公路沥青路面养护维修方案分析

2021-06-20潘晖周斌

运输经理世界 2021年32期

关键词：沥青沥青路面路面

潘晖、周斌

（1.江西省交通投资集团有限责任公司南昌东管理中心鄱阳养护所弋阳养护站，江西南昌330000；2.江西省交通投资集团有限责任公司景德镇管理中心婺源养护所三龙养护站，江西南昌330000）

1 研究背景

高速公路是社会发展的重要基础设施，能够给民众提供完善的交通服务，对国家与社会的发展有着至关重要的作用。

随着时代的发展，公路建设项目增多，我国很多地区已经建设起了完善的公路网络体系，交通更加方便，这对现代社会的发展有积极的促进作用。近年来我国公路通车里程见图1。

图1 公路通车里程

在公路工程建设中，沥青路面是主要结构形式，占比超过95%，其可以提高行驶的舒适性与安全性，且使用寿命比较长，但是随着运营时间增加，沥青路面会出现不同程度的损坏和病害。在我国的公路工程管理中，养护管理是非常重要的工作，可以提高路面的运行效果，满足运行标准，同时能够延长公路的使用寿命、产生较高的经济效益与社会效益，对经济社会发展有积极意义。在公路沥青路面养护中，落实全寿命周期的养护管理，能够避免为环境、交通状况产生不利影响，可改善交通状况，对现代社会发展有重大意义。

2 沥青路面养护类型及路面养护管理特点

2.1 类型

2.1.1 预防性养护

预防性养护主要是在公路路面没有发生严重病害前就开展养护管理，公路系统的养护都是预先性、计划性的，从费用和效益的角度出发，避免病害进一步扩展，属于现代化养护方式。预防性养护管理可以有效提升公路路面结构性能，减缓损坏速度，保持公路较高的性能，进而提高道路交通运行质量，对现代交通事业的发展有积极的促进作用。

2.1.2 矫正性养护

矫正性养护是公路路面发生病害问题后，没有造成严重的结构性损坏时，进行路面病害的修补与养护处理。矫正性养护对路面功能恢复有积极作用。较之预防性养护来说，矫正性养护的投资成本高、工作量大、周期长，但能从根本上消除病害问题，可以延长公路的使用寿命，消除不利影响。

2.2 特点

2.2.1 强制性养护

高等级公路对我国交通运输行业发展意义重大，是国家发展的重要战略性设施，以法律法规为基础采取强制性养护措施。

2.2.2 养护范围大

沥青路面的养护范围比较大，一般采取全面性养护措施。除了要做好路面养护，还要重视沿线设施的养护管理，如绿化设施、生活服务设施、环保设施等，从而全面提高养护效果。

2.2.3 养护方法更机动、更具时效性

较之一般公路养护，沥青路面养护更便捷、高效，需要严格遵照相关工作程序进行养护，并加强交通管制，以切实保证通行效果。

2.2.4 养护更具技术性和专业性

在沥青路面公路养护中，需要使用大量的机械设备，对养护技术的要求较高，还需要用到新技术、新工艺、新材料等，发挥现代科学技术的优势，全面提高养护质量，提升公路运行质量。

3 高速公路沥青路面病害分析

目前，我国公路工程中的病害问题主要是裂缝、变形、松散等。

3.1 裂缝类病害

裂缝类病害为沥青路面比较常见的病害问题，水进入路基结构内，会导致基层结构软化，造成早期的承载性能下降，出现病害问题。裂缝病害问题产生的原因较多，如设计不合理、自然环境侵蚀、原材料质量不达标等。

3.2 变形类病害

变形类病害主要分为车辙与路面纵向变形两种，车辙是较为严重的病害。车辙病害会影响道路行驶的舒适性，还会诱发严重的安全事故。车辙病害往往是内外因素共同作用的结果，内部因素是材料性能不合格、路面结构设计不合理，外因则是车辆荷载作用、气候条件变化等。路基发生纵向变形会导致结构变形严重，进而导致路面低洼不平。沥青路面出现纵向变形，一方面是由于地基出现固结形变，导致填土高度出现问题；另一方面是由于路堤发生固结形变，路堤形变和土质、填土高度、密实度等有关。此外，纵向变形容易导致桥头跳车现象，还容易导致沉陷现象，会影响道路交通的安全运行。

