高速公路瀝青路面病害與治理養(yǎng)護(hù)措施1

1、高速公路瀝青路面病害與治理 摘要：本文對(duì)公路瀝青路面常見病害成因進(jìn)行了分析，并總結(jié)闡述了相應(yīng)的多種治理方法及養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：瀝青路面 病害 成因 治理 措施隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)公路建設(shè)得到迅速發(fā)展，通車?yán)锍桃丫邮澜绲诙?。已建高速公路大部分采用瀝青路面，建成通車后，隨著交通量的不斷增大，超載、氣候等原因，造成路面出現(xiàn)了不同程度的損害，如不采取有效措施進(jìn)行治理，不僅使路面使用性能衰減，影響行車的快速、安全、舒適、暢通，而且會(huì)導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面使用壽命，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。因此必須及時(shí)采取合理的措施解決道路出現(xiàn)的各種病害，采取積極有效的預(yù)防措施，維持道路行車安全、暢通。從多

2、條高速公路病害情況總結(jié)來看，病害現(xiàn)象比較突出的是裂縫、松散、坑槽、沉陷、車轍、擁包、泛油等。1、裂縫成因和治理1.1裂縫種類及成因裂縫是瀝青路面的主要損壞形式之一，包括縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂、龜裂、彎曲裂縫等。瀝青路面產(chǎn)生裂縫后，導(dǎo)致滲水，危害面層、基層。由于水分不斷從裂縫進(jìn)人基層，甚至路基，致使結(jié)構(gòu)層軟化導(dǎo)致路面承載力下降，使路面損壞程度逐漸加大，因此，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，防止裂縫進(jìn)一步發(fā)展。1.1.1 橫向裂縫橫向裂縫是半剛性基層、瀝青混凝土路面常見的病害之一，其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面： 由于半剛性基層材料的溫縮和干縮裂縫，反射到面層產(chǎn)生型反射裂縫。 因?yàn)r青混凝土自身的抗裂性降低隨溫度

3、變化而產(chǎn)生的型溫縮裂縫。 差異沉降引起橫向裂縫。在構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處，填挖方結(jié)合部，軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處等因地基引起的差異沉降導(dǎo)致基層的開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。1.1.2 縱向裂縫 荷載型疲勞開裂。該類裂縫發(fā)生于行車道輪跡處，多由于行車荷載的反復(fù)作用，由基層首先開裂繼而面層開裂或由面層首先開裂，向基層發(fā)展。超重車輛的荷載作用加劇了這種發(fā)展。 地基原因。在低洼、河谷、水塘或軟基等路段，由于地基未做特殊處理或處理不當(dāng)，在高填土后，地基出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面開裂。 路基路面施工原因。位于出入口或服務(wù)區(qū)加減速車道與行車道銜接段不同步施工、半填半挖路基在

4、銜接處處理不好、以及路基邊緣壓實(shí)度不夠等原因，導(dǎo)致路基沉降不均勻，引起縱向裂縫；還有因主線瀝青面層分幅攤鋪時(shí)兩幅銜接未處理好，在行車荷載作用下形成縱縫。1.1.3 網(wǎng)（龜）裂縫網(wǎng)裂、唧漿、沉陷等病害往往伴隨著裂縫病害出現(xiàn)。其形成有以下幾方面因素： 基層質(zhì)量差。因半剛性基層局部強(qiáng)度不足而引起瀝青面層開裂，雨水從裂縫浸入，并滲入到基層表面，使基層表面被泡軟，在車輪荷載反復(fù)作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿，基層表面被逐步淘空，使瀝青路面面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷。 瀝青面層厚度偏薄。早期修建的高速公路因路面厚度偏薄，在日益增長(zhǎng)的交通量和超重現(xiàn)象嚴(yán)重的雙重作用下，使網(wǎng)裂產(chǎn)生，加速了路面破壞。

