二級(jí)瀝青路面破壞的成因及維修方案選擇分析

梁海軍

(山西省交口公路管理段，山西 交口 0324000)

二級(jí)瀝青路面容易受到一些因素影響而出現(xiàn)不同程度破壞的情況，影響瀝青路面的使用能力，導(dǎo)致其不能滿足瀝青路面的功能和作用。因此，為了滿足瀝青路面的使用需求，需要按照二級(jí)瀝青路面的基本情況選擇對(duì)應(yīng)維修方案，確保能夠保證道路的通行能力，降低干擾因素給瀝青路面的影響，確保二級(jí)瀝青路面的服務(wù)能力?；诖?，對(duì)二級(jí)瀝青路面破壞成因進(jìn)行研究，最后選擇合理的維修方案，促使道路可以更好地為人們提供服務(wù)，滿足日常出行的基本需求。

1 工程概況

以山西省呂梁市交口縣境內(nèi)某道路為研究對(duì)象，對(duì)國道209線K589+000～K599+000段路面改造工程展開相應(yīng)研究，測(cè)設(shè)人員進(jìn)場(chǎng)后，根據(jù)工可的相應(yīng)方案，本著安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和有效原則，制定具體施工方案，使得本工程的二級(jí)瀝青路面能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)施工，滿足人們出行需求，全面推動(dòng)出行的便利性。本工程在整個(gè)設(shè)計(jì)期間，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的質(zhì)量管理，同時(shí)，施工圖的設(shè)計(jì)工作順利完成，為本工程的后續(xù)施工奠定了基礎(chǔ)。本工程在具體的設(shè)計(jì)中，主要的設(shè)計(jì)工作量見表1。

表1 主要設(shè)計(jì)工作量

在具體施工中，路基寬度為10 m設(shè)計(jì)洪水頻率為路基涵洞均為1/50，同時(shí)地震動(dòng)峰值加速度0.05 g。同時(shí)路基邊緣設(shè)置高59 cm，寬50 cm的C15片石混凝土，另外在路面施工中，結(jié)合區(qū)域施工的基本情況，合理對(duì)瀝青混合料面層進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中選擇4 cm細(xì)粒式瀝青混凝土上面層+5 cm中粒式瀝青混凝土下面層+20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層。按照這種方式，展開二級(jí)瀝青路面的合理設(shè)計(jì)，確保瀝青路面在實(shí)際的施工中，能夠發(fā)揮瀝青路面的施工效果，表2為本工程瀝青混合料粗集料質(zhì)量技術(shù)要求的基本情況。

表2 本工程瀝青混合料粗集料質(zhì)量技術(shù)要求的基本情況

本工程在實(shí)際的施工中切實(shí)存在二級(jí)瀝青路面破壞的因素，因?yàn)檫@些因素的存在，就會(huì)給瀝青路面的功能性和穩(wěn)定性帶來影響，故為了滿足二級(jí)瀝青路面的施工效果，需要結(jié)合實(shí)際情況，做好二級(jí)瀝青路面破壞原因研究，最終保證二級(jí)瀝青路面的施工效果。

2 二級(jí)瀝青路面破壞成因研究

2.1 車轍成因

結(jié)合工程基本情況，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際二級(jí)瀝青路面應(yīng)用時(shí)，路面如果出現(xiàn)車轍情況，會(huì)影響路面的功能和安全，一般情況下，車轍深度可以達(dá)到1.5 cm以上，嚴(yán)重影響車輛的行駛安全，所以，為了保證車輛的行駛安全，需要結(jié)合路面的基本情況，對(duì)車轍的成因進(jìn)行研究，車轍的成因，主要與瀝青混合料的疲勞強(qiáng)度和的路面結(jié)構(gòu)等因素具有關(guān)系，同時(shí)，車轍的生成，也和外界環(huán)境極度的高溫具有聯(lián)系，在高溫作用下，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)一定的軟化，而在車輛荷載的作用下，軟化后的路面就會(huì)被車輛碾壓出車轍，同時(shí)，當(dāng)溫度降低后，造路面的瀝青就會(huì)再次凝固，從而導(dǎo)致車轍的出現(xiàn)。另外，車轍按照一般性質(zhì)，可以分為結(jié)構(gòu)性車轍，磨損性車轍、流動(dòng)性車轍幾種情況。

