浅析公路养护工程病害调查成因分析及处理措施

赵 萍

(乌什公路管理分局)

浅析公路养护工程病害调查成因分析及处理措施

赵 萍

(乌什公路管理分局)

在新疆很多地区的公路都已经到了使用年限的后期，因此需要及时进行维修养护。S306线连接阿克苏乌什县至八盘水磨的重要通道K133+200～K136+000段，它修建于1999年修建，已使用10年，针对本段公路出现的病害问题，进行相关的分析，并对实际问题提出具体的解决措施。

工程病害;调查成因;分析;处理措施

现如今国家的经济日益发展，越来越重视民生问题，公路交通在日常生活中占有举足轻重的地位。就现在的情况，公路交通量日益增多，而且车辆的种类也多样化，同时还伴随着气候和相关因素的影响，所以公路出现不同类型的路面病害，所以我们交通人应该采取一些行之有效的维护治理措施，保障公路的正常通行。

1 公路概况

1.1 环境概况

K133+200～K136+000段位于属于大陆型北温带干旱气候的天山南部、塔里木盆地西北缘。根据当地的气象资料显示，当地的年平均气温为10℃，最高气温能到达35℃，最低温度能达到-29℃;平均年降雨量、蒸发量分别是80 mm、1 950 mm;此外，当地冻土深度为110 cm。

1.2 设计概况

该公路路面属于沥青路面，其结构设计是220 mm的天然砂砾垫层、100 mm的级配砾石基层、30 mm的沥青面层。

1.3 现阶段该路面的状况

根据《公路技术状况评定标准》，我们采取了人工全面调查方法，即每100 m由技术人员做一个路段实测的记录，并且按照公路的路段将记录进行汇总。目前该路面的病害主要有纵、横向裂缝，轻度龟裂、路面轻微沉陷、集料松散。同时，右侧的路面病害居多。

2 路面病害分析

2.1 综合病害分析

路面早期的裂缝对沥青路面的使用功能没有太大的影响，但是降水通过裂缝深入基层中，导致基层、土层含水量逐步增大，进而导致沥青路面材料的强度逐步减低;与此同时，在路面上过往的车辆反复作用下，会冲刷基层表层，使土层基础软弱范围不断扩大，继而使沥青路面沿着裂缝的方向断裂，而且不断地增加路面的裂缝数量，变成了恶性循环，最终导致沥青路面的不可修复的破坏。K133+200～K136+000段是处于降水比较多，路面材料水稳定性较差，路面结构层次搭配不科学的路段，于是加强路面裂缝的前期预防性养护力度是很有必要的。

(1)路面材料:由于公路使用的年限已经有了十年，材料沥青已经出现不同程度的老化现象，硬度也随着时间变大，于是沥青路面就会容易出现开裂现象。在施工过程中各种材料使用量往往选择临界最小数量和路面骨料级配组成是造成沥青路面容易开裂的主要原因。

(2)路面基层:该段公路的基层属于柔性基层，能够产生较大的塑性变形能力。由于车辆往复作用荷载和交通量也在逐步增加，逐步导致路面的承载力无法达到交通运输的要求。

(3)环境气候条件:该公路段所在的地区冬夏季时间较长，而且雨雪天气较多，同时昼夜温差又很大，这种气候环境条件就容易产生收缩裂缝。在寒冷的冬季，沥青材料的性能就发生很大的转变，延性变差、粘性降低，容易使沥青表面的温度应力超过沥青材料本身的抗拉强度，则沥青就会出现裂纹;夏季大量的降水则加剧了裂缝的形成、扩大。

(4)路段交通量大。根据当地的平均交通量表可知，逐年增加的交通量和超载车辆加速了该段路面的损坏，加剧了路面的病害程度。

路面出现的横向微裂缝是由于在车辆碾压的过程中，路面的强度已经达不到要求、路面的使用时间较长、车辆超载或者是路面已经不同程度上出现了病害等因素综合作用下导致路面的承载力不足，在车辆往复作用下，致使路面基层材料的疲劳强度抵消不掉其拉应力而断裂，使裂缝由下往上出现;路面出现麻面、松散、掉粒的原因是在路面出现早期裂缝，由于水渗入路面内部，以水膜的形式介入路面材料之间，导致材料之间粘附性减弱。在车辆外部作用外，致使材料之间开始脱离，于是经过时间的积累，最终导致路面出现了这种病害。

