王鵬

（中交建筑集團有限公司，北京 100022）

1 引言

目前，我國道路車流量逐年增加，車輛重載化趨勢愈發(fā)明顯，人們對高速公路的質量提出了更高的要求。 但部分高速公路瀝青路面可能受內、外部因素的影響，出現(xiàn)了各式各樣的病害，難以保障車輛的安全通行。 在此背景下，亟須明確高速公路瀝青路面的病害類型，探尋原因，采取科學的養(yǎng)護治理技術。

2 工程概況

南寧二環(huán)高速公路作為南寧市第二條環(huán)城高速公路的重要組成部分， 后期通車后交通量必定繁重， 有可能受車輛荷載、降雨侵蝕等多項因素的作用，從而路面出現(xiàn)裂縫、坑槽、沉陷等多種病害。 出于對道路質量和交通安全的考慮，施工單位針對將來可能會發(fā)生的病害原因進行調查與分析， 并在施工過程中采取處治措施，達到加強高速公路行車舒適性的效果。

3 高速公路路面病害的類型和成因

3.1 路面開裂病害

3.1.1 龜裂或網(wǎng)裂

如果高速公路路面的不規(guī)則裂縫未被及時處治， 會導致病害程度加重，逐步發(fā)展為龜裂或網(wǎng)裂。

關鍵成因如下：（1）路面的厚度不達標或路面結構形式不合理，成型路面的強度難以滿足使用要求，在反復的車輛荷載作用下逐步開裂。 （2）高速公路瀝青路面的施工方法不合理，例如， 瀝青混合料的配合比缺乏可行性， 性能未達到設計要求；瀝青混合料的拌和溫度未得到控制，不利于施工；瀝青與礦料的黏結不穩(wěn)定；攤鋪后未做充分的碾壓，瀝青混合料偏松散；基層的質量不達標，對上方路面結構造成不利影響。 （3）瀝青路面微小裂縫處治不及時，雨水經(jīng)由裂縫向下滲透，對路面結構產(chǎn)生侵蝕作用；車輛行駛至裂縫部位時，因輪胎的泵吸作用而大量吸出聚積在基層的灰漿，隨作用次數(shù)的增加，基層呈破碎狀和松散狀，上方的瀝青路面結構嚴重受損，引起龜裂或網(wǎng)裂病害。

3.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫的分布特點在于與路中線呈近似平行的位置關系，同時裂縫的寬度與長度不一。

關鍵成因如下：（1）地基和填土在橫向缺乏均勻性，部分路表水向下滲入后聚積在地基中， 路面受此影響而產(chǎn)生縱向裂縫，通常此時的裂縫具有短而細的特點。 （2）路基填挖交界部位未開挖臺階，不利于路基的穩(wěn)定性，道路使用時路基發(fā)生側向位移，路面基層受損，路面縱縫隨之產(chǎn)生。 （3）路基局部壓實度偏低，在車輛荷載作用下發(fā)生不均勻沉降，沉降對路面穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，衍生出縱向裂縫。

3.1.3 橫向裂縫

橫向裂縫的分布特點在于與路面中心線呈近似垂直的位置關系，寬度存在差異，嚴重時貫穿路幅。

關鍵成因如下：（1）填土路堤縱向存在不均勻沉降，或瀝青面層在車輛超載行駛時受到的拉應力遠超出其承受極限，引起橫向裂縫。 （2）瀝青混合料的溫度應力迅速增加，應力松弛速度較慢，存在強烈的拉應變或收縮拉應力，若此部分作用力超過混合料可承受的極限，將出現(xiàn)橫向裂縫。 （3）剛性路面的接縫或半剛性基層的裂縫未及時得到處治時， 將進一步向路面延伸，迫使路面產(chǎn)生反射裂縫。

