公路工程沥青路面病害处治施工工艺

李友

（甘孜藏族自治州公路工程质量监督局，四川 康定 626000）

1 工程概况

国道318 线二郎山隧道西洞口至泸定县泸桥镇白日坝段路面大修工程（工程概况）：该项目起点位于二郎山隧道西洞口（桩号为K2737+036），途经团结村、滴水岩大桥、瓦色坪乡、甘露寺村、泸定县城，终点位于泸定县泸桥镇白日坝（桩号为K2773+054），设计路段路线总里程长36.018km。该项目为山岭重丘二级公路，大多数路段设计时速40km/h，公路平面线形维持现有路线走向不变，路基宽度保持不变，对旧水泥混凝土面板进行挖补修复后，加铺1cm SAMI 应力吸收防水粘结层+5cm 工厂化稳定型橡胶改性沥青AC-16 下面层+4cm 工厂化稳定型橡胶改性沥青SMA-13 上面层，同时对路基排水、防护、桥涵、路线交叉、交通工程及沿线设施等进行维修完善处理。该项目工程预算总投资为9733.4 万元，开工时间为2019 年3 月25 日，完工时间为2019年11 月25 日。

2 沥青路面病害的主要类型及成因

公路沥青路面病害的成因错综复杂，通常是多类因素共同作用所产生的结果。因此，在探寻病害的成因时，需紧扣实际条件，做系统性的分析。

2.1 路面沉降

公路建设现场存在软基，其压缩性大、承载性能不足，在车辆动荷载的影响下，部分因前期处理不到位的软基的实际使用状态发生改变，软基内的水分和空气被挤出，土体有变形的迹象，随之作用于路面，导致该部分下沉，以路桥衔接部位最明显。公路建设阶段，用水泥搅拌桩施工工艺对现场软基予以处理，但碍于工期短、工作量大的缘故，水泥搅拌桩在加固软基方面的作用受到抑制，部分路段在地基尚未达到稳定状态时便施工路面面层，加剧了沉降。并且，公路路堤混凝土需求量较大，分层施工中未完全对各层做全面的碾压，成型路基的压实度不足，在后续使用阶段受到压缩，出现路面沉降。

2.2 反射裂缝

该项目工程的公路中，沥青路面反射裂缝呈横向分布。二灰稳定碎石基层成形期间失水现象明显，伴有非规范性收缩，在此作用下产生横向的结构性裂缝。除此之外，受车辆动载、外部环境（温度、湿度）的共同影响下，裂缝具有发展的趋势，即从基层扩散至道路表面。而反射裂缝严重的路段，基本每12m 便有一条裂缝，路面的完整性明显不足。

2.3 形变损坏

该公路路面局部有低洼形变，少部分区域发展为龟裂。究其原因，与施工缺乏规范性、机械设备性能不足等因素有关，导致成型基层的密实度不足，路面缺乏平整性。从道路所在区域的整体交通环境来看，该道路是重要的交通运输渠道，车流量较大，基层的问题会在外部作用下“放大”，随之影响道路面层，即形成低洼形变，严重时发展为龟裂。根据实际调查结果可知，部分沥青路面有滑移裂缝，其主要与施工方法不合理有关。例如，粘附在基层顶面的灰尘以及其他不利于施工的杂物未得到有效的清理，沥青因该部分物质的隔绝作用而难以渗透至基层内，车辆通行过程中，沥青被车轮携带而走。此外，随公路使用时间的延长，沥青和基层间逐步堆积起灰尘，遇降雨天气时，雨水与灰尘接触从而形成黏稠的浆液，其不利于面层与基层的紧密贴合。

2.4 唧浆

沥青路面存在孔隙时，将提供渗水通道，外部雨水沿着孔隙下渗，对道路内部结构产生侵蚀作用。若裂缝具有连贯性，水分的渗入量较大，在强降雨天气下，水分趋于饱和，车辆通行时对道路产生动载荷，迫使内部的积水向外挤出，出现唧浆。此外，中分带的积水问题也较为严重，原因在于该结构的排水性能不足，除了植被吸收外，积水还会发生纵向以及横向的渗导，在持续积累下，水分朝基层渗透，产生唧浆。

3 沥青路面病害的处治施工工艺

3.1 裂缝的处治

以裂缝的宽度为准，采取针对性的处治措施。缝宽在6mm 以内时，先清理缝内的粉尘等杂物，用压缩空气枪做深度的清理，待该处保持洁净后，用乳化沥青灌缝撒料法予以封堵，使裂缝部位恢复完整；缝宽超过6mm 时，先刨除原面层（深度约15cm），彻底清理道路基层后，在保证洁净的前提下，用乳化沥青灌缝撒料法封堵，此外也可根据实际条件采取摊铺沥青无纺布的方法，分层依次施工，先回填一层AC-25 沥青混凝土，于该处铺玻纤网，再进一步回填AC-16 沥青混凝土。

