公路養護工程中的病害 及防治措施

張小明

在“雙循環”新發展格局下，通過國際市場與國內市場的雙循環、城市經濟與鄉村經濟的雙流通，促進了統一大市場建設，為改擴建公路工程提供了新的發展機遇。目前，在“十四五”建設關鍵時期，需要結合高質量建設與高水準運營目標，持續增強公路養護工作。本文以此為出發點，概述了公路養護工程，通過分析公路養護工程常見病害及成因，提出了幾點較有針對性的防治措施。

公路養護工程是現代公路項目中的重要組成部分，具有頻繁性、及時性、危險性、工序復雜等鮮明特點。從公路工程養護經驗看，公路養護對象眾多，涉及路基、路面、橋涵、隧道、邊坡、綠化等，工作要點集中在混凝土結構養護與公路橋梁結構強化及瀝青路面病害處理等方面。由于近年來公路工程規模擴大、功能增多，在實際的公路養護工程實施過程中，引入了全生命周期養護與預防性養護理念，一方面，提高了公路養護方案的研發設計水平，另一方面，將公路養護工程與公路施工建設進行了密切關聯，預期借助公路養護工程有效解決病害問題，推動公路工程向著高質量方向發展。

一、公路養護工程中的病害分析

1.路面病害

公路工程既有瀝青路面，也有水泥混凝土路面。其中，瀝青路面病害主要有裂縫、車轍、泛油、坑槽、松散等。從施工原因方面看，主要由原材料的質量、配合比設計、瀝青混合料離析、攤鋪作業缺陷等所致。

以裂縫病害為例，攤鋪作業時如果存在晝夜溫差大的情況，瀝青混合料表面會變硬、變脆，出現收縮現象。此時路面極限抗拉強度小于瀝青收縮引力，通過拉裂容易造成下窄上寬的橫向裂縫病害。

以泛油病害為例，攤鋪作業時，如果瀝青用量大、施工時溫度高，會導致膨脹率增加，受到高溫、荷載、空間有限等綜合條件影響，容易引起泛油病害。同時，攤鋪作業人員駕駛技術相對偏低、作業經驗不足，也會在瀝青混合料離析、分布不均、壓力過大綜合因素影響下引起油膜現象。尤其在雨量增多時，路面積水滲透至路面結構后會出現油膜脫落，增加泛油病害。

與瀝青路面病害相比，水泥混凝土路面病害主要包括裂縫、板底脫空、坑槽、接縫部位損壞及錯臺等。例如，在此類路面鋪設過程中，操作人員未遵循規范流程設置施工縫、伸縮縫，以及未能按要求進行灌縫，就會造成接縫部位損壞及路面裂縫。其次，混凝料的配合比設計不合理時，會造成分層離析現象，導致粗骨料從中分離，并進一步因集料下沉造成泌水，最終導致路面坑槽、裂縫病害。再如，通常條件下，水泥混凝土路面受力比較均勻，然而在路面荷載增加及雨水侵蝕條件下，容易發生路面脫空病害。

2.路基病害

路基病害主要包括路基翻漿、邊坡滑塌、路基沉陷等。當填土方壓力過大或運營階段車輛荷載增加，路基失穩引起了路基變形，路基變形通常表現為四種類型：（1）震動液化、凍融引起的路基翻漿；（2）基底土鋪設不均勻造成的沉降；（3）由軟弱層滑動導致的變形；（4）剪切滑移造成的變形。以邊坡滑塌為例，屬于較為嚴重的路基病害，會對人、車造成生命威脅。具體表現為塌方、滑坡。主要包括土質疏松、施工方法不科學、不良地形條件、雨水沖擊等。以路基沉陷為例，當公路路面受到外界因素影響后，如果路基本身存在問題，受到運行車輛荷載影響，容易發生沉陷問題，嚴重時可見兩側擠出現象。尤其在地質災害發生后，路基沉陷問題容易出現。

3.橋梁病害

現代公路工程規模大、功能多，往往存在“遇水架橋，逢山鑿洞”的情況。從近年來公路養護經驗看，公路橋梁常見病害包括橋梁上部結構病害、橋梁下部結構病害、支座系統病害以及附屬設施病害。由于橋梁類型不同，病害種類較多，下面僅以梁式橋的上部與下部結構病害、鋼筋混凝土病害為例做出簡單分析。（1）橋梁上部結構病害，主要表現為大面積裂縫、混凝土剝落、滲漏水等。原因相對較多，例如：當水泥混凝土質量相對較差，在撓度影響下穩定性會變差，從而造成主梁開裂裂縫。再如，運營期間混凝土剪切力過大，兩側容易發生裂縫。尤其在混凝土鋼筋保護層厚度不足時，梁底部結構容易被損壞。（2）橋梁下部結構病害，包括結構腐蝕、開裂等。從原因看，主要是墩臺設計施工時存在缺陷，而且在運營期間，受外部環境、內部構造、施工水平多重影響，此類病容易出現。（3）鋼筋混凝土病害具體表現為鋼筋腐蝕、水泥混凝土碳化，同時兩者存在密切關聯。例如，施工技術水平相對較低時，施工材料質量較差，加上雨水侵蝕等，空氣中的二氧化碳與內部堿性材料發生化學反應后，容易出現碳化，弱化鋼筋內部結構固化作用。再如，雨水侵蝕條件下隨著外界溫度變化，混凝土張力增加會加大縫隙，進一步引起裂縫、腐蝕等。

