公路路面常见病害与养护技术应用研究

陈雨航

（浙江交工集团股份有限公司设计院分公司，浙江 杭州 310051）

公路将各个地区无缝衔接，使人们的交通变得更方便、更有效。然而，车辆长期行驶在公路上，由于负载、天气等因素，会导致路面受损。若不加以修理，则会危及行车安全，还会造成车祸。为了避免这种情况，必须在道路施工中积极运用预防性养护技术，在路面病害出现之前或出现时，及时采取相应的养护措施，以达到对路面膨胀的有效控制，减少病害，提高道路性能，提高其使用寿命，减少道路交通事故，提高交通运输效率，提高行车安全。

1 公路路面基本特征

从总体上讲，公路的结构构成包括面层、基层、垫层等，垫层的作用是增加路基的温度、湿度，将承载能力分散到基层，从而减少基础上的应力，预防变形，确保试验过程中的路面结构的安全和稳定性。对于基层，它的功能是直接将荷载转移到道路上。某些恶劣天气状况也会对某些特定的天气状况产生影响，所以，比其他结构更需要硬度和柔软性。任何一种结构的破坏都会对道路的性能造成不同程度的负面影响。所以，在公路的实际运用中，有关部门、专业人员要经常对其进行养护，以保证其安全稳定性。

2 公路路面常见病害及其成因

2.1 裂缝

裂缝是目前公路路面中最重要的病害。由于道路寿命的延长，车辆的反复装载，还有自然环境的影响，道路铺设完成后，车辆的行驶会使路面产生裂缝。裂缝是目前公路病害中最重要的一种。因此，裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝和龟裂。第一，横向裂缝。裂缝往往会出现在与汽车的行进方向相垂直的地方，其原因可能是气温或者地基的不同。在国内，大多数的路基还是半刚性的。由于半刚体材料的性质，在室温、湿度等不合适的条件下，会产生收缩，产生裂缝，并逐步在表面产生裂缝。当横向裂缝宽度小于3 mm时，其影响还不能导致墙体脱落，对路面的影响不大，而当裂缝宽度超过3 mm时，连接裂缝就会出现，而主裂缝则会出现脱落。当裂缝病变发展到很严重的时候，会慢慢地渗入到涂料中。沥青是一种很敏感的物质.在温度波动较大的情况下，产生的热应力超出了沥青混凝土的承载能力，从而导致了沥青路面的开裂。第二，纵向裂缝。是指与汽车行进方向平行的路面裂缝。造成纵裂的原因有：车辆重复荷载、超载、路面距离较近、基层开裂等。要么是表面开裂，要么是基础失稳，要么是地基不稳定，要么是因为不均匀沉降造成的，要么是因为施工中没有达到要求，如果没有及时排水，那么在水中就会形成淤泥，从而造成道路结构的强度不够，从而在汽车的荷载下开裂。在3 mm以下，没有开裂或有轻微的剥离，没有或少量的分支，是较轻的；若主裂缝的宽度超过3 mm，则是较宽的，破裂的壁面脱落，并有分支，并有严重的断裂。第三，龟裂。是由许多纵横交错的网状的较小缝隙构成的，原因也是由于路面结构、路基等不能满足设计要求，或者沥青混凝土的总体强度不能满足设计要求。另外，一些涂层在纵向上产生裂缝后未进行有效的处理，在外界和负载的作用下，结合在一起，形成龟裂。

2.2 坑槽

当沥青集料脱落时，会在沥青路面上产生凹坑，造成坑洞的主要原因是：雨水在路面上积聚，并渗入道路缝隙。在汽车的荷载作用下，水会慢慢地渗入并冲击到沥青与骨料之间，导致沥青与骨料之间发生剥离。在道路施工中，由于混合料的温度太高，会导致沥青和集料的老化。粘结性差，易剥落，形成凹坑；施工中，沥青混合料的层间污染严重，导致车辆荷载无法连续通过层间传递，最上面的部分会受到很大的压力，再次产生凹陷。

