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高速公路沥青路面预防性养护对策研究王漾

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：王漾

[导读] 高速公路对我国经济、社会发展具有非常重要的作用。随着建设规模的不断扩大，沥青路面的应用越来越广泛。

北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京市 100053
　　摘要：沥青路面是高速公路最常用的路面形式，它受到行车荷载持续作用及环境气候等因素的影响，会产生一些破坏，影响路面的正常使用或引起交通事故。对此，需要掌握不同病害及破坏的主要特征、成因，在路面尚未出现结构性损坏、技术状况良好时，有计划地采取预防性养护措施，有效防止病害进一步扩大，以实现提高路面使用性能、延长路面使用寿命的目的。
　　关键词：高速公路；沥青路面；预防性养护
　　
　　
　　1高速公路沥青路面破坏特征
　　1.1横向裂缝
　　横向裂缝是与公路中线保持近似垂直的裂缝，其宽度不一，长度可能贯穿整个路幅。其产生的原因包括：（1）沥青的标号没有达到相关要求，或与当地气候条件不相符而产生的温度裂缝；（2）在半刚性基层上产生反射或收缩性裂缝；（3）涵洞及通道两侧土体固结或地基产生沉降。
　　1.2纵向裂缝
　　纵向裂缝是与公路中线保持近似平行的长直裂缝，在裂缝上往往还存在若干支缝。其产生的原因主要为行车荷载的作用、路基压实不密实，此外接缝质量差、路面不均匀沉降也会产生纵向裂缝。
　　1.3龟裂
　　龟裂是多条裂缝相互交错，使路面被分割成多个小块，其产生原因主要为在受到温度荷载和行车荷载的持续作用下，路面横纵缝不断发展，产生龟裂。此外，沥青老化、沥青混合料质量差、基层软化或失稳也会产生龟裂。
　　1.4块状裂缝
　　块状裂缝是由于面层材料产生收缩而引起的裂缝，与龟裂类似，但没有规则性。其产生原因包括：（1）面层材料受温度变化产生收缩；（2）混合料质量相对较差；（3）路面上产生纵向裂缝后，会因为某些原因不断向下扩展，使多条裂缝相互交叉，产生块状；（4）矿料级配和裂缝的产生也具有一定关系。
　　1.5松散
　　因路面混合料逐渐丧失黏结力，使集料开始松动，受行车荷载持续影响还会发展成坑槽。其产生原因包括：（1）没有及时压实；（2）沥青老化，失去与集料之间的黏结力；（3）摊铺时混合料过湿或在雨天进行摊铺；（4）在低温条件下施工，使成型速度变慢，受行车荷载作用导致嵌缝料脱落。
　　1.6坑槽
　　坑槽是路面混合料局部脱落产生的坑洼。其产生的原因主要是局部龟裂和松散未及时处理或滞留在基层的水不能及时排出，造成沥青膜与集料剥离，发生松散，松散的混合料被车轮不断带走，进而在路面上形成一定深度的坑槽。
　　1.7车辙
　　车辙主要是指路面行车轨迹上出现的若干带状凹陷。其产生原因包括内因与外因，其中，内因是指路面的结构松散、混合料配合比不当等；外因包括气温较高、施工时压实度不足、路段的交通量较大等。
　　2造成高速公路沥青路面破坏的主要原因
　　2.1 设计原因
　　高速公路沥青面层结构设计出现问题，是导致路面破坏的重要原因之一。主要是设计过程中未结合现场情况，所选择的路面材料和结构厚度不满足实际要求，如路面设计厚度不能满足实际交通流量需求，沥青路面偏薄时容易出现疲劳开裂病害；对于高温地区重载交通量大的公路，设计过程中未选择稳定度高、抗车辙性能好的路面材料会导致沥青路面出现车辙、沉陷等病害。
　　2.2 施工原因
　　对高速公路施工质量的有效控制，是影响沥青路面使用性能和使用寿命的关键因素。基层强度不足容易造成沥青路面出现开裂、沉陷等病害；沥青材料的质量不佳、用量不足和配合比设置不合理，将直接导致沥青混合料品质下滑；加之各种规格的矿料，其压碎值、磨损值、吸水率、级配标准都会降低沥青混合料的稳定度，造成沥青路面早期剥落及路面出现坑槽等病害问题；沥青混合料的温度控制也是沥青路面施工过程中的关键，温度过高，沥青容易老化并造成沥青从混合料中析出；温度过低，则降低了沥青与矿料表面的吸附作用，在水损害作用下路面出现壅包等病害。

