公路工程瀝青路面病害及防治措施

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摘要：公路的路面主要使用瀝青混合料進行鋪設(shè)，是以瀝青作為結(jié)合料和其他礦料按設(shè)計配合比進行混合后形成的材料，有著良好的變形能力、舒適的行車感、穩(wěn)定性高，抗滑性能好，易于后期維修養(yǎng)護。道路建成后，由于諸多原因瀝青路面出現(xiàn)損壞的情況非常嚴重以及普遍，如果道路出現(xiàn)病害，會降低路面的耐久性，危及行車安全，對城市的經(jīng)濟發(fā)展有著一定的影響。文章結(jié)合G206（舒城段）改建工程PPP項目，針對公路工程瀝青路面出現(xiàn)病害的原因進行簡單的分析，并針對病害提出相對應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：路面病害；防治措施；公路工程

1工程背景

本文背景工程為G206（舒城段）改建工程PPP項目。道路全長23.1km，里程樁號為K11+900～K35+000。其中新建段11.25km；老路改建段11.85km。雙向四車道，路面結(jié)構(gòu)層為4cmAC-13C（SBS改性）+6cmAC-20C（SBS改性）+8cmAC-25C+36cm水泥穩(wěn)定碎石+20cm低劑量水穩(wěn)，路基主要為山渣石填筑。地質(zhì)勘探與相關(guān)資料顯示，項目所在區(qū)內(nèi)的地表水比較豐富，水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，基礎(chǔ)條件較差，存在一定的施工難度和施工風(fēng)險。本項目瀝青路面目前主要存在坑槽、橫向裂縫以及局部路段縱裂車轍等病害。本項目為PPP項目，目前已進入運營期，做好路面病害的防治、預(yù)防性養(yǎng)護顯得尤為重要。

2公路工程中路面病害成因分析

根據(jù)路面的破損類型，瀝青路面病害的類型可以分為四種：一是裂縫型的病害，如路面產(chǎn)生不同方向的裂縫；二是變形類的病害，如路面車轍、擁包、波浪等；三是松散類型的病害，其中包括路面掉料或者松散脫皮，甚至有坑槽的情況；四是其他類型的病害，如磨光、泛油等。

2.1裂縫型的病害

根據(jù)現(xiàn)場取芯檢測情況來看，病害較重橫向裂縫和新生橫向裂縫芯樣中的裂縫貫穿瀝青上、中面層，下面層均完好無裂縫，其中病害較重裂縫芯樣的中面層碎裂；病害較輕裂縫芯樣，層間脫落、有少許空洞、部分交界處破碎、瀝青粘合力不足。產(chǎn)生此類病害的主要原因：①施工過程中材料配比不理想、混合料攪拌不均勻，操作不規(guī)范導(dǎo)致施工質(zhì)量差；②通車后車輛嚴重超載路面疲勞破壞導(dǎo)致路面承載力下降，超過了路面的負荷能力，使得路面瀝青層下的半剛性基層超過其所能承受的最大強度從而導(dǎo)致裂縫；③裂縫未及時養(yǎng)護處理，雨水滲入縫隙內(nèi)，造成裂縫擴大。縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因：①舒茶街道為半幅封閉半幅施工，縱向施工縫搭接質(zhì)量不好；②施工組織不合理，縱向施工縫預(yù)留在行車道位置，瀝青路面在車輛荷載重復(fù)作用下產(chǎn)生疲勞破壞；③老路改建加寬度路基承載能力不同產(chǎn)生的不均勻沉降；④路基邊坡壓實度不足、排水不暢，雨水從兩側(cè)土路肩及路基邊坡處滲入路基，導(dǎo)致路基承載能力急劇下降；⑤部分路段地下水位較高，造成路基在雨季長時間被雨水浸泡，路基承載力下降。瀝青路面縱向裂縫基本上都是在路基壓實不均勻或者是路面的邊緣出現(xiàn)沉降的時候出現(xiàn)的，這種裂縫的附近基本上都會有水害的現(xiàn)象。

