王志強(qiáng)

山西交通養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司 山西太原 030006

我國高速公路建設(shè)發(fā)展較好，但高速公路養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)相對滯后，已無法滿足公路事業(yè)的高速發(fā)展要求。近年來，人們愈發(fā)重視公路養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)的研究工作，并不斷優(yōu)化公路養(yǎng)護(hù)管理工作。

1 高速公路瀝青路面常見病害特征及其成因

1.1 高速公路瀝青路面橫向裂縫成因

橫向裂縫可發(fā)生在高速公路的任何路段，裂縫程度存在差異，嚴(yán)重情況下路面會(huì)出現(xiàn)沉降及網(wǎng)裂等現(xiàn)象。高速公路瀝青面層抗裂縫的能力會(huì)隨著公路使用年限的增加而逐漸降低，高速公路半剛性基層路面中較典型的病害為橫向裂縫。在溫度應(yīng)力的作用下，高速公路瀝青路面裂縫的數(shù)量會(huì)逐漸增多，對溫度比較敏感的裂縫會(huì)先從溫度變化明顯的表層開始，逐漸延伸至瀝青路面表層下面，裂縫不斷延伸最終形成以裂縫為中心的下陷變形。此時(shí)，表面裂縫若遭遇沖刷作用，裂縫的兩側(cè)會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生新的裂縫，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致瀝青脫落[1]。

1.2 高速公路瀝青路面車轍成因

車轍是常見的瀝青路面病害，主要由于高速公路的上面層和中面層發(fā)生了變形。高速公路瀝青路面路基的強(qiáng)度與車轍病害具有較大的關(guān)聯(lián)，強(qiáng)度不夠時(shí)，過往的車輛對其反復(fù)施壓，路基面層與底部基層易發(fā)生永久性的結(jié)構(gòu)變形。高速公路瀝青路面發(fā)生結(jié)構(gòu)變形時(shí)，一般呈V字形，在高溫季節(jié)會(huì)增加路面車轍病害的發(fā)生概率。

1.3 路面裂縫

對于高速公路來說，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及人們生活出行頻率的增加，其在社會(huì)發(fā)展中的作用越來越突出。而如果其路面存在質(zhì)量問題，那么必定會(huì)對公路的正常運(yùn)行造成不良的影響。諸多的探究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，裂縫在公路瀝青路面病害中所占的比例較高，此類病害之所以經(jīng)常出現(xiàn)，與其外界環(huán)境中的溫度變化有很大關(guān)系，進(jìn)而在熱脹冷縮原理之下，瀝青面層出現(xiàn)變形和裂縫的情況。

1.4 坑槽

坑槽的形成一開始都是輕微的，在未引起重視后，才發(fā)展成嚴(yán)重的情況。產(chǎn)生原因歸為幾點(diǎn)：其一，公路路面的空隙較大，瀝青材料的變異性也大，在攤鋪過程中，一旦達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)使空隙越來越大，如果再受雨水的侵蝕，損壞現(xiàn)象就會(huì)更大；其二，未控制好材料的溫度，過高或過低的氣溫都不能施工；其三，自然條件中的氣候，比如春雨也會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生；其四，路面的設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)使用年限中的車流量和重量預(yù)測，如果車輛超載或超重，就會(huì)直接損壞公路路面。

1.5 凹槽

坑槽的形成初期較小，但未引起重視而發(fā)展成為一種嚴(yán)重的情況，其原因有：一是路面空隙較大，瀝青材料的變異性也較大。如果縫隙達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)使縫隙越來越大，再被雨水侵蝕，破壞就更大；其次，材料的溫度控制不好，溫度過高或過低都不能施工；第三，自然條件下的氣候，比如春雨也會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象；第四，路面的設(shè)計(jì)將基于其使用壽命內(nèi)的交通流量和重量預(yù)測；如果車輛超載或超重，將直接損壞路面。

