道桥施工中路面病害及维护技术的有效运用

汪建成

（北京路桥瑞通养护中心有限公司，北京 102200）

道桥是城市化和国家发展的重要基础设施，它直接关系到我国的社会和经济发展。随着我国私人汽车数量的不断增加，道路的使用率不断提高，客观上造成了路面病害的潜在危险。在此条件下，对路基、路面的各种缺陷进行及时的检查和修补，尤其是一些肉眼难以察觉的隐患，对改善工程质量起到了十分重要的作用。同时，道桥的养护工作，不应在路面病害发生后，应主动进行预防性养护，对道桥进行表面处理，强化道桥的施工性能，提高其使用寿命，这也是当前道桥养护中的一种维修方法。对道路进行了预先的预防，可以在一定程度上减轻修复工程所带来的交通压力，在道路品质显著降低前，对道桥进行修复，以保证道桥的正常、平稳运行。

1 道桥施工中常见的路面病害

1.1 路基病害

1）沉降不均匀。道桥建设过程中，地基沉降较小，长期使用会产生裂缝，严重的沉降问题会导致桥梁的整体坍塌，如图1所示；2）伸缩缝病害。在道桥建成后，如果承载能力达不到要求，那么在大量的车辆通过后，会造成路面上的各种裂纹，根据有关部门的调查，这种'梳齿缝'是一种典型的里面危害，会使道路行车具有较高的危险性和颠簸感。比如，由于路肩部位的塌陷，路面的平整性会下降，在行驶的时候，地基不能保持稳定，从而导致翻车；3）钢筋的腐蚀。道桥施工中，钢筋腐蚀问题会使其更快地膨胀，钢筋周边混凝土因受压而产生裂缝，而在空气和湿度渗入时会发生钢筋腐蚀。

图1 沥青路面地基沉降开裂示意图

1.2 道路危险

第一个是车辙。随着汽车数量的增加，道桥路面的压力增大，路面被车轮不断地碾压，在道路上留下了纵横交错的轮胎凹陷，长期的压力积累和恶劣的外部环境都会引起车辙。第二个是磨光。道桥施工时，路面会受到各种车辆的荷载作用，这些荷载的积累会使路面产生磨损，尤其是在寒冷地区，更是如此。在汽车的多次磨损中，路面会发生磨光，从而导致路面的抗滑性能下降，从而引发汽车的安全事故。第三个是裂痕。道桥施工路面在长期受到汽车荷载的影响下，容易产生裂纹，尤其在低温条件下，裂纹更为突出。汽车超载会使路面开裂、开裂，雨水形成后渗透到路面，再加上汽车的压力，会造成坑洼。同时，由于受冷空气作用而蓄积的水分在凝结后体积变大，从而导致路桥路面出现隆起、开裂等问题。

1.3 开裂现象

目前我国在道路桥梁工程建设中，主要采用沥青材料，但产生裂缝主要原因是材料的质量和工艺问题。在选用沥青材料时，要严格地分配、混合，并对其质量进行检验，以保证其各项性能指标和质量能够最大限度地满足现场施工要求。但在具体的施工操作中，工地上的工人在进行沥青材料的调配或在具体的施工工艺中使用时，会出现一些操作上的偏差和错误，从而对沥青材料的质量产生较大的影响。

1.4 麻面危害

道路桥梁工程中，路面会产生不同程度的蜂窝或麻面病害，往往是由于施工人员不能按照设计图纸进行施工，有些工序和细节与设计者的计划不符，对一些关键问题也不够重视。为了赶超施工进度，工地上的一些施工环节被忽略，不能对道路工程进行科学、高效的维护。在这一过程中，材料的利用一直是施工中的一个关键问题，目前国内已普遍采用了沥青，但由于沥青是由多种物料混合而成，极易受各种因素的影响，导致其状况不正常。因此，在具体的设计中，有关部门要科学地设定其配比，并切实实施科学、高效的检验与测试，以保证调配的合理。

2 道桥施工中导致路面病害的常见因素

2.1 自然因素

从根本上来说，基建施工和建筑施工都是按照人类的需求，对自然进行改造，因此，各种自然灾害造成的损失也是无法避免的。在道路建设、养护等工程中，各类突发的自然灾害和次生灾害也与建筑区域的海拔、地形、气候、地质成分密切相关。以东北高纬度的寒区为例，地貌以平原丘陵为主，其中以不永久冻土和季节性沼泽为主。该地区在冬季严寒期会出现冻土膨胀、冻土融化、土壤疏松、降雨多、易于形成沼泽的特征。东北街道路面病害主要是由冻土或部分深水融化引起的，长时间的浸渍和腐蚀，使路面结构强度下降，造成路面积聚、破损、坍塌。中国西北地区多山，干旱的天气。有些区域是大陆板块的外围。由此，在地震、滑坡等灾害中，往往会出现由这些地质特点造成的路面病害。在5级以上大风的长时间的侵蚀作用下，风口的一些部位会引起地面的快速风化。