2.2 泛油

泛油也是一種常見的瀝青路面損壞形式，由于泛油的存在，就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面形成一層有光澤的瀝青膜現(xiàn)象，一般情況下，這種泛油的情況，主要發(fā)生在夏季，因?yàn)橄募镜臏囟认鄬?duì)較高，瀝青在高溫的作用下，本身的狀態(tài)和性能也會(huì)發(fā)生變化也就會(huì)導(dǎo)致泛油損壞的存在，同時(shí)，瀝青混合料中，如果瀝青的含量過多，容易導(dǎo)致孔隙率較小的情況，會(huì)造成高溫穩(wěn)定性相對(duì)較差，進(jìn)而導(dǎo)致泛油損壞的發(fā)生。

2.3 裂縫

裂縫是二級(jí)瀝青路面常見的損壞情況，這種問題的存在，嚴(yán)重影響二級(jí)瀝青路面的服務(wù)能力，甚至可能帶來嚴(yán)重的安全問題。因此為了保證瀝青路面的功能和安全，需要對(duì)二級(jí)瀝青路面的裂縫問題進(jìn)行合理控制，確保道路的施工效果。裂縫的發(fā)生原因相對(duì)較多，其中根據(jù)非荷載原因，分為非荷載裂縫，這種裂縫主要包括低溫收縮裂縫、溫度疲勞裂縫，和基層反射裂縫等，而荷載裂縫，主要與車輛行駛作用所帶來的荷載有關(guān)系，這樣的問題，都會(huì)嚴(yán)重影響路面的安全，為了保證二級(jí)瀝青路面的服務(wù)能力，需要對(duì)裂縫問題進(jìn)行合理的控制，確保瀝青路面的功能和服務(wù)能力，降低干擾因素給瀝青路面帶來的影響。

2.4 沉陷

二級(jí)瀝青路面的沉陷損壞，也是一種相對(duì)常見的現(xiàn)象，因?yàn)槎?jí)瀝青路面在實(shí)際的施工中，會(huì)受到自然因素和行車荷載的影響，這些因素的綜合作用，就可能導(dǎo)致二級(jí)瀝青路面出現(xiàn)沉陷的問題，嚴(yán)重影響二級(jí)瀝青路面的通車能力，因此為了保證道路的安全，需要結(jié)合實(shí)際情況，做好沉陷損壞的嚴(yán)格控制，確保道路的施工安全。

零填土中，自由水分相對(duì)比較充足，壓實(shí)荷載大部分是由空隙中的自由水承受，土粒的有效應(yīng)力減小，會(huì)導(dǎo)致土基不能有效地壓實(shí)，嚴(yán)重影響二級(jí)瀝青路面的壓實(shí)效果，同時(shí)，在荷載的作用下，沒有達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度的路面，就會(huì)出現(xiàn)沉陷的損壞。另外，零填和路塹路基對(duì)期氣候的變化也相對(duì)比較敏感，當(dāng)空氣中的水分和溫度對(duì)發(fā)生變化，土粒吸脹和收縮作用會(huì)有一定的變化。例如，毛細(xì)水容易上升到路基的工作區(qū)，導(dǎo)致路基處于潮濕的狀態(tài)，同時(shí)，還能降低路基的承載能力，造成路基服務(wù)能力下降。除此之外，路基當(dāng)中沒有填土，動(dòng)載作用應(yīng)力不能充分?jǐn)U散即達(dá)天然地基上，就會(huì)導(dǎo)致地基出現(xiàn)變形和沉降的問題，這類問題的存在，嚴(yán)重影響二級(jí)瀝青道路的服務(wù)能力。