2 高速公路瀝青路面耐久性損壞原因探析

2.1 瀝青質(zhì)量原因

瀝青材料的最大功用是防水防潮，并且其是一種有機(jī)膠凝材料。由于這種材料具有正反兩方面質(zhì)量效果，因此如果使用的瀝青質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致車輪行駛時(shí)的附著力差，從而降低瀝青路面的抗車轍性，同時(shí)還伴隨著水平裂縫，對溫度更為敏感，進(jìn)而可能會(huì)發(fā)生路面開裂。嚴(yán)格來說，中國瀝青質(zhì)量比某些號(hào)稱進(jìn)口的瀝青質(zhì)量要好。譬如南方的50號(hào)瀝青以及高粘類、高模量的改性瀝青等。如果談到瀝青中有效瀝青物質(zhì)含量多，則可以想到瀝青本來就是石油提煉后的渣油，提煉越不充分的工藝和裝置，留下的瀝青中有效物質(zhì)就越多，那么不是更好質(zhì)量嗎？因此，不用擔(dān)心國內(nèi)得不到好的瀝青。補(bǔ)充一點(diǎn)，國內(nèi)很多瀝青的原油來源于中東，其中也不乏用于路面鋪設(shè)的優(yōu)質(zhì)瀝青，而且國內(nèi)對瀝青的改性加工能力更是國際一流的[2]。

2.2 高速公路施工單位管理失當(dāng)

在高速公路上鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，由于對建設(shè)單位的認(rèn)識(shí)不足，許多管理人員管理能力薄弱，在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)截角和投機(jī)的情況，其中之一就是缺少瀝青材料。此外，一個(gè)建筑單位內(nèi)有許多管理組織，這也將導(dǎo)致項(xiàng)目費(fèi)用增加，使許多管理組織難以獲得可靠的建議。所有機(jī)構(gòu)都被自身利益所迷惑，并從自身利益出發(fā)提出建議。因此，施工單位很難得到公路瀝青路面科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建議，這也是瀝青路面最初嚴(yán)重?fù)p壞的原因。建設(shè)單位的管理水平不能適應(yīng)當(dāng)今高速公路建設(shè)的發(fā)展在瀝青材料鋪筑過程中，施工單位往往從固定方式調(diào)整瀝青混合料比例，一方面增加了施工成本，另一方面復(fù)制了原始設(shè)計(jì)方案，實(shí)地測量和勘探很少，對耐久性、結(jié)構(gòu)體系和材料的關(guān)注較少。

2.3 維護(hù)意識(shí)不高

瀝青路面管理是道路建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。目前，許多道路維修問題由維修和建筑公司處理。在發(fā)展過程中，質(zhì)量管理意識(shí)相對較低。質(zhì)量控制和安全管理沒有納入公路項(xiàng)目瀝青路面養(yǎng)護(hù)過程的管理，監(jiān)測工作也沒有得到加強(qiáng)，導(dǎo)致瀝青路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量不足。瀝青混凝土保護(hù)層的長期使用造成了許多問題，如裂縫和跌落，這些問題沒有得到積極解決，對行人和車輛的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

3 高速公路瀝青路面病害的早期養(yǎng)護(hù)管理

3.1 微表處填補(bǔ)車轍

微表處是乳化瀝青稀漿罩面的最高級(jí)形式，在對較重要的交通道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)，如高速公路、城市干線等，一般使用微表處養(yǎng)護(hù)管理方式。微表處主要由聚合物改性乳化瀝青、礦物填料及100%軋碎石料等組成，須使用專門的施工設(shè)備在邊拌邊攤鋪的情況下進(jìn)行施工。使用微表處對高速公路瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可顯著提高瀝青路面的抗滑能力，提升路面對水分滲透的阻斷效果，有效預(yù)防路面提前老化和松散問題的發(fā)生，可延長高速公路瀝青路面使用壽命。微表處填補(bǔ)車縫具有諸多優(yōu)勢，相比其他路面養(yǎng)護(hù)方式，微表處填補(bǔ)車縫施工速度較快，不會(huì)導(dǎo)致長時(shí)間封閉交通情況。微表處的適用范圍廣泛，在多種路面情況下均可以進(jìn)行施工，可使瀝青路面快速達(dá)到穩(wěn)定和堅(jiān)固的效果。相比普通稀漿封層，微表處的黏合力更突出，其組成材料中包含了質(zhì)量較高的骨料及黏結(jié)力較大的改性乳化瀝青，因此，更適用于高速公路等重載交通路面的早期養(yǎng)護(hù)管理。微表處填補(bǔ)車縫施工不會(huì)受到施工溫度的限制，在常溫條件下便可以進(jìn)行施工[3]。