2.2 施工材料不过关

道桥施工中，影响道路使用效果的因素很多，在施工中，施工材料比例未得到严格的控制，物料调配中的水分未满足要求，物料不易固化，经常发生开裂等问题。有些厂家为了增加沥青的指标值，会在沥青中加入一些添加剂，从而导致沥青的性能下降，而在施工中，会缩短桥梁的使用寿命，造成路面破损的主要原因是砂石的质量。在选材方面，由于粒度较大、含泥量较大、骨料中含有超粒度的颗粒等不满足规范要求，会对桥梁质量产生不利影响。由于没有根据工地和物料的特性，选用合适的物料搅拌器，则会造成搅拌时不稳定，造成物料不均匀离析，从而影响物料的使用。

2.3 工程质量缺陷

因施工质量问题和养护不善而导致的路面病害现象，实属'人祸'。虽然最终反映在工程质量中的问题多为路面病害，但造成工程质量问题的原因却多种多样，在项目初期的勘察、可行性论证、前期的实地勘察、采集资料不细致、不全面、对施工区域的气候状况考虑不够。比如，东北部的一些区域是永久冻土，但由于地球温室作用的不断增加，导致一些永久冻土融化，而设计上没有考虑到永久冻土的溶解量，导致了路面的严重下陷。另外，弯沉值控制是目前沥青路面设计中的主流设计手段，设计者在设计之前，应先对施工现场的车辆数量、荷载进行调研，并根据实测资料编制预算，在道桥设计图纸中清楚地标明，以标准载荷次数为控制指标。随着时间的推移，汽车的数量和载重能力都超过了预算，也许是因为没有对重卡和超重车辆进行精确的计算，所以最终的承载力超过了原来的设计极限，造成了内部的损伤。

3 道桥施工中常见路面危害的维护技术

3.1 路基结构强化

在道路、桥梁等基础设施维修中，地基加固是解决各类路面病害的关键技术。首先，按照工程设计图纸所标明的结构特征，加强养护是必要的。加固材料必须经过对整个路面的受力结构进行分析，确定与原来的路面材料相符，才能进行养护工作，切勿盲目施工。在进行地基加固时，应事先留意地基的结构物清除，并保证在回填期内达到标准承载力。而且，在工程完工后，还可以用回音器检查回填结构是否有潜在的危险。

3.2 路面防腐蚀处理

在道路养护工程中，除对路基进行加固外，还应加强路面结构的防腐处理。由于路面是与其所载车辆直接接触的部位，因此除个别原因外，路面的磨损是构成结构中最为严重的一部分。一般而言，道路建设中采用沥青浇注技术可以有效地解决道路的腐蚀、耐蚀问题，所以，沥青混凝土的厚度、质量对路面的维护有很大的影响。不同级别的养护项目，其沥青层的厚度指标也不尽相同。 《道路沥青摊铺机维修设计规范》规定，一级道路路面的沥青层厚度应为120～180mm，二级60～120mm，三级30～50mm。

3.3 就地热再生技术

采用了路面加热装置，对沥青砼路面进行了治理。通过加入再生剂、热沥青及少量新沥青混合料，以及对老沥青路面的面层进行加热，使沥青路面完全摊铺、碾压成型，从而达到老路再生的目的。采用多台机器在一条道路上连接，由前面的机器将沥青加热、熔化，然后由中间和后面的机器对新老材料进行加工、摊铺操作。通过对比分析，采用就地热再生技术，可以缩短建设周期，使生产效率提高两倍。该技术可以实现沥青再生，石材再生，100%就地原料再生。就地热再生技术具有快速的建设、低交通损失等优点。相关资料表明，采用地热再生技术可以降低17952t的废弃沥青混合料，节省11220t新的沥青混合料，降低环境污染。

3.4 超薄磨耗层技术

超薄耐磨层技术可同时进行喷洒、摊铺，达到一次成形，可有效地解决道路沥青粘结问题。采用间断级配，将热拌沥青和乳化沥青混合料结合起来，有效地解决了路面开裂和松散现象。在铺装前，必须对路面进行综合处理，保证路面的干净、不留有杂物、不留水，并按气候情况进行施工。按规定的比例、时间拌和，喷上改性乳化沥青后，再进行摊铺、压实，保证新老路的衔接。超薄耐磨层技术可以解决施工期间长时间封闭道路交通干扰大的问题，从而有效地减少了维护费用，提高了路面的使用性能和使用寿命。

3.5 精细抗滑保护层技术

精细抗滑护层技术是通过在砂砾覆盖度高的砂岩上铺放稳固材料，使砂砾的超薄磨损层得到稳定，起到防水、抗裂、改善路面抗滑等效果。对道路桥梁施工中的路面病害进行抑制和延迟，其施工速度快，造价低，能有效防止碎石过早脱落，节省维修经费。在道路养护初期，必须对路面进行全面的路况检测，并及时解决问题；施工期间，必须采用同步封层碎石车进行封闭清扫，再进行碾压、回收多余材料、分散稳定剂、维护管理、放交通等。施工后路面如图2所示。

