好路面結(jié)構(gòu)中的排水工作，若在基層中滲入大量水分，不僅會影響基層的穩(wěn)定性，還會削弱路基強(qiáng)度，在低溫環(huán)境下導(dǎo)致路面凍脹。在設(shè)計方案中突出排水工作的重要性，根據(jù)公路工程的實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。

（3）加強(qiáng)施工及養(yǎng)護(hù)措施。瀝青路面出現(xiàn)病害的主要原因是在施工質(zhì)量達(dá)不到要求，因此必須加強(qiáng)路面施工中的質(zhì)量控制，在每個環(huán)節(jié)施工完成后組織技術(shù)人員進(jìn)行檢測，減少在施工中存在的質(zhì)量隱患。瀝青路面投入運(yùn)營的初期，在車輛荷載的作用下會產(chǎn)生早期裂縫，此時應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，及時對裂縫進(jìn)行處理，防止裂縫近一步發(fā)展擴(kuò)大，導(dǎo)致引發(fā)其它相關(guān)病害，增加瀝青路面養(yǎng)護(hù)成本。

2.3 橋頭沉降的防護(hù)措施

橋頭沉降病害主要是由地基沉降造成的，因此在施工之前必須加強(qiáng)對公路工程的地質(zhì)條件勘測，若工程存在軟土地基，則必須按照《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行地質(zhì)條件的勘測工作。在必要的情況下以原位測試為輔助手段，確保勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)公路工程實(shí)際地質(zhì)情況，確定軟土地基處理的有效的措施，盡量減少在后期出現(xiàn)的不均勻沉降現(xiàn)象。由于橋臺與地基結(jié)構(gòu)存在一定差異，應(yīng)著重考慮結(jié)構(gòu)突變因素的影響，并將其控制在最小范圍內(nèi)。若公路工程已經(jīng)出現(xiàn)橋頭沉降問題，可采取土工格柵、注漿法等方式進(jìn)行處理，降低橋頭沉降對車輛行駛帶來的危害。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著機(jī)動車保有量逐年攀升，公路工程承載了更大的交通壓力，投入運(yùn)營之后在車輛碾壓以及環(huán)境因素的影響下，會出現(xiàn)一系列的路面病害。瀝青混凝土路面由于平整性良好、剛度大，在公路工程建設(shè)施工的過程中，在公路工程建設(shè)施工的過程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是投入運(yùn)營之后容易出現(xiàn)一系列的路面病害，降低公路工程的使用性能。因此需要根據(jù)公路工程的具體情況，從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)對于路面病害的預(yù)防，盡量減少在施工中存在的質(zhì)量問題，提高路面的行車舒適度，延長公路工程使用年限。

參考文獻(xiàn)

[1]劉興東，向昕，楊錫武.中國南方高速公路瀝青路面唧漿病害原因分析與處治措施[J].中外公路，2010，（03）：103-106.endprint