2.3 车辙

在汽车荷载作用下，沥青路面会产生一定的变形，在经过载荷的转移后，大多数能恢复到原有的状态，而一些较小的变形不能复原，在多次加载下，会产生累积塑性变形，从而产生车轮车辙。首先，有一个结构型车辙。其主要原因是由于受外力的影响，导致了道路的结构变形。这又叫永久的车辙，由于很难修理。路面的变形反映在道路上，而道路也会发生相应的变化。这些车辙一般不大，但是很宽，而且很浅。其次，它的基础不稳固。这种情况经常出现在夏天的高温天气或者是在公路的下坡处。高温下，沥青的黏度下降，其流动性增强。在这种情况下，道路上的沥青混合料由于受到汽车荷载的影响，会发生不可逆的流动，从而在公路路面上形成车辙。

2.4 泛油

泛油是指在沥青路面上，由沥青沿混凝土层路向上流动，在路面上形成一层薄薄的油膜，这就是所谓的“泛油”。由于高温、水害、施工工艺等原因，导致了泛油的产生，高温会使沥青的流变性增大，若沥青路面的高温特性较差，拌和料施工中掺入太多或孔隙率太低，则极易产生油污；由于沥青混合料的不均匀性，很容易在铺装过程中产生分层现象，造成路面局部出现细骨量偏多、偏小，因此易出现泛油病害。

2.5 松散

松散是指在沥青混合料中，由上而下的集料逐步脱落。造成松散的主要原因是集料与沥青的粘合能力下降。造成这一现象的主要原因是：由于沥青路面所用沥青质量低劣使粘结力过早衰减，集料表面积灰、沥青层间接触不良、集料易因外力而脱落；在没有足够细集料的情况下，沥青与集料的粘结性差，粘合力差。在使用中，由于沥青的老化或水渍，很容易损坏集料和沥青之间的接触，从而导致松散。

2.6 沉陷

在遇到地质灾害或道路荷载作用下，路面会出现失稳，从而引起路面的变形，从而产生塌陷，也就是所谓的塌陷性病害。沉降病害有均匀沉降和非均匀沉降两种类型。路面沉降不均匀，对路面的作用也有一定的影响。

3 公路路面病害养护治理的必要性

路面作为一种交通组成部分，道路的品质直接影响着公路的使用寿命，也直接影响着车辆的行驶安全。通过对公路交通事故的调查和分析，发现绝大多数的交通事故都是由于公路问题造成的，因此，有关方面应该对此予以充分的关注。如果道路不平坦或者有很深的凹坑，很可能会发生车祸。在公路路面发生较大的病害时，要采取相应的技术措施，防止发生交通事故，提高公路维修费用。为了使道路病害得到有效的解决，必须对其成因进行深入的分析，并采用切实可行的养护与处理方法，以达到降低或消除道路病害的目的。这样既能保障行车的舒适度，又能产生一定的经济效益。因此，必须加强对道路病害的防治。

4 公路路面养护技术

4.1 裂缝病害养护

裂缝是公路交通自身的一个主要问题。当公路交通容量有必要提高时，应在保护措施中排除裂缝的原因，以保证公路养护措施在排除裂缝的影响下进行改变。改善道路的养护工作。比如，针对路面裂纹的大小，采用相应的防护措施。在不超过5 mm的情况下，必须先清除裂缝周围环境，再决定钻孔桩的施工工艺，并对灌浆材料进行科学的调节，以保证裂缝的均匀分布。对超过5 mm的裂缝，要进行切割，除去剩余的沥青，然后再铺上沥青，进行裂缝修复。在道路开裂严重的情况下，通过乳化沥青施工对路面进行修复，使其保持稳定，以保证能有效地控制裂缝，降低损坏程度。

4.2 路面沉陷养护

路面淤积的清理也是一种较为重要的治理技术。随着我国当前道路技术的发展，对路面施工工艺的要求也在不断提高。通过对淤泥的清理，可以有效地降低道路的损坏。在道路淤积方面，对于沉陷20 mm以下的道路，不需要特别的处理。在沉陷大于20 mm的路面上，必须进行表面修补。通过面层修补技术降低路面沉降造成的汽车反弹，降低路面沉降的影响。对路面下垂、开裂的路段，采用切割路面，再利用刮刀技术将沥青等物料填入沟槽，使路面恢复正常。

