公路沥青路面工程施工病害与养护技术

2021-06-30余耀东

工程技术研究 2021年9期

余耀东

中国港湾工程有限责任公司，北京 100027

公路沥青路面施工质量的影响因素有很多，尤其温度、湿度等因素控制不当会导致裂缝、坑槽等病害的发生，进而导致公路路面稳定性不足，给公路安全运行带来影响。提升公路沥青路面施工质量，并为路面工程提供完善养护，能切实提升公路路面病害的控制效果，进而为公路系统安全运行奠定坚实的基础。

1 公路沥青路面病害成因

随着社会的发展，路面工程施工在施工技术和施工工艺上有了明显的变化。其中沥青路面是常见的公路施工路面类型，但是受自然环境的影响，例如在雨水的侵蚀作用下，沥青混凝土质量会逐渐呈现下降的趋势，内部构造受到负面影响，表面质量下降；另外，部分工程没有做好施工设计，在工艺上有所缺陷，也会导致路面病害。多种因素结合起来，导致沥青路面非常容易出现裂缝的病害，会直接导致雨水侵入沥青内部，降低沥青路面结合度，影响其实用性能，导致其内部松动或者出现沟槽，使沥青混凝土整体处于非常不稳定的状态，给后续施工及使用埋下了非常大的隐患，极大地缩短了沥青混凝土的寿命。此外，沥青混凝土的配比也是一项非常重要的内容，然而部分工作人员没有做好相关方面的设计工作，导致混凝土原材料配比不符合实际应用标准，影响工程施工，为沥青公路病害的发生埋下了隐患。

1.1 裂缝

常见的路面裂缝有横裂、龟裂、纵裂等。沥青混凝土材料为沥青和其他材料混合而成，在混合反应中会形成沥青凝胶骨架结构，为路面提供承载力，由于沥青自身的抗剪、耐磨性能较好，沥青混凝土在路面工程施工中的应用较为广泛。但是在沥青路面施工中一旦存在材料不合理、技术不到位、养护不科学等问题，就会导致沥青路面产生裂缝，进而影响道路工程验收质量。产生沥青混凝土裂缝的主要原因如下。

（1）沥青混凝土施工材料选择不合理。近年来路面施工材料不断更新，沥青混凝土中所用材料的选择也不断增多，只有根据路面施工需求选择沥青集料，才能够保证沥青混凝土路面施工质量。但部分路面施工项目采购人员没有综合分析质量与效益的关系，盲目采购一些型号、质量不合规的原材料，影响了沥青混凝土施工质量，导致裂缝问题的发生。

（2）沥青混凝土配合比不科学。由于沥青混凝土化合后会发生固化而形成整体性结构，如果配合比不科学，将会导致沥青混凝土的强度及抗剪能力不足。因此在施工前，相关人员必须做好配合比试验，选择科学的沥青混凝土配合比方案，进而提升路面结构施工效果。

（3）施工工艺操作不到位。部分沥青路面施工团队的技术操作不科学，沥青混凝土材料运输时间不合理导致混凝土材料发生离析，从而影响混凝土材料的性能，进而导致沥青混凝土出现裂缝。

（4）施工中沥青混凝土路面结构养护不力。根据某公路路面的试验及有限元分析，可以得到路表面温度应力及降温幅度关联曲线（见图1），观察该曲线不难发现，路面沥青结构的路表面应力与施工后降温幅度有线性关系，因此在沥青路面施工中必须做好结构养护与温度控制，以防止因防路面应力过大而产生裂缝。

图1 路表面温度应力及降温幅度关联曲线

1.2 坑槽

沥青路面局部丧失集料形成的坑洞就是坑槽。很多坑槽是由龟裂和松散之类的病害演变而来的。若龟裂和松散等病害没有得到及时处理，则会逐渐扩大加深，形成坑槽，对路面造成更大的影响。有的道路承载压力过重，道路的开裂和松动也会加剧，这就让部分区域遭受更严重的损坏，让坑洞深度更深。市面重型卡车越来越多，很多道路都有大型货运车来往。毫无疑问，重型货运车会给道路桥梁带来非常大的压力，有的路面如果质量不过关，就非常容易出现路面坑槽。尤其是一些相对偏僻的地区，工程质量相对较差，平时也没有及时进行道路检查，出现问题的概率也比较大。

