公路沥青路面病害及养护施工技术研究

张豪洋 葛濠维

（河南省路嘉路桥股份有限公司，河南 郑州 450000）

公路是经济发展的先行官，“要想富，先修路”，公路网是否完善已成为衡量一个国家、地区的重要标准。作为国家交通基础工程的重要组成成分，公路带动了地区经济的发展，同时也为人们的出行提供了便利。然而，随着交通事业的高速发展，很多问题也逐步显现，尤其是路面早期病害问题日益加重。若不及时，势必会产生更为严重的后果，甚至出现交通安全事故。为避免此类问题频频出现，必须重视路面养护施工。路面病害类型繁多且复杂，如横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、网裂、车辙、坑槽等。为更好地解决路面病害问题，需结合工程实际，找出病害发生的原因，并在综合考虑多种因素的基础上，采取有针对性的措施进行沥青路面预防性养护施工，从而恢复路面使用性能，提高路面施工质量。

1 公路沥青路面病害问题分析

1）车辙病害。车辙病害多发生在行车道上，导致沥青路面的整体强度下降，还可能会诱发其他相关病害的出现。沥青路面处于高温环境时，劲度模量大幅降低，在车辆反复碾压的作用下，导致路面出现粘塑性变形，经过长期的累积出现车辙病害。沥青混合料的级配及配合比例也是造成车辙病害的重要因素。路面的高温抗车辙能力离不开材料的嵌挤作用，因此要保证混合料的空隙率满足要求。2）沥青路面裂缝。沥青路面裂缝主要表现为以下几种形式：（1）纵向裂缝，它多发生在路堤填方路段，与路线的走向成平行状态。主要是因为路基填筑材料的压实程度未达到相关标准，在外界荷载作用下出现不均匀沉降现象，产生裂缝。在接缝处的质量若达不到标准，可能会出现沥青脱落问题，造成纵向裂缝。（2）横向裂缝，主要是因为沥青材料的质量不满足工程施工的要求，混凝土面层在外界温度影响下所产生的收缩应力超过了混凝土材料的最大抗拉强度，导致横向裂缝的出现。施工质量、水泥用量等因素也是半刚性基层出现横向裂缝的原因。（3）网状裂缝，它是在沥青路面中普遍存在的病害，裂缝呈交错状态，缝隙的宽度一般在1mm以上，间距在40mm以下，形成的裂缝面积大于1m2，其初期表现为单一的纵缝，经过长期的车辆碾压逐渐形成裂缝网。主要是因为沥青混合料质量差，使得路面成型后的整体强度无法满足车辆通行的需求。或者是路面沥青层厚度过小，层间粘结能力差，在水分侵蚀的作用下加速了裂缝的发展。这种类型的裂缝严重影响了路面的行车舒适度以及使用年限。

2 公路沥青路面病害的养护措施

1）车辙病害的防护措施。加强混合料配合比设计是车辙病害的有效防治措施。混合料性能的主要影响因素就是空隙率，对于混合料的透水性、强度以及高温稳定性有着密切的关系，一般而言，空隙率的数值越大，面层中出现渗水问题的可能性就越高，在高温及碾压作用下出现车辙病害。当混合料中空隙率大于8%时，透水性成快速增长的趋势。车辙变形速率与空隙率之间存在密切的关系。经过大量的施工实践证明，空隙率直接影响着沥青路面的使用性能，必须根据公路工程实际情况，将混合料的空隙率控制在合理的范围之内，减少路面破损问题。2）路面裂缝的防护措施。沥青混凝土路面出现裂缝的主要类型表现为荷载型裂缝及非荷载型裂缝。荷载型裂缝主要是由于在外界荷载压力的作用下，在路面基层部分出现拉应力，一旦拉应力值超过了材料的最大抗拉强度，就会导致裂缝的出现。非荷载型裂缝则主要以温度裂缝为主，其防护措施如下。（1）确定科学的沥青混合料面层厚度。裂缝是普遍存在于沥青路面的病害形式，针对这一问题，综合多方面的因素解决。所选择的沥青材料应确保其质量与公路工程施工要求保持一致，改性沥青的应用能够提高柔性，降低温度裂缝的出现。沥青的防渗水性能也是影响裂缝的重要因素，必须保证材料的防渗水性能达到标准，减少冻胀破坏。一般认为沥青混合料面层的厚度在20cm以上时，裂缝病害的出现概率较小。但是铺筑厚度过大时经济性较差，因此需要根据实际情况确定面层厚度，其中混合料公称最大粒径是影响厚度的主要因素。（2）设计科学的路面沥青结构层。在进行沥青路面结构设计时不仅要保证其承载能力，还应充分发挥各层结构的效能。面层是车辆荷载的主要受力部分，利用浸水马歇尔试验确定路面的水稳性，确保其变形能力及强度应满足施工要求。其次是做好路面结构中的排水工作，若在基层中渗入大量水分，不仅会影响基层的稳定性，还会削弱路基强度，在低温环境下导致路面冻胀。在设计方案中突出排水工作的重要性，根据公路工程的实际情况采取相应的措施。（3）加强施工及养护措施。沥青路面出现病害的主要原因是在施工质量达不到要求，因此必须加强路面施工中的质量控制，在每个环节施工完成后组织技术人员进行检测，减少在施工中存在的质量隐患。沥青路面投入运营的初期，在车辆荷载的作用下会产生早期裂缝，此时应进行养护作业，及时对裂缝进行处理，防止裂缝近一步发展扩大，导致引发其他相关病害，增加沥青路面养护成本。