4.3 沥青路面养护

在当前的道路施工中，不同的施工工艺和处理措施也不尽相同。在改善道路防护性能的前提下，对沥青路面的防护技术进行了研究。通过对引入的沥青养护技术进行科学的调整，注重路面养护，保证了路面养护技术的优先级。同时，对路面进行清洁，在进行科学操作的基础上，要对路面的凹坑进行分析，消除坑洞，并适时地进行路面铺设，以提高路面的防护效果。

4.4 沥青再生技术

在道路病害治理中，沥青再生技术是一种较为关键的技术。在实现沥青再生技术的同时，如何有效地控制和提高其使用效率，是实现这一技术的关键。在一般条件下，沥青的再生工艺应由以下步骤组成：第一，经过长时间的高温和再生，将路面材料进行回热，从而达到改善材料品质的目的。第二，在修复道路病害时，采用就地热再生技术是目前使用频率较高的方法之一。主要是因为采用了路面再生技术，所以对再生深度的控制工作有所改变，一般在20～50 mm。科学地对表面或中间部位进行循环，以提高再生利用率，并协助道路的循环和优化。

4.5 预防性养护措施

在目前的道路病害防治技术中，养护防治技术也被广泛采用。采取相应的防治措施，可以降低路面病害的发生率，并把对公路造成的损害降到最低。一是采取预防措施，既能节省费用，又能减少经济损失，为预防疾病的发生和控制提供依据。二是从性能上来说，容易监控，能够改善防治措施的效果，并能有效地减少公路路面中的病害。

4.6 原材料质量控制

原料的品质管理也是一个非常关键的过程之一。合理地利用和控制原料的品质，能有效地防止路面病害，从而为公路的自身质量管理提供依据，提高公路的使用效率。同时，在原材料的控制上，可以按照路面养护技术的应用，注重对集料的分类，对道路施工的质量进行科学的调控。另外，根据沥青砼拌和比例的不同，可以有效地控制公路工程的施工质量，从而达到最佳的工程效果。

4.7 路基强度控制

路基强度监测是公路工程质量管理中的一个关键环节，它能有效地改善工程质量，有利于优化和改善工程施工的绩效。在道路施工过程中，一般条件下，路面因其本身的强度变化而发生下陷和塌陷。加强对路基强度的科学监控与改善，有助于改善道路工程施工的质量。此外，在进行地基强度监控时，还可以对路基承载能力进行有效的转化，比如采用碾压技术，可以改善路基的强度，保证在监控期间进行地基加固，从而改善路基的稳定性，降低病害的发生。

4.8 施工质量控制

在工程建设中，施工质量的控制直接关系到路面治理技术的落实。随着我国公路总公里数的日益增长，对施工工艺的控制和施工的重要性也随之提高。工程建设的质量过程进行严格的控制，可以有效地提升工程建设的质量，为工程建设的质量控制与实施提供有力的保证支持。比如，工程质量监控包括对道路养护技术进行科学的监控，从而改善道路的治理效果，改善道路的压实性能，从而为道路养护技术的应用提供有力的技术指导。强化工程质量管理的基础，提升工程施工技术的运用。同时，通过对工程质量的控制，还能使建材的使用得到有效的利用。

4.9 后期养护管理

在目前的道路养护技术管理中，进行后续的维修和管理也是一个非常重要的方面。在现行的业务技术控制中，由于对业务技术应用的实现方式的偏离，实现方式发生了变化。正确地掌握养护技术，必须以路面养护技术的处置为先决条件，科学地调整养护技术的养护措施，以保证在处理与控制中进行适当的技术管理。比如，要强化道路沥青养护的实务，提升施工人员对养护技术的运用。实际应用证明，采用后期修补工艺进行技术控制，可以有效地改善道路的保护效果，从而达到最优保护质量、降低病害发生的目的。

5 结语

总之，随着我国公路使用年限的增加和车辆的增多，路面病害日益增多，并且日趋严重。为提高道路的使用寿命，提供安全、优质、高效、便捷的道路运输服务，必须加强对路面的维修技术的分析，以保证对道路的有效管理。通过对公路工程的调查和分析，可以看出，公路路面的裂缝、变形、松动是公路建设中的重要问题。路面病害治理技术要从消除裂缝、路面沉降养护、沥青路面养护、沥青路面修补技术及预防措施、原材料质量控制、路基强度控制、施工质量控制及售后服务等方面进行。