張海全

（山西路橋第六工程有限公司,山西 晉中 030600）

0 引言

在最近幾年中，隨著我國公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，瀝青路面建設(shè)面積呈不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)，公路通車?yán)锍桃苍诓粩嘣黾?，公路工程作為一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[1]。但是，隨著公路交通流量的不斷增多，車輛超載現(xiàn)象的不斷發(fā)生，均會(huì)給公路瀝青路面造成不同程度的損害，使公路瀝青路面經(jīng)常發(fā)生病害，降低駕駛?cè)说男熊嚢踩c舒適性，縮短公路工程的使用壽命，加大了交通安全事故發(fā)生率。基于此，該文就公路瀝青路面病害預(yù)控施工技術(shù)要點(diǎn)展開了探討，以供大家參考。

1 工程案例

某一公路工程，為瀝青路面，雙向4車道，總長(zhǎng)度25 km，路面寬度24 m，設(shè)計(jì)速度60 km/h。公路工程施工前，通過調(diào)查工程所在地區(qū)同類公路工程及其周邊環(huán)境后發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)中建成的公路瀝青路面已出現(xiàn)變形、坑槽、裂縫等多種病害問題，若未及時(shí)處理這些病害問題，易縮短該公路的使用壽命，降低駕駛?cè)说男熊囀孢m性[2]。鑒于此，為保證該新建公路工程的施工質(zhì)量，避免或減少瀝青路面出現(xiàn)病害問題，施工單位一定要做好瀝青路面病害預(yù)控施工。

2 公路瀝青路面常見病害分析

2.1 變形

2.1.1 變形病害的形成原因

所謂變形，即指瀝青路面材料發(fā)生變形，對(duì)公路使用安全性造成直接影響的一種現(xiàn)象。在公路瀝青路面中，變形病害包括擁包、波浪、不均勻沉陷、車轍等類型[3]。

第一，沉陷，即指沿著公路豎直方向朝下產(chǎn)生的變形現(xiàn)象，究其原因，是公路基層強(qiáng)度或者路基強(qiáng)度較差，致使公路路面發(fā)生沉陷。

第二，車轍，即指因車輛在瀝青路面上行駛，致使公路路面沿著軌跡方向所發(fā)生的縱向凹陷現(xiàn)象。車轍大致可劃分為磨損型車轍、壓實(shí)型車轍、流動(dòng)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍等多種類型[4]。

第三，擁包，即指順著公路行駛方向，在瀝青路面的局部產(chǎn)生隆起的一種現(xiàn)象。究其原因，是由瀝青路面結(jié)構(gòu)黏結(jié)層出現(xiàn)過大應(yīng)力所導(dǎo)致的。

第四，波浪，即指在公路瀝青路面中產(chǎn)生規(guī)則性的凹陷與凸起問題，波谷與波峰交替出現(xiàn)。若公路瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)不合理，材料性能未達(dá)到行車荷載要求，易導(dǎo)致公路瀝青路面出波浪病害問題[5]。

2.1.2 變形病害的處理

第一，波浪與沉陷病害。若波浪與沉陷病害沒有嚴(yán)重到會(huì)對(duì)公路的正常使用造成影響，則無須處理；若該問題比較嚴(yán)重，則應(yīng)開挖病害路面，修復(fù)公路路基與路面基層，然后重新攤鋪路面面層結(jié)構(gòu)[6]。

第二，車轍。若車轍深度＜15 mm，宜選用鋪設(shè)微表處養(yǎng)護(hù)層這種處理方法；若車轍深度≥15 mm，同時(shí)嚴(yán)重?fù)p害公路結(jié)構(gòu)，可采用超薄磨耗層修復(fù)處理車轍病害，首先清除干凈瀝青路面中存在的雜物，明確與掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，拌和與運(yùn)輸混合料，挖除車轍病害位置，然后對(duì)道路面層與基層重新填筑與碾壓。

