高速公路沥青路面病害分析与处治对策

张万隆

（河北双盛交通勘察设计有限公司，河北 沧州 061000）

1 引言

高速公路作为现代化交通工具中不可或缺的一种，它的建设对社会经济发展和人民生活水平的提高具有重要的推动作用。然而，随着高速公路使用年限的增长，其路面病害的发生率不断上升，给公路的使用寿命和行车安全带来威胁。因此，对高速公路沥青路面病害的分析和处治具有重要的理论和实践意义。本文旨在分析高速公路沥青路面病害的发生原因和种类，提出相应的处治对策，为高速公路路面的建设、设计等提供参考依据。

2 沥青路面常见病害及原因分析

2.1 变形类病害

变形类病害由车辆荷载、路面结构设计不当、材料老化等因素共同作用下引起，主要有车辙和沉陷两种类型。

2.1.1 车辙

车辙作为沥青路面中特有的病害类型，其本质上即车辆轮迹在纵向上形成的下凹现象[1]。根据车辙病害形成的原因划分，车辙可分为结构型车辙、流动型车辙、压密型车辙和磨耗型车辙4 种，如图1 所示。（1）结构型车辙是因行车荷载超出路面结构所能承受的能力而造成公路的各结构层产生永久变形，一般车辙宽度较大，在车辙两侧无凸起现象，车辙断面成“V”形。（2）流动型车辙是在高温和车辆荷载反复作用下，沥青路面发生永久变形或塑性流动变形，最终形成车辙。流动型车辙横断面呈“W”形，车胎轮迹处沥青路面下陷，两侧路面上凸，在弯道处存在外压现象。（3）压密型车辙是沥青混合料铺筑期间，碾压不密实，导致沥青路面压实度、密实度不达标。高速公路开通使用后，在车辆荷载的作用下形成，属于一种非正常车辙。（4）在寒冷区域，地面易结冰打滑，为确保行驶安全，会给车辆轮胎加装防滑链等，造成沥青路面抗磨耗层磨损，进而形成车辙，即磨耗型车辙。在我国，此类车辙相对较轻，并不多见。

图1 车辙类型

根据以往相关研究表面，沥青面层厚度越大，越易形成车辙。对车辙范围沥青路面开展钻芯取样研究表明，车辙范围沥青混合料内部沥青发生了移动，导致上面层沥青混合料含油量升高，而下面层沥青混合料则离析较严重。

2.1.2 沉陷

路面沉陷主要由路基不稳定沉降引起，根本原因为路基压实度不合格，进而导致路基抗压承载力较弱。部分区域路基填筑时，大型碾压设备难以压实到位，压实效果较差，造成开通运营后出现较大沉降而发生沉陷。桥头跳车则是典型的由路面沉陷引发的现象。

2.2 松散类病害

松散类病害究其原因是路面材料出现了松散或失稳，主要表现为沥青路面的凹陷、坑槽等病害形态[2]。水渗入沥青和集料结合部位后，会破坏集料与沥青膜二者的结合，造成沥青混合料黏结力降低甚至丧失，从而引发松散类病害。根据松散类病害形态特征划分，主要由松散及坑槽两种类型。

2.2.1 松散

松散病害本质上是沥青和集料二者发生脱离的现象，一般发生于沥青路面表面或局部，其中以车辆行驶轮迹处最为严重。沥青路面产生松散病害的主要原因是原材料质量不合格或沥青混合料的配合比不合理，导致沥青混合料黏结力不足，随着沥青不断老化，易出现松散。

2.2.2 坑槽

坑槽即沥青路面上出现的凹陷和坑洞，其属于龟裂、松散等病害进一步发展的结果。当路面出现龟裂、松散等病害时，水会从病害处渗入路面，并在基层表面停留。在车辆荷载的反复作用下，水会冲刷基层细料并逐渐形成泥浆，使沥青面层和基层脱离。泥浆在车辆荷载挤压下，通过面层裂缝或混合料内部空隙被挤至路面表面，导致沥青面层产生网状裂纹，部分小块碎裂面层或基层材料被车轮带走，逐渐形成坑槽，并不断扩大。此外，机械损伤和油污染也是坑槽形成的主要原因之一。

2.3 裂缝类病害

裂缝病害通常包括横向裂缝、纵向裂缝及不规则裂缝，其作为沥青路面最普遍、最早出现的一种病害，伴随道路整个寿命周期，并随时间延长而逐步加重[3]。裂缝早期不会对路面形成损害，但随着雨水沿裂缝渗入路面结构，路面强度会随之降低，进而破坏沥青路面结构。

2.3.1 横向裂缝

横向裂缝通常呈现为沥青路面上近似于横向的线性裂缝，裂缝深度一般位于路面结构层下方。横向裂缝主要是沥青路面的伸缩变形能力不足，受气温变化等因素的影响导致路面温度伸缩不一致，沿路面横向方向发生位移、张拉和挤压，从而引起路面出现裂缝。

2.3.2 纵向裂缝

纵向裂缝是沥青路面中最为普遍的裂缝类型之一，形态和分布特点与横向裂缝存在较大差异，其主要沿路面纵向方向分布，形成一定数量的狭长裂缝。纵向裂缝的产生原因主要包括两方面：一是沥青面层摊铺过程中，分幅接缝处理不当，加之车辆荷载和自然环境的影响，逐步产生裂缝；二是路基压实度不足或路基边缘因水害而出现不均匀沉陷，尤其以高填方路段最为普遍。

