公路工程沥青路面病害原因与防治对策

秦桂枝 鹤壁市交通运输综合行政执法支队

“要想富，先修路”，公路事业的发展为我国经济的腾飞注入了强大动力，随着改革开放的不断深化，作为一个巨大的产业，公路运输在国民经济增长中占据着至关重要的位置，带动了相关产业的迅速发展。根据2020年交通运输行业统计年报可知，截至2020年底，全国公路总里程已达到519.81万公里，高速公路里程达到了16.10万公里。在公路里程持续增长的同时，公路养护里程也越来越多，公路养护里程为514.40万公里，占公路总里程的99.0%。沥青路面是我国高等级公路最常见的路面结构形式，随着时间的推移，沥青路面出现了大量病害问题，比如裂缝、坑槽、车辙等，每一种病害的背后隐匿着不同的产生因素，想要保证提出的病害防治措施切实可行，必须找出病害原因，确保措施的针对性、可行性。

一、工程概况

目前，我国多数高等级公路会采用沥青路面结构，本工程同样为沥青路面，随着近年来交通量的持续增长，加上行车荷载和自然因素等作用下，路面病害问题日益突出。为此，对沥青路面病害展开了调查工作。经调查可知，本路段主要病害为车辙、坑槽、裂缝，已经影响了路面质量和行车安全。在200m试验段内，裂缝病害占总病害面积的97.5%，其中在裂缝病害总面积当中，横向裂缝病害所占比重最高，高达85.7%。由此说明，在本路段当中，裂缝病害以横向裂缝为主，相比之下，此类病害便于处治，且不会严重影响道路使用性能。在坑槽病害调查当中，试验段主要为水损害性坑槽，若不及时处理此类病害，将严重威胁行车安全。车辙病害调查分析可知，路面车辙深度指数RDI评定为“中”，这种情况下，需进行车辙病害处治。

二、公路工程沥青路面病害原因分析

（一）裂缝

裂缝是沥青路面最常见的病害类型，同样在本工程病害当中占比最大。根据路面调查分析，横向裂缝最多，究其原因在于以下几点：

第一，基层反射裂缝。半刚性基层是沥青路面的主要基层形式，其优点在于强度大、水稳定性及整体性好等，但这种传统半刚性基层极易出现开裂现象，尤其是在温、湿度条件作用下，很容易出现温缩裂缝或干缩裂缝，这种情况下，若不及时处理，将会逐渐发展为反射裂缝。究其原因在于2点，首先，基层失水收缩引发裂缝；其次，温度变化大引起开裂。

第二，沥青温缩裂缝。基于沥青材料自身性能，在热胀冷缩作用下，沥青混合料将会变软，若温度骤降，沥青混合料极易出现收缩变形现象，沥青材料将会变得又硬又脆。在温度变化下，极易产生拉应力，一旦超出强度要求，沥青路面将会出现拉裂情况，温度变化越大，拉裂约严重。加上在温度变化作用下，拉裂将更加严重，这种情况下，极易出现“上宽下窄”的横向裂缝。

第三，路基路面差异沉降。横向裂缝多出现于不同土基交界处或路基和构造物交接部位，究其原因在于不同路基极易产生差异沉降，这种情况在所难免，特别是公路里程数越长，沿线地区地质情况不同、构造物不同等等，都会加剧路基路面差异沉降，引发横向裂缝。

第四，气候条件引起横向裂缝。在气温因素影响除外，其他气候因素同样会加剧裂缝出现，比如暴雨、冰雪等。不管裂缝有多么小，在行车荷载和雨水、阳光等长期作用下，都会产生病害问题，进而破坏路面结构的整体性能。

（二）坑槽

在本工程当中，坑槽病害主要为水损害性坑槽，多出现在沥青路面早期破坏，水是主要因素。当沥青路面水分过多时，水分将渗入到沥青、集料之间，大幅降低两者的粘结作用，加上行车荷载的碾压作用，积水在沥青和集料上面不断流动，促使两者材料剥离，对整个路面造成严重破坏。此外，由于本工程当中，沥青用量较少，且粗集料较多，这种情况下，同样会影响混合料的水稳定性，尤其是在雨季作用下，路面坑槽病害频频发生。

（三）车辙

在车辆荷载作用下，路面出现的永久性压痕被称为车辙。车辙病害产生的主要原因在于以下几点：

第一，沥青混合料。从表面来看，车辙病害主要在于外力作用。但车辙病害除了重载因素之外，原材料选择是否合理也会直接影响车辙病害的严重程度。因此，想要抑制车辙病害，必须重视原材料选择，保证配比合理。