对于病害程度较深的龟裂，在处治时先刨除5.5cm 的面层，对揭露处的结构进行检查，若无病害则清理杂物，摊铺玻纤网，回填AC-16 沥青混凝土；刨除后仍有病害时，用封堵或刨除的方法处理该部分，随后按照与前述相同的思路施工，即铺设玻纤网、回填AC-16 沥青混凝土。为保证龟裂病害修复部位的密实性与平整性，回填沥青混凝土后，做适当的碾压。

3.2 唧浆的处治

道路排水不畅是唧浆病害的关键诱因，因此若要从根本上处治病害，则需注重排水性能的提升，具体可从内部排水和中分带排水2 个方面切入[1]。

（1）内部排水。可行方法有：将原路面刨除，经过清理后，回填沥青稳定碎石混合料，发挥出此类材料的透水性优势；在道路边缘修筑排水系统，及时排水，以免渗入道路结构；根据道路的结构特点，在其下部设排水沟，此举也可起到排水的作用。

（2）中分带排水。可行方法有：对结构层以及面层采取补强措施，依托于结构的密实性作用，阻止水的下渗；设横向排水管，建立开放式排水系统；地基处存在排水管道时，在该区域建立竖向开放式排水系统。

3.3 稀浆封层施工

封层厚度1.5～3mm，封闭公路表面，避免外部的空气和水侵入，同时在增强表面凝聚性方面也具有突出的效果（以免表面松散）。沥青稀浆封层施工材料包含集料、沥青乳化液以及适量改善混合料性能的添加剂。

其中，添加剂常选择的是波特兰水泥或石灰，用量约2%。每吨集料所需乳化沥青量约为180～250L，合理的组成应当是80%的集料和20%的沥青。施工所用集料需具有耐磨性，以免在使用中受损。稀浆封层是表层结构，其直接与车辆接触，易随着使用时间的推移而受损，因此提高稀浆封层的耐磨性和抗滑性至关重要，为实现此效果，选择高强度、耐磨的洁净集料。

沥青乳液主要发挥出粘结作用，该材料的性质会在一定程度上影响集料的裹覆黏结力及破乳成型时间，甚至会关联稀浆封层的整体使用效果（耐久性等方面）。为增强沥青乳液与集料的黏结力，根据实际需求掺入适量添加剂。对于掺水量的控制，其主要受到集料级配、现场气候条件等因素的影响，在控制掺水量时需做全方位的分析，稀浆封层流程如图1 所示。

图1 稀浆封层流程

3.4 拥包的处治

施工期间，若因操作不当而导致沥青漏洒至路面，此时该部分材料会形成拥包，应尽快清理干净。对于已经达到稳定状态的轻微拥包，清理时采取机械刨削的方法，或是安排员工挖除；拥包规模较大且相对稳定时，首先按照前述方法去除拥包，再进一步施工热沥青混合料，形成面层，使结构恢复完整。基层含水量偏大时，面层难以与之稳定结合，加之外部因素的影响，发生一定距离的偏移，此时也会形成拥包，具体处理方法是将拥包连同面层挖除，更换水稳定性较好的材料，得到满足质量要求的面层。基层局部强度较低时，可能会由于基层松软而出现拥包，此时也需采取凿除和修补措施[2]。

3.5 沉陷的处治

路基不均匀沉降时，会导致局部路面发生沉陷，此时重点关注土基和基层的状态，两者几乎无下沉的趋势时，仅对面层加以修补即可。路面破损程度的不同，其对应的处治要求以及具体措施也存在差异。若路面仅有轻微的下沉但整体结构完整性较好或是仅存在轻微裂缝，此时的处理较为简单，先向沉陷部位喷涂粘层沥青，再填充沥青混合料，辅以压实措施，提高面层的平整性和密实性。

由于路基沉陷而导致路面受损时，若矿料存在脱落、松散的情况，将产生一定规模的坑槽，应根据实际情况按坑槽的维修方法加以处治。土基或基层受损时，若所在区域的路面有沉陷现象，则按照先处治基层、再施作面层的流程有序施工。

4 结语

综上所述，公路沥青路面在使用期间容易出现裂缝、沉降等相关病害，随之破坏路面乃至基层等结构的完整性，甚至会威胁到车辆的通行安全。对此，工程人员需要深入实际环境之中，准确剖析诱发因素，再采取相适应的处治施工工艺，从根本上消除病害，使公路恢复正常使用的状态。通过本文有关于工程实例的分析，提出一些常见病害的成因以及处治施工工艺，希望可作为同仁的参考。