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　　2.3 养护原因
　　目前，部分管养单位缺少合理的养护规划，只是机械地发现病害处理病害，或一律粗暴地采取铣刨回铺的养护方案，不经济也不环保，应该结合路面病害的发展状况和资金情况有计划地采用预防性养护、中修和大修等养护措施。同时，沥青路面养护不及时、养护方法不当，在沥青路面出现病害时未及时处理，“小病不治成大病”，或处理病害不彻底，在水损害的作用下，病害很快“死灰复燃”，并不断恶化。
　　3 高速公路沥青路面预防性养护的主要措施和适应性
　　3.1 使用雾封层处理
　　高速公路沥青路面使用一定年限后，表层会出现集料松散、细微裂缝等病害，当地表水渗入后会加快路面损坏速度。针对此类病害，单纯的裂缝封闭、铣刨回铺方案影响路面外观质量和行驶舒适性，加铺罩面造价较高，采用雾封层预防性养护措施比较合适。雾封层技术是指将没有集料的乳化沥青、改性乳化沥青或沥青路面养护剂直接喷洒在路面上，形成严密的防水层，能够达到预防沥青路面老化、防治路面水害的目的，最大程度地减少水对路面的破坏，提升路面骨料间的黏结力，延长道路的使用寿命，其经济性、预防性较高。雾封层作为低强度的预防性养护技术，适用于路面初期的预防性养护。
　　3.2 使用稀浆封层处理
　　稀浆封层是指将乳化剂、骨料、沥青、水等材料配制成稀浆混合料，然后将其摊铺在路面上进行预防性养护。其中，乳化沥青黏结力强，可以将路面进行有效封闭，能够大大提升路面防滑性能，对路面裂缝问题修补效果较好，对施工技术水平要求不高，材料成本及工程造价都不高，能够很好地应对轻微车辙和疲劳裂缝。适用于存在细小裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝、车辙、松散、老化、抗滑损失的沥青路面处理。但稀浆封层技术对路面结构强度没有贡献，当路面出现较大的疲劳裂缝或者严重车辙时，不能应用此项养护技术进行养护。为了使乳化沥青破乳形成结构强度，一般需要将公路封闭 2h 或更长时间。
　　3.3 使用微表处技术处理
　　微表处技术是一种特殊的稀浆封层技术，其混合料是由水、添加剂、改良乳化沥青、碎石等共同组成，改良乳化沥青黏结性强，能够快速稳固路面，可以延长高速公路路面寿命 3~5a，相较于热摊铺技术防水性更好，比普通的稀浆封层耐久性、抗滑性更佳，能够解决沥青路面老化、贫油、非结构性破损、裂缝、路表渗水、摩擦力下降等病害，针对车辙病害有较好的处理效果，且该技术施工时间短、对交通系统的影响较少，可以使用专业摊铺设备一次性处理，有效提升路面性能。微表处对增加结构承载能力有限，对路面出现的疲劳裂缝等结构性破坏，施工前要求做预先处理，处理完毕后再进行微表处罩面。
　　3.4 使用就地热再生技术处理
　　沥青路面在使用一定时间后，其性能不断下降，但其材料仍有很高的利用价值，通过路面再生，不仅可以节省大量材料资源、节约造价，也避免了环境污染。沥青路面就地热再生采用专用的再生设备，对沥青路面进行加热、铣刨，并掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，拌和、摊铺、碾压后，一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。该技术能有效处理表层病害，修正老路级配，改善老路平整度，施工便利、对交通量影响小。但再生深度一般限制在 25~60mm，深层病害无法处理，且无法剔除不合适再生的混合料，对级配的调整幅度有限。
　　结束语
　　高速公路对我国经济、社会发展具有非常重要的作用。随着建设规模的不断扩大，沥青路面的应用越来越广泛。为了更好地发挥高速公路的经济效益和社会效益，必须加强对沥青路面破坏形式及原因的探究，找出有效的解决措施来确保行程安全。同时，积极采用新技术、新工艺进行预防性养护，提升高速公路路面品质，延长其使用寿命。
　　参考文献：
　　[1]蒋文戬. 高速公路沥青路面破坏特征及预防养护措施研究[J]. 绿色环保建材，2019（4）：124-125.
　　[2]冉彪. 探析公路沥青路面破坏特征及预防养护措施运用[J]. 黑龙江交通科技，2019（4）：52-53.
　　[3]蔡风雷. 沥青路面预防性养护研究综述[J]. 山西建筑，2019（2）：132-133.