公路沥青路面病害分析及养护对策

苏鹤霞

摘 要：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，应根据病害原因，合理选择防治措施，只有这样才能保证病害被有效处理，才能提升工程质量，延长路面工程使用寿命。

关键词：沥青路面;病害原因;工程概况

1 公路沥青路面病害原因分析

1.1 车辙病害

沥青混凝土属于一种流变性材料，温度对其强度、弹性模量具有较大影响，伴随环境温度的增高，沥青材料强度等性能却会降低。尤其是炎热的夏天，经行车荷载长期作用，沥青混凝土路面极易变形，其特点为车辆轮迹区域中间部位凹陷，两侧鼓起，此类病害均被称作车辙病害。目前，常见的车辙病害可分为结构性车辙、失稳性车辙、磨损性车辙等。经分析产生上述车辙病害的原因可归结为以下几点：第一，沥青用量太多，将会降低粗骨料之间的内摩擦角，提升骨料的流动性。尤其是温度较高的情况下，沥青将被软化，此时其粘结骨料的能力会有所减弱。经行车荷载长期作用，将大大增加其塑性变形，从而出现车辙。第二，粗集料、矿粉用量不足等，若粗骨料不足，则沥青会充斥在粗骨料之间，这种情况下，沥青混凝土的骨架功能则会受到影响。温度较高的条件下，将进一步降低沥青粘结性，且因润滑作用，将会增加骨料的流动性，经车辆反复碾压，就会形成车辙。第三，外部环境影响。车辙病害的产生，也会受外部环境，如温度、湿度、交通量等，上述因素均会对其产生严重影响。

1.2 裂缝类病害

纵横向裂缝、龟裂、网裂等都属于裂缝病害的主要类型，在沥青路面早期病害中，裂缝类病害极为常见。通车使用过程中，沥青路面早期多会出现不同程度的微小裂缝，初期基本不会影响路面的使用性能，然而伴随时间的不断增加，经长期行车荷载与自然因素的影响，沥青路面上的裂缝将逐步扩大，从而导致路面使用性能下降。特别是特殊天气条件下，顺着裂缝将有降雨向基层渗入，甚至浸蚀路基进一步扩大裂缝面积，大幅降低路面使用功能。据大量实践可见，产生裂缝的原因众多，如沥青混合料、面层或基层厚度、配合比设计等，特别是寒冷季节，若路面表层与面层间粘结力较小，将加重半刚性基层收缩变化，裂缝甚至会向面层反射，出现反射裂缝，时间不断推移，路面裂缝病害将持续加重。

2 公路沥青路面病害养护对策

2.1 车辙病害防治措施

通过分析车辙病害的成因，可了解到车辙产生的主要原因在于环境温度问题，当温度较高时，沥青极易变形、软化，也就是说沥青混合料的高温稳定性较差，那么，如何防治车辙病害，就必须改善沥青高温稳定性，为此，笔者针对各类车辙情况，提出了以下防治措施。

（1）掺加沥青改性剂，提升沥青黏度。沥青粘性是沥青原料评价的主要指标之一，当沥青粘性良好，才能确保沥青混凝土拌和后的质量，增强耐久性。为此，在公路工程建设中，必须保证拌和后沥青材料和骨料之间粘结性良好，必须提高沥青粘度。通过沥青改性剂的适量掺加，如树脂类高聚物等，可进一步提高沥青混凝土的高温抗流变形，同时，还能保证其低温抗裂性。

（2）合理选择骨料，控制骨料级配。骨料选用棱角分明材料即可，保证其粗糙性。此类骨料经碾压之后，相互嵌挤，可保证稳定性。此外，还需保证骨料级配满足规范要求，根据施工设计要求，合理确定粗骨料添加量，确保骨料间挤密性良好，增强混凝土材料的抗压性能，从而提升抗车辙能力。

2.2 裂缝病害防治措施

按照裂缝大小划分，可将其分为4种类型，具体防治措施如下：

（1）第一类裂缝：此类裂缝属于轻微裂缝，宽度均在5 mm以内，针对此类裂縫，处治较为简单，需先清理干净原有病害路面，沿裂缝进行刻槽处理，随后将乳化沥青灌入，每平方米乳化沥青用量为0.5 L左右，随后将一层2 mm～5 mm

厚米石洒布其上，保证洒布均匀后，可通过轻型碾压机进行施工。此处治措施的重点在于，乳化沥青顺着裂缝灌入之后，需沿缝两侧一定距离用刷子进行乳化沥青涂抹，保证涂抹均匀、完全。