3.3 松散类病害

松散类病害问题主要有如下几种：

一是水损坏性坑槽。该病害问题主要在沥青面层的下面层出现，水分进入沥青路面内部，停留在基层上部，加上沥青下面层材料的孔隙率较低，水分会直接进入孔隙内，在集料和沥青膜脱离之后，沥青混合料的整体性能无法满足要求，加之受到车辆碾压作用，便会导致基层结构损坏，灰浆会从裂缝部位不断涌出，然后在沥青表面形成唧浆问题。在车辆反复碾压的作用下，则会导致水损坏问题严重，形成坑槽病害。

二是压实不足性坑槽。该病害问题的形成原因如下：其一，在公路现场施工环节，混合料的温度较高，这便容易导致沥青材料老化、脆化极大、黏结性差，压实性能不足，牢固性较差，在车辆的长期碾压下，便会出现坑槽问题；其二，材料的温度较低，压实度不足，形成坑槽病害。

三是厚度不足性坑槽。在施工过程中，标高控制不严格，路面结构表层的厚度不足，承载性能不达标，加之车辆持续碾压导致材料被带走，从而产生坑槽病害。

4 维修养护方案解析

4.1 裂缝的维修养护

在沥青路面的病害问题中，裂缝病害比较普遍。一般情况下采用灌缝处理的方式，先用喷枪进行加热处理，再通过压缩空气进行内部清理，保证内部没有杂质、粉尘等，并对裂缝的两侧沥青混凝土结构进行加热处理，然后用灌缝机直接将合格的材料灌入裂缝，做好裂缝的封闭处理。该方法在秋、冬季节的建设施工中应用较多。

4.2 车辙的维修养护

如果公路工程中使用的材料质量不合格，在车辆持续碾压之下，便极易产生车辙病害问题。若沥青材料的含蜡量低、针入度指数低、软化点高，则容易影响工程质量。这主要是由于集料材料的质量不合格，不能和沥青材料有效凝聚，导致结构的整体性较差。在施工过程中，要想规避这些问题，则必须加强管理和控制，加强材料质检，禁止将不合格材料应用于工程施工。同时，落实现场管理和控制工作，消除一切不稳定因素，从而保证沥青材料的结构、性能达标，有效避免车辙病害问题。此外，还要定期进行养护处理，保证路面结构恢复正常状态。

4.3 坑槽的维修养护

坑槽是主要的病害类型，针对坑槽病害进行维修养护时，必须综合分析天气条件，比如在降雨的条件下，就不能采用常规的维修方式，可以在现场临时采用防水措施，并做好维修和养护处理，在天气状态转好后才能进入现场进行维修养护施工。有些坑槽部位的基层结构完好，只是表面损坏，对此，进行简单的铲除、修补处理即可；基层结构损坏严重的情况下，要对基层进行补强维修处理，及时进行维修养护处理。总之，在坑槽病害处理中，应做到早发现、早维修，以免出现大范围扩散的情况，保证路面性能得以恢复[1]。

4.4 拥包的维修养护

公路路面拥包问题一般是路面施工技术不合格所导致的，很多技术指标没有达到要求。需要选择合适的挖补方式进行维修处理，即对局部表层进行挖空处理，然后用制作合格的混合料对缺陷部位进行修补处理，维修结束后，保证高程符合要求，与其他路面结构达相协调，达到路面运行标准。这种维修方法较为常见，操作简单、效果较好，维修周期也比较短，且成本较低，综合价值较高，所以被大量应有到公路养护中。

4.5 泛油的维修养护

发生泛油危害和公路沥青混合料的配合比参数不合理有直接关系，如油石比设计不合理等。针对泛油问题，需要在温度较高的夏季进行维修处理，在路面损坏的部位新铺设施工材料，以达到性能恢复的目的。对于泛油问题轻微的路段，可铺设一层粒径长度在3～5mm 的石屑或者优质粗砂，并碾压施工形成路面整体；对于泛油严重的部分，可使用大粒径碎石材料，一般为5～10mm，初期碾压，再撒上相同粒径的碎石材料，撒布施工结束后复压施工，并进行收尾处理[2]。

