高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术分析

高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术分析

田睿

湖南省高速公路集团有限公司湘西分公司岩门界管理所

摘要：维护公路是一项繁琐的施工作业，而且极易受外界因素的影响。在预防性养护作业中，需要依据“统筹规划，强化维护，积极转变”的维护要领，增强管理和落实维护技术，将全寿命周期成本观念结合到工程管理体系中，从而更好地增强维护品质，提高经济效益，增长公路使用时限。

关键词：高速公路；沥青路面；病害；预防性养护；技术

1项目概况

该项目地处康乐县东南、西南季风交互影响的边缘地带，属温带大陆性季风气候。由于地形复杂多样，形成了明显的地域型立体小气候环境。总体特点是：夏短而无酷暑，冬长而严寒，雨热同季，夏润冬燥，春暖迟，秋凉早，昼夜温差大。

该项目路线经过以河谷阶地地貌为主，即苏家集河、中砥河、胭脂河、三岔河、流川河形成的冲积阶地。一、二级和河漫滩最发育，高级阶地不发育，窄狭且不连片，地势较平坦。河漫滩上部为砂土、粉土以及黏土，下部为砂砾石，到达基岩总厚度一般为16～40m。

2公路沥青路面病害概述

高速公路投入使用一段时间后，受车辆荷载因素的影响，路面难免会出现各种病害问题，如：车辙、沉陷、裂缝等等，不仅会影响车辆行驶安全，更是会影响高速公路的使用寿命。

若公路路面强度不符合规定，那么就会引发变形，若未及时发现此问题采取处理措施，那么就会加重变形情况进而引发塌陷。与此同时，受地下水与过量雨水侵蚀，公路路面结构也会受到不利影响，较易出现裂缝损害问题。

若公路路面出现凹陷，且深度超过2.5cm,则很可能是受外力因素的影响。在汽车荷载作用下，沥青路面局部会出现膨胀、收缩，此为塑形变形，若路面张力超过弹性极限，则会引发车辙病害。

路面出现裂缝与混凝土材料有密切关联，常见裂缝问题包含：水平裂缝、网状裂缝、垂直裂缝、反射裂缝等，都在日常当中较为常见。针对此，若想要有效解决沥青路面常见病害问题，就应重视提高公路施工质量，以充分保障公路的行驶安全与使用寿命。

3病害成因分析

3.1纵横向裂缝

(1）路面整体结构损坏，纵缝从上而下发展成为疲劳破坏，在重复荷载作用下，路面承载能力逐渐不足，在承受荷载的路面轮迹带处首先发生多条平行的小纵缝，并逐渐龟裂成缝。

(2）我国沥青混凝土路面绝大部分是建于半刚性基层上，而半刚性基层裂缝的反射最终导致路面横向裂缝的产生。

(3）该项目地所处位置昼夜温差大，当温度下降时，沥青混合料易发生收缩变形，且当收缩拉应力大于抗拉强度时，路表面就会产生横向裂缝，并逐步向地下发展。

3.2车辙病害问题

车辙主要因为受到车辆经过轮胎碾压之后，在车辆运行工作方向上会形成路面垂直方向上的凹陷问题，垂直程度通常控制在15mm,是沥青路面当中的一种特有病害问题。根据车辙产生的主要原因，可以将其分为结构性、压力性、磨损性以及流动性等几种不同形式的特征表现形式，产生车辙病害问题的主要原因，是因为沥青材料在配比过程中出现误差或者材料密度偏小，材料整体的抗诉变性能力相对较差，路基夹层结构不稳定同时由于受到外部环境因素的影响，造成车流量和重荷载作用力增加，整个道路通车环境和外部湿度条件过高，都有可能造成路面出现车辙病害问题。

3.3坑槽、面层脱落

由于沥青混合料的老化现象，导致沥青与石料的粘附性差，胶结体黏度降低，沥青混合料水稳定性能差等容易造成沥青混合料路面在荷载、水等综合因素影响下产生坑槽、面层脱落等病害。

