高速公路瀝青路面病害成因及防治探討

高玉銀

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1 高速公路瀝青路面常見病害類型

依據《公路技術狀況評定標準》（JTG5210-2018），將瀝青路面病害分為龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、沉陷、車轍、波浪擁包、坑槽、松散、泛油、修補，共計11種。貴州省地處高原山區，地形地貌起伏較大，且受凝凍、多雨等氣候影響，導致高速公路瀝青路面病害頻發。

現以貴陽環城高速公路西南環線為例，對貴州山區高速公路瀝青路面常見病害類型及成因進行分析。該路段運行至今已超過10年，隨著地區經濟的快速發展，交通量迅速增大，重車、超載車輛比例增加。目前路面存在的主要病害包括龜裂、沉陷、橫向裂縫、縱向裂縫。

2 高速公路瀝青路面常見病害產生的原因分析

眾所周知路面工程的變異性問題是個世界性的難題，導致瀝青路面病害的產生是多種因素共同作用的結果?，F以西南環線為例，對幾種典型病害的主要產生原因進行分析。

2.1 龜裂

從鉆芯結果可以看出，面層、基層混合料破碎松散，層間粘結失效，基層芯樣已無法取出。結合病害外觀特征以及病害處取芯情況可以得出，路面龜裂產生的主要原因是：路面結構在車輛荷載的反復作用下，在局部壓實不足處或穩定性不足處產生小網格、成塊的、不規則破碎性網狀裂縫，形成初步輕微龜裂病害。病害產生后未及時處理，路表水通過裂縫進入結構層內，在行車荷載反復作用及層間流動水的耦合作用下，造成標高差異以及基層穩定性不足，裂縫持續發展，并降低了周圍路面傳遞載荷合力的能力，使路面受力呈現不均勻的狀況，加快了裂縫形成和擴張速度，最終導致面層出現嚴重的龜裂病害。同時龜裂初期對路面使用性能影響較小，但隨著路面龜裂處水的滲入，可造成路面內部結構力學性能的降低，造成路面結構性不可逆的損傷。

2.2 橫向裂縫

從鉆芯結果可以看出，西南環線產生橫向裂縫病害處的路面多數位置面層與基層間及面層層間的粘結已失效，芯樣多成破碎狀，橫向裂縫多貫穿面層和基層，且大部分裂縫呈現下寬上窄的形態，表明裂縫為自下向上發展，為典型的反射裂縫。

從病害位置看，橫向裂縫主要位于填挖交界處和橋頭搭板處，此位置是反射裂縫高發區。填挖交界處的橫向裂縫是由于路基壓實不均勻，造成路基不均勻沉降，進而引起基層開裂，逐漸反射至瀝青路面而產生；橋頭搭板處的橫向裂縫主要是由于剛、柔過度位置的車輛動荷載沖擊和路基沉降引起[1]。

2.3 縱向裂縫

從鉆芯結果可以看出，縱向裂縫鉆芯結果主要有以下兩類，一類芯樣基層松散破碎，結構強度喪失，裂縫貫穿整個瀝青面層，裂縫呈現下寬上窄的形態；另一類芯樣基層完好，基層與面層層間粘結良好，裂縫未貫穿面層，且呈現出上寬下窄的形態。

結合病害外觀特征以及病害處取芯情況可以得出，西南環線縱向裂縫產生主要有以下兩種原因：一類為路基沉降或填挖交界處不均勻沉降產生的反射裂縫，一類為在車輛荷載作用下結構承載力不足引起的疲勞裂縫，該裂縫主要位于行車輪跡帶。

2.4 沉陷

結合病害外觀特征可以得出，沉陷病害產生主要由以下兩種原因：一種為路基不均勻沉降引起的路面沉陷，另一種沉陷一般伴隨有龜裂產生，其產生原因與龜裂病害一致，為裂縫、龜裂等病害未及時維修，導致雨水浸入，滲入基層，甚至路基，導致路基、路面基層強度降低而形成。

3 高速公路瀝青路面常見病害防治措施

3.1 嚴格控制各種原材料質量

原材料質量、性能直接影響路面使用性能和使用壽命。因此，應加強各種原材料的質量監控，如瀝青三大指標、瀝青改性劑含量、老化程度、集料技術指標等。可以通過優化生產工藝、建立嚴格質量檢測制度、提高試驗檢測精度、確保原材料儲存條件等措施，來確保原材料質量，達到提升路面使用性能的目的[2]。

3.2 加強施工過程質量控制

拌合站生產控制系統加裝信息化監控系統，對生產過程進行實時監控，實現對級配、溫度和油石比等關鍵指標波動情況進行管控。嚴格按照材料性能控制運輸時間，超過控制時間的混合料，應當按廢料棄用，運輸過程中應覆蓋篷布，保證混合料含水量或溫度。攤鋪工作開展過程中，應做好充分準備，嚴禁中途停機，導致冷接縫出現；嚴格控制攤鋪速度，避免出現離析、泛油、燒焦團結等情況。根據試驗段制定合理的碾壓工藝，盡可能在溫度較高時完成初壓、復壓和終壓。嚴格控制壓路機行駛速度，嚴禁急剎急停。

3.3 管理養護措施

貫徹“預防為主，防治結合”的養護方針。病害出現后，應盡早介入，制定處治方案，延緩甚至阻止病害進一步發展。注重日常巡查及小修保養，在巡查過程中，對出現的輕微橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等裂縫類病害，應及時進行貼縫、灌縫處理，對輕微坑槽、沉陷、波浪擁包、松散等病害，應及時進行局部挖補，防止路表水進入結構層內，加劇病害發展，防患于未然[3]。

4 結語

公路建設是發展，公路養護也是發展，而且是可持續發展。隨著我國高速里程的不斷增加，早期建成的高速公路通車年限增長，各地面臨的養護任務越來越繁重，堅持“建養并重”的方針，提升公路養護管理力度，貫徹“預防為主，防治結合”的養護方針，解決路面病害對行車舒適性和安全性的影響，對中國基礎交通以及經濟發展具有很重要的意義。