金建鵬

（甘肅中順工程設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730030）

1 公路路基路面施工質(zhì)量重要性

1.1 滿足高速公路運營要求

公路性質(zhì)較為特殊，質(zhì)量問題位于高速公路路基路面施工的首要地位。采取科學(xué)的技術(shù)與合理的公路路基路面施工方式，可以第一時間發(fā)現(xiàn)并預(yù)先防控質(zhì)量隱患，保質(zhì)保量地完成公路施工工程，為公路安全運營提供保障。

1.2 延長公路運行年限

公路路基路面施工質(zhì)量對公路功能、運行年限具有直接影響。在公路路基路面施工工程質(zhì)量標準引導(dǎo)下，結(jié)合實際情況，進行施工控制，可以最大限度地發(fā)揮公路路基路面功能，并延長公路的使用壽命。

2 高速公路瀝青路面常見病害原因分析

2.1 施工質(zhì)量因素

在瀝青路面施工過程中，因為施工質(zhì)量把控不當(dāng)，或施工過程不規(guī)范，在施工完成后沒有做好質(zhì)量驗收工作，會導(dǎo)致高速公路的施工質(zhì)量較差，從而在經(jīng)過一段時間的使用后，容易出現(xiàn)病害問題。施工質(zhì)量是影響高速公路瀝青路面整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要在施工過程中做好質(zhì)量管理工作，但是部分施工單位對于瀝青路面的施工質(zhì)量管理不到位，沒有嚴格依據(jù)國家標準與設(shè)計方案進行施工，且質(zhì)量驗收重視程度不足，從而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)質(zhì)量問題，對高速公路的正常使用有嚴重的負面影響[1]。

2.2 養(yǎng)護不足

道路工程在施工結(jié)束后，需要做好定期養(yǎng)護工作，才能避免出現(xiàn)病害，但是由于部分地區(qū)道路養(yǎng)護工作體系不夠完善，缺乏充足的養(yǎng)護資金，導(dǎo)致高速公路瀝青路面使用過程中沒有得到科學(xué)維護，一些病害發(fā)生初期原本是能夠得以控制與解決的，但是因為沒有及時開展養(yǎng)護工作，導(dǎo)致道路病害逐漸加劇，最后造成病害無法有效處理的局面。由此可見，養(yǎng)護對于道路運行具有重要意義，需要加強養(yǎng)護管理工作，為瀝青路面的正常使用打下基礎(chǔ)。

3 公路路基路面受損病害類型

3.1 不均勻沉降

路基原地面會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，主要是由于工作落實不到位，例如水塘區(qū)域的處理不到位，清淤工作處理不合理，從而使得路基工程無法達到最終的效果。底層填料作業(yè)過程中會添進帶有淤泥以及其他雜物的材料，從而導(dǎo)致路基不實。再加上原有的地面有大量的松散土層，若是不能對以上的問題進行有效處理，則會導(dǎo)致路基的強度不符合標準，在受到承載力作用時，公路的地基會出現(xiàn)沉降以及變形的現(xiàn)象（見圖1）。

圖1 路基縱橫向開裂沉降

3.2 流動性車轍

公路路基路面的危害主要原因是由于流動性變形所導(dǎo)致，其中最主要的是車轍以及擁包等。公路建設(shè)過程中，由于路面的進度會受到溫度影響。當(dāng)路面行駛的車輛超過其承載力時，路面就會出現(xiàn)流動性車轍，從而使公路受到危害。

3.3 結(jié)構(gòu)性破壞

公路使用過程中，由于自身濕度過高并加上行駛車輛重量較大，因此公路的路基結(jié)構(gòu)容易受到損害，從而出現(xiàn)坑洞破壞的現(xiàn)象，若是情況嚴重也有可能引起結(jié)構(gòu)性裂縫，影響公路使用壽命。