第三，擁包，在處理路面擁包問題時(shí)，應(yīng)先挖走凸出的瀝青混合料，然后整平路面；若凸出現(xiàn)象不明顯，不會(huì)對(duì)安全行車造成影響，則無須處理。

2.2 坑槽

2.2.1 坑槽病害的形成原因

所謂坑槽，即指在瀝青路面局部位置處瀝青材料缺失后形成的坑洞，隨著坑槽深度不斷加大，瀝青路面危害程度就越嚴(yán)重。水損害是坑槽病害形成的主要原因[7]。公路自建成后開始投入運(yùn)營以來，常常會(huì)受到雨水的沖刷，在瀝青路面表層中積存大量雨水時(shí)，公路瀝青路面在行車荷載反復(fù)作用下，雨水易滲透至路面基層，形成灰漿，出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象。隨著時(shí)間的推移，唧泥位置會(huì)慢慢出現(xiàn)網(wǎng)裂，行駛車輪會(huì)帶走該位置表面的瀝青材料，形成很多小坑洞，最終這些小坑洞會(huì)發(fā)展成為坑槽。

2.2.2 坑槽病害的處理

在現(xiàn)階段，常采用熱補(bǔ)法與冷補(bǔ)法來處理坑槽病害問題[8]。第一，熱補(bǔ)法。施工人員需先標(biāo)記需加熱范圍，然后采用加熱板，加熱軟化修補(bǔ)范圍中的瀝青混合料，最后選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的填料進(jìn)行回填與壓實(shí)。第二，冷補(bǔ)法。首先測(cè)定坑槽的深度，標(biāo)記切槽修補(bǔ)范圍，然后使用風(fēng)鎬切槽標(biāo)記范圍，并利用高壓風(fēng)槍徹底清理坑槽內(nèi)部，然后涂刷粘層油，在坑槽中填筑準(zhǔn)備好的填充材料，進(jìn)行壓實(shí)處理，若坑槽深度大于6 cm，宜采用分層填筑的施工方法。

2.3 裂縫

2.3.1 裂縫病害的形成原因

在公路瀝青路面中，裂縫是一種常見的病害問題。根據(jù)形式的不同，裂縫大致可劃分為非荷載裂縫和荷載裂縫。非荷載裂縫，即指因?yàn)r青面層溫度發(fā)生變化而致使瀝青路面出現(xiàn)裂縫[9]。荷載裂縫，即指瀝青路面結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下受到破損而產(chǎn)生的裂縫。根據(jù)形狀的不同，裂縫大致可劃分為不規(guī)則裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫。實(shí)際上，不管發(fā)生何種類型的裂縫，均會(huì)影響公路的使用性能，降低公路行車的舒適性與安全性。

荷載裂縫的形成原因：第一，在公路工程施工中，因?yàn)r青混合料配合比設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致瀝青混合料的使用性能出現(xiàn)問題，從而在車輛荷載作用下瀝青路面易出現(xiàn)裂縫病害[10]。第二，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)過程中，未充分考慮行車需求、施工環(huán)境等因素，在公路運(yùn)營過程中出現(xiàn)超載現(xiàn)象，再加上受外界惡劣環(huán)境的影響，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫病害。第三，在公路瀝青路面施工過程中，因在多個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工作業(yè)不到位，無法保證瀝青路面的施工質(zhì)量，最終出現(xiàn)裂縫病害。

非荷載裂縫的形成原因主要為溫度變化。在高溫環(huán)境中，瀝青材料的軟化性能較好，即便溫度發(fā)生一定變化，瀝青材料中出現(xiàn)溫度應(yīng)力，瀝青材料也不會(huì)出現(xiàn)明顯變形現(xiàn)象。但是當(dāng)外界環(huán)境溫度突然降低時(shí)，尤其是在冬季，瀝青路面路基與路面基層易發(fā)生凍脹現(xiàn)象，當(dāng)氣溫上升時(shí)，凍脹的路基土就會(huì)逐漸消融，瀝青材料的性能便會(huì)在溫度應(yīng)力作用下發(fā)生變化，最終導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫問題。

