沥青路面常见病害的养护处治技术研究
2023-09-16胡大鹏赵辉
胡大鹏 赵辉
摘 要：随着沥青常见病害的不断增多，病害复杂程度不断增加，常规维护方法在实际应用中也存在着诸多问题，亟需优化和改进。基于此，探讨沥青路面病害常见类型，以及强化沥青路面常见病害养护技术的必要性，分析现阶段沥青路面常见病害养护中的问题，提出沥青路面病害养护处治措施，进一步提高沥青路面的耐久性和抗压强度。
关键词：沥青路面；常见病害；养护处治技术
中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2023）07-0030-03
1 沥青路面特性
沥青是一种在半刚性和柔性基础上敷设厚薄适宜混合料，可以提高路基构造的平衡稳定和硬度。与砂石路面比较，沥青公路具有更平整的外表、更少的接缝、行车更顺畅、噪声更小、成本更低以及养护更方便等优点。
沥青路面是道路建设的关键构件，但也存在一定缺陷。沥青对温度变化非常敏感，夏季高温会造成道路表面泛油变软。而冬季降温时，沥青材料会变得比较软弱，容易出现裂缝等问题。
2 沥青路面病害常见类型
沥青路面病害包括车辙、裂纹、水损害和坑槽等。不同區域的自然环境会导致不同类型病害，例如天气炎热的地方，可能更容易出现车辙；而在天气严寒的北方地区，低温裂缝最为为最常见；降水量较多地方则容易出现水损害。
2.1 车辙
车辙病害是一种永久性道路变形，其特征是沿着轮胎轨迹方向出现纵向凹陷，其深度一般在10 mm以上。这种病害发生一般是由于道路温度变化剧烈，或者车辆荷载和道路渠化等原因所致。
车辙可以分为3个主要类型：①失稳型车辙。路面施工问题引起的沥青路面整体结构紧实度不够出现失稳型车辙。②结构型车辙。路面结构受到交通荷载的影响而发生整体变形出现结构型车辙。③磨耗型车辙。沥青路面整体结构顶层材质受到轮胎损耗和自然条件的长期影响出现磨耗型车辙。
2.2 裂缝
沥青路面纵向裂缝可以分为两种类型：①侧向裂纹。由于气温降低使得施工材料内部结构发生高温应力，从而引发低压收缩，形成侧向裂纹。此外，地基裂纹也会反映到地面上，进一步加剧侧向裂纹发生。②纵面裂纹。由于施工材料内部温度发生变化引起，施工过程中压实不均导致地基发生不规律沉降，从而引发纵面裂纹。此外，施工还会造成纵面裂纹发生，形成网状结构，使得地基更加不稳定。由于低温收缩、沥青老化和地基不均匀沉降等多种因素，从而影响整个道路的完整性。
2.3 水损害
在冰冻和多雨地区，沥青路面的水侵害更为严重。水浸入沥青料中会大大降低其粘着性，进而致使沥青混合料强度大幅度降低。同时，也促使集料表层更易于吸附水分，进而使水泥聚合物沥青从集料表层分离，最终造成剥离病害的产生。
2.4 坑槽
坑槽病害是路面损坏的常见现象，是由于路面骨料剥落导致结构凹陷。根据现行标准，坑槽病害可以分为轻度和重度两种类型。在施工过程中，坑槽损伤可以表现为3个不同的类型：自上而下型、自下而上型和伴随型。
3 强化沥青路面常见病害养护技术的必要性
3.1 提高公路工程的安全性、耐久性
随着科技的进步，沥青路面施工设计理念和工艺也在不断发展，使得沥青路面常见病害防护技术在实践中得到有效应用。在公路工程施工过程中，有效的防护措施对于确保沥青路面质量和使用功能至关重要，可以提高道路承载力。通过科学合理分析和运用常见沥青病害防护技能，可以有效地提高沥青路面的耐久性，从而有效预防沥青路面出现安全事故，确保公路交通网络的安全运行。因此，应及时采取有效的防护措施，确保沥青路面的安全。
3.2 确保沥青路面施工的社会效益、经济效益
对常用的沥青路面病害采用科学的养护技术，不仅可以提高沥青路面养护的质量，还能有效地防止沥青路面出现病害，从而保证公路施工的效率和稳定性。因此，应采取有效的防护措施，加强对沥青路面常见病害的防护，以确保公路施工的工程质量和安全。施工队伍应根据沥青路面病害的特点，科学合理地选择和审查施工养护方案，以确保工程养护质量达到最佳水平。
4 现阶段沥青路面常见病害养护中的问题
