公路沥青路面养护技术分析

李忠义

（上饶市鄱阳公路事业发展中心，江西上饶 333100）

0 引言

由于沥青材料具有较强的适应性，加上日后维护较为方便等优势，因此被广泛使用在公路工程中。但是，在车辆通行后受到设计、施工、荷载以及自然因素的影响，路面结构逐渐出现病害问题，对公路车辆通行造成危险。如果不及时进行修复，不仅会降低路面使用性能，还会造成严重的结构性破坏，因此要及时采取养护技术，对裂缝、沉陷、车辙等病害进行处理。当前公路沥青路面主要采取预防性、主动性养护技术，突出预防为主、维修为辅的原则，在未出现病害时就加以防治，降低对公路路面结构的破坏，利用最小的维护成本延长路面使用寿命。

1 公路沥青路面养护技术的重要作用

公路沥青路面养护技术是控制病害、保障路面性能、延长公路使用寿命的重要手段，能够对逐渐加剧的路面病害进行控制，从而降低道路使用寿命周期养护成本。由此可见，公路沥青路面养护技术的应用价值就在于保证路况完好，为我国经济发展建设提供良好服务。由于公路沥青路面结构性能不足，加上长期承受车辆荷载，导致路面结构完整性降低，综合性能无法满足车辆通行要求，若不及时进行改善，没有在初期阶段加以控制，路面病害就会逐渐加剧，降低公路使用寿命。公路沥青路面养护技术能够对未发生的病害进行有效预防，同时修复已经破坏的路面结构，在不进行大面积施工的条件下，及时恢复路面系统功能。当下我国颁布了《公路沥青路面预防养护技术规范》(JTG/T 5142-01—2021)，其中明确表示公路沥青路面应采取预防性、矫正性养护技术，切实控制路面病害，保障公路服务性能。

2 公路沥青路面常见病害分析

2.1 裂缝病害

作为发生频率较高的路面病害，裂缝病害大多以横、纵、网状以及块状等形式呈现。横向裂缝具有普遍性，病害长度与宽度不一致，主要由施工过程中沥青标号不符合当地温度调节引起。大多数情况下沥青混合料处于低温环境下便会形成温度裂缝，当然也有可能是路面基层引起的收缩裂缝、反射性裂缝，尤其是地基出现不均匀沉降时，路面结构便会产生横向裂缝。纵向裂缝与路面中心平行，并且主裂缝会伴随大到小裂缝，会给公路车辆通行安全造成严重影响，该问题由荷载作用产生的疲劳损坏现象造成。网状裂缝的面积往往较大，形成后会伴随着车辆荷载逐渐加剧，一般由施工原材料质量不达标引起，路面结构强度无法满足公路车辆荷载需求。块状裂缝大多是纵、横向裂缝扩大形成，彼此交错产生不规则的矩阵型裂缝，块状裂缝的成因与沥青路面结构老化、低温收缩等因素有关（见图1）。

图1 公路沥青路面裂缝病害

2.2 沉陷、车辙

公路沥青路面沉陷、车辙都是普遍性病害，主要包含局部、大面积两种不同类型，形成原因与施工过程有关，如原材料摊铺厚度把控不足、路面压实度较差，在长期受到车辆荷载的条件下就会形成不同规模的沉降。除此之外，公路沥青路面防水性能不佳也是引发路面结构沉陷的主要原因，受到雨水侵蚀便会形成各类型沉降病害。车辙大多是指车辆轮胎碾压后形成的凹陷，凹陷深度普遍大于1.5cm，车子属于特有病害类型，形成原因与自然条件有关，如路段环境温湿度较高，并且经常超负荷运行，车流量不断增加，内部因素则是混凝土混合料抗变能力弱、密度小引起的（见图2）。

图2 公路沥青路面车辙引发的路面凹陷

3 公路沥青路面养护技术

3.1 确定路面养护时机

当前我国公路沥青路面大多采用矫正性和预防性养护技术，在施工前需要对整个路段进行调查、评价，了解该路段的具体性能，按照调查结果制定养护方案。现阶段我国倡导预防为主、矫正为辅的原则，避免出现可能危害车辆通行安全的病害问题，及时通过养护技术完成修复。为了确定最佳的养护时机，工作人员首先应深入现场获取道路数据信息，充分考虑公路施工标段、结构层次、路基类型等因素。其次，了解路面病害类型、损坏程度、平整度等，尤其是公路路面的抗滑性能结构强度，参考以上数据确定路面养护最佳时机。另外，要避免影响当地的交通，因此要提前预估交通量，准确推测道路交通实际情况，同时按照获取的平均日交通量、轴载谱等数据，科学合理地制定公路沥青路养护方案。

