公路路面常见病害与养护技术应用研究

2023-06-10胡航

运输经理世界 2023年4期

胡航

（贵州省赤水公路管理段，贵州赤水 564700）

0 引言

一般情况下，面层、基层及垫层是道路的主要组成部分，施工单位在公路建设时，为了确保路基的温度及湿度能达到施工标准，通常要提高路面垫层的施工质量，进一步降低路基的荷载并将荷载均匀地分布到基层，避免基础因无法承载外部压力而出现变形的情况，从而提高路面整体的稳固性、安全性。基层可有效地将荷载压力转移至道路。同时，公路大多是在露天环境建设运营，其品质极容易受到自然环境的影响，因此，公路结构需具备一定的硬度和柔软度。为了确保道路运行质量与效率，相关部门需实时监控道路运行状况，一旦发现公路路面出现病害情况，应及时维修和养护，有效保证车辆行驶安全稳定。

1 公路路面常见病害

1.1 裂缝病害

在公路路面的病害问题中，路面裂缝情况是比较常见的，根据路面裂缝形态的不同，主要可分为以下三种：

第一，龟纹状裂缝。这种裂缝主要是在公路表面呈现众多细小又错综复杂的缝隙，其主要原因包括：路面结构及路基质量不达标、沥青混合料强度达不到施工标准。此外，路面出现纵向裂缝问题时，未及时进行维修养护，造成裂缝进一步扩大，并在车辆荷载压力下，路面裂缝也会形成龟裂状，如图1 所示。

第二，横向裂缝。横向裂缝一般与车辆行驶的方向呈垂直状，气温的变化及地基的不稳定是造成该问题的主要原因。通常情况下，路基使用的材料以半刚性为主，对外在温度、湿度较为敏感，一旦温度和湿度发生变化，路基就会出现收缩进而导致裂缝问题形成。一般横向裂缝的宽度小于或等于3mm 时，对路面不会产生很大危害。一旦裂缝大于3mm，裂缝之间就会相互连接，裂缝的主体也会出现脱落情况。如未及时解决，裂缝会进一步加大，使沥青涂料性能发生改变，从而导致路面裂缝形成，如图2 所示。

图2 横向裂缝

第三，纵向裂缝。其形状与车辆行驶方向平行。车辆超载、大型车辆荷载作用、基层开裂、道路地基不稳固及道路路面开裂等问题都是导致纵向裂缝产生的原因，如图3 所示。同时，在地基施工建设时，未及时进行清淤、排水作业，道路结构的强度就会达不到设计标准，在路面承载车辆行驶压力下，裂缝自然形成[1]。

图3 纵向裂缝

1.2 坑槽病害

当路面沥青集料出现脱落时，就会导致道路路面出现凹凸不平的情况。在一些降雨量相对充沛的地区，雨水不断对路面进行冲刷，并流入道路的缝隙中形成积水。在外部环境及车辆荷载作用下，沥青集料就会出现分离剥落的情况。同时，如果道路建设过程中，沥青混合料质量不达标，会导致其无法对车辆荷载力进行转移，道路路面承受巨大压力，当压力达到一定程度时，路面就会出现塌陷。施工时，如果沥青混合料的温度未得到良好的控制，使沥青与砂石、碎石等集料出现老化现象，两者黏性就会大大减低，在使用时比较容易脱落，如图4 所示。

图4 路面坑槽

1.3 车辙病害

沥青路面在车辆行驶压力下，会发生变形的情况，随着路面结构将荷载压力层层转移，前期路面的形态一般不会出现太大变化，仅出现细微的变形，后随着车辆反复碾压，变形情况逐步固化，导致车轮车辙的形成。车辙的形态通常较小、较浅。在夏季随着温度上升，特别是在高温环境下，沥青的黏度随流动性降低而提高，此时，在车辆行驶压力下，就会在沥青路面形成车辙，如图5 所示。

图5 车辙

1.4 泛油病害

在道路路面病害问题中，泛油较为常见，主要是指沥青在公路表层流动，形成比较薄的油膜。出现这种情况主要是由天气、水害及施工方式造成。夏季气温较高，沥青的流动性会加强，如果沥青路面的抗高温性能不强，就会导致路面产生油污。同时，沥青在铺设过程中，如铺装施工不规范、部分区域细骨料分布不均匀，路面在后期使用时，泛油情况就会发生[2]。

1.5 松散病害

沥青与沥青集料黏合性能减低，就会造成沥青集料慢慢剥落。出现这一情况，主要是因沥青质量达不到相关标准，导致其黏结力渐渐失去，集料的表面布满灰尘时，沥青与其就不能达到良好的黏结，在后期使用过程中，集料在外力的影响下就会出现剥落情况。同时，在施工时，如果集料的配合比出现问题，在细集料不足的情况下，沥青与集料之间就不能很好的黏合。此外，公路路面在运营过程中，沥青出现老化或长时间受水浸泡，集料与沥青之间就不能很好地黏合在一起，导致松散情况的发生。

