高速公路病害的治理问题研究

姚金挺

（贵州省公路开发有限责任公司铜仁营运管理中心，贵州 铜仁 554300）

0 引言

近年来，我国公路建设发展速度加快，高速公路的养护管理工作难度较大、要求较高、技术复杂，因此，应加大对高速公路养护管理的重视，正确认识高速公路可能发生的各种路基路面病害，采取切实可行的应对措施，确保行车安全。

1 某高速公路病害调查分析

某高速公路路面结构为5cm 沥青混凝土抗滑路面、6cm 中粒式沥青混凝土面层、7cm 粗粒式沥青混凝土下面层，级配矿渣垫层，灰土、粉煤灰稳定土底基层，石灰、粉煤灰稳定碎石基层，随着使用年限的增长和交通负荷的增加，逐渐产生了一系列病害问题[2]。通过人工调查与自动化设备检测相结合的方式，对路面病害总体情况进行了全面调查，部分调查数据详见表1；路面车辙问题对每一路段选取10 个测点进行统计，部分调查数据详见表2。

表1 路面病害情况调查表

表2 路面车辙调病害调查表

根据调查数据显示，当前该高速公路主要存在裂缝、坑槽、车辙等路面病害问题，部分路段质量问题多、隐患大，已经威胁正常行车安全。首先，根据我国制定的《公路技术状况评定标准》（JTG 5210—2018），裂缝宽度不应超过0.2m。而在高速公路K955—K1012 段，裂缝病害非常突出，在总病害中约占98.78%的面积量，其中89.47%的裂缝为横向裂缝。经分析发现，该高速公路主要病害为横向路面裂缝，由于沥青温缩而造成，这种病害较容易处理，不会对路面性能造成过大影响。其次，路面坑槽主要为水损害坑槽，同样需要及时处理，否则对路面稳定性、行车安全性都有很大影响[3]。最后，当沥青面层受到高温影响，容易产生车辙。通过对高速公路各路段近两年路面车辙深度指数RDI的对比，详见表3。参照《公路工程竣交工验收办法实施细则》，新建高速公路路面车辙合格值需达到标准要求才能竣工验收，如果路面车辙深度指数RDI不达标，需要进行相应的处理。

表3 该高速公路2020年及2021年路面车辙深度指数RDI对比表

2 高速公路病害处理技术

2.1 高速公路路面裂缝处理技术

（1）施工准备

高速公路路面养护与修补工作需要选择恰当时间才能保证施工质量。如春末到初秋期间的温暖天气适宜施工，尤其以夏季为佳。每次施工之前要做好充分的调查分析工作，包括评估路面病害类型、损坏面积以及损坏程度等，再结合实际情况确定施工方案，做好施工准备。

（2）施工流程

针对路面裂缝问题，灌缝处理方法中的刻槽灌缝较为常见。刻槽灌缝的具体操作流程为：①将存在裂缝的车道进行封闭；②按照裂缝的走向，使用刻槽机完成刻槽；③利用压缩空气清理干净路面缝隙的杂物；④在施工现场将灌封胶加热；⑤灌封胶加热之后使用灌封机将其填充到裂缝中；⑥待灌封胶自然冷却20min之后恢复正常交通。

（3）灌缝材料的选择

裂缝修补剂和灌缝沥青是最常见的灌缝材料，前者主要采用无机溶剂材料，将其与矿粉、水泥粉等混合之后产生化学反应，成为弹性与黏合度良好的修补材料，将其填入裂缝，保证表面质量。两种材料的施工原理类似，一般会结合路面情况以及成本计划来决定选择哪种材料施工。在路面裂缝注入灌缝材料之后，材料紧密贴合在缝壁上，这样就能避免水分渗漏，修复路面裂缝。

（4）不同类型裂缝的治理养护措施

修补裂缝之前先要确定病害类型，再结合裂缝特征选择合适的修补方法，详见表4。此外，由于施工原因或者其他因素导致面层与基层强度薄弱，就会发生网（龟）裂病害。针对这一问题进行修补或养护，需要从面层到基层逐层进行完善，尽量恢复到原始设计标准，避免网（龟）裂病害进一步扩大[4]。

表4 不同类型裂缝的治理养护措施

2.2 高速公路路面坑槽处理技术

（1）路面坑槽治理养护措施

如果在高速公路的路面发生坑槽病害，高速行驶的车辆将面临较大的安全隐患，必须引起高度重视。针对高速公路的路面坑槽采取修补与养护措施，考虑到高速公路的交通中断问题，应尽量加快施工处理速度，争取在最短时间快速修补、恢复通车。因此，这对施工团队的经验、施工技术的先进性以及机械化施工速度都提出了较高要求，采用先进的路面综合修补设备非常关键。

根据我国高速公路的路面病害情况，常用的路面综合修补技术主要有冷补法或热补法两种，在高速公路沥青路面的坑槽修补过程中，两种修补方法都有应用，主要根据路面病害类型及病害程度决定[5]。两种不同的修补方法各有优势及不足。冷补法能够用于修补各种深度的坑槽，而且温度对其修补效果影响不大，但是修补坑槽之后留下的接缝非常明显，后期使用仍有渗水的可能，长期受到水的侵蚀形成唧浆，容易产生新的病害点。而且冷补法消耗时间长，如果恰逢寒冷季节或者雨水天气，很难确保修补质量；在此方面，热补法的应用优势更多、修补效果更好，如修补耗时较短，一天内的任何时间都能施工，完成修补之后不会有明显的接缝，路面较为平整；应用热补法操作之后产生的废料能够再生利用，节能环保、成本较低，但是如果坑槽深度较大，热补法的应用效果则不及冷补法。