3 工程概况

某公路工程为双向四车道，建成通车5年后，发现局部路段出现了大量病害问题，主要病害类型为车辙、裂缝等，呈逐年递增趋势，目前已对路面正常行车造成了一定影响。经实地调查和试件芯样检测可知，本路段车辙病害最为严重，存在较为明显的失稳型和压密型车辙。通过钻芯取样发现，6个芯样的沥青面层较为完整，但中、底面层存在较大空隙，所有芯样水稳层均表现为一半完整一半松散，且有大量泥土存于芯样沥青层和水稳层，呈不均匀状态。结合工程实际情况，决定采用超薄磨耗层进行车辙病害处治。1）旧路处治。施工前，先将原路面存在的病害问题进行处治，如裂缝、剥落、车辙、网裂等。考虑现场实际情况，选择合理的处治措施，不得存在遗漏，保证所有病害认真处理。2）拌和。按照配合比设计，做好沥青混合料拌和施工。拌和前，应对沥青、矿料等材料的加热温度进行详细检查，如SBS改性沥青温度在160～175℃控制，矿料温度在190～205℃控制，保证满足规范要求。同时，拌和期间要根据规定，合理控制拌和温度、时间及含水量，避免出现材料离析、花白等情况。3）运输。热混合料具有较大粘度，为避免材料粘黏车厢，需将适量隔离剂均匀涂抹到运输车厢内四周和底部。装料时，可采用移动式装料法，一般分三次完成，避免材料离析。摊铺能力和运输能力相比，运输能力应略多一些，保证在摊铺机前等待车辆达到3辆左右，从而确保连续不间断摊铺施工。为达到保温、保湿的效果，可将双层帆布覆盖于车顶。4）摊铺。摊铺前，先调整好熨平板高度进行预热施工，预热温度不得低于100℃。按照梯队作业法采用2台不同摊铺机进行施工，安全距离控制在10m左右，摊铺速度不宜过快，可控制在每分钟1.5～2.0m之间。同时，还要根据下承层表面温度情况，做好温度控制工作。5）碾压。沥青混合料碾压主要分为3阶段，初压采用钢轮压路机进行1遍静压；复压采用钢轮压路机进行3遍振动碾压，随后再采用轮胎压路机进行3遍搓揉碾压；终压采用钢轮压路机进行1遍静压收光即可，保证没有明显轮迹。

4 结束语

综上所述，随着我国交通设施逐步完善，超载超限车辆仍在增加，使得道路交通运输愈加繁重。在我国公路使用过程中，不管是旧路或是改建的新路，沥青混凝土路面病害问题都十分普遍，此类病害的长期出现，对路面使用性能影响较大，同时也加重了道路养护的工作难度。为此，必须了解沥青路面病害成因，如裂缝、车辙病害等，根据病害原因，合理选择防治措施，只有这样才能有效处理病害，进而提升工程质量，延长路面使用寿命。