4预防性养护技术在高速公路沥青路面养护工作当中的具体应用

4.1雾封层施工技术

沥青路面在运用几年后，路面表层会出现轻度疲劳开裂、细材质流失的状况，此时路表层渗水可能性提高，水由表层经过开裂处和细材料破损处流入沥青混合物质中，导致路面加速损坏。在这一时期，当路面状况相对良好时，需及时开展维护作业，否则极易生成坑洞、开裂等现象。在这个阶段，最有效的方式是雾封层技术。雾封层是用雾封层洒布车在沥青路表层喷涂一道具有高渗透性、轻薄的乳化沥青或改性乳化沥青。雾封层技术主要用来调整沥青层的渗水问题。沥青层出现的多数问题是渗水导致，因此，有效避免沥青层渗水是维护路面的关键点，路面雾封层技术是高效、经济效益最优化的防护性养护技术。

1)当沥青路面出现多处轻微开裂现象时，以G21或G22型乳液开展喷洒作业，将乳液填补进入开裂口，以提高路面的防水性。

2)以沥青洒布车一次性开展雾封层作业，在路面生成一层轻薄的保护层，保护层紧密、匀称地粘合在沥青路面上，并具备优良的耐磨损性能。

3)参照要求，在施工作业前24h内将稀释的乳化沥青倒入沥青洒布机的存储罐内，启动开关后，以均匀的速度驾驶车辆并开展喷洒作业。在操作时要掌控喷洒数量，一般来说，雾封层的喷洒量为0.23～0.45L/m2。

4.2稀浆封层

稀浆封层处理主要是使用乳化沥青骨料、路面填料以及添加剂材料等，根据特定的比例进行充分混合形成稀浆混合材料，稀浆封层主要指的是通过专业设备，将稀浆混合材料均匀的铺撒在等待处理的路面表面，同时在道路表面可以形成密封层，耐磨程度更高同时更加牢固的封层结构。

根据工作材料的配比工作要求，稀浆封层处理可以将其分为细封层、中封层和粗封层三种形式，在处理路面轻微裂缝工作过程中，可以通过使用细封层处理技术方法，在处理路面开裂比较严重的损伤过程中，可以使用中封层技术方法，沥青面层养护工作当中可以使用粗封层施工技术，稀浆封层施工当中可以对原路面起到良好的修复工作效果，可以进一步增强沥青路面的防水性能，同时进一步改善路面结构的平整程度，有效解决路面产生的一些比较轻微的车辙病害情况，可以全面提高公路工程路面的使用性能。但是该项技术不能对一些出现比较明显的疲劳裂缝、温度裂缝以及具有较深车辙严重病害问题的路面进行处理。

4.3根据不同季节采取不同的养护措施

在冬季开展养护作业，应当先在公路路面开展水痕部分处治和冷冻作业，保证路基边坡以及路肩泄水通畅。在夏天开展沥青路面养护作业时，应当减少路面潮湿导致路面病害的可能性。在养护沥青路面的进程中，需要在下午2点开展洒水作业，洒水量应适宜。在秋季开展沥青路面养护作业时，应注重路线周围的排水设施运行良好，以免冬季出现积水成冰的现象，影响公路正常使用。在冬季开展沥青层面养护作业时，应重点在路面和坡道等关键路段开展解冻、除雪作业，充分发挥路面的运用效率。

结论

综上，在公路工程的养护工作中，需要针对现阶段我国公路工程项目建设施工条件，对公路工程各种典型病害问题进行全面分析和研究，主要针对公路工程出现的裂缝问题，路面沉陷问题以及车辙问题等进行重点处理，结合工程工程实际使用情况，提出针对性的预防养护工作策略来加以解决，全面提高高速公路沥青路面通车质量和效果，延长公路工程的使用周期。

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