2.5 坑槽

坑槽也是二級(jí)瀝青路面常見的損壞形式，結(jié)合坑槽的基本情況，對(duì)坑槽發(fā)生的成因進(jìn)行分析，確保二級(jí)瀝青路面施工中對(duì)坑槽問題進(jìn)行合理控制，最終保證二級(jí)瀝青路面的服務(wù)能力，降低干擾因素給道路帶來的影響。

造成坑槽出現(xiàn)的原因包括：因?yàn)樗譁粼诒砻鎸訛r青混凝土的空隙當(dāng)中，荷載作用下，使得瀝青從碎石表剝落下來，局部瀝青混凝土?xí)兊盟缮?，而在車輛經(jīng)過時(shí)，碎石可能被車輛帶離路面，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽的問題。綜合對(duì)坑槽出現(xiàn)的原因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)坑槽出現(xiàn)的主要原因，與瀝青混凝土的拌和、溫度等因素具有關(guān)聯(lián)，如果混合料拌和的溫度過高，或是施工溫度不合理，都可能引起坑槽問題的出現(xiàn)，進(jìn)而嚴(yán)重影響瀝青混凝土道路的施工效果。

2.6 次年冒泥漿

次年冒漿的問題，受到溫度的影響，如果溫度過低，路基內(nèi)部的水分進(jìn)行結(jié)凍，導(dǎo)致上下層出現(xiàn)溫度坡差。因?yàn)闅鉁氐淖兓愣鹊葴鼐€會(huì)不斷下移，進(jìn)而導(dǎo)致多層或2層聚冰層的出現(xiàn)。同時(shí)，土基中水分凍結(jié)后，體積會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致體積膨脹的問題，另外，因?yàn)橥临|(zhì)的均勻性相對(duì)較差，會(huì)造成路面凍死或東脹隆起。當(dāng)春季溫度開始升高，路面的導(dǎo)熱性相對(duì)較好，路中溶解速度是2側(cè)相對(duì)較快，水分不容易向下排泄。也就導(dǎo)致土基出現(xiàn)過濕的狀態(tài)，從而當(dāng)溶解到聚冰層時(shí)，土層的濕度會(huì)超過液限，這時(shí)土基的承載力會(huì)相對(duì)較低，在車輛經(jīng)過時(shí)，會(huì)導(dǎo)致泥漿出現(xiàn)，甚至?xí)斐傻暮沽训膯栴}出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍或鼓包的情況，最終導(dǎo)致次年冒漿的問題出現(xiàn)。

3 二級(jí)瀝青路面的維修方案選擇

3.1 車轍的維修方案選擇

車轍這類問題的存在，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行控制，而在控制時(shí)，需要選擇合理的維修方案，確保車轍得到有效的控制，最終保證二級(jí)瀝青路面的施工效果。

(1)針對(duì)橫向推擠形成的橫向波形。如果車轍已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定，可以對(duì)路面凸起的部分進(jìn)行消除，同時(shí)，填補(bǔ)瀝青混合料，并進(jìn)行找平和壓實(shí)作業(yè)，確保橫向推擠行車的車轍得到合理的控制。

(2)面層與基層間由不穩(wěn)定夾層所形成的車轍。這類車轍需要重做面層，按照設(shè)置刨銑深度對(duì)面層部分進(jìn)行刨除，同時(shí)，注意夾層的清除工作，之后，按照初壓、復(fù)壓和終壓的流程，實(shí)現(xiàn)面層的碾壓，最后，使用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)或是SBS改性瀝青但混合料或聚乙烯改性瀝青混合料，實(shí)現(xiàn)對(duì)車轍的修補(bǔ)和控制。

(3)基層強(qiáng)度不足，水穩(wěn)性不好引起的車轍。需要先對(duì)基層進(jìn)行控制，促使基層強(qiáng)度得到保證，然后，再對(duì)車轍進(jìn)行控制，從而保證車轍的合理處置，最終保證二級(jí)瀝青路面的施工效果。