3.2 坑槽病害

坑槽的面積約為0.04 m2，深度普遍超過2 cm，屬于瀝青路面的常見病害。

關鍵成因如下：（1）表面層坑洞。 降雨進入瀝青路面表層的混合料孔隙中，對道路結構產(chǎn)生侵蝕作用；車輛快速行駛，產(chǎn)生的水壓力破壞混合料的穩(wěn)定性， 部分瀝青從碎石表面剝落，長此以往，混合料發(fā)生松散，碎石隨著車輪的運轉被甩出，隨著碎石散失量的增加，路面逐步產(chǎn)生坑洞。 （2）表面層和中面層的坑洞。 雨水滲入深度大，到達瀝青路面的表面層和中面層，侵蝕面層結構；車輛行駛時對瀝青混合料產(chǎn)生作用力，使兩層的部分碎石從瀝青上剝落，由于材料分布的異常，出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，后續(xù)反復受到車輛的荷載作用，出現(xiàn)向外側推擠以及變形現(xiàn)象，最終在表面層和中面層出現(xiàn)坑洞。 （3）降水大量聚積在半剛性基層頂面，車輛行駛時對水產(chǎn)生較強的壓力，基層的混合料由于外力作用，由密實逐步轉變?yōu)樗缮顟B(tài)，基層表層的細料被沖刷，與水結合后產(chǎn)生灰漿并向上擠壓，觀察此時的路面發(fā)現(xiàn)其存在明顯的坑洞。

3.3 松散病害

高速公路瀝青路面松散病害的關鍵成因如下：（1）瀝青混合料運輸時缺乏保溫措施，到場混合料的溫度未達到要求，或運至現(xiàn)場后未及時投入使用，混合料的溫度下降，不滿足攤鋪和碾壓的溫度要求，施工后出現(xiàn)質量問題。 （2）瀝青混合料過度拌和，黏結力降低。 （3）瀝青混合料的含泥量高或集料偏潮濕，不利于礦料與瀝青的穩(wěn)定黏結，混合料松散；或在降雨天氣攤鋪，降雨削弱瀝青的黏結力，也會引起松散。 （4）瀝青混合料的細料偏少，油石比偏低，攤鋪過程中粗集料大量聚集至某特定的區(qū)域，路面材料分布不均，引起局部松散。 （5）瀝青路面施工活動發(fā)生在低溫環(huán)境中，路面成型效果差，嵌縫料在車輛荷載作用下脫落，嚴重時引起大范圍的松散病害。

3.4 沉陷病害

高速公路瀝青路面沉陷病害的關鍵成因如下：（1）基層強度不足，難以承受自然因素作用和車輛荷載作用，引起小面積沉陷； 填方路基或土基發(fā)生不均勻沉降， 引起大面積沉陷[1]。（2）在行車荷載的反復作用下，剛性橋臺結構與柔性路堤連接部位失穩(wěn)下沉，同時存在填土自重作用，加劇下沉病害。

3.5 車轍病害

高速公路瀝青路面車轍病害的關鍵成因如下：（1）瀝青混合料的細集料偏多，未形成穩(wěn)定的嵌鎖結構或拌和時過量摻入瀝青，均會影響瀝青混合料的熱穩(wěn)定性，成型路面的車轍病害發(fā)生率高。 （2）雨水滲入基層表面而侵蝕粉料，迫使基層表面發(fā)生軟化，車輛行駛時產(chǎn)生明顯的車轍。 （3）瀝青面層施工時未充分壓實，路面在車輛荷載作用下發(fā)生下陷，顯現(xiàn)出車轍[2]。

4 高速公路路面病害養(yǎng)護治理技術

4.1 病害治理現(xiàn)場的安全布控

按短期養(yǎng)護布控病害治理現(xiàn)場， 在緊急停車帶內行駛至距警告區(qū)上游50～100 m 處開啟警報器導向燈；作業(yè)車輛駛至警告區(qū)后停車，布置第一塊標志，車輛繼續(xù)行駛，到達第二塊標志上游50～100 m 時由安全員下車布控，引導過往車輛減速并根據(jù)現(xiàn)場交通條件進行改道行駛， 這期間將第二塊標志放置到位。 按前述提及的方法有序作業(yè)，直至警告區(qū)內各標志均布設結束為止。 在確認各標志均無誤后，在主車道擺放隔離設施，用于分隔病害治理現(xiàn)場和周邊道路；安全員撤至隔離區(qū)，為過往車輛提供交通引導，使其減速、改道行駛。 同時，隨車輛布置過渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)等區(qū)域的封閉設施。

4.2 裂縫病害的治理

4.2.1 龜裂與網(wǎng)裂的治理

若基層強度達標， 可按照如下方法進行病害治理：（1）規(guī)范施工乳化瀝青稀漿封層，厚度以3～6 mm 為宜。 （2）先鋪貼土工布，再噴灑瀝青，最后加鋪上封層。 （3）改性瀝青的薄層罩面。 （4）單層瀝青的微表處治或改性瀝青的薄層罩面也是龜裂與網(wǎng)裂病害治理的有效方法。