3.2 公路基层、材料准备

在公路沥青路面养护施工前，需要对基层进行处理，这会直接影响后续的养护质量。首先，对路基结构进行检查，判断路基是否符合养护施工要求，若路基受损严重应优先处理地基，可以采用重型压路机进行碾压处理，施工结束后检查密实度是否达到要求，如果未能达到预期应再次碾压，直至基层压实密度符合标准。其次，检查基层平整度，很多严重的路面病害会影响基层，因此在养护施工前必须进行填平、修复，避免基层存在较大的坑洼，影响新沥青材料的铺筑。除了处理好公路基层外，应准备好新的沥青混合料，沥青是由多种材料配制而成，材料质量会对养护施工造成直接影响，包括修复后的公路路面使用寿命。为了保障公路车辆安全驾驶，应根据要求选择材料，严格按照比例称重搅拌，注意控制好温度等因素，搅拌后混合料偏褐色代表其中的沥青含量较少，应重新调整材料配比，最后通过马歇尔抽样试验分析沥青混合料质量。

3.3 沥青拌和与运输

沥青作为路面养护施工中的主要材料，会按照比例进行调配，利用专业设备进行搅拌加工，将材料运输到施工现场进行摊铺、压实完成路面养护作业。在拌和前将细集料与粗集料分类堆放，随机抽检每种原材料，确保质量符合公路沥青路面养护施工要求，按照比例投放材料后进行拌和，注意控制好不同材料的温度，沥青加热温度在160～170C，而矿料温度控制在170～180C，拌和后得到的沥青材料应在150～160C。若温度低于或高于标准不能直接应用，运输过程中沥青混合料的温度应维持在140～150C，搅拌过程为间歇式，没有出现结团成块、花白料的现象为合格。沥青混合料的运输可以采用大吨位车辆进行运输，施工过程中尽量避免积压拌和料，因此运输过程要保证时效性。

3.4 预防性养护措施

3.4.1 微表处养护技术，作为常见的预防性养护措施，微表处养护技术需要严格配比，将聚合乳化沥青、混合添加剂均匀搅拌，利用专业设备在原路段上进行均匀的摊铺。现阶段微表处养护技术大多应用在城市干线中，能够起到较为良好的养护效果，该技术的优点在于能够解决轻度车辙病害，同时大幅度强化沥青路面结构的防水性能、抗滑性能，防止沥青路面快速老化，有利于延长公路沥青路面的使用寿命。

3.4.2 雾封层养护技术，雾封层养护技术利用保护剂或乳化沥青稀释液，喷洒在想要养护的路段，便会在路面形成保护层。由于施工流程较为便捷，对当地的车流量影响较小，大多施工后3h 即可快速恢复公路正常运营状态。该技术的优势在于避免路面结构出现水损坏现象，有利于强化路面防水性能，加强集料与沥青之间的黏结力，对路面结构进行防护。施工过程中乳化沥青稀释液能够对表面空隙、细微裂缝实现填补，避免裂缝等病害进一步扩大。根据以往雾封层养护技术的实践来看，公路沥青路面病害将会延长2～4年，唯一的缺点就是路面抗滑能力较低。

3.4.3 稀浆封层养护技术，稀浆封层养护技术一般分为细封、中封、粗封三种类型，主要根据道路实际情况使用，施工过程中采用专业化设备，在待处理的路段中摊铺稀释混合料，通过均匀摊铺形成密封性好、耐磨性强的保护层，也是比较有效的预防性养护技术。一般来说，公路路面结构出现轻微裂缝，采用细封即可解决，严重损失则选择中封，若需要对整个面层进行养护，采用中封效果更好。该技术重点强化公路沥青路面结构防水性能，同时优化运行路面平整度，但是路面病害较为严重的情况下，要更换其他养护技术。