3.4 裂縫

通常情況下，公路運營幾年后，便會出現(xiàn)路面裂縫現(xiàn)象，尤其是在夏季，夏季溫度高，汽車行駛速度快，產(chǎn)生的摩擦力較大，從而釋放熱量，導(dǎo)致路面裂縫問題的出現(xiàn)，嚴重時會引起結(jié)構(gòu)損壞。路面裂縫存在以下幾種類型：一是網(wǎng)狀裂紋，二是縱向裂紋，三是橫向裂紋，以上幾種類型產(chǎn)生的機理各不相同。一般導(dǎo)致路面裂縫的主要原因之一是公路路基受力性能差，施工的過程中，由于公路的質(zhì)量不符合相關(guān)的要求，因此路基路面的要求不達標，從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。

3.5 松散和坑槽

松散現(xiàn)象具體表現(xiàn)為車輛荷載的作用力，另外加上環(huán)境因素的影響，從而使路面的集料和整體結(jié)構(gòu)發(fā)生分離現(xiàn)象。高速公路還容易出現(xiàn)啃邊、脫皮、麻面、坑槽等松散類損壞，其中坑槽主要與施工中所用混合料缺乏穩(wěn)定性以及投用期間車輛具有較大的動水壓力等相關(guān)，脫皮、麻面等問題主要與施工路面不同層次間缺乏黏結(jié)性以及混合料設(shè)計缺乏科學(xué)性等相關(guān)，啃邊主要與邊坡排水不暢、路肩密實度欠缺等因素相關(guān)?？硬鄣木唧w表現(xiàn)為：由于受到雨水沖刷，外加車輛碾壓，導(dǎo)致材料與路面脫離，進而出現(xiàn)凹陷。導(dǎo)致以上兩種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因包括以下兩個方面：一是長期受雨水的沖刷，路面的材料遭到侵蝕或破壞。二是混合材料發(fā)生分離，當(dāng)超出一定范圍，則會引發(fā)松散現(xiàn)象。

4 公路路基路面病害的科學(xué)檢測方法

4.1 路基路面壓實度灌砂法檢測

路基路面的壓實度是衡量路面質(zhì)量的重要指標之一，而灌砂法檢測是一種常用的路基路面壓實度測試方法。該方法通過向路面表面灌入標準砂漿，然后測量砂漿的密度和厚度來計算出路面的壓實度。具體而言，灌砂法檢測需要使用專用的灌砂儀器和標準砂漿，并在路面上選擇一定數(shù)量的測試點進行測試。首先，在測試點上清理路面雜物并確定測試點位置，然后將灌砂儀器放置在測試點上，并向其灌入標準砂漿。待砂漿充分滲透路面并干燥后，再使用刮板儀器測量砂漿的厚度和密度，并根據(jù)公式計算出路面的壓實度值。灌砂法檢測方法簡單易行、準確度高，可以快速地測量路面的壓實度，是一種常用的路基路面質(zhì)量檢測方法。需要注意的是，在進行灌砂法檢測時需要選擇合適的測試點和測試時間，以及正確使用灌砂儀器和標準砂漿，以獲得準確可靠的測試結(jié)果。

4.2 Safegate 摩擦測試車檢測技術(shù)

Safegate 摩擦測試車主要包括側(cè)車系統(tǒng)、車輪系統(tǒng)以及計算機系統(tǒng)三項系統(tǒng)。測試車在公路上穩(wěn)步行駛，借助液壓力系統(tǒng)降落測試輪對路基路面厚度、施工質(zhì)量情況以及存在的缺陷相關(guān)情況獲取數(shù)據(jù)信息。相關(guān)工作人員在對數(shù)據(jù)進行仔細分析即可獲得路基路面的質(zhì)量情況。噴水系統(tǒng)可以對灑水量以及水膜的厚度進行設(shè)置，從而保證測試輪的濕度。力矩傳感器以及垂直復(fù)合傳感器主要是能夠檢測測試輪的滑滾受力情況，并儲存相關(guān)信息，方便工作人員分析。除此之外，為了確保路基路面的修復(fù)方案具有有效性以及科學(xué)性，需要相應(yīng)的打印信息資料。

4.3 平整度檢測技術(shù)