3.2 裂縫的防治措施

路面基層出現(xiàn)的裂縫，多采用壓漿法對其進(jìn)行灌縫，而針對瀝青路面表層的裂縫，使用灌封膠的情況較多。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類新型的材料被研制出來，為了確保裂縫處理的科學(xué)高效，與特定環(huán)境適宜的材料就受到了重點(diǎn)關(guān)注，以實(shí)現(xiàn)對裂縫穩(wěn)定的防護(hù)和保障。

3.3 路面凍脹或隆起的防治措施

對于此類病害的防治來說，務(wù)必要采取全面精細(xì)的防控，既要有前期的勘查部署，后續(xù)各類數(shù)據(jù)的計(jì)算也應(yīng)精細(xì)地予以實(shí)施，以切實(shí)地保障具體施工的科學(xué)高效。一般情況下，具體施工中各個(gè)結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算都是參照強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如果計(jì)算結(jié)果顯示該路基防凍厚度較低，就應(yīng)設(shè)置防凍層。柔性路面的施工選擇最小的防凍厚度標(biāo)準(zhǔn)即可，對于路基的填筑以凍脹性較小的土質(zhì)為準(zhǔn)[4]。

3.4 應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

大部分高速公路標(biāo)準(zhǔn)是寬度為26m，標(biāo)準(zhǔn)要求速度為110km/h，水泥穩(wěn)定碎石+12cm的瀝青路面。經(jīng)過大量的實(shí)踐研究，證實(shí)了在高速公路的實(shí)際使用過程中，諸如溢油，側(cè)向縫隙和網(wǎng)絡(luò)裂縫等問題逐漸出現(xiàn)，2011年的調(diào)查數(shù)據(jù)表明已達(dá)到橫向裂縫率為4，縱向裂縫達(dá)到9。因此，針對高速公路運(yùn)營中出現(xiàn)的問題，預(yù)防性維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用正在加強(qiáng)，以確保人們的交通安全。換句話說，在處理溢油和其他問題的過程中，采取薄霧密封層和精細(xì)表面處理等措施，并使用機(jī)械設(shè)備以合理的填充劑和添加劑混合形式將混合料鋪設(shè)在路面上，從而恢復(fù)路面使用功能。另外，由于很多高速公路道路建設(shè)中施工不當(dāng)，造成了路面滲水問題，施工單位在采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的過程中，以乳化瀝青的形式噴涂在瀝青表面，采用了一層霧封。它提高了公路瀝青路面的整體凝聚力，減輕了施工中的相應(yīng)問題[5]。

3.5 高速公路瀝青路面病害早期養(yǎng)護(hù)管理注意事項(xiàng)

負(fù)責(zé)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)管理的施工單位須嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)施工人員及施工機(jī)械的組織工作。在最初的施工招標(biāo)過程中，須通過正規(guī)的招標(biāo)程序選擇具有相應(yīng)資質(zhì)和能力的施工單位。在實(shí)際的施工過程中，施工單位應(yīng)確保人員及機(jī)械地供應(yīng)到位，縮短施工時(shí)間，降低施工對交通的負(fù)面影響。在施工過程中，建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)與路政人員之間的聯(lián)系，提前做好施工路段的交通組織工作。為了促進(jìn)養(yǎng)護(hù)管理施工的規(guī)范進(jìn)行，建設(shè)單位須委派具有資質(zhì)的監(jiān)理單位開展監(jiān)理工作。除此之外，在養(yǎng)護(hù)管理施工時(shí)應(yīng)避開雨雪天氣及交通量較大的節(jié)假日[6]。

3.6 瀝青路面的“人性化”設(shè)計(jì)