3.5 矫正性养护措施

3.5.1 灌缝养护技术，灌缝养护施工主要分为密封、填封两种方法，其中填封会对存在裂缝的路段进行开槽处理，并将槽内清理干净，静置到槽内彻底干燥即可进行后续的灌封施工，相比之下裂缝密封则省去了开槽这一环节，通过热压空气将裂缝清理干净，直接灌输密封剂完成养护施工。养护过程中应根据裂缝类型选择填封或密封，如活动性裂缝采取填封施工技术更为适当，非活动性裂缝则适合密封养护技术，施工后公路沥青路面防水性能得到提高，但会影响路面平整度。填封技术操作较为复杂，主要采用专业化开槽设备，按照宽1～1.5cm、深1.5～2cm 的标准开槽，施工结束后朝裂缝内注入修补胶，对已损坏的路面进行修复。施工过程中应注意以下几点：

第一，控制好人工槽周边温度与材料温度，两者温差较大会直接影响修补效果。第二，灌缝养护技术对温度有着较高要求，若需要在低温条件下施工，必须提前对开槽部位加热，以此来增强密封胶的黏结效果，加热时注意火焰不能和地面产生直接接触，容易形成碳化物降低黏结力。第三，施工后观察密封胶是否冷却，应达到完全冷却再允许车辆通行，常温环境下的冷却时间为15min，可以随着气温降低而缩短，如城市交通中心路段，在施工路段表面撒上干砂，5min内即可恢复通行。第四，裂缝修补胶要和路面齐平，表面平整不存在任何颗粒状胶粒。

3.5.2 热再生沥青养护技术，沥青再生技术主要包含冷再生、就地热再生两种，其中热再生是比较常见沥青养护技术，具有较为优秀的经济性、环保性，养护施工中应用了部分废旧沥青材料，同时掺入适量新沥青与再生剂，通过充分搅拌恢复路面结构性能，增强抗老化性、抗裂缝性。热再生沥青养护技术主要由路面加热、喷洒再生剂、耙松作业、摊铺碾压等环节组成，路面加热会根据病害类型、深度选择适当的加热挡位，按照提前设置好的放样面积确定加热范围。加热后按照混合料的配比，对路面进行喷洒处理，并将旧的沥青混凝土路面进行耙松处理，路面耙松应保证深度、宽度符合标准，不能对集料造成破碎。为了保证养护施工质量，耙松过程中应及时检查深度，每200m 检查一次即可，变化误差控制在0.5cm 左右。最后选择适配的机械设备以先低后高、先快后慢的原则，从两侧开始进行碾压，最后处理中间部分保证路面平整，完成公路沥青路面修复作业。

3.5.3 坑洞修补养护技术，坑洞是公路沥青路面较为常见的病害之一，可以采取应急修补、半永久性与永久性修复养护技术。永久性修补严格按照施工规范，对坑洞进行修复操作，经过养护的路段在使用寿命上可以最少增加两年，而半永久性修复技术会将时间缩短到半年到一年。半永久性修复施工需要对路面病害位置进行切边，同时将区域内的材料予以清除，并填补新的材料进行修复，最后在表层撒上粗砂碾压后完成作业。应急性修补技术大多为简单处理坑洞，将修补材料填充进入，属于临时性修补技术，主要的作用为避免坑洞等病害持续加剧。

3.6 加强日常维护保养

对于公路沥青路面结构来说，很容易受到多方面因素影响形成病害，为了保障我国交通运行安全，相关单位应加强日常维护保养，始终坚持养护管理，对病害进行有效预防。另外，通过贯彻落实日常维护保养，有利于加强事中与事后等环节的监督、管控，因此工作人员要增强积极性，认真细致对待公路沥青路面养护工作，运用自身的专业能力与实践经验，保障公路沥青路面养护工作合理开展。通过加强日常管理及时发现路面安全隐患，以便及时采取针对性的养护技术，确保公路沥青路面结构完整性、稳定性。

4 结语

路面养护技术对于维护交通运行安全有着重要作用，目前我国公路大多采用沥青材料作为路面结构，在日常通行过程中，受到车辆荷载或自然环境影响无法避免出现病害问题，对车辆通行安全造成威胁。因此，我国针对公路沥青路面养护化被动为主动，采取科学合理的养护措施，始终坚持预防为主、修复为辅的原则，周期性对公路沥青路面进行养护管理。养护施工技术会根据经济条件、公路路面病害类型选择，起到延长公路使用寿命的作用，降低公路维护管理费用，提升交通系统运行效益，为国民经济发展创造有利条件，通过专项养护工程维持公路运营水平。