普通公路瀝青混凝土路面病害及養護分析

1 前言

普通公路瀝青路面在使用過程中容易出現裂縫等各種病害，而病害的出現會造成道路使用功能下降、產生嚴重的安全隱患、引發交通事故，為此需要對其進行養護處理。由于大面積的維修耗損的人力、物力較大，因此我們需要使用合適的養護處理方式，以此有效降低養護成本，提高路面使用質量及壽命。

2 瀝青混凝土路面常見的病害

2.1 裂縫

2.1.1 縱向裂縫

瀝青混凝土路面縱向裂縫產生的原因有以下幾點：

2.1.1.1 原狀路基承載力不足。公路建設區間內地質情況復雜，施工過程中未能及時發現和處理不良路基、地質情況，彎沉等檢測不到位，路基承載力不足，發生不均沉降，從而導致縱向裂縫產生[1]。

2.1.1.2 路基施工問題。在道路拓寬、路基加高等施工過程中采用不合格的填料或是在施工過程中路基壓實不到位、拓寬道路加寬部分的路基固結沉降時間不足等因素都會導致路面縱向開裂。

2.1.1.3 水的危害。部分地區降水總量大且連續時間長，路基或路面排水系統不完善，導致路基長期處于泡水狀態，極大影響了路基的整體性能。

2.1.2 橫縫

瀝青混凝土路面橫向裂縫產生有以下幾個原因：

2.1.2.1 溫度的影響。當溫度突然下降時，瀝青路面材料會收縮變形，當收縮應力超過瀝青混凝土本身的抗拉強度時，瀝青面層將會被拉裂，進而產生橫向裂縫。

2.1.2.2 基層的反射裂縫。目前我國瀝青道路多采用半剛性基層，在車輛反復荷載作用下，基層底部拉應力超過本身強度，先在瀝青面層底部形成開裂，再由地面裂縫垂直向上拓展，反射至瀝青混凝土表面形成開裂。

2.1.3 龜裂、網狀裂縫及坑槽

龜裂與網狀裂縫是瀝青等路面裂縫最常見的形式。主要原因是道路交通負荷過大，路面瀝青水泥路面在反復碾壓過程中被車輛逐漸壓壞；當活荷載超過瀝青路面所能承受的極限時，瀝青路面會發生彎曲變形，從而出現裂縫。瀝青路面開裂初時裂縫很小，對瀝青路面的影響不大；但由于降雨等因素的影響，水會聚集成在裂縫處，又在車輛通行荷載的作用下進一步破壞瀝青混凝土的整體性能，使裂縫進一步擴展，形成更為嚴重的病害。坑槽病害就是上述病害進一步發展的結果[2]。

2.2 泛油

瀝青路面泛油病害是除去路面施工問題和本身級配及瀝青用量不當外，在公路運營過程中，主要是在車輛荷載作用下水和溫度相互作用引起的。

2.2.1 溫度及荷載的原因。當外界溫度升高時，瀝青混合料中的瀝青基質在車輛荷載的作用下會逐漸向路面移動；當溫度下降時，它沒有完全恢復，就會導致瀝青路面表面的瀝青堆積。

2.2.2 水和荷載作用的原因。在路面積水無法及時排除的情況下，受到車輛荷載反復作用及動壓水的沖壓，瀝青集料表面的瀝青剝落，形成自由瀝青，并在水的作用下上移，從而導致瀝青混凝土表面泛油[3]。

2.3 車轍及推移

重載交通的瀝青混凝土路面，特別在紅綠燈路口，經常會出現路面車轍病害，車轍病害主要類型及形成原因有以下幾個方面：

2.3.1 結構變形產生的車轍。由于荷載作用超過路面各層的強度，從而造成瀝青面層以下包括路基在內的各結構層永久變形。這種車轍寬度較大，兩側沒有隆起現象，橫斷面成凹字形。

2.3.2 瀝青混合料失穩產生的車轍。在高溫條件下，由于車輪反復碾壓作用，荷載應力超過瀝青混合料的穩定度極限，流動變形不斷積累形成車轍。這種車轍在車輪作用部位下凹，在車輪作用甚少的車道兩側向上隆起，且彎道處還明顯向外推擠，車道線或停車線可能因此成為變形的曲線。

2.3.3 磨損性車轍。由于車輛不斷磨損路面，特別是大量重型超載車輛以渠道化的形式在主車道上磨損路面，從而形成車轍。

2.3.4 壓實不足引起的車轍。由于施工控制不嚴引起瀝青面層本身壓實度不足，且在通車后交通車輛的反復碾壓作用下，空隙率不斷減小，達到極限殘余空隙率后趨于穩定，不僅產生壓實變形，而且還會使平整度迅速下降，形成明顯的車轍。