坑槽修补等局部修补是路面养护中最常见的修补形式之一，多数情况下优先选择热补法。从以往坑槽修补经验来看，主要有三方面需要注意：①在修补过程中选用混合料时，应考虑原有路面情况，确保良好的兼容性；②确保修补材料与坑槽沿壁紧密结合；③完成修补之后认真检查，确保坑槽和路面之间连接平整。

（2）冷补法工艺

采用冷补法进行修补，具体施工工艺如下：①测定路面坑槽的深度，确定修补范围；槽口边缘应尽量与路面标线保持平行或垂直关系，规避不规则的几何形状；②槽口确定好之后使用液压风镐进行切槽操作，要注意在切槽过程中不能倾斜进入槽壁，保持垂直状态到达基层的稳定位置；③将粉尘、废料等杂物清理干净之后，使用烘灯烘干槽壁、槽底，均匀喷洒黏层油且不能过厚。④考虑槽深情况，如槽深较浅，直接使用综合修补车保温槽中的热料进行填补；如槽深较深，达到6cm 以上，为了确保修补质量，适宜采取双层填补处理，注意把控填补位置的虚铺厚度，再利用振动压路机将铺好的位置进行振动压实。在压实过程中，按照先压四边，再压中间的顺序，确保路面平整。

（3）热补法的修补工艺

热补法是近年来用于高速公路养护的一种修补方式。总体来看，热补法的修补效果更佳，在局部修补中比冷补法更为适用。在使用热补法时，要注意控制加热时的湿度，避免发生沥青氧化、烤焦甚至冒烟等情况[6]。采用冷补法进行修补，具体操作工艺如下：①精准测量坑槽大小及修补范围，确定修补面积并使用热辐射加热板进行加热预处理；②在加热处理过程中，先调整好加热板的位置，加热约3～5min之后路面软化；对于加热距离的控制也很关键，以距离沥青表面15～20cm左右最为适宜，否则距离太近，可能造成冒烟、融化；距离太远，又达不到软化效果；③当路面已经处于软化状态，使用热铁耙按照从四周到中间的顺序耙松路面，尽量确保边缘部分与路面标线保持垂直或平行状态，避免出现不规则的几何图形；④当混合料已经耙松之后，将乳化沥青均匀地喷洒在混合料上，注入路面综合修补车中，在施工现场进行热再生，热料处理完毕之后即可运输到需要修补的道路旁；⑤将热混合料搅拌均匀并在待修补处摊平，稍许冷却之后使用振动压路机按照从四周到中间的顺序将其压实处理，尽量确保碾压密实、平整，如果有些地方出现唧浆，可按照路面坑槽修补方法再次处理。在这一过程中应注意，需要将松软的基层全部挖掉，使用烘灯将其烘干，再采用与现有基层材料相同的材料进行修补，或者直接填补沥青混合料，再按照以上操作流程修补坑槽即可。

2.3 高速公路车辙病害处理技术

对于车辙的修补处理，需要把握好修补时机，如果不能及时修补可能在车辙处产生积水，进一步扩大车辙病害[7]。对于路面车辙修补方法的选择，需要考虑车辙破坏面积的大小以及破坏深度，另外选择修补车辙的材料也要保持与原路面材料一致。具体养护技术与注意事项如下：①如果车辙长度在30m之内，且深度不足10mm，车辆行驶经过仅有小幅度的摆动感，应先将车辙周围的杂物清理干净，在车辙表面洒水保持湿润；然后使用加热板烘烤车辙区域路面，将其耙松；最后使用相同材料将路面填平、压实。②如果车辙长度在30m 以上，且深度达到10～30mm，车辆行驶经过有明显的颠簸甚至跳动，就需要先铣刨，再根据情况清理路面上层、中上层或者全部面层，最后使用与原路面相同的材料重新摊铺新的面层。③如果车辙面积较大，且深度超过3cm，考虑采取坑槽修补等处理办法。在挖槽过程中，划分的轮廓面积应略大于损坏面积，挖槽深度应超过原有挖槽的深度，体现浅洞深补原则。④如果由于基层施工导致车辙的产生，需要先处理已经损坏的基层，再摊铺新的面层。

3 结语

综上所述，结合某高速公路近年来养护工作实际情况，采取人工调查与自动化检测相结合的方式调查路面病害问题，从调查统计结果来看，如果在道路建设前期就能做好合理规划，并严格要求工程质量，那么道路投入使用之后也能显著降低病害发生的概率，以此节省道路养护的相关费用。在实例高速公路的道路养护工作中，主要病害为横向裂缝，道路养护人员高度重视该公路的修复养护工作，结合不同的病害类型与成因制定相应解决方案，及时养护，从而保证了高速公路的使用安全，促进了高速公路的可持续发展。