高速公路沥青路面养护技术对策分析

韩恩泽　刘宁　陈飞

摘要：随着国民经济快速、协调发展，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，使公路路面面临严峻的考验。现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限，常常在通车2-3 年便出现了较为严重的早期破损现象。在当前公路建、养资金严重不足的情况下，研究沥青路面的破损原因及防护具有特别重要的现实意义。

关键词：高速公路；沥青路面；养护技术对策

一、高速公路沥青路面典型病害及原因分析

（1）水损坏，随着时间的推移，特别是长期下雨后，轮迹处路面向两边推挤而隆起，轮迹处继续沉陷，再发展，靠近轮迹的隆起部分破损，很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。这是典型水损害现象。通常水损害产生的原因有下列几种：路面排水系统不健全；路面压实度不足；路面离析。

（2）裂缝路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一，它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面破坏。其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。横向裂缝，横裂缝横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣，或由于车辆严重超载，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，它有两种情况：沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。纵裂缝纵向裂缝可分为两种情况：一种情况是由于路基压实度不均匀，路面不均匀沉陷而引起的。

（3）龟裂龟裂又称网裂，通常是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝，逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝，一般多发生在行车道轮迹形成龟裂。主要由路面结构强度不足引起。

（4）车辙。车辙变形车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足，使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。

（5）波浪。主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差，导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。

（6）松散。即集料和沥青逐渐脱开并散失。松散可出现在整个路面表面，但由于行车的作用，一般轮迹带处比较严重。产生松散的主要原因是由于混合料中沥青含量偏低。沥青与集料粘附性差，或是由于沥青的老化，水的浸入也是产生松散的主要原因。

（7）剥落。如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料，将会造成集料与沥青之间的粘附性不足，在行车荷载的作用下，集料从路面剥落，使路面形成麻面，进而可能发展成为坑槽、松散等病害施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。

二、高速公路沥青路面养护技术对策

1.合理设计路面结构

（1）尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因，城市道路路面厚度可酌情减薄，控制在12-15cm 之内。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层来承担，无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层，而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝，在正常施工情况下，大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。（2）加强沥青路面防水设计。（3）选用合理的基层和底基层结构。

2.合理预防养护

沥青路面在其寿命周期内可分为3 期：① 建成投入使用开始，沥青逐渐被氧化、损耗；② 沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象；③路面出现较大面积裂缝，并贯通形成龟裂，最终出现结构问题。路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高標准的养护方式，要求在路面尚处于良好状态时，即路面处于第1 阶段时开始采取保护性养护措施，把病害消灭在萌芽状态，使路面始终处于良好的服务状态。预防性养护标准高，而路面使用性能随时间变化逐渐下降，因此必须周期性实施养护措施，即定期开展路况调查，采集路况数据，进行分析与评价，当路面使用性能降到预定标准时，及时实施养护策略，恢复路面服务功能，如此循环挂复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测，实施预防性养护可增加检测频率。研究表明：沥青路面在一个寿命周期内实施6 次以上全路面预防性养护，可取得良好的经济效果，同时保持路面较好的服务功能。

3.严格控制沥青混合料的质量

（1）沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。（2）集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。（3）混合料级配的确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和交通情况做具体分析，尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料。第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。

4.严格控制施工质量

施工质量控制不严，早期破损必然出现。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几方面：（1）严格控制沥青混合料的拌和质量，拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理；加大马歇尔试验频率，严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标，必要时对混合料进行特殊配合比设计。（2）保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加粗骨料，提高大中粒径集料含量；控制最佳含水量，改进碾压方法，避免过振过湿，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。（3）合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前，必须保持顶面清洁。（4）提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时，运距不能过远，摊铺温度应控制在130℃-150℃为宜，摊铺厚度均匀，压实设备数量应配套，速度控制在2m/min 左右，碾压遍数不能太少，以免混合料孔隙过大；一般不能进行补料，尤其是下面层；基层雨后潮湿未干，不得摊铺，更不得冒雨摊铺；纵向、横向接缝应紧密、平顺，各幅之间重叠的混合料应及时铲走。

三、总结

路面破损已成为沥青路面的主要危害之一，各级公路管理部门都应引起足够的重视，并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的破损现象的发生，使我国高速公路建设质量全面提高，更上新台阶。

【参考文献】

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