高速公路瀝青路面典型病害與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析

李 蓉

(山西交通控股集團(tuán)有限公司太原高速公路分公司，山西 太原 030001)

0 前 言

在我國高速公路工程中，瀝青路面是一種非常常見的路面結(jié)構(gòu)形式。怎樣在最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)間中投入最少的資金成本，以有效延長高速公路瀝青路面的使用壽命，促使高速公路瀝青路面保持良好的路用性能，是重要研究內(nèi)容。所謂預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，就是指在高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)尚保持較好承載能力的條件下，有效修復(fù)處理路面表層的微小病害。通過對高速公路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，能夠?qū)β访娌『Φ陌l(fā)展速度起到有效減緩的作用，能夠有效避免功能性病害轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性病害，同時(shí)對道路養(yǎng)護(hù)開展時(shí)間起到有效推遲作用，有助于保持高速公路路用性能、延長使用壽命及節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金。

1 高速公路瀝青路面典型病害及分析

1.1 裂縫病害

1)橫向裂縫。在裂縫病害中，橫向裂縫是最為常見的一種病害，橫向裂縫的長度與寬度是不一致的，橫向裂縫與道路中線呈垂直關(guān)系。橫向裂縫的主要成因?yàn)椋孩贋r青標(biāo)號不符合當(dāng)?shù)氐臏囟日{(diào)節(jié)，瀝青在低溫環(huán)境中會出現(xiàn)溫度裂縫；②如果路面基層為半剛性基層，則極易出現(xiàn)收縮性裂縫或者反射性裂縫；③通道與涵洞兩側(cè)的土體發(fā)生固結(jié)或者地基出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，均會出現(xiàn)橫向裂縫。

2)縱向裂縫。縱向裂縫平行于道路中線，在主裂縫上常常會出現(xiàn)若干條支縫。縱向裂縫的主要成因?yàn)椋旱鼗€(wěn)定性差、路面在行車荷載的反復(fù)作用下會出現(xiàn)疲勞損壞現(xiàn)象，最終導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)縱向裂縫。

3)網(wǎng)狀裂縫。所謂網(wǎng)狀裂縫，就是指由多條裂縫互相交錯(cuò)所形成的網(wǎng)格狀裂縫。一般來說，在道路表面常常會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，網(wǎng)狀裂縫并不會較大程度影響高速公路路面的結(jié)構(gòu)與變形量。網(wǎng)狀裂縫的主要成因?yàn)椋郝访嬖谛熊嚭奢d的不斷影響作用下造成瀝青路面出現(xiàn)疲勞開裂現(xiàn)象。另外，如果選用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的瀝青混合料、瀝青出現(xiàn)老化現(xiàn)象等，瀝青路面強(qiáng)度便會隨之降低，最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

4)塊狀裂縫。隨著橫向裂縫與縱向裂縫密度的不斷加大與連通而形成的矩陣型裂塊的交錯(cuò)裂縫，即為塊狀裂縫。在道路表面常常會出現(xiàn)塊狀裂縫，同時(shí)塊狀裂縫是不規(guī)則的。塊狀裂縫的主要成因?yàn)椋簽r青老化、反射裂縫、低溫收縮等。四種裂縫病害樣式見圖1。

圖1 裂縫病害樣式

1.2 松散病害

所謂松散病害，就是指因?yàn)闉r青老化、未及時(shí)壓實(shí)路面、低溫施工等，降低瀝青路面中瀝青結(jié)合料的黏結(jié)力，導(dǎo)致集料出現(xiàn)松動(dòng)，最終損壞路面。

1.3 沉陷、車轍

所謂沉陷，就是指路基路面豎向變形而造成路面下沉與凹陷。根據(jù)路面下沉程度的不同，沉陷大致包括兩種不同類型，即大范圍沉陷與局部沉陷。沉陷的主要成因?yàn)椋孩僭谶M(jìn)行瀝青混合料攤鋪施工過程中，攤鋪厚度不均勻，路面壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，路面在車輛荷載影響作用下會出現(xiàn)不均勻沉降；②填挖結(jié)合處、橋臺背處等部位的回填攤鋪不滿足密實(shí)度與均勻性要求，導(dǎo)致出現(xiàn)大范圍的沉陷；③因受到雨水侵蝕、地下土壤條件等不良影響，導(dǎo)致路基強(qiáng)度的降低。其中，路面沉陷病害樣式，如圖2所示。

圖2 路面沉陷病害樣式

所謂車轍，就是指瀝青路面在受到車輛輪胎碾壓后在行車方向出現(xiàn)豎向條形凹陷，凹陷深度一般要大于1.5 cm。在瀝青路面中，車轍是一種特有的病害。根據(jù)車轍的形成原因，車轍大致可以劃分為4種不同類型，即磨損性車轍、流動(dòng)性車轍、壓密性車轍、結(jié)構(gòu)性車轍。車轍的主要成因?yàn)椋孩偻獠砍梢颍喘h(huán)境溫濕度偏高、重荷載作用加大、車流量增多等；②內(nèi)部成因，即路基夾層穩(wěn)定性差、瀝青混合料抗變能力弱、瀝青混合料密度小、瀝青混合料配合比不合理等。其中，路面車轍病害樣式，如圖3所示。