2.3.3 不规则裂缝

不规则裂缝形态较复杂且不规则，一般呈现为波浪状或蛇形状，裂缝深度和长度极为不均匀，甚至可能在不同部位出现不同形态。产生不规则裂缝的原因多种多样，可能由沥青路面和基层之间的失稳引起，亦可能由基层松动或被水侵蚀所引起。

2.4 其他病害

2.4.1 冻胀与翻浆

在寒冷的冬季，因气候问题较低，道路基层内水分发生凝固结冰，进而导致路面胀裂；气候温度上升后，冰发生融化，进而对基层产生软化而形成泥浆，在车辆荷载碾压下，泥浆被挤出路面，最终形成翻浆。

2.4.2 泛油

泛油是路面发生沥青偏移的一种病害，通常出现在行车道，呈间断线或者黑色连续线。当沥青混合料中沥青含量较高，或沥青材料较稀时，在高温条件下，受车轮碾压会导致沥青混合料中沥青被挤出，进而产生泛油现象。

2.4.3 磨光

路面磨光是指沥青路面长期受行车和气象条件的影响，表层的沥青磨损严重，导致路面的表面粗糙度降低，甚至出现光滑、波浪等现象。磨光会改变沥青路面的纹理和表面形貌，大幅度降低路面的抗滑性能。在高等级路面中，磨光病害较为常见，其最大危害为降低行车安全，特别是在雨天路面有积水的情形下。

3 沥青路面病害的处治对策

为从根源上处治沥青路面常见病害问题，结合多年工作实践经验，从问题根源出发，针对具体问题进行具体分析。以下针对几种最常见病害的处治措施进行介绍。

3.1 车辙病害的处治对策

在日常巡视期间，一旦发现车辙病害，应及时进行处治。车辙病害的产生主要是由沥青面层过度磨损及基层不稳定造成，处治步骤一般为：先采用铣刨机等设备将车辙病害区域的旧沥青翻松、清理，喷洒0.3～0.5 kg/m3黏层油，再选择与原路面结构相同的沥青混合料进行摊铺、压实，在平整度、压实度符合要求后，病害处理结束。对于基层不稳定造成的车辙，应先清除不稳定基层后再进行面层的重新铺设[4]。

3.2 裂缝病害的处治对策

对裂缝类病害处治，首先应做好相关准备工作，包括处治材料、机械设备准备等。其中，材料主要为填充料、裂缝贴等，机械设备主要包括灌缝机、石屑撒布装置、高压热空气吹烤喷枪以及压路机等。具体操作步骤如下：（1）选缝。以横向裂缝为例，应选择无沉陷、无啃边及无网裂的裂缝，对不满足此条件且宽度大于5 mm 的裂缝，则需采取挖补方式进行处治。（2）开槽、清缝。清除裂缝内杂物、灰尘，确保界面干净、黏结牢靠。（3）烘干、灌缝。采用喷枪将槽口进行加热，将加热好的沥青或者乳化沥青灌入裂缝内，再撒布一层碎石屑，并对其扫匀压实。对轻微裂缝，可选择裂缝贴进行处治，经压实后可快速修补。

3.3 坑槽病害的处治对策

对于路面上出现的坑槽病害，需展开实地勘察与技术分析，根据病害程度选择不同方法进行处理[5]。对于仅路面面层存在部分坑槽而基层完好的病害，可遵照“圆洞方补”的原则进行处理。具体处治步骤：（1）将坑槽周边进行切割处理，并将坑槽清理干净，露出坚实且稳定的底层，保持干燥状态；（2）均匀洒布黏层油，以加强槽底及槽壁的黏结力；（3）摊铺新沥青路面，沥青混合料应与原路面材料一致，并做好槽边密封处理。对于坑槽较深的病害，需将破坏的基层部分挖除、修补后，再摊铺沥青混合料并进行灌缝处理。在低温潮湿季节，可以采用乳化沥青结合料修补路面；在寒冷季节，可以采用旧路面废弃材料进行临时填补，待气候好转后再按相关要求进行修补处治。

3.4 沉陷病害的处治对策

路面轻微下沉且无破损，深度小于20 mm 时，可不进行处理。路面下沉严重，深度大于20 mm，但路基与基层密实稳定，仅需修补面层，并根据路面的损坏状况选择针对性的处治措施。若沥青路面下沉后，未出现损坏或仅出现少量轻微裂缝，可在下沉部位喷洒黏层沥青，再采用沥青混合料将下沉部分进行填补，随后进行压实、平整。若沥青路面破损严重，矿料已出现松动、脱落并形成坑槽的，应选择挖补方法进行面层修复处治。对于因路基或基层遭破坏而引发的路面沉陷病害，应先处理基层后，再重新摊铺沥青面层。

4 结语

综上所述，高速公路作为我国交通运输的重要组成部分，其路面病害的发生和处治一直是公路维护和管理的重要议题。基于此，文章对高速公路沥青路面的常见病害展开了深入的分析，提出了针对性的处治对策，并提出了相应的对策和建议，对我国高速公路沥青路面病害的分析和处治具有重要的理论和实践意义。