4.1 渗水、车辙病害、裂缝问题频繁出现
沥青路面公路在施工过程中的病害主要原因是渗水，而渗水又会受到多种因素的直接影响，尤其是施工环境和水文地质条件。路面施工方法和沥青混合料配制会直接影响道路的质量，积水会通过各种渠道渗入基层，破坏基层结构稳定性和强度。完成施工后，如果防排水系统未能及时有效地排出道路上水分，就会造成道路渗漏现象。由于混合料中存在孔隙，积水可以渗入道路内部结构，进而危害道路使用寿命，甚至引发渗漏病害。随着当前道路交通负担的不断增加，汽车对道路施加的压力将导致混合料性能的变化，从而减弱沥青路面的承载能力[1，2]。此外，由于汽车多次碾压，以及混凝土材料配比和基层压实不当等因素，也会造成车辙病害出现。
4.2 病害养护技术的应用水平不足
当前，对高速公路混凝土损伤的养护工作，提出了更高的技术要求。但实际中，混凝土材料质量管理和配合问题尤为凸显，容易产生沥青和混合料不均匀等情况。道路浇筑材料管理不当会导致粘附性下降，致使道路发生病害。在公路工程设计和施工过程中，要科学制定和审查实施方案，以确保项目顺利完成。
在沥青路面养护过程中，由于裂缝损伤和渗漏问题的多样性，应制定完整的措施和养护方案，以有效预防和控制风险。沥青路面常见病害防护存在技术难点，应采取科学多样的防护措施，提高道面路构的刚性和稳定性，降低施工和运营中的病害风险，提高公路工程项目的抗压能力，缓解道路结构在实践中经常出现的变形问题，从而有效地保障公路工程项目的安全可靠运行[3]。确保沥青路面质量符合规范标准，满足使用需求。
5 沥青路面病害养护处治措施
5.1 车辙处治
高温安全性不足是形成车辙的主要原因，进一步提高沥青整体性能是预防车辙的关键。通过进一步优化沥青和材料间的结合力，能够避免车辙出现。针对结构型车辙，基层材料应符合规范标准，并且完全碾压夯实，以满足工程项目的实际需要。针对磨耗型车辙，应改善混合料级配，并合理调节交通量[4]。为了解决车辙病害问题，应该在道路上部加一层薄薄的覆盖层，这种覆盖层应采用具有高强度的施工材料，以提升原有沥青路面的耐高温性能，提高车辙道路面的平整度，进而提升行驶舒适性。
5.2 裂缝处治
5.2.1 纵向缝处理技术
纵向缝处理技术是一种有效的路面病害防治方法，可以有效地减少纵向缝数量，从而避免网裂和其他更严重问题的出现。一般来说，纵向缝处理方法有两种方法：冷补灌缝和热补灌缝。冷补灌缝：灌缝料可以有效地修复最大长度为20 mm裂纹，利用送风机清理裂缝中杂质，而后将灌缝料灌入裂缝中。最后，利用橡胶扫帚将灌缝料涂刷到裂缝上，这个方法相对简便，只要求在常温条件下即可。热补灌缝：要将原有缝宽扩展到超过1 cm，而后利用送风机将缝中尘土清理完毕[5]。采用流动的热沥青，通过灌缝机慢慢灌入裂隙中，使其达到充分饱满状态，在沥青凝结后，去除缝外面剩余沥青。
5.2.2 龟网裂处理技术
龟网裂是一种极其严重的城市道路病害问题，如若不及早采取预防措施，将会对城市道路寿命造成极大的损害，甚至可能引起城市道路坍塌。因此，为了有效防止龟网裂，应该采用几个环节的预防措施来加以解决。
在龟网裂初期，由于病害较少且较轻，路上车流量较大，基层处置可能会造成城市道路交通拥堵和道路交通堵塞问题。为了解决这一实际问题，一般采用薄层覆盖处置，先对病害部分进行清除，而后喷洒乳化沥青，等到破乳以后再撒上米砂，这种方法既经济又安全，而且对汽车驾驶没有太大危害。
当道路路基病害从网裂变成龟裂问题时，应该采用挖补技术保护措施，对原有的病害问题部位加以铣刨，并按照原有的路面结构层加以恢复处理，以保证病害问题得到控制[6]。
在施工过程中，一旦发现原地基存在松软问题，应该尽快予以换填处理。在道路施工过程，严格按照结构层浇筑工艺施工，以确保线路工程质量达到最高标准。
5.3 水损害处治
为了进一步提高道路稳定性，减少水损失，沥青路面施工应具备较好的给排水能力。因此，应尽可能选用黏度较大的混凝土施工材料，并使用粉尘浓度低的碱性材料。在施工过程中，应确保材料完全干燥，无杂质，并且确保搅拌均匀。