2 公路沥青路面工程施工病害处治对策

2.1 裂缝处治措施

（1）贴缝带处治。很多沥青路面的裂缝本身形状都是不规则的，因此当出现裂缝时，工作人员需要根据裂缝复杂多变的情况，采取相应的裂缝处置措施，提高路面的防水性能。其中，贴缝带可以很好地发挥作用，用于路面后可以消除挖槽，并且能够避免二次破坏。但是贴缝带的使用范围有一定的限制，它适用于直径在15mm以下的裂缝，并且在操作时要保证温度高于15℃。如果气温不足15℃，就要先加热胶层，提升施工工艺。施工中应注意尽量将贴缝带贴合到裂缝位置，保证贴缝带长度符合裂缝处治要求，在贴合后做好养护，实现裂缝处理效果后才能通车。

（2）热沥青灌缝处治。现在市面上常见的接缝材料包括密封胶、热沥青等。热沥青灌缝处治作业要保证温度高于18℃，如果不足18℃，整个施工效果会达不到预期的标准。为了保证灌缝处理效果，材料中的橡胶颗粒含量会更大，细度模数也相对比较大，这就导致其

很难渗入裂缝。为了将其灌入裂缝中，施工单位会采用开槽灌筑的方法来推进工作。雨季会加剧路面裂缝，因此处置裂缝的季节往往是春季和夏季，但是通过研究发现，温度降幅较大的冬季也是路面易发生损坏的季节，尤其是冰雪融化后，其渗透力和损坏程度远远超过雨水渗透，因此在处理裂缝时工作人员也需要考虑冬季影响，最好全年全时段保证灌缝效果，最大程度上保证沥青路面的质量。

2.2 坑槽处治措施

（1）小坑槽处治。小坑槽修补指的是仅仅修补小面积呈现龟裂的坑槽。小坑槽处治时，要用到压路机、切割机、铣床、综合维修车等器械。工作人员要先划定养护范围，从实际情况着手，用粉笔划定界限，用铣刀削除坑槽周围的路面，将四周多余的病害或者杂物切割干净，做好清理工作，然后在坑内洒透层油，让沥青可以很好地铺在地面，做好综合防护，最后压实沥青，让新旧沥青可以很好地融为一体、没有空隙，方便后续投入使用。

（2）大面积的维护措施。部分坑槽面积比较大，处理时需要更专业的施工。大面积坑槽围护需要用到沥青摊铺机、切割机、铣床及沥青洒布机等，在养护处理前，工作人员要先对病害情况进行综合分析，并根据道路施工情况进行病害原因分析，设计路面病害处理维护技术方案。如果路面基层已经受到了严重的损毁，要先对路基结构进行维修，再根据配合比来进行沥青混凝土路面施工。严重的大面积沉陷往往对应不同的沉陷原因，维修人员要注意沉陷细节，根据实际情况做不同的计划，采取具有针对性的稳固处理措施。

2.3 沥青施工污染的防护措施

为了防止污染，施工单位要做好以下三个方面的保护措施：第一，防止车辆轮胎污染；第二，防止水稳通行浮灰污染；第三，防止其他施工队伍作业带来污染。在施工前要对材料进行科学储存，防止施工材料污染影响后期施工质量。在具体施工时要做好基层结构施工与路面施工的分步控制，保证路基施工完成后的养护效果，强化路基结构的施工效果，然后才能进行路面沥青摊铺施工。

3 沥青路面施工中的养护技术措施

3.1 沥青摊铺结构养护技术

保证连接层及面层之间作业的连续不间断，要避免作业中止或者摊铺速度随意变更的情况，进而有效防止混合料的摊铺发生断层、托痕或离析等不良现象，最终保证摊铺施工的平整性。在摊铺后的压实工作中，还应切实保证结构的密实度，避免出现沥青粘连、变形的情况。

3.2 沥青路面施工养护技术

在沥青路面压实后还应积极做好养护工作，以保证路面施工沥青材料的凝固效果。沥青路面压实后应根据公路施工区域气候、水文变化情况进行养护部署，待摊铺层完全自然冷却、混合料表成温度低于50℃后方可开放交通，开放交通初期，应控制车速不超过20km/h，直至路面完全成型。及时将行车驱散原嵌缝料回扫、布匀、压实，以形成平整密实的上封层。以泛油现象为例，应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料，并仔细扫匀；过多的浮动石料应扫出路面或回收，以免搓动已经黏着在位的集料；如有其他破损，应及时进行修补。