高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术分析

杨 杰

(山西交通控股集团有限公司大同南高速公路分公司，山西 大同 037400)

1 公路沥青路面病害概述及路面养护重要性

1.1 公路沥青路面病害概述

高速公路投入使用一段时间后，受车辆荷载因素的影响，路面难免会出现各种病害问题，如：车辙、沉陷、裂缝等等，不仅会影响车辆行驶安全，更是会影响高速公路的使用寿命。

若公路路面强度不符合规定，那么就会引发变形，若未及时发现此问题采取处理措施，那么就会加重变形情况进而引发塌陷。与此同时，受地下水与过量雨水侵蚀，公路路面结构也会受到不利影响，较易出现裂缝损害问题。

若公路路面出现凹陷，且深度超过2.5 cm，则很可能是受外力因素的影响。在汽车荷载作用下，沥青路面局部会出现膨胀、收缩，此为塑形变形，若路面张力超过弹性极限，则会引发车辙病害。

路面出现裂缝与混凝土材料有密切关联，常见裂缝问题包含：水平裂缝、网状裂缝、垂直裂缝、反射裂缝等，都在日常当中较为常见。针对此，若想要有效解决沥青路面常见病害问题，就应重视提高公路施工质量，以充分保障公路的行驶安全与使用寿命。

1.2 公路沥青路面养护重要性

受外界各种因素的影响，高速公路路面结构就会发生相应变化。通常，公路养护人员为减少路面出现病害问题的机率，大都会选用沥青路面预防性养护技术。从公路的实际使用状况来看，裂缝病害是人们日常中最为常见的问题，主要与沥青材料有较大关联。随着时间的推移，沥青材料结构就会发生一定变化，受各种因素的影响，会出现收缩、延伸等状况，进而就较易引发裂缝病害问题的发生。针对此，为有效解决这些病害问题的发生，就需要重视公路路面养护，及时采取病害预防技术，以便于有效提高公路路面结构稳定性，由此降低病害问题发生的机率，充分保障高速公路行驶安全与使用年限。

2 高速公路沥青路面常见病害问题分析

2.1 路面裂缝病害问题

路面裂缝病害问题主要分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和块状裂缝，其纵横向裂缝是其中比较常见的裂缝形式之一。

第一，横向裂缝和公路的中线几乎保持垂直状态，同时裂缝的宽度和长度各有不同。产生主要原因是因为沥青标号和当地区域的气温条件之间存在偏差，温度较低的情况下沥青变脆会产生温度裂缝问题，同时在公路基层结构上方会形成的反射性裂缝问题或者收缩性裂缝情况。

第二，纵向裂缝问题和公路的中线保持平行状态，在主裂缝上还有可能出现若干个分支裂缝。纵向裂缝问题产生的主要原因，包含大型车辆的反复荷载作用，造成路面结构出现疲劳性损坏，地基结构不稳定产生不均匀沉降情况，以及公路工程施工纵向接缝搭接不合理等。

第三，网状裂缝问题也称之为公路路面龟裂情况，主要是通过多条裂缝相互之间交叉形成的小网格状裂缝，这种裂缝问题主要出现在道路工程的表面位置，对公路工程的基础变形量，以及公路基础结构面的影响相对较小，产生这一问题的主要原因是因为行车荷载作用对于路面所形成的持续性导向作用，造成路面产生疲劳开裂情况。除此之外，沥青老化、混合材料质量变差等方面因素，也是造成路面出现网状裂缝的重要影响因素[1]。

第四，块状裂缝与横、纵向裂缝都具有密切关联。当这两种裂缝密度不断增大，且相互连通形成交错裂缝时，则称之为块状裂缝。块状裂缝形似矩形裂块，且与网状裂缝较为相似，路面表现并没有任何规则可言。造成块状裂缝出现的原因，与温度、沥青材料等因素均有关联。