3.2 泛油的維修方案

泛油的損害，需要針對(duì)泛油的原因，實(shí)現(xiàn)對(duì)泛油的針對(duì)性處理，泛油較重的區(qū)域，可以選碎石壓入法進(jìn)行控制，選5～10 mm粒徑的碎石對(duì)其進(jìn)行碾壓，促使碎石進(jìn)入到瀝青路面當(dāng)中，具體碾壓時(shí)，需要選擇壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，確保經(jīng)過治理后，泛油問題能夠得到合理的控制，全面提升路面的服務(wù)能力。

3.3 裂縫的維修方案

針對(duì)裂縫，需要采取針對(duì)性的維修方式，確保裂縫問題能夠得到合理控制，因?yàn)槁访媪芽p的發(fā)生概率相對(duì)較高，所以路面裂縫維修的次數(shù)相對(duì)較多，實(shí)際維修時(shí)，可以選擇TL200路面強(qiáng)化劑對(duì)其進(jìn)行控制，同時(shí)還可選擇單層大顆粒罩面進(jìn)行處理。如果瀝青路面的裂縫相對(duì)較大，首先對(duì)基層情況進(jìn)行研究，判斷基層是否穩(wěn)定，如果基層穩(wěn)定，則可以選擇乳化瀝青稀漿封層，厚度可以控制為3～6 mm左右，如此，才能使得道路更好地為人們提供服務(wù)。封層完成后，再使用瀝青混合料上封層的方式，改性瀝青薄層罩面、單層瀝青表面處理等方法處治，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面的合理控制。如果路基的強(qiáng)度不夠，則可以選擇銑削網(wǎng)裂的面層后加鋪新料的方式，實(shí)現(xiàn)問題的維修。

3.4 沉陷的維修

(1)路面下沉且有少量輕微裂縫，可以噴灑或涂刷粘層瀝青，再用瀝青混合料將沉陷部分進(jìn)行填充。

(2)如果沉陷嚴(yán)重，且導(dǎo)致路面受損問題較重，需要選擇修補(bǔ)坑槽的方式，對(duì)其進(jìn)行維修。

另外，如果土基或基層結(jié)構(gòu)受到損害，需要先對(duì)基層進(jìn)行處理，之后再進(jìn)行面層的合理施工，最終保證道路的合理施工，確保道路的服務(wù)能力。

3.5 坑槽維修方案

需要注意對(duì)坑槽的合理控制，實(shí)際控制可以選擇的方法包括熱補(bǔ)法和冷補(bǔ)法，從而保證施工效果，熱補(bǔ)法一般需要加熱3～5 min，之后，乳化瀝青進(jìn)行施工，碾壓4～6遍，進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)坑槽的接縫的處理效果。冷補(bǔ)法需要先對(duì)坑槽的深度進(jìn)行研究，然后再對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)，確保施工效果。其中冷補(bǔ)法中還有冷料冷補(bǔ)的方式，如表3所示，為某公路的修補(bǔ)料級(jí)配情況。

表3 修補(bǔ)料級(jí)配情況

3.6 次年冒漿的處理

首先需要注意對(duì)路基的排水能力提升，同時(shí)，還需要注意對(duì)地下水水位的控制，保持一定的距離，所以，實(shí)際工作中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離層的鋪設(shè)，通過隔離層，可以使得路基可地下水之間保持距離，實(shí)現(xiàn)相互不干擾。另外，還需要對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，選擇砂礫墊層的方式，促使荷載的擴(kuò)散水平得到提升，從而促使路基的應(yīng)力和應(yīng)變能力提升。然后，再對(duì)隔溫層進(jìn)行控制，通過隔溫層的合理控制，能夠減少下層土層的凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而減少冒漿問題的出現(xiàn)。

4 結(jié) 語

結(jié)合某一具體的工程，展開二級(jí)瀝青路面的施工研究，確保實(shí)際施工中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二級(jí)瀝青路面破壞的原因分析，之后，再進(jìn)行合理的維修方案選擇，最終保證道路的施工效果，降低干擾因素給二級(jí)瀝青路面帶來的影響，確保本工程的服務(wù)能力。