5、瀝青面層空隙率較大，透水使面層、基層松散破壞。1.2 裂縫的治理1.2.1對(duì)于橫向裂縫應(yīng)根據(jù)兩側(cè)的破損程度分別予以處理。 對(duì)于由路面基層開裂引起的反射裂縫及由瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫，且裂縫間距較大（大于10m）路段的裂縫，縫寬在5mm以內(nèi)的，將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土，灌注中、慢凝液體石油瀝青、乳化瀝青、熱瀝青或?qū)Ｓ霉嗫p膠?？p寬在5mm以上的應(yīng)沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，采用專用灌縫膠、砂粒式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí)，并用烙鐵封口。 對(duì)于裂縫兩側(cè)出現(xiàn)一定程度網(wǎng)裂、沉陷、破碎帶的裂縫，挖除裂縫松散外邊緣各1m，處理長(zhǎng)度應(yīng)不小于2m，挖除瀝青上面層或上中面層，并灌注裂縫后重

6、新攤鋪面層，為防止橫向裂縫反射，沿裂縫加鋪玻纖格柵或聚酯玻纖布。 橫向裂縫密集路段，如橫縫間距小于10m，無明顯沉陷的路段，可采取挖補(bǔ)上中面層的措施予以處理；如橫縫間距小于10m，且伴有明顯沉陷、嚴(yán)重影響行車舒適性路段，應(yīng)挖補(bǔ)上中下全部瀝青面層，然后重新攤鋪。 因土基、路面基層的病害或強(qiáng)度不足引起的裂縫類破損，必須處理到基層或土基，然后逐層修補(bǔ)。1.2.2縱向裂縫的治理 對(duì)于單條縱縫無支縫且無明顯沉陷的路段，清除縫中的雜物及塵土，采用灌填方式處理。 對(duì)于長(zhǎng)段縱縫有細(xì)小支縫且表現(xiàn)為輕微沉陷的路段，如縱縫進(jìn)一步發(fā)展，為確保路面結(jié)構(gòu)的安全，需銑刨上面層或上中面層，并對(duì)裂縫先行灌填處理，然后攤鋪中、上

7、面層，可在修補(bǔ)裂縫后在攤鋪中、上面層前加鋪玻纖格柵或聚酯玻纖布。 對(duì)于多條裂縫并有明顯沉陷或嚴(yán)重網(wǎng)裂伴有唧漿、沉陷路段，應(yīng)根據(jù)鉆孔取芯結(jié)果，采用銑刨面層及上基層的措施處理。如因路基沉陷引起路面裂縫，還應(yīng)在挖補(bǔ)前對(duì)路基進(jìn)行壓漿穩(wěn)固處理。1.2.3 網(wǎng)裂 對(duì)于輕微網(wǎng)裂無唧漿、沉陷的路段，考慮到防止病害進(jìn)一步發(fā)展及路表水對(duì)瀝青路面的破壞，采取挖補(bǔ)面層的措施對(duì)路面進(jìn)行處理。 對(duì)于網(wǎng)裂嚴(yán)重，伴有唧漿、沉陷的路段，根據(jù)鉆孔取芯試驗(yàn)結(jié)果，其面層破碎，基層也大都出現(xiàn)了不同程度的網(wǎng)裂、松散現(xiàn)象，因此要挖除面層及上基層后重新鋪筑。為增強(qiáng)各結(jié)構(gòu)層的層間粘結(jié)，在基層頂面灑布透層油，瀝青混凝土面層間均灑布一層改性乳化瀝

8、青粘層油。2、松散、坑槽、沉陷的形成和治理2. 1松散、坑槽、沉陷的形成 瀝青路面的坑槽往往都是由輕微病害發(fā)展為較嚴(yán)重的坑槽病害。一般都是起初局部發(fā)生網(wǎng)裂、松散，并在交通載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。瀝青與石料粘結(jié)性差、瀝青混合料的粘附性和抗剝離性差、瀝青路面孔隙率過大，以及瀝青路面在施工過程中諸如混合料離析、壓實(shí)度不均勻等，使路面瀝青混合料存在許多薄弱點(diǎn)，這些薄弱部位很容易被路表水侵入，滯留在路面面層中。尤其是連續(xù)雨天時(shí)路面面層將長(zhǎng)時(shí)間處于飽水狀態(tài)，給路面造成嚴(yán)重水損壞。在低溫時(shí)水易結(jié)冰，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用后，瀝青混合料酥松，使路面出現(xiàn)坑槽等破壞；在高溫時(shí)，在高速行駛的車輛荷載反復(fù)