2.2 路面坑槽病害问题

路面沉陷病态问题主要指的是路基路面竖直方向上变形问题造成，道路基础面产生下沉，进而在道路表面出现比较严重的凹陷情况。根据公路工程路面下陷程度的差异性，可以将其分为局部沉陷和大范围沉陷两种形式。在公路工程路面施工过程中，由于材料的施工厚度不足会造成路面基础碾压程度有所差异，在车辆荷载作用条件下路基面结构会产生比较严重的基础沉降情况，外加上受到基础结构的土壤以及外部雨水条件的侵蚀影响，路基结构的强度会进一步下降产生大范围沉陷问题。

从形态角度来看，坑槽主要就是一个个小坑洞，此病害问题的发生还与集料分散之间也具有密切关联。受车辆动态载荷压力的影响，路面当中的水浸入到面层空隙当中，就会生成水压力作用于集料，长此以往，沥青与集料的分层处就会渗入进更多的水分，很大程度上降低了沥青的黏度，影响其黏附性，最终出现沥青混合料掉渣的情况，由此出现路面坑槽。与此同时，若混合料未严格控制温度，在施工环节出现过高或过低的情况，那么都会对压实环节产生十分不利影响，进而就会引发坑槽病害。如若实际施工环节，层间接触不良、受到污染，或层间施工不符合标准，都会增加坑槽病害发生的概率。如果高速公路上层施工厚度不符合规定，那么在后续投入使用环节中，就会发生车辆行驶带走表面混合料的情况，进而引发多处坑槽问题的发生。并且，随着现阶段社会的迅猛发展，高速公路的运输压力也随之不断增加，甚至部分车辆还存在超载的情况，进而加大了路面结构的压力。在此基础上，受降雨因素的影响，路面就极易发生坑槽。另外，当行驶中的车辆发生漏油情形，那么也会影响沥青材料的黏结力，引发坑槽。

2.3 车辙病害问题

车辙主要因为受到车辆经过轮胎碾压之后，在车辆运行工作方向上会形成路面垂直方向上的凹陷问题，垂直程度通常控制在15 mm，是沥青路面当中的一种特有病害问题。根据车辙产生的主要原因，可以将其分为结构性、压力性、磨损性以及流动性等几种不同形式的特征表现形式，产生车辙病害问题的主要原因，是因为沥青材料在配比过程中出现误差或者材料密度偏小，材料整体的抗诉变性能力相对较差，路基夹层结构不稳定同时由于受到外部环境因素的影响，造成车流量和重荷载作用力增加，整个道路通车环境和外部湿度条件过高，都有可能造成路面出现车辙病害问题[2]。

3 预防性养护技术在高速公路沥青路面养护工作当中的具体应用

所谓预防性养护技术方法，主要指的是在不增加原有路面结构承载力的基础之上，对原有的路面采取计划性的养护工作，以此来提高路面结构的稳定性，延缓路面破损问题同时提高道路通车效果。

3.1 裂缝病害问题预防养护处理

裂缝封堵处理工作方法,是各种裂缝问题预防性养护工作的主要处理方式，主要包含裂缝填缝、裂缝密封等处理方法。裂缝填封主要指的是对产生裂缝部位进行开槽清理工作，经过干燥之后选择合适的填缝材料，向其中进行材料灌注处理，主要用于一些常见的活动性裂缝问题填补。

裂缝密封不需要对裂缝问题进行开槽处理，可以直接使用热压空气对裂缝内部进行清理之后，选择合适的密封剂材料进行封堵处理，主要是针对一些非活动性的裂缝问题。裂缝封缝处理可以对裂缝类病害问题进行全面预处理工作，有效防止大量的水分直接侵入到路面结构当中，可以有效防止产生更加严重的路面结构破坏性问题，但是由于封缝问题会降低路面结构的平整程度，同时会影响到路面整体结构的美观性[3]。

3.2 表面封层处理

道路表面封层处理，主要包含雾封层、稀浆封层、微表处等方式，是高速公路沥青路面当中比较常用的表面封层技术方法。沥青路面表面封层处理工作的主要目的，是提高路面的整体防水效果，同时进一步抑制公路路面病害问题的扩散，延长道路路面的使用周期。