第二，路面厚度。沥青铺设厚度不合理同样会引发车辙病害。比如，沥青层较厚的情况下，路面承载力和抗车辙能力较强，可满足施工要求，但并非越厚越好，需根据工程实际，在经济性原则的基础上，必须合理控制路面厚度。若沥青铺设厚度不足，那么将会导致路面承载力不足，导致路面损坏。

第三，基层施工质量。施工质量是保证工程整体质量的关键，在整个施工阶段，必须保证施工技术人员的专业技术能力过关，确保各道工序均能按照施工标准及规定开展，规范施工流程，保证各个工序连接紧密，不会出现间断情况。同时，还要注重人员技术培训，避免由于人为因素导致路面出现严重变形或车辙问题。

三、公路工程沥青路面病害的防治对策

（一）裂缝病害防治

在公路工程沥青路面裂缝类病害防治当中，灌缝法是一种常见的裂缝防治措施。施工中，沿着裂缝走向通过开槽机切割出一定宽度的沟槽，相比裂缝宽度，开槽深度应略大一些。随后通过吹风机清理干净槽内杂物。清理干净后，将加热的灌缝材料注入裂缝，灌缝完成10～15min后，便可开放交通。目前，常用的灌缝材料有乳化沥青、改性沥青等，通过灌缝可以将灌缝材料和原路面结构粘结成一个整体，具有良好的抗裂、防水作用。具体灌浆流程如下：

（1）布孔。按照现场裂缝病害调查结果，根据裂缝检测情况合理布设灌浆孔，并做好标记，保证孔位正确。

（2）钻孔。按照裂缝深度，合理确定钻孔深度，一般可采用螺旋钻杆施工。钻孔时，钻杆需垂直路面，确保钻孔质量，钻孔后，需及时清理干净孔内灰尘、杂质。

（3）灌浆施工。按照施工规定要求，正确安装注浆管和注浆帽，随后利用夹具夹紧注射枪和注射帽进行压力注浆施工。将材料通过注浆管注入裂缝，快速发生反应，材料迅速变为固体，起到填充、修复基层裂缝的效果。

（4）开放交通。完成上述施工作业之后，应及时清理干净多余废料，保证施工质量符合规定要求，即可开放交通。

（二）坑槽病害防治

路面坑槽对行车安全影响较大，一般可采用冷补法与热补法进行沥青路面坑槽修补。根据本工程实际情况，采用热补法进行坑槽处治。具体施工流程如下：

（1）修补前，准确策略坑槽大小，保证修补面积大于坑槽实际面积，并加热处理该区域，一般可采取热辐射加热板。

（2）在整个加热过程当中，要控制好加热板的距离，加热时间通常为3～5min，若距离太远，很难在短时间内达到加热软化预期效果。若距离太近，则会出现融化情况，甚至露烟，为此，在本工程当中，应将加热板和沥青表面的距离控制在15～20cm之间。

（3）当路面软化后，便可耙松路面，随后喷洒一定量乳化沥青，并进行现场热再生。

（4）均匀拌和修补位置的热混合料，并摊铺整平，待其温度下降到一定要求后，即可进行压路机碾压施工，保证施工压实度符合规定要求。

若局部位置出现唧浆问题，不宜直接采用上述坑槽修补方法，原因在于其基层已经松软，应在全部挖除之后，通过烘干处理，在选择与原基层相同材料进行修补，或直接填补沥青混合料。最后，按照上述坑槽修补法进行处治。

（三）车辙病害防治

本工程车辙病害的深度指数RDI评定为“中”，这种情况下，需进行车辙病害处治。但在实际防治当中，必须根据车辙的实际情况，选择有针对性的处治措施。具体如下：

第一，车辙长度在30m以内，深度10mm以下时，在整个车辆通行过程中，会感到小幅度摆动，为了解决此类车辙病害，需先将周围杂物彻底清理干净，比如灰尘、垃圾等。随后，洒水处理车辙区域，确保其湿润。并通过加热板烘烤车辙区域，完成以上工序后，需耙松车辙加热部位并填充符合设计要求的热材料，最后压实处理。

第二，车辙长度在30m以上，深度在10～30mm之间时，在整个车辆通行过程中，会感到明显跳跃感，此时，应先铣刨处理，并根据病害严重程度确定铣刨深度，随后重新摊铺原路面相同的新材料。

第三，车辙面积太大，深度在30mm以上时，要求进行挖槽处理，相比原坑槽面积、深度，挖槽的面积及深度都应大一些，做到“浅洞深补”。

四、结束语

综上所述，随着公路使用年限的不断增加，在行车荷载和自然因素的长期作用下，沥青路面病害越来越显著，为此，必须在全面了解沥青路面病害原因，才能更好地提出具有针对性的防治措施，从而有效提升路面的使用性能，延长工程使用寿命。