1.6 沉陷病害

道路路面随着使用年限的增加、荷载的不断加大及一些不可预知的自然地质灾害的影响，路面会出现不稳定、变形及破损的情况，这些问题的出现会直接导致路面塌陷。同时，因道路所在区域受地质影响，路面出现不均匀沉降，也是导致路面出现塌陷病害的主要原因。

2 公路路面养护技术

2.1 裂缝病害养护

公路在实际运营过程中，为了确保道路运行质量与效率，相关部门应做好道路维修、养护工作，及时发现道路裂缝问题并制定有效的处理措施，从而提高道路养护工作的效率。在具体的路面养护中，需根据路面裂缝的宽度制定不同的养护方案，如果裂缝小于5mm 时，可以采用钻孔桩的方式进行维修，然后将灌浆材料注入裂缝；如果裂缝大于5mm 时，须采用切割机将裂缝周围多余的沥青切除，并铺上沥青混合料将裂缝修复；如果道路路面裂缝较大，可采用乳化沥青对路面进行维修，该方法可有效控制路面裂缝问题，提高路面稳定性及安全性[3]。

2.2 道路沉陷的防治措施

针对路面沉陷问题，工作人员通常会采用灌浆法对路面进行修补维修。在维修过程中，从裂缝处将浆液注入地层，浆液通过渗透充满裂缝，达到路面密实坚固的目的。后续通过养护人员的持续维护，裂缝胶与路面可充分融合，使路面的结构发生改变，进一步提高路面的稳定性及安全性。在具体的维修中，其工作流程：第一，在路面裂缝周围进行钻孔作业，钻头的直径应达到90mm 左右，钻孔过程中如碰到特殊土质，应采用导管进行探入，同时采用捞砂筒的施工技术达到钻机顺利钻进的目的。第二，钻孔作业完成后，把灌浆管放入孔口位置，并将孔口封死。同时，为了防止泥沙进入花管，需要将管道外部用橡皮包住。第三，进行浆液的搅拌，先在搅拌桶中加入水和搅拌料，然后通过搅拌机充分搅拌后方可使用，搅拌时间一般控制在6min 左右视为搅拌合格。第四，浆液搅拌完成后，要及时进行灌浆施工，在此过程中，要严格按照施工步骤进行操作，灌浆作业一般是从上到下的方式进行。施工时，工作人员应随时对浆液进行检查，发现浆液满足施工需求时及时停止灌浆。第五，灌浆施工停止后，对孔口位置进行封堵，24h 内工作人员要对封堵位置进行随时监控，如果发现浆液位置有下降的情况，应及时填补[4]。

2.3 沥青稀浆封层养护技术要点

在公路路面病害处理阶段，稀浆封层养护技术作为近年来发展较快的技术，可快速、有效改善路面病害问题，延长沥青路面的使用寿命。对于稀浆封层养护技术，应用过程主要是把骨料填料、乳化沥青及添加剂等施工材料，按照相应的比例进行搅拌，制作成均匀的沥青稀浆混合物，然后根据路面的处理要求采用机械铺设在内缝病态区域位置。在沥青稀浆封层应用前，应根据施工要求安排施工人员，采用人工清扫方式或机械清扫的方式，将需处理的位置清理干净，并按照沥青路面病害的宽度，设定好相关的摊铺线路，然后把搅拌均匀的材料填充到施工区域当中，采用压实设备进行压实。需要注意的是，在沥青封层养护技术应用阶段，为了提高施工质量、避免病害扩大，在施工阶段应控制好摊铺厚度及压实质量，提高路面病害的处理效果。

2.4 公路路面微表处养护技术

微表处养护技术在应用环节，主要是利用摊铺设备对聚合物改性乳化沥青进行施工处理，在操作阶段主要是把混合料快速地摊铺在原有路面，使其能够与原有路面密切地连接在一起，通过处理路面抗滑性、耐磨性就会得到提升。一般而言，在摊铺1～2h 后就会形成一个结构层，在微表处养护技术应用时需根据实际情况选择养护时机，并且要求技术人员在掌握路面病害施工结构类型的同时，做好技术工艺的控制，提升路面病害处理效果[5]。

2.5 裂缝填封养护技术

在公路路面病害处理阶段，裂缝填充养护技术属于传统的养护技术措施，该技术的应用可全面提高路面整体效果。一般而言，在沥青面层横向及纵向裂缝处理过程中，该养护技术的应用效果比较好，可有效减少水分通过裂缝渗透到基层结构中。裂缝填充养护技术在应用阶段，主要是将相应的材料拌和均匀之后，采用设备将其填充到裂缝结构当中，能够实现有效的养护控制，通过裂缝填充养护技术的有效应用，可避免雨水渗透裂缝中，在一定程度上可提高水分浸入结构的防控效果，避免路面结构病害问题的扩大。