2.3.2 裂縫病害的處理

現(xiàn)階段，我國主要采用灌縫法來處理瀝青路面裂縫問題。根據(jù)裂縫病害嚴(yán)重程度的不同，灌縫法大致可劃分為開槽灌縫和不開槽灌縫兩種類型。第一，開槽灌縫。若裂縫寬度＞1 cm，宜采用開槽灌縫法，施工人員需先在裂縫位置處標(biāo)記開槽范圍，然后根據(jù)標(biāo)記的開槽范圍，采用開槽機(jī)進(jìn)行擴(kuò)縫處理，最后將漿液注入槽內(nèi)，將其養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。第二，不開槽灌縫。若裂縫寬度＜1 cm，宜采用不開槽灌縫法，施工人員可向裂縫中直接灌入漿液，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，直到滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度為止。

3 公路瀝青路面病害預(yù)控施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

3.1.1 公路路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）做好公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的預(yù)防控制，可避免公路路面施工結(jié)束后產(chǎn)生以上病害。在公路路基設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需全面考慮路基強(qiáng)度，一旦公路路基強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理，公路在建成后投入使用過程中，路基便因強(qiáng)度偏小而出現(xiàn)不均勻沉陷問題，進(jìn)而造成瀝青路面變形或沉陷。為避免路基病害問題，在公路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需明確路基填筑材料的性能，并對(duì)路基填筑厚度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以保證公路路基的強(qiáng)度。

（2）通過深入調(diào)查其他類似公路工程路面結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，若公路路面底基層結(jié)構(gòu)采用石灰土材料時(shí)，則該公路瀝青路面易出現(xiàn)嚴(yán)重的早期破壞病害問題。究其原因，石灰土的隔水性能較差，一旦石灰土底基層受到自由水或地下水的侵蝕，則公路瀝青路面易出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象，最終發(fā)生坑槽問題。鑒于此，為避免公路瀝青路面出現(xiàn)坑槽病害，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)路面基層結(jié)構(gòu)過程中，為提高路面底基層的防水性能，應(yīng)選用二灰穩(wěn)定土材料或者水泥石灰穩(wěn)定土材料作為路面底基層材料。

（3）在進(jìn)行公路路面設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)特別注意路面面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。公路路面面層直接承受行車荷載，若公路面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，公路瀝青路面易產(chǎn)生多種病害問題。鑒于此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)公路瀝青路面面層過程中，應(yīng)綜合考慮交通流量大小、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素，合理選定公路路面面層瀝青混合料類型，為提高瀝青路面面層的穩(wěn)定性，可將適量的改性劑加入瀝青路面上面層中，為保證瀝青路面面層的壓實(shí)度，還需合理確定瀝青路面面層的厚度。

3.1.2 公路路面防水設(shè)計(jì)

第一，為避免瀝青路面結(jié)構(gòu)中滲入積水，可在路面面層結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔水層。第二，為快速排出路面積水，在瀝青路面表層設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)設(shè)計(jì)合理坡度，保證公路路面兩側(cè)位置低、中間位置高。第三，為避免公路受到水損害，可在公路瀝青路面兩側(cè)路基位置處合理布設(shè)排水系統(tǒng)。

3.2 施工環(huán)節(jié)

3.2.1 施工材料質(zhì)量的控制

（1）在施工過程中，通過嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量，可避免或減少公路瀝青路面病害的出現(xiàn)。第一，嚴(yán)格控制施工原材料的質(zhì)量。公路瀝青路面面層與基層施工中，需使用外加劑、水、礦粉、集料、瀝青、水泥等多種施工原材料，其中集料要滿足級(jí)配要求，并且要始終保持干燥、堅(jiān)硬、干凈。瀝青材料應(yīng)具有較低的含蠟量、較高的黏結(jié)度與較強(qiáng)的抗老化能力。水泥的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，全部施工原材料進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，在施工中不得使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的施工原材料。施工材料進(jìn)場(chǎng)后，施工單位需對(duì)其進(jìn)行分類儲(chǔ)存，其中水泥的儲(chǔ)存時(shí)間最長(zhǎng)3個(gè)月。