(1)雾封层

在雾封层处理工作过程中，主要是实现将乳化沥青材料稀释液或者特制的路面保护剂，通过使用专业设备均匀的喷洒到现有的沥青路面当中。通过这种路面处理工作方法，不会对整个公路的正常运营产生严重的影响。还有一种比较常用的雾封层材料，主要是以普通的乳化沥青材料以及含再生剂乳化沥青材料为主，和普通类型的乳化沥青材料相比，其中含有再生剂乳化沥青材料当中，通过向其中添加沥青活化性再生剂，在整个处理工作效果上具备普通沥青雾封层的作用和效果，同时还可以进一步恢复路面基础结构部分老化沥青等部分性能状态。通过使用雾封层进行处理，可以进一步增强路面结构的防水效果，避免路面产生更加严重的破坏性问题。

(2)稀浆封层

稀浆封层处理主要是使用乳化沥青骨料、路面填料以及添加剂材料等，根据特定的比例进行充分混合形成稀浆混合材料，稀浆封层主要指的是通过专业设备，将稀浆混合材料均匀的铺撒在等待处理的路面表面，同时在道路表面可以形成密封层，耐磨程度更高同时更加牢固的封层结构[4]。

根据工作材料的配比工作要求，稀浆封层处理可以将其分为细封层、中封层和粗封层三种形式，在处理路面轻微裂缝工作过程中，可以通过使用细封层处理技术方法，在处理路面开裂比较严重的损伤过程中，可以使用中封层技术方法，沥青面层养护工作当中可以使用粗封层施工技术，稀浆封层施工当中可以对原路面起到良好的修复工作效果，可以进一步增强沥青路面的防水性能，同时进一步改善路面结构的平整程度，有效解决路面产生的一些比较轻微的车辙病害情况，可以全面提高公路工程路面的使用性能[6]。但是该项技术不能对一些出现比较明显的疲劳裂缝、温度裂缝以及具有较深车辙严重病害问题的路面进行处理。

(3)微表处

与稀浆封层相比，微表处养护措施更多应用于城市干线公路、机场跑道等道路的维护，主要因微表处养护环节所采用的材料、成效等内容均具有较大优势。微表处技术的应用，主要就是将将填料、水、添加剂、聚合物改性乳化沥青四种材料严格按照规定比例混合均匀，借助专业机械设备，将混合材料均匀摊铺于路面[7]。针对车辙病害问题而言，微表处养护措施十分有用，不仅能够进一步提高路面的防水性能，更是能够有效防止路面出现松散的情况，以此预防路面各种病害问题的发生，更好延长道路使用寿命。

3.3 薄层罩面

薄层罩面养护技术不仅能够有效优化路面的平整度，更是能够进一步提高路面防水性能与抗滑性能，充分保障高速公路的行驶安全。此养护技术主要就是将多种材料(沥青、矿粉等)混合成沥青玛蹄脂结合料，再借助专业设备，对待处理路面进行加铺养护。针对施工工艺而言，施工方法的不同，薄层罩面也可分为不同类型，如：冷薄层、热薄层等。冷薄层罩面养护技术可在常规条件下进行施工，施工条件及罩面材料都对温度没有任何要求，方便、快捷且环保，所以被较常应用于沥青路面的养护中。热薄层养护技术则不同于冷薄层罩面，对温度有较高要求，罩面材料需在加热后方可进行施工，但是该养护技术能够有效解决路面综合病害问题，且能够进一步提高路面结构的稳定性，降低后续使用环节病害问题发生的机率[8]。但同时也需注意，热薄层罩面养护技术成本相对较高，且会对周边环境造成污染。针对此，相关人员在选择沥青路面养护技术时，就需根据路面实际状况，对养护技术进行综合考虑分析，以便于更好提高养护质量，确保高速公路使用效果。

4 结 语

综上，在公路工程的养护工作中，需要针对现阶段我国公路工程项目建设施工条件，对公路工程各种典型病害问题进行全面分析和研究，主要针对公路工程出现的裂缝问题，路面沉陷问题以及车辙问题等进行重点处理，结合工程工程实际使用情况，提出针对性的预防养护工作策略来加以解决，全面提高高速公路沥青路面通车质量和效果，延长公路工程的使用周期。