4.3.1 連續(xù)式的平整度儀法

連續(xù)式的平整度儀法，操作過程較為復(fù)雜，但是檢測效率高，并且檢測具有針對性以及連續(xù)性，能夠達到理想的檢測效果。應(yīng)用現(xiàn)代化的手段能夠使技術(shù)變得更加智能化以及自動化，從而更有利于分析路面的相關(guān)數(shù)據(jù)以及指標，從而為其他工作奠定基礎(chǔ)，進而也能夠更加準確以及直觀地反映出路面的實際情況。

4.3.2 車載式顛簸累積儀法

該種檢測方法應(yīng)用的設(shè)備比較復(fù)雜，但是其操作較為簡單，檢測效率也比較高。利用車載式顛簸累積儀法能夠?qū)z測數(shù)據(jù)進行自動化的采集，除此之外，還能實現(xiàn)連續(xù)性檢測，應(yīng)用過程中，效率更高，并且檢測出來的結(jié)果更加具有競爭性，值得注意的是，在采用該種方式的過程中，對于檢測流程以及標準需要嚴格進行把控，從而才能夠發(fā)揮出該種檢測方法的最大優(yōu)勢，保證數(shù)據(jù)結(jié)果具有有效性。

5 公路路基路面病害預(yù)防養(yǎng)護措施

5.1 路基路面養(yǎng)護技術(shù)

在公路工程中路基路面養(yǎng)護采用預(yù)防為主、防治結(jié)合的技術(shù)方案，對路面開展預(yù)防性養(yǎng)護，延緩典型病害發(fā)生，并對已發(fā)生的病害及時采取處治措施，恢復(fù)路基路面平整度和抗滑性能，保障路面車輛安全行駛。

其一，及時修補路面裂縫，盡量在雨季前修復(fù)裂縫，避免雨水滲入路面路基加重唧漿病害；在輕微裂縫處治時，先清理干凈縫隙與周邊位置，選用乳化瀝青作為填縫材料，涂刷到縫隙內(nèi)，并適當(dāng)向縫隙周圍外溢，再在瀝青上撒布干燥粗砂，厚度為2～5mm，用輕型壓路機碾壓裂縫處理部位[3]。

其二，在處治路面產(chǎn)生的反射裂縫時，對縫寬5mm 以內(nèi)的裂縫先清除縫內(nèi)灰塵，向縫內(nèi)灌入熱瀝青，待灌入深度達到縫深2/3 時，再填入石屑壓實；對縫寬超過5mm 的裂縫，先去除松動的裂縫邊緣，灌入熱拌瀝青混合料振搗密實。

其三，在處治分布大面積龜裂、網(wǎng)裂的路面時，先銑刨路面，銑刨至基層，檢查基層強度，如果基層未受到破壞，則清理干凈基層，加鋪瀝青混合料，用壓路機碾壓，保證新鋪面層與路面平整的過渡。

其四，在處治車轍病害時，根據(jù)車轍病害的輕重程度采取相應(yīng)的養(yǎng)護技術(shù)，避免車轍內(nèi)積水從縫隙中下滲到基層產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞；對受橫向推擠作用力產(chǎn)生的車轍，先削平凸出的部位，再在凹陷處涂刷熱瀝青，填補瀝青混合料，恢復(fù)路面平整度。

其五，對因高溫作用產(chǎn)生的瀝青面層軟化后側(cè)向位移發(fā)生的輕微變形車轍，采用拉毛機拉毛處理車轍及其外圍20cm，再對車轍所在路段的路面進行微表處，增加原路面與微表處混合料的黏結(jié)力，最后用膠路機從修補層的邊緣處向中心線碾壓。

其六，路面坑槽處治方法。路面坑槽修補應(yīng)嚴格遵循圓洞方補和斜洞正補的基本原則。實際修補面積應(yīng)略大于病害面積，具體修補范圍需要在病害區(qū)域基礎(chǔ)上每邊延伸5cm。修補區(qū)域輪廓線要和路面中心線保持平行或垂直。根據(jù)材料與修補環(huán)境溫度，可將坑槽修補方式分成以下三種：冷料冷補；熱料熱補；熱料冷補。