2.2 各个病害分析

(1)路面集料松散。

这是由于在路面进行施工时，对路面表面碾压没有达到密实要求，开放通车后就容易出现掉渣现象。此外还有几点因素的影响:沥青混合料烧焦，使沥青结合料失去粘结力;沥青混合料中石油、细集料的含量少，在摊铺的过程中，粗集料分布集中，使路面的表面材料不均匀。

(2)路面轻微沉陷。

该路段施工中平均填土的厚度在250～500 mm之间，路面基层的结构强度不能完全保证一致，有的位置填土较为湿润，而且道路两侧存在植被，这会使该段的路提处于湿润的环境中，常年会导致路基的破坏。不过重要原因是具有亲水性的填土会带来很多的物理变化，当填土吸水膨胀后导致土壤的凝聚力减弱，容易导致路基变形、承载力下降，当受到车辆荷载的往复作用，就会导致路面局部沉陷。

(3)路面裂缝、龟裂。

该路段处于温度变化急剧的地区，夏季温度较高，沥青材料具有较高的应力性能，路面的变形不能导致路面出现裂缝;冬季温度极低，沥青的应力变化抵消不掉温度应力的变化，这样就常常导致路面的出现裂痕。随着时间的推移，沥青材料老化加剧了材料性能的减弱，在温度发生变化时，就很难通过材料的应力作用抵抗温度应力，导致裂缝逐步增多、扩大。

自沥青出现老化现象，那在路面的面层上，一条裂缝就会出现支缝，不加一定的维护措施，支缝越来越多逐渐形成块状的裂缝，在外部荷载的作用下，就会成为龟裂。

3 路面的养护措施

3.1 集料松散情况

在温度达到10℃以上时，把出现病害的表面打扫干净，均匀涂抹0.8～1.0 kg/m2的沥青之后，再撒3～8 mm石屑或5～8 m2/1 000 m2粗砂，最后用轻型压路机进行碾压，达到路面密实要求。

3.2 路面沉陷情况

在出现路面沉陷的位置均匀涂刷粘性沥青，随后用沥青的混合料将凹陷的部分进行填充。初次平整之后进行碾压再铺筑沥青，最后碾压平整，达到路面密实的要求。

3.3 路面裂缝情况

对于单一裂缝的情况，我们可以采取用热沥青灌缝投料法，或者对于微裂缝直接涂刷沥青。对于龟裂的情况，我们要将出现裂缝的路面打扫干净，之后均匀涂抹一定量的乳化沥青，之后在其上均匀铺上一层2～5 mm干燥的粗砂，最后通过碾压平整，达到路面的密实要求。

4 该项目实际操作建议说明

(1)先设定合适的沥青混凝土的配合比，再掺加符合要求级配的集料。装车后先承重，严格控制量的大小，在加入到养护车中加热，同时遵循一定要求的油石比加热搅拌沥青混凝土。

(2)安排两三名工人将需要维护修补的路面区域打扫干净，防止尘土和杂物混入，之后由一名技术人员通过测量仪器在垂直路面中线和平行路面中线设置矩形形状的路面维护修补区域。

(3)让两名工人把角铁沿着边界线放置，并通过铆钉固定。

(4)再由一两名工人用木耙将达到120℃的沥青沿着边界均匀涂抹沥青油膜，逐步往中间进行涂抹均匀。

(5)再将加热至158℃沥青混凝土按照事先计算的松铺厚度摊铺在均匀的沥青油膜上，再将沥青混凝土摊铺均匀。再由技术人员通过直尺粗略的测量其平整度，通过反复作用至到达设计要求。

(6)当温度降到大约130℃时，采用轻型的压路机进行低速静压1次，再低速振动碾压1次，之后再静压1次。每一次现场人员要控制轮压重叠1/2的轮距。

［1］余金生.沥青混凝土路面［M］.北京:人民交通出版社，2005.

［2］李华.路面修补技术［M］.北京:人民交通出版社，2007.

U415.1

C

1008-3383(2012)04-0017-01

2011-10-17

赵萍(1980-)，女，助理工程师，从事公路工程养护技术研究。