2.2變形類的病害

舒茶街道K27+550～K28+600段左1m處（超車道行車左輪跡），長約700m，沿行車輪跡產(chǎn)生車轍病害縱裂、凹陷、局部網(wǎng)裂，凹陷兩側(cè)無凸起，呈V型。車轍是路面在車輪荷載反復(fù)作用下，路面結(jié)構(gòu)層已不具備足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性來抵抗重荷載車輛對路面施加的壓應(yīng)力。根據(jù)取芯檢測結(jié)果分析，產(chǎn)生的主要原因：①路面施工時壓實度不足，使輪跡帶處的路面結(jié)構(gòu)層材料在行車荷載的反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移；②在炎熱高溫的夏季，路面上行駛的車輛反復(fù)對路面進行碾壓，行車荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限，使瀝青路面變形不斷積累形成車轍；③瀝青面層中瀝青含量過高、細料過多、瀝青的粘結(jié)力不足，致使面層材料自身的高溫抗剪強度不足。

2.3松散類型以及其他類型的病害

坑槽產(chǎn)生的直接原因是因為瀝青路面使用的瀝青混合材料級配不合理間隙較大、粗集料集中。在雨季，車輛行駛過程中把地表水壓入其中，使其摻入混合料，且基層為半剛性結(jié)構(gòu)，透水能力較差，從而讓路面達到水飽和狀態(tài)，導(dǎo)致瀝青混合料之間的粘合度下降、穩(wěn)定性減弱，致使路面形成坑槽。其他病害大部分都是因在配料的時候配比不科學(xué)不合理使得瀝青加速老化造成的。在其他病害中，公路路面磨光這種病害是比較嚴重的，主要原因：①車流量大，車輛荷載反復(fù)作用在瀝青路面表層；②施工過程中配合比設(shè)計不當，瀝青上面層中細集料偏多、瀝青用量偏大；③使用像石灰?guī)r類質(zhì)地軟、磨耗大、集料棱角容易被壓碎、磨損的粗集料。

3瀝青路面病害的防治措施

3.1裂縫型病害的治理措施

對于10mm以下的裂縫，需先用開槽機進行開槽擴縫，然后通過灌縫機將專用密封膠注入縫隙內(nèi)，填充封閉裂縫。①使用開槽機沿裂縫位置對裂縫進行開槽處理，開槽寬度至少為1.2cm，開槽深度范圍為1.2～2.5cm，深寬比控制在2:1以內(nèi)。然后用鼓風(fēng)機將縫內(nèi)的雜物及塵土清理干凈。②將加熱到符合規(guī)范要求溫度的灌縫膠采用灌縫機灌入縫內(nèi)，并嚴格控制灌封膠的灌注量，春季時與路面平齊或較路面略低，秋冬季時應(yīng)高于路面2～3mm。對于大于10mm的路面重裂縫，將縫內(nèi)清理干凈后，采用直接灌縫的方法進行處理具體步驟：①采用鋼絲刷把縫隙中剝落部分清除，除去已松動的邊緣部分的混合料，然后用鼓風(fēng)機將縫內(nèi)的雜物及塵土清理干凈；②將加熱到符合規(guī)范要求溫度的采用灌縫機灌入槽內(nèi)，并將灌縫槽灌滿填實。為了能提前開放交通，減少因灌縫作業(yè)產(chǎn)生的交通壓力，灌縫完成后及時在灌縫膠上撒上少量的沙子或細骨料后，可提前開放交通。

3.2變形類病害的治理措施

對于變形類病害根據(jù)病害類型、范圍、嚴重程度及原因。有三種治理措施：①微表處，原有路面加鋪一層流動性瀝青混合料，在路面上形成稀漿封層，能夠防止路面的老化和松散，提高路面的使用壽命；②熱再生修補，利用專用設(shè)備在病害處原地加熱修補，可以很好地解決車轍修補中舊料就地再生重復(fù)利用的問題，降低養(yǎng)護修補成本，同時可以減少對環(huán)境造成的污染，比較適用于車轍等病害數(shù)量總面積不大的情況下使用；③重新銑刨攤鋪，當路面病害較嚴重，道路通行時間過長，原路面經(jīng)過長時間車輛荷載及風(fēng)吹日曬已經(jīng)老化的情況下，采用銑刨機將病害處銑刨，再加鋪瀝青面層的方法進行車轍修復(fù)，是比較經(jīng)濟的。

