二級(jí)公路瀝青路面病害分析與預(yù)防策略研究

馬永勝

（甘肅省臨夏公路事業(yè)發(fā)展中心康樂公路段，甘肅臨夏731500）

0 引言

在我國(guó)公路系統(tǒng)中，二級(jí)公路是關(guān)鍵的組成部分，有至關(guān)重要的地位，無論是對(duì)各地區(qū)的文化交流工作，還是我國(guó)整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，所以相關(guān)單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)二級(jí)公路，特別是瀝青路面病害的分析和預(yù)防工作。

在新技術(shù)、新材料不斷投入公路建設(shè)的大背景下，對(duì)二級(jí)公路瀝青路面實(shí)施更高質(zhì)量的科學(xué)養(yǎng)護(hù)，使二級(jí)公路瀝青路面的使用壽命和通路里程延長(zhǎng)。使二級(jí)公路的科學(xué)養(yǎng)護(hù)工作得到更好的發(fā)展。

1 二級(jí)公路瀝青路面病害

1.1 二級(jí)公路瀝青路面的病害表現(xiàn)

1.1.1 路面沉陷

瀝青路面出現(xiàn)的路面沉陷是指路面上存在較大面積的變形和下沉，而導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因有很多，主要包括以下幾點(diǎn)。

首先，很多二級(jí)公路的排水系統(tǒng)存在漏洞，難以達(dá)到預(yù)想中的排水效果。特別是在南方地區(qū)，每到多雨季節(jié)，部分城市、地區(qū)路床路基因?yàn)檩^長(zhǎng)時(shí)間的降雨出現(xiàn)不同程度的沉降，最終導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)沉陷問題。

其次，很多瀝青路面的路基強(qiáng)度并不符合實(shí)際運(yùn)行要求，二級(jí)公路路面基層的路面強(qiáng)度與周圍路面的強(qiáng)度相比，二者的差距過大，這種差異就會(huì)導(dǎo)致部分超載車輛通過該路段時(shí)，其所承受的壓力超過了路基能夠承受壓力的范圍，進(jìn)而導(dǎo)致沉陷問題發(fā)生。

最后，施工人員在施工作業(yè)時(shí)選取的方法不正確也會(huì)導(dǎo)致沉陷問題的發(fā)生，很多瀝青路面存在局部沉陷問題都是因?yàn)槁访嬖趬簩?shí)環(huán)節(jié)沒有實(shí)施足夠的強(qiáng)度或者壓實(shí)的力度不均勻而造成的[1]。

1.1.2 車轍問題

當(dāng)多輛車在同一個(gè)線路上碾壓時(shí)，就有可能造成路面遭受車輛的反復(fù)碾壓而產(chǎn)生車轍問題的現(xiàn)象，這種病害分為兩種類型。第一種是結(jié)構(gòu)性車轍，從本質(zhì)上來講，就是車輛通過該路段時(shí)，荷載重量超過了路基設(shè)定的荷載值，對(duì)路面基層形成不可逆的損壞，在瀝青路面上主要表現(xiàn)為路面中出現(xiàn)凹字形且距離較寬的斷面。另一種是流動(dòng)性車轍，這種車轍問題在夏季等高溫環(huán)境中更容易出現(xiàn)，高溫以及車輛荷載共同作用對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，這種影響就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)預(yù)期以外的流動(dòng)和變形，如果此時(shí)不進(jìn)行處理，隨著車轍疊加得越來越多，被反復(fù)壓過的路面就有可能出現(xiàn)下凹現(xiàn)象，導(dǎo)致車轍問題的出現(xiàn)。

1.1.3 瀝青面層病害

瀝青路面出現(xiàn)的橫向裂縫，通常與二級(jí)公路的中心線形成90°直角，這些裂縫的大小沒有規(guī)律，較長(zhǎng)的裂縫甚至貫穿公路的整個(gè)路幅。而對(duì)于縱向裂縫而言，它們往往會(huì)與路線的方向保持平行的關(guān)系。深入挖掘裂縫產(chǎn)生的原因就可以發(fā)現(xiàn)，眾多原因中瀝青膠結(jié)料濃度的配比不科學(xué)是出現(xiàn)頻率最高的因素，這是因?yàn)樵趯?shí)際施工的過程中，要求施工人員精準(zhǔn)控制整個(gè)攤鋪過程中的溫度。同時(shí)，由于瀝青面層直接與空氣接觸，不同地區(qū)的溫度變化和車流量大小存在很大差異，部分瀝青路面出現(xiàn)病害但未得到及時(shí)的處理，或者個(gè)別地區(qū)在瀝青膠結(jié)料的選擇上未能結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，導(dǎo)致瀝青路層出現(xiàn)反射裂縫和路面脆裂等病害問題。