9、作用下，滲水成為瞬間有壓水，在有壓水的長(zhǎng)期浸泡和沖刷下，瀝青與石料的粘附力逐漸下降，包裹在石料表面的瀝青膜被剝落，使混合料松散，并逐步形成坑槽。 車輛滴漏油污侵蝕瀝青路面，使被侵蝕處瀝青混合料離析，瀝青膜剝落，造成路面局部松散，進(jìn)而出現(xiàn)坑槽。 路面沉陷的主要原因是路基及基層密實(shí)度不夠引起的過量塑性變形。沉陷范圍較小時(shí)，一般由基層引起，范圍較大且比較明顯時(shí)一般是由路基引起的，由路基引起的沉陷一般發(fā)生在高填方、橋頭處以及填挖方結(jié)合部等。2. 2 路面坑槽、松散、沉陷的治理對(duì)路面坑槽、松散、沉陷等病害進(jìn)行處治之前，要實(shí)地對(duì)病害進(jìn)行調(diào)查研究和測(cè)量，根據(jù)其特點(diǎn)和形成原因，確定處治方案。對(duì)于僅由路面甚至路

10、面表面層的損害而引起的坑槽，將其填補(bǔ)即可；對(duì)由于基層、底基層損壞而反射出來的坑槽，一定要將損壞的基層、底基層挖干凈，用水泥混凝土或?yàn)r青碎石，重做底基層、基層，然后再進(jìn)行路面補(bǔ)修。 局部坑槽、松散的修補(bǔ)坑槽、松散等修補(bǔ)是高速公路瀝青路面局部修補(bǔ)中最常見、最普遍的工作，要在不中斷交通的情況下快速修補(bǔ)好，應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工，這需要先進(jìn)的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備。目前，路面坑槽的修補(bǔ)方法根據(jù)使用的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備可分為兩種，一種為冷補(bǔ)法(如美國(guó)H.D. 公司的PRO-PATCH TCM415-160型、WILD CAT公司的ROADPATCHER瀝青路面綜合修補(bǔ)設(shè)備與美國(guó)西樂福冷補(bǔ)料修補(bǔ)坑槽)。另一種為熱補(bǔ)

11、法（如美國(guó)楷模KM熱再生設(shè)備、加拿大大能瀝青路面修補(bǔ)車、加拿大SWEEPRILE公司的PHP500型瀝青路面補(bǔ)坑機(jī)、美國(guó)修路王等）。這兩種修補(bǔ)方法現(xiàn)均已應(yīng)用于高速公路瀝青路面坑槽修補(bǔ)中。兩種方法各有特點(diǎn)：冷補(bǔ)法可適用于不同深度并可在任意溫度下的坑槽修補(bǔ)，但坑槽修補(bǔ)后存在明顯的接縫，如處理不好易滲水，使接縫處出現(xiàn)卿漿，造成新的損壞，修補(bǔ)所需時(shí)間較長(zhǎng)，雨天及寒冷季節(jié)修補(bǔ)質(zhì)量不能保證，修補(bǔ)效果不如熱補(bǔ)法。熱補(bǔ)法可基本適用于全天候修補(bǔ)坑槽，坑槽修補(bǔ)后無弱接縫，與原路面保持平整，修補(bǔ)效果好，修補(bǔ)所需時(shí)間短，廢料可以再生利用，利于環(huán)保、節(jié)省資源，但對(duì)于較深的坑槽修補(bǔ)效果不易保證。 連續(xù)坑槽的修補(bǔ)對(duì)于連續(xù)坑