5 常见处理技术

5.1 裂缝的养护技术

沥青路面裂缝处治主要采用贴缝、灌缝和封缝几种方法。

5.1.1 压缝带贴缝工艺

第一，清理掉表面灰尘与杂物。第二，根据裂缝尺寸，制作出尺寸合理的压缝带。第三，用气枪烘烤裂缝部位，用余热烘烤压缝带部位。在沥青路面的裂缝处理中，压缝带粘贴面变油性时，就能够粘贴缝面。第四，在缝带沿裂缝出现变化时，需要合理确定烘烤的部位。第五，需要尽量延长缝带末端的烘烤时间。将裂缝带压在裂缝表面后，烘烤表面。第六，对压缝带进行喷砂处理。第七，清理表面垃圾，符合要求后才能开放交通。

5.1.2 开槽灌缝工艺

根据养护要求选择合适的材料，主要是沥青或者改性沥青，化学灌缝材料为聚氨酯、硅树脂等。施工环节，根据要求在裂缝部位进行开槽处理，其宽度值为1～1.5cm，深度为1.5～2cm，用灌缝机进行灌缝施工，并完成修补处理。

施工流程：第一，开槽。根据裂缝的形式确定开槽宽度、深度，沿裂缝方向开槽，根据情况确定，保证维修效果合格。第二，清槽。先用铁刷进行槽内清理，通过气泵清扫内部碎渣，将内部杂物清理干净。气温环境较低的情况下，需要及时进行修补处理。第三，灌缝。加热密封材料，温度达到195oC 左右，燃烧机达到保温条件下开始灌缝施工，灌缝结束后，性能合格，封闭小裂缝。第四，养护。缝补工作结束后，需要铺洒碎石屑，在密封结构冷却后大约半小时开放交通[3]。

5.1.3 灌注热熔封缝胶工艺

开槽灌注热熔封缝胶工艺，一般应用于裂缝规格、宽度不足5mm 的情况，根据上面层的集料粒径，选择开槽深度5～15mm、宽度8～12mm，缝宽不足5mm 的情况下开槽，适当增加灌注深度，且要根据季节变化适当调整。

直接灌缝热熔封缝胶工艺，一般应用于线形不规则、支缝数量多、缝宽超过5cm 的情况。对于该类型的裂缝，不能完全沿着裂缝开槽处理，开槽量大会对结构强度产生影响，温度高、车辆碾压较多的情况下，容易出现材料脱落问题。因此，采用直接灌缝热熔封缝胶的方式进行修补处理，恢复路面性能。

5.2 沥青路面变形的养护技术

针对路基沉降问题，先处理沉降结构，结构达到稳定状态后，需要使用铣刨机开展沉陷处理。对路基沉降部位的养护采用分层铺筑的方式，保证路面平整度达标。沥青路面开放通行后，在车辆碾压的作用下，会出现路面推移的问题，随着运营时间的增加，还会发生拥包、车辙等病害，从而形成裂缝。目前，养护方法如下：首先使用铣刨机清理病害部位，其次将基层表面清理干净，根据沥青路面的施工标准要求，逐层进行铺筑施工，再进行压实施工。

5.3 沥青路面松散的养护技术

沥青路面容易发生松散的问题，如龟裂、块状裂缝等，如果不能及时修复处理，病害会越来越严重，进而形成坑槽。在坑槽病害修补中，需要对坑槽、局部网裂损坏进行修复处理，保证沉陷部位的性能得以恢复。在修复时，按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则进行，修复处理路面坑槽结构，先划线，然后开槽。开槽位置要达到稳定的要求，保证槽壁的垂直度，再涂刷一层乳化沥青材料，然后准备混合料，分层填筑摊铺施工，并逐层压实施工，确保路面结构性能以恢复[4]。

5.4 热沥青混合料罩面技术

热沥青混合料罩面是目前较为常见的养护施工技术之一。施工流程：第一，罩面开始前，需要解决好泛浆、坑槽、沉陷、拥包等问题，然后清理表面杂物。第二，结合环境温度、沥青路面的具体情况，选择最佳的处理工艺，新老沥青路面可以有效结合。在养护开始前，需要先打毛处理，并在表面铺设一层粘层沥青。若采用直接摊铺的形式，应该适当增加表面的油量，一般为10%～20%，但不能喷洒粘层油。第三，适当增加沥青面层的厚度，保证和旧沥青面层结构黏结，达到要求后再铺设罩面，保证结构性能合格[5]。