1.2 二級(jí)公路瀝青路面的病害原因

1.2.1 過于依賴工程技術(shù)

在大多數(shù)情況下技術(shù)人員只能借助與病害有關(guān)的工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)二級(jí)公路瀝青路面病害問題的有效處理。

例如，在很多施工單位中，施工人員為了避免二級(jí)公路瀝青路面遭受嚴(yán)重的病害威脅,針對(duì)不同的路基情況選取不同的工程技術(shù)手段，而這一操作的實(shí)施和執(zhí)行就會(huì)提高二級(jí)公路建設(shè)工程的施工造價(jià)。除此之外，從長(zhǎng)期的角度來看，這種依賴各種工程技術(shù)手段建立建成的路基在后期運(yùn)營(yíng)時(shí)不具備很好的整體穩(wěn)定性，仍然需要很大的后期投入。

隨著時(shí)間不斷的推移，很多在科學(xué)性和合理性上存在薄弱環(huán)節(jié)的路基防護(hù)路段就會(huì)頻繁發(fā)生各類病害問題，使二級(jí)公路的瀝青路面產(chǎn)生如唧漿、松散、坑槽等病害問題[2]。

1.2.2 施工操作不合格

首先，很多二級(jí)公路工程施工中，瀝青混合料的配比標(biāo)準(zhǔn)并未達(dá)到優(yōu)良級(jí)，而瀝青混合料配比這一環(huán)節(jié)又是整個(gè)施工過程中的基礎(chǔ)，直接影響整個(gè)路面的最終質(zhì)量。

其次，部分施工人員在瀝青混合料出廠溫度的把控環(huán)節(jié)，以及相關(guān)材料的運(yùn)輸保溫方面存在疏漏。施工人員在二級(jí)公路瀝青路面進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)該遵循瀝青混合料出廠溫度和運(yùn)輸溫度的要求，沒有特殊要求的工程，要求施工人員盡可能將瀝青混合料的溫度控制在160～190℃之間，如果超過了190℃，就很容易造成瀝青老化加快的問題，而如果溫度小于160℃，瀝青路面施工就無法達(dá)到理想中的效果。所以，瀝青混合料出廠溫度控制以及運(yùn)輸過程中保溫工作不合格，就會(huì)給二級(jí)公路的瀝青路面帶來很大的質(zhì)量問題。

最后，施工人員在瀝青路面攤鋪和壓實(shí)作業(yè)的過程中也經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題。特別是在二級(jí)公路瀝青路面的施工中，瀝青路面的攤鋪和壓實(shí)工作一直都被視為重中之重。

相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，這一環(huán)節(jié)是致使二級(jí)公路瀝青路面存在病害問題影響最大的環(huán)節(jié)之一。一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的離析、推移等現(xiàn)象，或者施工人員未按照相關(guān)的施工要求開展作業(yè)，就會(huì)使瀝青路面在通車使用后出現(xiàn)各種病害問題。

1.2.3 后期養(yǎng)護(hù)管理不到位

后期的保養(yǎng)管理是確保二級(jí)公路瀝青路面的使用年限能夠得以延長(zhǎng)的重要因素之一，如果后期的養(yǎng)護(hù)管理不到位或者在日常的養(yǎng)護(hù)管理工作上存在問題和漏洞，就很容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害問題。因此，日常的保養(yǎng)管理工作就是二級(jí)公路瀝青路面質(zhì)量保障的重要措施之一。其中主要的影響因素包括以下兩個(gè)部分：

第一，公路存在運(yùn)輸超載的現(xiàn)象，這也是二級(jí)公路瀝青路面病害問題的“第一殺手”。

第二，瀝青路面的保養(yǎng)是常態(tài)化的日常管理工作，如果保養(yǎng)工作不及時(shí)，就很容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害問題。