圖3 路面車轍病害樣式

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的運(yùn)用

2.1 表面封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)

2.1.1 微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)

所謂微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)，就是指按照一定比例充分混合添加劑、水、填料、聚合物乳化瀝青等，然后選用專門的施工機(jī)械設(shè)備在原路面上均勻攤鋪混合料。在機(jī)場跑道、城市干線等重要道路中，常常會選用微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)。通過選用微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠有效解決輕度的車轍病害，有助于瀝青路面防水性能、抗滑性能的提高，能夠?qū)r青老化、路面松散起到有效預(yù)防作用，有助于路面使用壽命的延長。

2.1.2 霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)

所謂霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，就是指利用專業(yè)設(shè)備在現(xiàn)有瀝青路面上均勻噴灑特制的路面保護(hù)劑或者乳化瀝青稀釋液的一種技術(shù)。霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的施工周期短，對外開放速度快，不會過大影響高速公路的正常運(yùn)營。

將乳化瀝青稀釋液或特制的路面保護(hù)劑通過專業(yè)設(shè)備均勻噴灑到現(xiàn)有瀝青路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。該技術(shù)成效較快，施工后3 h左右便可開放交通，不會對公路的運(yùn)營產(chǎn)生很大影響。通過采用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，首先，能夠有效避免路面出現(xiàn)水損壞現(xiàn)象，有助于路面防水性能的提高；其次，通過利用封層材料，能夠有效加強(qiáng)集料與瀝青之間的粘結(jié)力，能夠?qū)εf瀝青路面起到有效保護(hù)作用；再次，通過利用封層材料，能夠?qū)Ρ砻婵障杜c路面細(xì)微裂縫進(jìn)行有效填補(bǔ)，能夠有效避免或者減緩路面裂縫的產(chǎn)生。通過利用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以對路面病害延緩2～4年，有助于瀝青路面使用壽命的延長。不過，霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)也具有自身不足之處，如封層材料的使用壽命不太長，路面抗滑能力不高等。

2.1.3 稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)

所謂稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，就是指利用專業(yè)設(shè)備在待處理路面上均勻攤鋪稀漿混合料，進(jìn)而在路面上形成耐磨、密封、牢固封層的一種養(yǎng)護(hù)技術(shù)。根據(jù)混合料配合比，稀漿封層大致可以劃分為3種類型，即粗封層、中封層、細(xì)封層。當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫時(shí)，宜選用細(xì)封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)；當(dāng)路面出現(xiàn)比較嚴(yán)重的損傷時(shí)，宜選用中封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)；當(dāng)需要對瀝青面層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，宜選用粗封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)。通過利用稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠有效修復(fù)與密封瀝青路面，有助于瀝青路面防水性能與路面平整度的提高。不過，當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)嚴(yán)重病害時(shí)，不得選用稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

2.2 裂縫封縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)

裂縫封縫，大致可以劃分為兩種類型，即裂縫密封、裂縫填封。第一，裂縫填封，即對裂縫開槽與清理，待其干燥以后，選用相應(yīng)合適的填縫料來對其進(jìn)行灌封與封縫，在處理活動(dòng)性裂縫時(shí)常常會選用裂縫填封養(yǎng)護(hù)技術(shù)；第二，裂縫密封，不需要對裂縫進(jìn)行開槽，只需要對裂縫進(jìn)行熱壓空氣清理，選用相應(yīng)合適的密封劑來進(jìn)行封縫，在對非活動(dòng)裂縫進(jìn)行處理時(shí)，常常會選用裂縫密封養(yǎng)護(hù)技術(shù)。通過選用裂縫封縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠有效預(yù)處理裂縫類病害，能夠有效避免水分浸入路面結(jié)構(gòu)。不過，裂縫封縫的缺點(diǎn)就是會影響路面的平整度，縮短路面的使用壽命。

2.3 薄層罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

薄層罩面，就是指通過充分混合纖維穩(wěn)定劑、礦粉、瀝青等所形成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，通過選用專業(yè)設(shè)備將瀝青瑪蹄脂結(jié)合料鋪設(shè)在待處理路面上，有助于路面防水性、抗滑性的提高，能夠?qū)β访娴钠秸冗M(jìn)行有效改善，同時(shí)能夠促使行車變得更為安全與舒適。

3 結(jié) 語

為有效延長高速公路的使用壽命，一定要對高速公路瀝青路面進(jìn)行有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。本文首先對高速公路瀝青路面的一些典型病害進(jìn)行了詳細(xì)闡述，然后提出了一些較為常見的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，以期對施工單位的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工起到一定的借鑒作用。

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