3 瀝青混凝土路面病害的養護措施

3.1 防治原則

公路養護過程中病害的防治需按照預防為主、防治結合的方式進行。由于普通公路開放式的交通環境，在病害處治過程中應盡量降低對交通通行的影響。因此，在處治病害的方式上要盡可能選擇施工工藝簡單、操作方便、修復質量可靠、交通通行影響較小的措施；同時針對不同病害產生的原因，綜合考慮各方因素，合理選擇具有針對性的措施進行處治，從而起到有效防治的目的[4]。

3.2 裂縫病害的養護措施

3.2.1 縱向和橫向裂縫的養護措施

裂縫出現后，養護管理部門可以對路面的裂縫病害情況進行初步判斷，并對不同程度、不同性質的路面裂縫采取具體的、不同的措施進行修復。

3.2.1.1 對于病害程度不大、裂縫寬度較小的裂縫可采用灌縫法進行修復，主要方法為直接灌注乳化瀝青對裂縫進行封閉。由于乳化瀝青粘結性較差，氣溫低時變脆，氣溫高時易發生流動，單獨處治效果不理想，修補后短時間內損壞率較高，所以在修復過程中一般配合瀝青材質的裂縫封閉膠條使用。灌縫后在瀝青表面貼上瀝青膠條，使用簡易壓實設備進行壓實，通車后瀝青膠條在汽車輪胎作用下會進一步與瀝青面層粘結，效果比單獨灌縫好，后期修復損失率低[5]。

3.2.1.2 對于裂縫寬度較大、較深的病害可采用開槽修復的方式進行處理，首先對裂縫進行開槽處治，開槽深度要施工至裂縫底面，在對裂縫進行清理和干燥后加入填縫介質，最終在表層封閉后開放交通。

3.2.2 網狀裂縫及坑槽的養護措施

瀝青路面網裂及坑槽病害主要采用銑刨方式進行處理，首先確定修復邊界，使用切割設備對處置范圍進行切割處理，防止在修復過程中對相鄰完好的瀝青路面造成破壞；其次，使用風鎬或挖掘機對存在病害的部位進行破除，并根據路面損壞程度開挖至不同結構層，若路基部分出現損害，應先對路基進行處理；最后，在清理界面后按照瀝青路面施工順序對挖除部分重新攤鋪處理，面層壓實后在邊界處貼裂縫封閉貼，從而進一步提高防水性能。

3.3 泛油的養護措施

瀝青路面泛油會大大降低路面摩擦系數，導致車輛行駛過程中可能產生滑移及制動距離變長等不利因素，給行車安全造成影響。針對泛油病害產生的原因，防治措施主要是從瀝青混凝土設計及施工方面進行控制。

3.3.1 優化瀝青混凝土設計。在保障結構強度的前提下，保證一定的孔隙率，減少因孔隙率過小而產生的泛油現象。

3.3.2 嚴格控制瀝青路面施工工藝，確保瀝青路面有足夠的壓實強度和密度。

3.3.3 合理布設路面排水系統，防止因路面積水而導致在車輛荷載及動壓水沖刷的反復作用下產生泛油病害。

3.4 車轍及推移的養護措施

路面車轍、推移病害的常見防治措施有路面銑刨重鋪、路面微表處、添加抗車轍劑等，并根據病害程度不同采用特定的處治方式。

3.4.1 在路面施工階段，為提高道路抗車轍性能，整體或局部路段（紅綠燈口、急彎陡坡等）可在瀝青混凝土中添加抗車轍劑，配合改性瀝青使用，以一定比例進行摻配，并通過集料表面的增粘、加筋、填充、增強彈性恢復等多種作用，提高瀝青混合料的穩定性，從而達到一定程度上的抗車轍效果[6]。

3.4.2 對于處在早期階段的瀝青車轍病害（車轍深度小于20mm），采用微表處的方式進行處理，主要是在車轍凹陷位置加鋪一層超薄磨耗層進行填補，以達到消除車轍的目的。

3.4.3 對于車轍較為嚴重的路段（車轍深度大于20mm），宜采用銑刨重鋪的方式進行處置。在路面重鋪過程中，銑刨深度要根據路面變形情況，將已變形的結構層徹底銑刨到位，再根據面層結構類型進行恢復，同時也可以在新鋪筑的瀝青混合料中添加抗車轍劑，加強重鋪路面的抗車轍性能。

5 結語

瀝青路面病害的預防及處治直接關系到路面的使用質量及壽命，路面病害的產生是由多種因素共同作用的結果。由此，在病害處治前應對病害產生的原因進行分析，針對性地采取措施進行處理，從而有效提升公路的整體質量，確保車輛行車安全。