2 二級(jí)公路瀝青路面病害的預(yù)防策略

2.1 合理應(yīng)用開槽灌縫工藝

如果二級(jí)公路的瀝青路面存在沉陷問題，就很容易導(dǎo)致路面發(fā)生大面積形變、下沉，在陰雨天氣時(shí)，也很容易產(chǎn)生路面裂縫的問題，這時(shí)路表水的侵入會(huì)對(duì)二級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)造成不可逆的損害，如果這時(shí)技術(shù)人員未能及時(shí)進(jìn)行處理，該路段就很可能發(fā)生基層細(xì)骨料流失的情況，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)出現(xiàn)路面凹槽問題。所以，只有及時(shí)有效地對(duì)路面裂縫做出處理，才能避免瀝青路面出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞，為車輛的正常出行提供保障。

維護(hù)人員可以選擇開槽灌縫的工藝完成瀝青路面病害的處理工作。在實(shí)際的路面施工中，作業(yè)人員使用專門的開槽工具，沿著路面的裂縫做出一個(gè)矩形小槽，使用自動(dòng)加熱和灌注的灌縫機(jī)將熱熔型聚合物填塞進(jìn)去，對(duì)路面裂縫進(jìn)行有效的處理，對(duì)路面凹槽進(jìn)行合理的填補(bǔ)。作業(yè)人員需特別注意開槽工具的特殊性，借助這種工具靈活處理二級(jí)公路瀝青路面出現(xiàn)的病害問題，同時(shí)也要合理使用密封膠材料，實(shí)現(xiàn)路面維修質(zhì)量的大幅提升。在實(shí)際操作中，作業(yè)人員要熟練地使用開槽工具，做到既能延長(zhǎng)路面的使用壽命，又能為車輛的安全行駛提供保障[3]。

2.2 做好車轍維修

二級(jí)公路瀝青路面如果出現(xiàn)車轍問題，就很容易出現(xiàn)路面承載力超限的情況，如果這時(shí)未及時(shí)采取有效的處理措施，必定會(huì)給路面結(jié)構(gòu)和交通安全帶來很大的威脅。工作人員可以從以下幾點(diǎn)考慮構(gòu)建有效的處理方案。

首先，應(yīng)該清楚地意識(shí)到，即使車轍問題只存在于輪跡處，也說明整幅公路都存在不同程度的損傷。其次，瀝青路面如果存在車轍問題就說明其半剛性基層已經(jīng)遭受了破壞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。最后，如果二級(jí)公路瀝青路面的兩側(cè)沒有出現(xiàn)車轍問題，就說明兩側(cè)車道和行車道的承載力存在差異，在行車道的承載能力已經(jīng)要突破最大值的同時(shí)，兩側(cè)車道還可以承載一定的壓力，仍可以繼續(xù)使用。

施工人員可以根據(jù)以上情況選取合適的維修方法。一方面，可以將整條路的路基基層重鋪，從根本上消除缺陷，使整個(gè)二級(jí)公路的瀝青路面恢復(fù)正常的使用性能。另一方面，可以選擇分期對(duì)行車道和兩側(cè)車道進(jìn)行維修，也可以在具備充足的交通資料的基礎(chǔ)上，對(duì)兩側(cè)車道承載能力的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，在明確該二級(jí)公路的使用壽命的前提下，選擇整條車道同時(shí)到達(dá)使用年限之后，再開始維修工作。

2.3 做好碎石封層

瀝青材料研發(fā)的不斷進(jìn)步以及施工機(jī)械的迭代升級(jí)在很大程度上凸顯了現(xiàn)階段使用碎石封層的優(yōu)勢(shì)，將該技術(shù)用于瀝青路面的維修處理工作中，可以有效地提高公路表層的防水性能，使其具備很好的耐磨性、抗滑性。通常在施工早期會(huì)出現(xiàn)石料穩(wěn)定性較差的問題，為了有效解決這一問題，作業(yè)人員可以依據(jù)路面的交通量決定是否將碎石封層設(shè)置為雙層，依托石料嵌鎖的作用加大路面的穩(wěn)定性。

除此之外，施工人員還可以選擇使用稀漿完成封層工作，在稀漿封層攤鋪機(jī)的幫助下，完成稀漿的攪拌和路面的鋪設(shè)工作，等稀漿完全固化后就可以開放交通。這種維修方法有很好的路基穩(wěn)定性，對(duì)存在不同病害的瀝青路面更適用。同時(shí)，稀漿封層還可以有效提升路面的抗滑性能，幫助部分路面恢復(fù)其原有的平整度，在封層的同時(shí)避免表面疲勞龜裂和裂紋的擴(kuò)散，具備成本低、起效快的優(yōu)點(diǎn)，延長(zhǎng)二級(jí)公路瀝青路面的使用壽命[4]。