图2 精细抗滑保护层技术施工路面

3.6 稀浆密封工艺

采用相应的机械设备，将沥青乳化后与其他矿物混合，然后进行铺装，从而形成路面保护层。该技术适合于长期修建的道桥路面养护，对于路面坑槽、裂缝等问题具有良好的防治效果，而且使用费用低廉，可以提高其使用性能。同时，对于道桥路面开裂等问题，还可以采取灌浆固胶、接缝等方法进行养护，并结合路面实际状况选用相应的材料进行修补，以进一步保证道路的正常使用和交通安全。

4 道桥施工中路面维护技术的有效运用

4.1 强化防治沉降病害

1）是对沥青混合料的合理调配。在进行沥青混合土的配比中，油石的含量过高，会导致路面出现大量的油污，导致路面变得非常光滑。在这种情况下，如果有载重的汽车通过，就会产生车辙，那么整个工程的压实性就很难保证，导致路面的整体结构松软，从而引起坑洞。所以，在工程施工中，有关部门应对沥青拌和料的配比进行合理分配；2）要对搅拌温度进行适当控制。沥青作为铺面的一种铺装材料，其主要功能是防止路面开裂，提高道路密度，降低水下渗透问题。在施工过程中，沥青混合料的掺和温度对沥青性能的发挥有很大的影响，温度越高，沥青混合料的老化速度越快，沥青混合料的粘度越低，沥青混合料的搅拌越不均匀，最后导致路面的受力不均，在强烈的压力下产生凹槽和变形。因此，为了确保道桥的正常运行，应注重对路面材料的选择，选用耐低温、高温、延度较大的沥青，并严格按规定选用特定比例的混合料，配合施工规范进行材料拌和，要根据外部环境的不同而采取相应的防护措施，在材料调配的时候要特别注意在温度较高的时候，要注意水分的蒸发，要保证合适的含水量，以免造成混凝土材料的开裂，从而影响工程的质量。此外，在物料混合时，要选择合适的搅拌机，将物料的配料混合均匀。

4.2 路面病害的防治

1）要做好路面铣削，保持地基的稳定。铣刨是防止和维护路面病害的关键。因此，在铣刨作业中，有关人员应科学地决定铣削深度、尺寸，并进行相应的测量与计算。此外，由于铣削过程中会产生很多杂物，所以在进行操作时要进行清洁；2）做好道路塌方的治理。裂缝是引起路面塌陷的一个重要因素，所以对路面塌陷的治理应加强对裂缝的注意，对路面开裂应及时采取相应的措施，雨天应注意防止路面开裂；3）要做好坑道的修补。对损坏较大的基坑，应根据现场条件选择适当的方法进行坑槽修补。比如在寒冷的季节，就不能单纯的用普通的修坑技术来进行了，而是要通过一些临时的手段来控制坑道的发展。在气候变好的情况下，根据有关技术规范，对坑道进行全面的修复；4）对道路桥梁上的交通工具进行了限制。通过对道路桥梁的载重进行控制，可以最大程度地降低道路交通对道路的冲击，提高道路的使用寿命；5）加强道路桥梁的日常巡查工作。在道路、桥梁工程施工中，建筑单位要按国家有关规范进行施工，在荷载的计算上，必须严格遵守国家有关标准；6）做好道路桥梁的后期预防与养护工作。道路桥面工程完成后，要进行相应的养护、保养，包括对路面损坏的定期检查、维护、定期保养等。

4.3 路基混凝土碳化防治

由于混凝土在初期迅速脱水、干燥、炭化等原因，造成了路基混凝土的碳化，而其过度碳化，就会导致混凝土面板的表面开裂。这些裂纹严重影响了混凝土路面的耐磨性能，严重的地面开裂会导致水泥砼路面过早暴露，如果不进行及时的治理，会影响其外观和舒适度。因此在施工过程中要注意防止水泥碳化，将水泥与空气隔绝，一种是在水泥的表面上涂上一层油漆。另一种方法是在水泥中加入缓冲液。第一种方法很难控制，现在多采用通过添加缓冲液来防止混凝土的碳化。对较大的表面裂缝，可以通过薄膜修补方法进行修补。也就是说，在混凝土强度超过40%的情况下，或者在混凝土铺设达到设计要求后，钻孔8～10cm的混凝土，并采取与超薄混凝土相似的施工工艺。

5 结语

文章着重介绍了道桥施工中几种常见的路面病害，并在此基础上，针对不同类型的路面病害，提出了相应的技术措施，以期对今后提升道路桥梁的使用寿命有一定的帮助。