水损害应该通过改变沥青混合料特性和施工方法来解决。首先，应该提升沥青混合材料抗水能力。其次，应通过配置内部设施来改善水环境，如增加土工格栅或设置排水地基，来改善公路施工内部给排水沟。最后，应该完善城市道路外側排放管，如修造给排水沟。面对曾经发生过的水损害等问题，应该采用热补或冷补的方法来进行修复，以确保恢复正常。
5.4 坑槽处治
解决坑槽病害的方法有很多种，包括使用热料填充、热烘修复和冷补，也可能使用微波维护技术来加以解决。
5.4.1 微波养护技术
微波养护车一次性加热沥青混合料（冷材料），重量约600 kg，加温时间约20 min，可以修补5～6 m2（厚度50～70 mm）的坑槽。该设备配备一台发电机组，可以为破碎路面提供动力电源。控制面板上的智能数字温度仪可以实时监测被加热材料的工作温度和持续时间，并可根据需要进行调整，以确保设备的正常运行。采用微波加热技术，可以实现180℃范围内的连续加温，无需人工干预，而且材料加热均匀，恒温保持时间也更长。
5.4.2 微波坑槽养护技术
微波坑槽养护可以有效地处理车辙，提高沥青路面使用寿命。微波坑槽养护可以快速修补路面坑槽，不会影响城市交通和减少对城市交通的影响。对于小于5 m2的坑槽，修补时间可以控制在20 min内完成。如果路面上有多个坑槽，但总面积小于5 m2，可以在30 min内开放通行，这样可以完全解决同时封堵多个路口或夜间封堵道路的问题。为了确保安全性，发电机组采取静音隔绝，整体修补过程不会对周围环境产生任何影响，余料随车运走，其他料可以再生使用。每个作业小组只需4个人、一台通勤车和一台微波养护车，可以大大降低劳动强度，改善工作环境，从而有效降低养护成本。
当前，为了提高公路养护质量，实现资源共享技术，可以和多条公路共用一支养护团队，并合理节省大量的人力资本和技术设备投资。在地基良好的状况下，采用该技术修复的坑槽质量更高，更加完整，无任何损伤。
5.5 松散处理
5.5.1 坑塘处理技术
坑塘是一种常见路面病害，会对道路安全造成严重危害。因此，必须及时修补坑塘。通常解决这个问题方法是使用冷补剂进行修复，这种材料不受坑塘数量种类、尺寸和气温因素限制，也不需要使用专门的设备和工具，只要求对坑槽加以清理，加注冷补剂，并冲击夯实，即可恢复路面通行。沥青修补可以根据坑槽数量种类、尺寸、气温和天气因素进行调整，特别适用于急需修补大量坑塘的情况。通过沥青路面修复，可以灵活方便地实施，无需依赖设备，只要求对坑塘进行切割处理，打扫完毕后铺上石料，然后灌入沥青充分压实后即可通行。
5.5.2 麻面处理技术
麻面处理包括3种方法：①在麻面面积较小时，通常会覆盖1 cm厚的薄膜。②在麻面面积较大时，通常会铣掉上层，然后在表面涂上粘合剂，铺设沥青混凝土面层。③采用1 cm厚的稀浆封层，可以有效防止麻面位置沥青老化，同时减少油质的流失。
6结束语
沥青路面病害的发生受多种因素影响，无论是设计还是施工都会存在诸多挑战。由于沥青路面病害的早期特征，在优化设计时，更为重要加强施工管理，以进一步提高施工质量。通过标准化施工，可以在改善沥青路面性能的同时，增长其寿命，进而提高经济效益。
参考文献
[1] 海拉提·阿布都外力.公路沥青路面的常见病害及养护技术分析[J].工程机械与维修，2022（4）：225-226.
[2] 裴彩玲.公路沥青路面常见病害养护技术分析[J].智能城市，2021，7（13）：92-93.
[3] 郭星.公路沥青路面常见病害养护技术分析[J].智能城市， 2021，7（10）：105-106.
[4] 赵霞.沥青路面常见病害及养护措施分析[J].黑龙江交通科技，2021，44（5）：51-52.
[5] 张峻豪.高速公路沥青路面常见病害的养护措施[J].交通世界，2020（21）：68-69.
[6] 舒福达.沥青路面常见病害成因及处治技术分析[J].低碳世界，2018（12）：242-243.