（2）合理確定混合料的配合比設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)面層瀝青混合料配合比過程中，為提高瀝青混合料的使用性能，需全面考慮瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性，同時(shí)將適量的改性劑加入上面層混合料中。在設(shè)計(jì)基層混合料配合比過程中，需嚴(yán)格控制水、水泥的用量，在確?；鶎訌?qiáng)度的基礎(chǔ)條件下，可最大程度地降低混合料的水化熱反應(yīng)。混合料配合比設(shè)計(jì)確定后，為避免因施工材料質(zhì)量問題而導(dǎo)致發(fā)生路面病害問題，確?；旌狭系纳a(chǎn)質(zhì)量，還需做好混合料的拌制與運(yùn)輸工作。

3.2.2 攤鋪與碾壓質(zhì)量的控制

（1）在保證施工原材料質(zhì)量后，還應(yīng)嚴(yán)格控制瀝青混合料的攤鋪與碾壓工作。若在攤鋪與碾壓施工中出現(xiàn)錯(cuò)誤操作現(xiàn)象，則會(huì)嚴(yán)重影響瀝青路面的施工質(zhì)量，易出現(xiàn)路面病害問題。所以，在瀝青路面攤鋪施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪厚度與攤鋪速度，攤鋪速度應(yīng)控制在2.5～5 m/min之間。在攤鋪公路面層混合料過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制瀝青混合料的溫度，在攤鋪施工前，需先預(yù)熱處理攤鋪機(jī)的熨平板，使其溫度至少升高到100 ℃，在攤鋪施工過程中，瀝青混合料的溫度應(yīng)保持在155～175 ℃之間。

（2）攤鋪施工結(jié)束后開始進(jìn)行碾壓施工。瀝青路面的壓實(shí)度與穩(wěn)定性取決于碾壓質(zhì)量，故在碾壓施工過程中，應(yīng)選用合適的碾壓方式，同時(shí)嚴(yán)格控制碾壓速度。碾壓施工結(jié)束后，施工技術(shù)人員需及時(shí)檢測(cè)瀝青路面的壓實(shí)度，若檢測(cè)不達(dá)標(biāo)，則需進(jìn)行補(bǔ)壓，直到滿足壓實(shí)度要求為止。與此同時(shí)，在整個(gè)面層碾壓過程中，應(yīng)依次進(jìn)行初壓、復(fù)壓與終壓。在碾壓施工中，瀝青混合料的溫度應(yīng)保持在90～160 ℃之間。

3.2.3 合理設(shè)置接縫

在該公路工程瀝青路面病害預(yù)控施工中，公路路面基層材料選用水泥穩(wěn)定碎石材料，為半剛性基層，易產(chǎn)生反射裂縫問題。鑒于此，為避免出現(xiàn)反射裂縫問題，在水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪碾壓施工結(jié)束3 d后，需預(yù)切縫處理水泥穩(wěn)定碎石基層，相鄰接縫之間的距離應(yīng)控制在12～15 m之間，切縫的深度為基層厚度的1/2～2/3。為避免水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫問題，應(yīng)進(jìn)行預(yù)切縫施工，可減少水泥穩(wěn)定碎石基層在溫度影響作用下產(chǎn)生的變形。與此同時(shí)，為保證公路路面的穩(wěn)定性，避免公路瀝青路面出現(xiàn)病害問題，還應(yīng)在瀝青路面面層中合理設(shè)置預(yù)接縫。

4 結(jié)語

綜上所述，瀝青路面是我國公路工程中一種普遍使用的路面形式。盡管瀝青路面具有舒適、安全等多種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，滿足人們的安全出行要求，但是公路在建成后投入使用過程中，因長(zhǎng)期受到多種因素的影響，易出現(xiàn)多種路面病害問題，無法確保駕駛?cè)说男熊嚢踩?。所以，該文?duì)公路瀝青路面病害預(yù)控施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入研究，具有重要意義。