3.3松散類型病害以及其他類型病害的治理措施

對于一般松散病害，一般用乳化瀝青在路面上澆灑一層，之后用干燥的石粉均勻噴灑在乳化瀝青上，然后用掃把均勻或是用膠輪壓路機在不噴水的狀態(tài)下碾壓一遍，等干透后用吹風(fēng)機吹走上面的石粉殘余。對于路面坑槽，采用人工開挖方法進行處理，路面的基層完好,僅面層有坑槽,按下列方法修理：①測定破壞部分的范圍和深度，按“圓洞方補”原則，劃分出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線；②坑槽開鑿到基層穩(wěn)定部分，槽壁垂直，并將槽底、槽壁里的浮土雜物清掃干凈，清掃完成后的工作面應(yīng)達到干凈、干燥、平整、堅實；③在干凈的槽底、槽壁薄刷一層粘層油，隨即填鋪備好的熱拌瀝青混合料，新填鋪部分應(yīng)略高于原路面,待行車壓實穩(wěn)定后保持與原路面相平；④填補用混合料配合及級配類型應(yīng)與原路面結(jié)構(gòu)、層次相一致。可采用外購瀝青攪拌站成品混合料或自建瀝青攪拌站生產(chǎn)，人工進行攤鋪。采用小型振動壓路機進行碾壓，直至消除輪跡為止。對于坑槽處新舊瀝青路面的接縫專用密封膠進行灌縫處理。對于其他類型的病害，比如說泛油、麻面、磨光等情況，可以使用微表處封層技術(shù)進行處置，并且能夠改善瀝青路面的抗滑性能。

3.4做好瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護

在瀝青路面中如果能夠在路面病害出現(xiàn)之前落實好預(yù)防性的路面養(yǎng)護措施，減少路面病害出現(xiàn)的概率的話是比較科學(xué)合理的，這樣不僅可以降低病害對于路面的影響，還能在一定程度上減少經(jīng)濟損失。當前，預(yù)防養(yǎng)護的技術(shù)類型比較多，形式也比較豐富，比如說上文提到的稀漿封層也是一種養(yǎng)護技術(shù)以及含砂霧封層技術(shù)，這兩種技術(shù)是當前瀝青路面養(yǎng)護中使用比較普遍的技術(shù)，在預(yù)防路害方面的表現(xiàn)情況比較好，在使用稀漿封層技術(shù)的時候，要對其中的水、填料、集料、添加劑和乳化瀝青等成分進行充分的混合，然后形成混合材料，再使用稀漿封層車撒布在路面上，從而形成保護膜，在實際的養(yǎng)護工作中，要著重觀察路面是否可以使用該項養(yǎng)護技術(shù)。在路面的預(yù)防工作中，做好邊坡的防護工作也是關(guān)鍵點，在實際的施工中可以對邊坡進行合理的硬化，從而減少邊坡附近水土出現(xiàn)流失的情況，并防止雨水滲入路基造成路基承載不足，從而減少松散類型病害的出現(xiàn)。除了對邊坡進行硬化外，還可以在邊坡上種植植物，采用植物預(yù)防養(yǎng)護技術(shù)。

4結(jié)語

綜上所述，如果想減少路面病害的產(chǎn)生，增加公路的使用壽命，一方面作業(yè)人員要對公路路面可能出現(xiàn)的病害進行分析，針對形成的原因在施工過程中緊抓質(zhì)量的控制，采取相應(yīng)的防治措施，盡量減少施工質(zhì)量問題造成瀝青路面病害的問題。另一方面在使用階段加強預(yù)防養(yǎng)護的措施，選擇適合于公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護手段，科學(xué)開展施工技術(shù)，同時重視現(xiàn)代新型預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的引進以及推廣，并且要加強對養(yǎng)護人員的技能提升。從另一方面來講，預(yù)防性養(yǎng)護還能極大程度節(jié)約路面維修資金，從而降低路面維修成本。

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作者:高亮 單位:安徽建工集團股份有限公司