2.4 做好裂縫處理

裂縫一直是二級(jí)公路瀝青路面病害問題中較為常見的病害，相關(guān)部門應(yīng)該做好路面裂縫的處理工作，有效解決現(xiàn)有的裂縫問題并預(yù)防裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，為公路的安全性和平整性提供保障。作業(yè)人員應(yīng)該做好裂縫的處理工作，將現(xiàn)有裂縫的寬度和類型作為參考依據(jù)選取針對(duì)性的處理措施。

如果裂縫寬度小于5mm，施工人員就可以直接將AH-90的熱瀝青灌入裂縫中，這種維修方法操作簡(jiǎn)便、成本投入小、裂縫處理快，可以很好地避免雨水滲入瀝青路面層內(nèi)部，防止瀝青路面病害擴(kuò)大。但熱瀝青灌縫操作的黏結(jié)性并不是十分穩(wěn)固，需要經(jīng)過兩次灌縫才能確保修補(bǔ)達(dá)到一定的穩(wěn)定性。實(shí)際操作中，施工人員要在第一年天氣轉(zhuǎn)暖時(shí)灌縫，在第二年的相同時(shí)期對(duì)局部地區(qū)進(jìn)行第二次灌縫操作。如果裂縫的寬度大于5mm小于25mm，就可以考慮用灌縫機(jī)進(jìn)行機(jī)械化灌縫，在開槽機(jī)的幫助下對(duì)裂縫進(jìn)行開槽，保證裂縫的深度和寬度保持在1.5∶1，注意一定要對(duì)溝槽進(jìn)行清理后，再使用灌縫機(jī)將熱改性瀝青灌入溝槽，完成裂縫的修補(bǔ)工作。較大的縱向裂縫一般都是由路基填方問題引起的，可以用壓漿的方式對(duì)裂縫進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)路基穩(wěn)定性的提高。

2.5 重視施工監(jiān)管

很多二級(jí)公路瀝青路面存在的病害問題都與公路本身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)有直接關(guān)系，因此相關(guān)部門應(yīng)該重視施工監(jiān)管工作。在實(shí)際施工過程中，應(yīng)該嚴(yán)格依照交通管理部門發(fā)布的施工技術(shù)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督管理，確保瀝青公路的施工作業(yè)成果符合相關(guān)規(guī)范的要求。還要對(duì)施工區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行分析，選取合適的設(shè)備檢修和養(yǎng)護(hù)方案，為工程的順利推進(jìn)提供保障。在瀝青混合料的運(yùn)送環(huán)節(jié)中，監(jiān)管人員要確保路程計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確有效，選擇最合理的運(yùn)輸路程，防止因運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致混合料離析。運(yùn)輸車輛的外部用篷布進(jìn)行覆蓋，避免運(yùn)輸途中有機(jī)物雜質(zhì)污染混合料。

加強(qiáng)二級(jí)公路的日常養(yǎng)護(hù)管理工作，進(jìn)行攤鋪工作時(shí)，作業(yè)人員需要嚴(yán)格按照文件的規(guī)定進(jìn)行操作，先選取一段公路開展預(yù)先鋪設(shè)試驗(yàn)，確定最有效的混合料配比，并選取最佳的攤鋪速度和碾壓速度，對(duì)碾壓時(shí)間也要進(jìn)行控制，確保達(dá)到理想的施工效果。通過一系列施工過程的監(jiān)督管理為二級(jí)公路的質(zhì)量提供保障，并有效降低瀝青路面病害問題發(fā)生的概率[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，在我國(guó)公路事業(yè)快速發(fā)展的過程中，加大對(duì)二級(jí)公路瀝青路面病害問題以及相應(yīng)預(yù)防措施的研究力度，可以有效延長(zhǎng)公路的使用壽命，為公眾的工作出行提供便利條件。常見的瀝青路面病害問題包括路面沉陷、車轍問題和瀝青面層的病害等問題，施工人員可以應(yīng)用開槽灌縫工藝、加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理等操作預(yù)防病害的產(chǎn)生。