高速公路沥青路面病害及挖补养护施工措施研究

2018-03-28

四川水泥 2018年2期

(四川川东高速公路有限责任公司)

很多高速公路历经多年使用，其沥青路面已经出现车辙、裂缝、坑槽等病害，通过挖补养护施工可以大大改善沥青路面存在的此类问题。

1 高速公路沥青路面病害概述

随着交通运输的高速发展，高速公路交通流量越来越大，交通流量的持续上升加大了高速公路的荷载，加快了高速公路老化。在负荷严重的情况下，高速公路沥青路面的损坏程度与日俱增，各类病害频频发生，严重影响到了高速公路的正常使用，对过往车辆的行驶安全造成了很大的威胁。同时，高速公路管理部门过去对超重、超载现象的重视程度有所欠缺，没有进行严格的管控，而且在沥青路面的日常养护维修工作中也存在“烂哪里补哪里”的惯性思维，导致高速公路沥青路面的病害无法得到及时有效的控制，其损坏程度进一步加重。

2 沥青路面常见病害

达渝高速公路三期的路面结构为：15cm厚的沥青路面（包括沥青混凝土上面层4cm、沥青混凝土中面层5cm、沥青混凝土下面层6cm），30cm厚的二灰稳定碎石基层及20cm厚的水泥稳定碎石底基层，其中沥青路面局部损害严重，需进行大规模的挖补处理。常见病害如下：

2.1 裂缝

在高速公路的日常养护当中最需要重视的就是裂缝病害。考虑到我国绝大多数高速公路在修建路面时所使用的主要材料为沥青混凝土，但是因为沥青混凝土的特性，导致高速公路沥青路面往往会由于受力、温度、雨水等各种外界因素的影响，最终形成裂缝。除了沥青材料的因素外，高速公路沥青路面产生裂缝的具体原因有：①在分阶段开展摊铺沥青面层时，相邻接茬的处理不够规范；②在自然气候与交通荷载的双重压力下，加大了裂缝扩大的趋势；③高速公路的路基夯实度没有达到规定要求、路基边缘受到雨水的侵蚀产生不均匀沉降，最后引发裂缝；④沥青路基与沥青路面直接的压实度不合格、材料的配比欠佳或搅拌不均匀等[1]；⑤不合理的使用也会加剧高速公路沥青路面的损坏，从而产生裂缝，如行车超载，因为大部分高速公路在路面设计和施工中，会根据路面在未来使用中的承受力和承载量来选择沥青材料以及科学的施工技术，但是有很多驾驶人员为了谋求经济利益而无视高速公路的超载标准，存在严重的超载、超重现象，高速公路长时间受到此类不合理的使用进而导致其结构层应力破坏，形成裂缝。达渝高速公路沥青路面就出现了局部块裂、龟裂的现象。在对高速公路沥青路面的裂缝病害展开挖补养护施工时，一定要根据裂缝不同的产生原因采用相应的治理方案。

2.2 车辙

车辙也是高速公路沥青路面在实际使用中比较常见的一种病害，而且其不仅会加速高速公路沥青路面的老化速度，还会让路面的积水现象变得更加严重，引起行车漂滑。通常情况下，高速公路沥青路面产生车辙病害的具体原因主要有：①沥青材料在配比过程中存在计算失误，导致油石比不符合路面的实际使用要求；②沥青路面的使用年限过长、同时部分行驶车辆存在超载、超重、超速等现象，致使路面的磨损程度远远超出了其养护力度以及耐久性；③由于施工过程的不严谨，造成高速公路沥青路面的基层中存在着不稳定的夹层，而车辆在路面行驶时会将此类夹层横向推挤，进而产生车辙。

2.3 坑槽塌陷

高速公路沥青路面一旦通车使用后很少有进行全路段的封闭修养，即便有着定期的局部养护也很难保证沥青路面的“健康”。受到雨水、暴雪等自然气候条件的影响，坑槽、塌陷病害也很容易发生在高速公路沥青路面上，这两者都具有突发性，而且发生频率较高，如果再发生后没有及时控制并治理很容易大面积蔓延，继而影响到高速公路的正常使用。坑槽病害会严重影响到高速公路沥青路面的平整度，以及行车安全稳定性。如果修补不当，在各类因素相互作用下，很可能将加剧路面破损，缩短沥青路面使用期限。沥青路面出现坑槽的早期现象往往是局部的龟裂、松散，然后长时间在降雨、降雪以及行车荷载作用力的影响下形成了坑槽。沥青路面常见病害中的塌陷病害通常有两种类型，一是不均匀塌陷，二是均匀塌陷，这两者都是因为路基路面发生竖向变形继而导致路面下沉塌陷。

3 高速公路沥青路面挖补养护施工措施

3.1 零星病害挖补维修养护

3.1.1 病害范围划分

在对坑槽病害进行治理前，需要对病害发生路段进行全面的考察，确定病害范围，避免养护结果不彻底。然后，按照“圆洞方补”的原则，将与路中心线平行、垂直的挖槽修补轮廓线划出，与原路面损坏位置相比，划线范围应多出少许，同时对路面坑槽病害的严重程度进行分级定位。之后沿着确定的坑槽修补轮廓线通过切割机进行切缝处理，保证切缝边缘顺直[2]。

3.1.2 铣刨旧路面

按照病害损坏程度对铣刨深度进行确定，要求槽底深度相同，不得出现槽壁松动、槽底夹层破损等现象。如深度过大，碾压时需分层施工，各层凿除面可形成宽度在10cm以上的台阶，避免垂直通缝产生，禁止表面水向维修底面渗水。

3.1.3 坑槽底部病害处理

坑槽修补施工中坑槽底部病害处理是否得当极为重要，如处理不好将导致坑槽修补出现二次破损。坑槽底面如存有松散位置需及时清理干净，并进行修补料回填及压实。如产生裂缝，则需做好灌缝封缝施工，且选取钢丝刷彻底清理干净坑槽底部、四周松散粒料。

3.1.4 坑槽清理

为保证修补材料和坑槽壁面、底面粘结紧密，应当采用专用吹风机将坑槽壁面、底面的杂物清理干净，并将槽内积水烘干。然后灌注稠度较低的普通热沥青，填干净的石屑或粗砂捣实。

3.2 常见病害挖补养护关键措施

3.2.1 车辙的维修

如果是由于路面集中碾压或面层局部推移而产生的车辙，则应在车辙位置开槽，并在槽底及槽壁喷洒粘结沥青以后，在槽内重新填铺沥青混合料。对于由于基层下沉造成的车辙，则应开挖路面处置基层后重铺面层[3]。

3.2.2 裂缝的维修

通常采用开槽灌缝技术对沥青路面裂缝病害进行维修。在进行灌缝施工之前，应该先对灌缝材料进行加热，然后采用开槽机对龟裂路面进行开槽，开采的深度应该保持一致，宽度应该均匀，然后将裂缝内以及周围的杂物清除干净，当灌缝材料的温度加热到适宜温度时进行灌缝，灌入材料应该超过路面 3mm，当灌缝材料不粘车轮时可以开始放行，灌缝机必须由专业的操作手进行操作，并且还应该定期的对灌缝机进行养护和维修，始终保持其处于最佳的工作状态，以此保证龟裂病害的处理质量。