二、公路養護工程中的病害防治措施

1.路面病害防治措施

瀝青路面病害防治措施。以裂縫防治為例，首先，要做好瀝青路面攤鋪階段的質量管理工作，其次，治理時，應先劃分裂縫類型，如橫向裂縫、縱向裂縫，以及收縮裂縫、沉降裂縫等。列舉具體類型后按照具體裂縫具體防治思路制定相應的防治措施。例如，在裂縫防治方面，及時發現及時處治，嚴格按照灌縫和貼縫處治工藝流程進行處理。

以泛油為例，采用驅油方法處理泛油病害，具體操作時可以選擇3～5mm 的粗砂或碎石，撒落到油浸路段，通過壓路機碾壓進行處理。如果出現重度泛油的情況，應選擇5～10mm 碎石進行碾壓，待穩定后再撒布3～5mm 的粗砂或碎石再進行碾壓。除此之外，盡可能控制瀝青溫度，規避瀝青混合料離析，并在攤鋪階段做好施工管理工作。

另外瀝青路面病害防治，在裂縫、坑槽、沉陷、龜裂等病害數據分析基礎上，應加大預防性養護力度。比如，近年來廣泛應用的瀝青纖維同步碎石封層技術，有效地提高了封層的抗拉抗壓強度，它獨特的結構對應力具有較強的吸收和分散能力，能夠有效地抑制和延緩反射裂縫的出現，從而提高瀝青路面的使用年限。瀝青纖維同步碎石封層技術具體的操作流程如圖1。

圖1 瀝青纖維同步碎石封層技術在公路養護工程中的應用流程

在水泥混凝土路面病害防治方面：（1）應做好原材料質量檢驗，嚴格控制混凝土配合比。路面混凝土所用水泥、粗集料、細集料均應符合設計及相關規范要求。如果使用了非生活飲用水，則需要進行水質檢驗，達到合格的質量標準才可以使用。尤其應該增強試驗段的混合料應用情況比較，確定最佳配合比設計與最優施工工藝。（2）需要精準設置固定模板，盡量選擇鋼焊料，減少安裝誤差與裝配失誤，在模具內涂抹潤滑劑后再進行澆筑。通常而言，混凝土進場后，應嚴格檢查，確保無滲漏、離析后進行分層攤鋪。振搗環節十分關鍵，直接影響后續使用質量，建議在確定振搗方式后，根據選擇的排列方式進行振搗，做好對漏振、少振、振搗不足現象的控制，保障路面平整度。（3）正確合理地設置施工縫、橫縫及縱縫。（4）水泥混凝土路面病害的處理相對容易，建議在非結構性病害方面，根據病害類型，選擇合適的處理技術。對于底板脫空、沉陷等嚴重病害，可以選擇鉆孔處理技術，通過壓漿、灌漿方式進行修復。通常灌漿液中的水泥、粗集料、細集料、水泥、添加劑比例搭配，可以根據現行《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》中的規定要求設置。

2.路基病害防治措施

路基病害防治過程中，需要采取綜合防治措施。首先，在施工環節應做好填土路基壓實工作，嚴格控制松鋪度與碾壓遍數。由于施工作業在露天進行，應完善排水設施，利用溝、渠引流方式，減少大雨天氣對施工段造成的水浸泡現象；其次，如果存在軟弱層，應根據地質勘察報告，選擇合適的軟土地基處理方法進行處理，預防后續發生滑移、變形等病害。尤其應做好邊坡防護工作。例如，增強植物防護，減少水土流失，增強邊坡加固效果。必要時可以在部分路段增加擋土墻、護面墻等。由于路基病害多加上運營時間積累后，逐漸發生，因而在新時期公路養護工程中，應結合預防性養護理念作好病害預防。例如，應用的預防性養護信息管理系統，可以根據采集層→數據庫層→應用層→用戶層，全面采集公路運營過程中的各類數據，然后根據數據分析結果，制定相應的預防性措施等。如表1：

表1 預防性養護信息管理系統中路基病害防治相關數據

3.橋梁段病害防治措施

首先，應加強橋梁檢查，根據檢查結果做好橋梁評定，根據評定結果制定橋梁養護措施、改造方案。及時清理雜物、修復外漏鋼筋，及時清理橋面積水、修復橋面鋪裝病害；其次，在橋梁結構病害防治方面，應按設計施工一體化實踐模式，在結構設計環節做好質量控制，盡可能根據病害類型調整結構設計方案；第三，鋼筋腐蝕問題比較常見，具體防治時，建議按照定期檢查、重點檢查的方法開展全方位監測。然后，針對保護層薄的問題增加環氧層保護，針對銹蝕嚴重的問題，加厚混凝土。如果外漏鋼筋、底部腐蝕現象嚴重，則應在不對橋梁進行二次損壞的前下，對其進行無損檢查，并根據實際情況進行加固處理。

三、結語

總之，公路工程在統一大市場中始終發揮著促進人與物流通的作用，在新時期高質量建設與高水準運營過程中，增強公路養護工程有利于促進其作用的發揮。結合上述分析可以看出，公路養護工程中的病害較多，建議按照系統性防治、專項化防治相結合的思路進行綜合處理，全面提高公路工程養護方面的全要素生產率，為我國交通事業的發展保駕護航。