高速公路瀝青路面典型病害及預防性養護技術

宋政文

伊春鹿鳴礦業有限公司，黑龍江 伊春 152500

1 高速公路瀝青路面的典型病害及形成原因

1.1 裂縫

高速公路瀝青路面通常會出現裂縫問題，裂縫分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂紋。

（1）橫向裂縫。橫向裂縫通常是指垂直于公路路面的一種支縫，如圖1所示。橫向裂縫的出現主要是因為環境溫度的變化會造成路面的高低溫差，從而使路面發生物理性質的變化，形成了路面的橫向裂縫。另一種原因是因為路面太舊，橫向的反射造成了裂縫。通常可以根據裂縫的寬度以及裂縫邊緣的損壞情況將橫向裂縫分為兩個等級，如果裂縫的寬度在3mm以下，為輕度損壞；如果裂縫的寬度在3mm以上，就屬于重度損壞。

圖1 橫向裂縫

（2）縱向裂縫。縱向裂縫是和橫向裂縫相垂直的一種裂縫，它與公路縱向是平行的，如圖2所示。通常縱向裂縫是因為車輛過載，且車輪與路面反復接觸，產生了縱向疲勞從而開裂。另外，施工也會造成縱向裂縫，如施工過程中產生的不均勻沉降會引發縱向裂縫。通常根據裂縫的寬度以及邊緣損壞的情況將裂縫分為兩個等級，如果裂縫寬度在3mm以下，可以認定為輕度損壞；如果裂縫寬度在3mm以上，則認定為重度損壞。

圖2 縱向裂縫

（3）網狀裂縫。網狀裂縫如圖3所示。網狀裂縫的產生主要與瀝青混凝土路面的整體強度有關。出現網狀裂縫是因為路面的結構設計不合理，以及施工材料的配合比不對、攪拌不均勻、路基路面的壓實度不夠等。當出現橫向裂縫或者縱向裂縫時，若沒有及時進行填縫修復，導致水分滲入，基層變軟，加上車輛的反復碾壓，易形成網狀裂縫。另外，瀝青路面的老化以及汽車的嚴重超載，造成基層疲勞破壞，也會引發網狀裂縫。

圖3 網狀裂縫

1.2 車轍

車轍就是車輛行駛過后產生的痕跡，如圖4所示，通常縱向上出現凹下去的槽痕，一般都會大于10mm。形成車轍的原因主要有三點。一是因為路面的施工不符合設計要求，基層的強度不夠，導致車輛在荷載運行的情況下擠壓路面，使路面變形，長此以往，形成了車轍和推移。二是因為汽車荷載，當汽車在高速公路上行駛時，形成了交通渠化，并伴隨著荷載次數的增加，輪跡被持續壓實，從而形成了深淺不一的車轍。三是因為瀝青面層的抗高溫變形能力差，溫度高的時候瀝青混合料的抗變形能力差，當行車的荷載作用大于瀝青混凝土混合料的抵抗力時，就會使瀝青路面變形，并且在反復行車過程中導致出現車轍。

圖4 車轍

1.3 坑槽

坑槽就是路面出現一個一個的小坑洞，如圖5所示。出現坑槽主要是因為集料分散，具體產生原因可以從以下方面進行分析。一是水損害。在車輛動態載荷的作用下，瀝青路面的水進入了空隙，然后產生動水壓力，并且反復循環，導致水分不斷地滲入瀝青和集料的分層處，致使瀝青的黏附性降低，最終失去黏附性。然后，瀝青膜會從集料上脫離，瀝青混合料就會出現松散和掉渣的現象，水損害所造成的坑槽就這樣出現了。二是施工因素。在施工的過程中，混合料的溫度如果控制不好，就會導致坑槽出現，溫度過高或過低都不行，都無法獲得很好的壓實效果。施工時層間如果接觸不良，也會導致坑槽出現，如層間受到污染，層間的粘層油沒有按施工要求進行施工等，都會使路面受力體不均，進而產生坑槽。另外，若上層施工的厚度達不到施工標準，車輛在行進的過程中會將混合料帶走，從而形成坑槽。三是交通因素。現在公路事業越來越發達，車輛日益增加，導致高速公路的運輸壓力越來越大，并且車輛的超載現象也非常嚴重，致使路面結構出現了過早的疲勞，再經過雨水的浸泡，使路面逐漸出現了坑槽。同時，車輛漏油的現象會導致瀝青路面溶解，使瀝青失去黏結力，慢慢地就形成了坑洼；事故車輛使用千斤頂會使路面受力不均，將路面壓壞，導致出現小坑槽。

圖5 坑槽

2 高速公路瀝青路面預防性養護技術

2.1 裂縫封縫

要想防止高速公路瀝青路面病害出現，就需要對高速公路的瀝青路面進行預防性養護。裂縫封縫是對高速公路瀝青路面進行預養護的常用方法，主要包括裂縫的填縫與裂縫的密封。填縫是將裂縫進行開槽和清理，等裂縫干燥后再選擇合適的填縫材料進行灌封和封縫，通常適用于活動性的裂縫。裂縫密封則不需要進行開槽處理，使用熱壓空氣對裂縫進行清理，然后用密封劑對裂縫進行封縫，主要適用于非活動性的裂縫。裂縫封縫施工技術能夠避免水分進入路面結構，從而避免路面出現嚴重的損壞，但這種施工方法會使路面不平整，會縮短公路的使用壽命，并且也不美觀。

2.2 霧封層

霧封層主要是將乳化瀝青稀釋液或路面保護試劑通過專業的設備均勻地噴灑到瀝青路面上。這種養護技術見效比較快，而且等待的時間也短，施工后3h路面就可以使用了，不會對公路的運營產生影響。使用霧封層進行預防養護可以使高速公路的防水性能增強，降低路面發生水損壞的可能性。封層材料的使用不僅可以使路面細微的裂縫得到填補，從而減少裂縫病害，還能夠增強瀝青和集料之間的黏合力，使舊氧化瀝青路面得到保護。通常情況下，采用霧封層養護能夠延長瀝青路面的使用壽命。但是使用霧封層進行養護也存在一定的缺點，如封層材料使用時間不長、路面抗滑能力差等。

2.3 微表處

微表處主要運用于城市干線或者機場跑道，是將聚合物改性乳化瀝青、水、填料和添加劑進行充分混合，然后用專門的機器設備將其攤鋪到原來的路面上。這種預養護技術能夠處理輕微的車轍病害，防止瀝青老化以及路面松散，使瀝青路面的防水性及抗滑性增強，從而延長瀝青路面的使用壽命。

2.4 薄層罩面

薄層罩面是使用礦粉、瀝青以及纖維穩定劑等制成瀝青瑪蹄脂結合料，然后將此混合料進行攤鋪，這種養護技術可以使路面的防水性以及抗滑性增強。薄層罩面養護技術主要有三種施工工藝，分別是冷薄層、溫薄層以及熱薄層。在進行冷薄層施工時，罩面材料是不需要加熱的，只需在常溫下施工，因而施工比較環保、快捷；而溫薄層施工的罩面材料是需要加熱處理的，但不能過熱。熱薄層施工技術相較于溫薄層施工技術，需要把罩面材料的溫度加熱得更高。薄層罩面能夠對路面的綜合病害進行處理，提高路面的抗滑性和整體質量，但是有一定的污染性，成本也相對較高。

3 結束語

高速公路上的行車速度較快，如果出現道路病害，影響會比較大，因此要重視高速公路的病害處理，不僅要從源頭上做好把控，使選取的原材料和混凝土的配比符合設計要求，還需進行瀝青路面的預養護，從而降低道路病害的發生概率。