（2）第二类裂缝：此类裂缝宽度等于5 mm或大于5 mm，周围沉降不显著。同样在处理前，需清理干净病害部位路面，沿裂缝进行V型刻槽，槽口为2 cm宽，2.5 cm深，同时，要清理干净槽口内的灰尘，将一层乳化沥青均匀涂刷到指定部位，并在原路面1.5 cm高的部位通过冷拌料进行填缝处理，随后通过夯实设备进行振动夯实，并再次进行乳化沥青涂抹，用于饰面处理。

（3）第三类裂缝：此类裂缝宽度在5 mm以上，周围沉降情况显著，同时存在网裂等现象。要求先铣刨处理原沥青混凝土路面，并对路面基层病害问题进行详细查看，若基层无损，仅做沥青混凝土摊铺即可;若基层已损，应先处理病害，随后做沥青混凝土摊铺、碾压，保证施工压实度符合设计要求。

（4）第四类裂缝：原路面已做密封胶处理，但又出现裂缝的被归为此类，根据上述处治措施，进行第四类裂缝处理即可。

3 工程概况

某公路工程修建通车时间较长，为双向4车道，目前属于水泥混凝土路面。后于2013年进行改造，由原水泥路面改造为沥青混凝土路面，仅做路面结构处理，未做加宽处治。处理方法为水泥板破碎，并加铺40 cm厚水泥稳定碎石半刚性基层+9 cm沥青面层。在此6年期间，曾做小面积修补处理，但随着交通量的不断增加，路面病害不断增加，如纵横向裂缝、坑槽、沉陷等，甚至出现了基层反射裂缝问题，已对路面行车舒适性造成了严重影响，为此，决定通过压浆技术进行沥青路面病害治理。

3.1 布孔

通常来讲，基层松散病害不断扩散主要是从裂缝位置由中间逐步扩散到边缘处。经实地勘察可见，相比中间脱空松散范围，边缘区脱空松散范围更大，基本上为1～4倍。为此，在布孔时，不仅仅要对浆液扩散半径进行全面考虑，还要与路面基层松散范围相结合。在条件允许时，尽可能在脱空松散区相近位置布孔。一般可顺着裂缝线进行一排孔布设，1 m为相邻两孔的距离，最外侧钻孔与裂缝端头之间的距离必须控制在50 cm以上。

3.2 钻孔

根据设计要求，采用ф38 mm～ф51 mm金刚石钻机，保证孔垂直。灌浆花杆严禁在路表以下20 cm开孔，按照具体孔确定处理方案。若路面结构层未设排水垫层，钻孔时，需将路面底基层穿透，压浆灌注深度控制在75 cm以上。若设有排水垫层，则钻孔和底基层面之间的距离需控制在5 cm以上，防止排水垫层内有灌浆浆液渗入，对排水通道造成堵塞，一般压浆灌注深度需控制在65 cm以内。

3.3 制浆

压浆的作用机理为通过压浆泵的压力作用，利用孔道将完成拌和后的填充材料挤压到基层内，因此，在施工中，要求所采用的填充材料性能良好，尤其是粘聚力、和易性、流动性方面，在压浆施工中应避免出现离析问题。根据工程建设要求，需采取双液单系统灌浆方法，经实验室试配之后，可确定两个组份的浆液。第一，浆液A（水泥浆）;第二，浆液B（化学浆）。在浆液调制好了以后，应保证其固结强度高，且耐久性良好，保证试件强度超过10 MPa。浆液固化剂应能够和水产生反应，通过用水量的合理控制，起到良好作用。

3.4 灌浆

根据设计要求，灌浆顺序为“由低到高”，合理确定灌浆压力，要求控制在0.5 MPa～1.0 MPa之间。本次灌浆分2次完成，第一次需进行稀浆灌注，向底基层顶面层10 cm压入化学稀浆，并在1 MPa以内控制灌浆压力，浆液和灌注孔之间的距离需小于2 m。在压力等作用下，浆液将逐步向松软地基层等渗入，从而全面提升地层的均质性，提高施工质量。第二次需进行浓浆灌注，其根本目的是为了对底基层、基层等部位之间的脱空区进行充分填充。本次灌浆需在0.8 MPa以内控制灌注压力，保证整个施工质量。

3.5 封口及养护

完成上述施工之后，需通过强度较高的沥青混凝土将孔封住，并将路面的灰浆清理干净，一般可通过水进行冲洗，在完成养护24 h之后才能允许车辆通行，但必须做好车速管控工作。

4 结束语

综上所述，沥青路面是我国高等级公路建设的主要路面结构形式，其特点为平整度好、行车舒适及便于养护维修等，在我国公路建设中得到了广泛应用。但伴随社会经济的迅速发展，交通量日益增多，沥青路面早期极易产生不同程度的病害问题，如裂缝、车辙、坑槽等，若此类病害不能及时得到有效解决，将严重影响行车的舒适性及安全。为此，必须做好沥青路面病害治理工作。

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