在高速公路的設(shè)計(jì)和施工中，瀝青道路的設(shè)計(jì)必須合理。優(yōu)化高速公路（三維和平面）線的形狀，不僅可以美化環(huán)境，還可以幫助司機(jī)減輕駕駛疲勞，從而避免意外交通事故，使司機(jī)的出行條件更加方便、快捷和舒適。在設(shè)計(jì)和建造瀝青道路時(shí)，應(yīng)考慮到以下因素：首先，應(yīng)注意彎曲道路，而不是充滿風(fēng)險(xiǎn)的直線道路。因?yàn)檐囕v在曲線上行駛比在直線公路上行駛更快、更仔細(xì)，這些公路建設(shè)計(jì)劃也被證明是人性化的；第二，在建設(shè)瀝青道路時(shí)，我們還必須充分考慮到上述兩種情況，落實(shí)美好環(huán)境和人道的概念，并合理和全面地規(guī)劃公路。具體而言，道路設(shè)計(jì)應(yīng)引起司機(jī)的注意，特別是在需要轉(zhuǎn)彎的地方；瀝青道路縱斷面形狀應(yīng)基本平衡，垂直道路曲線及其半徑應(yīng)合理，從而加強(qiáng)瀝青道路平衡感；最后，強(qiáng)調(diào)道路排水至關(guān)重要。

3.7 防治措施

設(shè)計(jì)是高速公路建設(shè)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。提高道路交通設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以有效地改善各種路面病害的預(yù)防。高速公路路面的施工是必要的，要加強(qiáng)瀝青路面結(jié)構(gòu)之間的連接。用于半固態(tài)基層與瀝青面層之間的連接，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場應(yīng)力計(jì)算，以了解連接背筋的穩(wěn)定性。此外，在選擇瀝青材料時(shí)，應(yīng)注意研究瀝青路面材料的內(nèi)部力學(xué)性能，以有助于改善道路性能。路面質(zhì)量是影響路面使用性能的主要因素，在施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加瀝青面層厚度，在軌道邊界層和改善瀝青路面整體剛度人行道。用于瀝青面層的壓實(shí)度、均勻性和均勻性是重要的參考指標(biāo)，特別是要分析均勻性與壓實(shí)度的關(guān)系，以保證瀝青的密實(shí)性和瀝青層的平整度。在瀝青路面上應(yīng)檢查瀝青路面的速度，并對瀝青面層的連接處進(jìn)行處理，以確保接縫緊密。瀝青路面養(yǎng)護(hù)是在高速公路使用過程中提高使用壽命的重要途徑，積極加強(qiáng)路面養(yǎng)護(hù)是了解高速公路沿線地質(zhì)條件的必要手段。為了發(fā)展更完善的養(yǎng)護(hù)理念，對于瀝青層存在的問題，有必要對瀝青層的損傷程度進(jìn)行識(shí)別。此外，在對瀝青層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之前，應(yīng)做好瀝青層的養(yǎng)護(hù)組織工作，如原材料和混凝土材料的比例、瀝青層的厚度、瀝青層的表面等。所有這些都應(yīng)事先做好計(jì)劃和設(shè)計(jì)，以便維修人員了解設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖，并按規(guī)定進(jìn)行維修。以瀝青路面裂縫處理為例，裂縫是公路在裂縫未處理時(shí)常見的質(zhì)量問題，如果遇上陰雨天氣，裂縫會(huì)繼續(xù)下去，路面上的水會(huì)滲漏，這會(huì)影響公路地基地。對高速公路來說，加強(qiáng)滲漏治理是必要的，解決滲漏問題的重要途徑是：消除路面裂縫。修補(bǔ)瀝青面層等裂縫，以減少公路使用中出現(xiàn)的各種局部質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在日常生活及工作中人們對高速公路的依賴程度在逐漸提高，高速公路承載重要的交通載體功能。高速公路瀝青路面的早期養(yǎng)護(hù)管理對路面病害的發(fā)生具有關(guān)鍵的影響作用。對路面進(jìn)行早期養(yǎng)護(hù)管理時(shí)應(yīng)先確定瀝青路面病害養(yǎng)護(hù)管理的范圍，再根據(jù)路面情況選擇合適的養(yǎng)護(hù)管理措施，有效控制路面病害的發(fā)生概率，降低病害對高速公路正常使用的負(fù)面影響，延長高速公路瀝青路面的使用壽命。