其七，碎石封層養(yǎng)護施工技術(shù)。碎石封層養(yǎng)護技術(shù)主要是用于防水、修補細小的裂縫，進而改善和優(yōu)化整個橋面抗滑性能。高速公路路面碎石封層養(yǎng)護技術(shù)，一般可將其劃分兩種類型，不同種類施工特征和原理不一。普通碎石封層方式，直接選用壓路機做好碾壓；同步碎石方式主要是指選取專業(yè)工具將其合理布設(shè)于整個橋面上，充分選用壓路機完成碾壓。碎石封層養(yǎng)護技術(shù)是高速公路裂縫問題解決的核心措施，對增強橋面抗滑性能，緩解高速公路路面老化與硬化質(zhì)量缺陷意義重大。同步碎石封層自身擁有較佳的抗滑性、滲水性，可避免各類橋面病害。因此，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，是當(dāng)下公路路面最佳選擇，碎石封層技術(shù)實際應(yīng)用中下承層需符合表1 要求。

表1 下承層要求

不同方法有其各自的適用條件與特點，具體適用情況也不盡相同，現(xiàn)場施工人員要結(jié)合現(xiàn)場實際情況選擇適宜的方法。施工要嚴格按照以下工藝流程進行：病害范圍調(diào)查認證—劃線—開槽—清掃—涂刷黏結(jié)瀝青—攤鋪瀝青混合料—碾壓—修整。

其八，霧封層養(yǎng)護施工技術(shù)。霧封層養(yǎng)護技術(shù)是采用相應(yīng)的措施將乳化的瀝青完成稀釋并將其噴灑至路面上方，進而形成完善的防水層，從源頭避免橋面積水對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，促使橋面集料間更具黏結(jié)力，顯著提升路面實際應(yīng)用年限。霧封層預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用，對整個路面結(jié)構(gòu)強度的提升并不具有較強的成效，但可有效緩解疲勞裂縫對橋面的損傷。該養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用過程中，養(yǎng)護時機的確定十分關(guān)鍵，直接與后續(xù)養(yǎng)護成效密切相關(guān)，若養(yǎng)護時間延遲，造成橋面病害發(fā)展加劇，養(yǎng)護成效難以凸顯。由于霧封層會導(dǎo)致整個橋面表面摩擦系數(shù)降低，所以不用于摩擦系數(shù)較低的路段。霧封層預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：一是較佳的防水性和滲水性，可不同程度減少對橋面的損傷，充分對橋面各類細微裂縫完成填補；二是提高整個道路路面施工壽命，降低整個橋面實際養(yǎng)護成本支出；三是增強集料間實際黏結(jié)度，進一步保護舊養(yǎng)護路面。該養(yǎng)護技術(shù)實際應(yīng)用范圍十分廣泛，輕度至中度細料損失的橋面成效較佳，若橋面整體結(jié)構(gòu)不佳，該技術(shù)應(yīng)用成效也不佳。

5.2 瀝青路面水損害處治

路基路面結(jié)構(gòu)作為城市排水線路之一，可提供排水路面結(jié)構(gòu)層的垂直坡度和充分利用道路交叉橫截面的地面排水。選擇高黏度瀝青和清潔骨料可以增加瀝青和集料之間的附著力，提高抗水損害能力。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，必須及時對排水井進行脫水，以安裝滲透層和防水層，防止地下水的侵蝕，并確保排水系統(tǒng)正常運行。此外，有必要開發(fā)一個綜合排水系統(tǒng)，以防止道路積水。

6 結(jié)語

綜上所述，路基路面作為公路工程的重要組成部分，在各方面因素的影響下可能產(chǎn)生一些早期病害問題。根據(jù)高速公路實際情況，選擇合適的病害檢測技術(shù)，可更精準地對路基路面破損情況進行判定，切實提高測定效率，并有助于降低檢測成本，及時根據(jù)路基路面出現(xiàn)的病害采取有效的修補處理措施，從而提高高速公路的運行質(zhì)量。以上對公路路基路面早期病害檢測與處治方法進行了初步分析與總結(jié)，提出具體的方法和要點，旨在為實際的公路早期病害預(yù)防和處理提供參考。