12、槽，應(yīng)本著徹底治理的原則，對(duì)病害路段的瀝青混凝土面層予以銑刨、挖除治理，施工中如發(fā)現(xiàn)基層存在損害現(xiàn)象，對(duì)發(fā)生松散的基層與面層一并治理。同時(shí)，在治理時(shí)應(yīng)根據(jù)病害形成的原因，要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，避免再次引發(fā)病害。比如，路面常見的水損害坑槽，一定要確認(rèn)水的來源，如屬于路基、基層滲水，則要做好防水層，并且要把水通過盲溝或其他通道排走；如屬于面層滲水，則要做好防滲水和排水措施，同時(shí)，要注意路肩、中央分隔帶、邊溝等排水是否暢通。 對(duì)于較大面積的嚴(yán)重沉陷，一般是由路基的不均勻沉降或滑移引起的路面下沉，需要先對(duì)路基進(jìn)行穩(wěn)固處理，比如可進(jìn)行速效水泥灰漿灌注，然后等路基穩(wěn)定后，再進(jìn)行路面的處理。由于沉陷往往伴隨網(wǎng)裂

13、，沉陷處需要通過鉆芯確定基層破壞情況，對(duì)基層進(jìn)行處理。沉降較大，基層破壞的，一般均需挖除整個(gè)面層和基層，再重新鋪筑；對(duì)基層完好的輕度小面積沉陷，可以看成一般的變形類病害，采用銑刨后再攤鋪找平的處理方式。3、車轍、推移、擁包的形成和治理3.1車轍、推移、擁包的形成車轍、擁包現(xiàn)象在目前高速公路瀝青路面病害中比較突出，此類病害的主要原因是： 瀝青路面層間結(jié)合不好。鉆孔取芯發(fā)現(xiàn)，發(fā)生車轍、擁包破壞的瀝青面層與基層頂面之間或?yàn)r青面層相鄰兩層之間出現(xiàn)層間結(jié)合不好現(xiàn)象。嚴(yán)重車轍路段大都是上下兩層推移，相對(duì)較輕車轍段為一層推移。 瀝青混合料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低，高溫穩(wěn)定性差，由于近年來交通量的增加，重載超載車輛比例加大

14、，加之高速公路渠化交通，路面長(zhǎng)時(shí)間處于疲勞狀態(tài)。在車輛的反復(fù)碾壓下路表變形過大，并使得面層混合料產(chǎn)生橫向流動(dòng)而形成車轍和推移。 基層施工質(zhì)量差，因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足，使得路表變形過大而形成車轍和推移。 施工因素。在施工過程中片面追求平整度而放松壓實(shí)度，使路面空隙率偏大，在通車后，行車碾壓追密造成車轍。還有施工時(shí)瀝青混合料油石比控制不好，用油量偏大，造成熱穩(wěn)定性不足。3.2 車轍、推移、擁包的治理?yè)戆?、車轍病害治理前要通過鉆取芯樣判斷路面基層有無破壞，如基層破損，則應(yīng)一并將基層銑刨或挖除，然后重做基層后再鋪面層。若鉆取芯樣顯示該路段基層完好，只需處理面

15、層，根據(jù)破壞面積大小及深淺程度采用相應(yīng)的方法及時(shí)修補(bǔ)。 銑刨、挖除治理車轍對(duì)于深度在1530mm之間的可以采取銑刨路面上面層或中上面層，用與原路面相同的新料重新攤鋪面層的方法；對(duì)于大于30mm的路段可銑刨挖除整個(gè)面層，然后重新攤鋪。對(duì)于車轍深度小于15mm的路段，可將路面拉毛予以處理后整平。 微表處技術(shù)處理車轍微表處是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理比拌和并攤鋪到原路面上，達(dá)到迅速開放交通要求的薄層結(jié)構(gòu)，是一種改性的、快開放交通的、“精細(xì)”的封層技術(shù)。對(duì)于路面車轍的面積較大，深度不統(tǒng)一，采用銑刨后重新鋪筑表面層或者采用罩面的方法處理時(shí)需用人員、設(shè)備和材料較多，修補(bǔ)費(fèi)用較大