4.2.2 縱縫與橫縫的治理

根據(jù)裂縫寬度采取合適的治理措施：（1）縫寬＜5 mm：用空氣壓縮機將裂縫中的雜物清理干凈， 從一端開始向另一端推進，再往返多次清理，保證裂縫內無雜物；從縫的一端灌注乳化瀝青， 逐步向另一端延伸， 將乳化瀝青全面填充至裂縫內；向裂縫中填入過篩處理后的細砂或石屑；安排質量檢查，若無誤可開放交通。 （2）縫寬＞5 mm：檢查病害部位，確定縱縫或橫縫的分布情況，用切割機沿縫破損邊緣做切割處理，將縫邊緣修整至規(guī)則狀態(tài)；向修整部位分層填筑、壓實熱拌瀝青混合料，直至填充材料與兩側路面平順銜接為止。 對于基層的裂縫，按照先清理裂縫再灌注填充的方法進行施工，填充材料選擇水泥砂漿或水泥漿。

4.3 坑槽病害的治理

4.3.1 熱拌材料修補法

1）根據(jù)坑槽病害的分布特點用直尺劃出坑洞的輪廓線，適度開槽直至到達穩(wěn)定結構層為止。 成型槽壁需保持垂直與穩(wěn)定，病害區(qū)域的各類松散料均需清理干凈，最終形成長方形或正方形的規(guī)整坑洞。

2）向坑槽注入壓縮空氣，用于清理粉塵及其他雜物，或用電吹風清理，隨后選取與原路面結構材料級配一致的混合料填補。

3）向清理后的槽壁和槽底均勻涂刷黏結瀝青，再向槽內填入瀝青混合料[3]。填筑深度較大時，劃分為多層，依次進行各層的填筑和碾壓。 粗細混合料需均勻攤鋪到位，將坑槽容積的15%～20%作為填入混合料的虛方量控制標準， 同時要求坑槽邊緣填入細料。

4）經(jīng)過瀝青混合料的填筑后，清理坑槽邊緣的廢料，用壓路機碾壓。 首先進行靜壓， 對壓縫部位做1～2 遍的碾壓處理后，轉向中心位置繼續(xù)碾壓；隨后用振動壓路機進行振壓，先橫向后縱向，碾壓3～5 遍。

4.3.2 冷料修補法

施工思路與熱拌的挖槽方式基本一致， 即修整瀝青路面的坑槽，清理槽底的雜物；均勻涂刷黏層油，按1.1～1.3 的松鋪系數(shù)填筑常溫混合料；填筑后安排壓實，待修補部位平整且密實后，開放交通。

4.4 松散病害的治理

瀝青路面存在大面積松散病害時， 檢查并確定病害的影響范圍，將松散部位清理干凈，先噴瀝青后撒石屑，用輕型壓路機碾壓至密實狀態(tài)。 瀝青路面松散由于黏結料老化所致時，完全挖除松散部位，按原路面結構要求重新施作面層。

4.5 沉陷病害的治理

路面局部沉陷且有裂縫時，按如下步驟進行病害治理：清理沉陷部位的雜物→均勻涂刷黏層瀝青→填充瀝青混合料并壓實。 路面坑槽由路基沉陷所致時，按坑槽修補的方法治理。路面坑槽由基層結構受損所致時，首先治理基層，再按原路面面層結構的施工要求重新施作面層。

4.6 車轍病害的治理

（1）縱向車轍：銑刨車轍，清理雜物，重新攤鋪瀝青面層。（2）橫向車轍：清理凸出部位，向波谷涂刷黏層瀝青，最后填筑與壓實瀝青混合料。 （3）車轍病害與基層混合料的水穩(wěn)定性差、強度不足有關時，先補強，后鋪筑。

5 結語

綜上所述， 高速公路瀝青路面的病害形式包含裂縫、坑槽、車轍等，各類病害對路面的完整性和力學性能產(chǎn)生影響，出于對公路質量和車輛通行安全的考慮， 必須采取養(yǎng)護治理技術。 經(jīng)過本文的分析，提出瀝青路面的常見病害類型、成因及治理技術，以提高高速公路的運營質量。