16、，造價(jià)高。而采用微表處技術(shù)處理車轍，費(fèi)用較低、施工速度快。它能填補(bǔ)厚度達(dá)38mm的車轍，而且十分穩(wěn)定，也不產(chǎn)生塑性變形，所以它是不用銑刨解決車轍問題的獨(dú)特方法。 推移、擁包的修復(fù)輕微擁包、波浪而且已經(jīng)穩(wěn)定的應(yīng)予鏟高補(bǔ)凹，保持平整。屬于基層原因引起較嚴(yán)重的擁包、波浪，用挖補(bǔ)的方法先處理基層，然后再鋪筑面層，必要時(shí)還須處理路基土，或改善排水設(shè)施。4、泛油的成因和治理4.1泛油的成因有些高速公路瀝青路面常出現(xiàn)泛油病害，最直接的影響是摩擦系數(shù)降低，致使路面抗滑性能降低，影響高速行車安全快速通行。形成泛油有多種原因：1、組成設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)問題，因混合料中瀝青用量過多或空隙率過小，在車輛荷載反復(fù)碾壓下，多余瀝青

17、由下部泛到路表形成泛油病害。2、混合料級(jí)配、拌和控制不嚴(yán)，在瀝青混合料拌和時(shí)礦粉等細(xì)料含量較難準(zhǔn)確控制，如細(xì)料含量過少，混合料比表面積較小，瀝青用量較多，也易泛油。3、粘層油用最不當(dāng)。噴灑粘層油或做瀝青封層時(shí)，由于施工工藝掌握不好，粘層油用量不當(dāng)或噴灑不均勻而導(dǎo)致面層局部泛油。4、施工原因，瀝青混合料拌合不均勻，施工時(shí)控制不嚴(yán)，個(gè)別部位用油量偏大；還有，因攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析，局部細(xì)料過分集中，也易泛油。4.2路面泛油病害的治理對(duì)于路表輕微泛油，表面石子仍外露的路段，可不作處理。對(duì)于大段泛油嚴(yán)重，磨擦系數(shù)降低較多，影響行車安全的，可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。采用路面磨擦系數(shù)恢

18、復(fù)設(shè)備，采用機(jī)械式噴砂打毛法，將路面上的油膜打除，效果較好，打毛后路面外觀明顯改善，磨擦系數(shù)由打毛前的3235，能提高到打毛后的5466(BPN值，擺式儀測(cè)量)，但是經(jīng)過打毛后，在夏季高溫時(shí)仍易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象。可采用微表處封層技術(shù)，這種技術(shù)對(duì)于提高路面抗滑性能效果很好。5 、瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在路面養(yǎng)護(hù)和維修的關(guān)系上，長(zhǎng)期以來人們總是習(xí)慣于等到路面開始出現(xiàn)嚴(yán)重病害后，才對(duì)其進(jìn)行維修治理，而對(duì)于路面還處于基本良好狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義則往往認(rèn)識(shí)不足。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最佳實(shí)施時(shí)機(jī)應(yīng)該是在路面基本處于良好狀態(tài)，或者早期出現(xiàn)某些功能性病害時(shí)進(jìn)行。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是費(fèi)用效益比非常良好的養(yǎng)護(hù)措施，可以提高路面良好的使用性能，延長(zhǎng)其使用年限，延緩路面過早地進(jìn)行大中修。加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，做好預(yù)防性小修保養(yǎng)。經(jīng)常巡路檢查，隨時(shí)排除有損路面的各種因素，發(fā)現(xiàn)路面初期病害及早處理。春季做好瀝青路面收縮裂縫的灌、封修理；秋季做好冬季病害的預(yù)防性保養(yǎng)修理，如裂縫灌封修理、凍脹松脆的防治。夏季是瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的有利季節(jié)，應(yīng)及時(shí)處治泛油、銑刨鏟除擁包、波浪，挖補(bǔ)松散、坑槽，及時(shí)恢復(fù)路面的使用質(zhì)量。微表處是目前認(rèn)為對(duì)高速公路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，快速修復(fù)路面輕度車轍及其他多種路面病害、提高路面防滑能力的最有