浅析高速公路沥青路面的养护对策

汪 弘 王 军 唐 茗 江苏广靖锡澄高速公路有限责任公司

浅析高速公路沥青路面的养护对策

汪 弘 王 军 唐 茗 江苏广靖锡澄高速公路有限责任公司

分析了高速公路沥青路面的病害特点，介绍了沥青路面的病害状况，提出了养护与维修的对策及建议。

高速公路；沥青路面；病害；养护对策

引言

随着我国公路里程飞速增长，特别是全国高速公路网络的形成，对高速公路的服务质量也提出了更高的要求。如何为繁忙的交通运输业提供良好的服务质量，确保车辆高速、安全行驶，已是摆在公路管理和养护部门面前的一项重要任务。

在高速公路的养护中，路面养护是其中心环节，是质量考核的首要对象。随着管、养里程的增加，使用年限的增长，沥青路面受到车辆荷载及自然因素的影响，相继出现裂缝、松散、坑槽、沉陷、波浪、壅包、泛油、弹簧翻浆、车辙等病害，影响了高速公路的正常使用功能，成为高速公路的养护与维修的关键问题。因此，公路交通部门的领导和职能部门需要认真对待和重视高速公路的维修保养工作，采取正确的养护对策，加大维修、养护管理工作的技术力量，通过增加科技含量、提高技术水平来提高路面养护管理的质量。

1 沥青路面病害分类及影响因素

1.1 沥青路面破坏形式及产生原因

高速公路沥青路面的病害主要分为四种类型：裂缝类、松散类、变形类和其他类，其破坏形式及产生原因详见见表1。

1.2 影响沥青路面质量的主要因素

1.2.1 矿料与级配

尽量选用石灰岩矿料（碱性）可提高与沥青的粘附性，从而提高沥青混凝土的稳定性。良好的矿料合成级配可增加沥青混合料的内摩擦角和矿料间的嵌挤作用，在条件允许的情况下，增加碎石用量，采用骨架嵌挤型级配结构，可提高混合料的抗剪切和抗车辙能力。

表1 沥青路面的破坏形式及产生原因

1.2.2 沥青与油石比

选择温度稳定性好的沥青是提高沥青混凝土温度稳定性和抗剪强度的主要措施；结合当地的气候、交通量等因素，在规定沥青标号范围内使用较稠的沥青可以提高沥青混凝土的抗变形能力，沥青用量宜控制在3.5%～5.5%之间。

1.2.3 矿粉

宜使用石灰岩集料加工而成的碱性矿粉，应严格控制矿粉的用量，一般矿粉与沥青用量比宜控制在1.0～1.2之间。

1.2.4 施工质量

施工过程中拌和、摊铺和压实的质量以及施工环境均会影响沥青混凝土的稳定性和技术指标。

1.2.5 水

从设计到施工过程中水没能得到有效控制，从而使路面中的水存在各种形式，作用方式也各有不同：动水压力的作用影响沥青与矿料的结合力，使混合料的整体性受到破坏；外界水的冲刷破坏路面的材料结构：水的渗透会引起路基的不均匀沉陷。

1.2.6 荷载因素

众所周知,超载重载运输对道路的损坏十分严重,是我国高速公路路面病害的“头号杀手”,但目前公安、公路管理部门对超载运输治理不力,许多查到了,也仅罚款了事,没有起到应有的效果。超载治理仍是我国高速公路养护管理工作长期而艰巨的工作。

1.2.7 初期养护不规范、不及时。

2 高速公路沥青路面养护对策

2.1 沥青路面检测及评价

2.1.1 路面现场调查检测:其内容包括破损状况、结构强度、平整度、抗滑能力等,它是综合评价路用性能的基础,调查的频度应根据路面等级、使用年限确定。弯沉检测对超出设计允许值10%,20%～30%观察分析其破损情况,车辙深度在8mm以下一般对行车不会造成不舒适感,超过15mm要进行必要的处治。当路面病害面积大于20%,路用性能、外观程度、行车舒适度将严重下降。

2.1.2 路况调查:主要内容有翻浆、坑槽、沉陷、壅包、车辙、龟网裂、脱皮、泛油、波浪等病害的调查,按病害含量逐项扣分,调查每月一次,是公路养护质量路况指标评定的基础。

2.1.3 综合评价:评价指标分为优、良、中、次、差5个等级,由行驶质量指数、路况指数、强度系数、抗滑系数4大指标加权计算,是制定沥青路面养护决策的依据。其中路面破损以路面状况指数(PCI)进行评价；沥青路面强度采用强度系数(SSI)作为评价指标；平整度以路面行驶质量指数(RQI)评价；路面抗滑能力以摆值(BPN)或横向力系数(SFC)评价。

2.2 沥青路面养护对策

2.2.1 技术对策

2.2.1.1 根据病害、缺陷类型的不同和损害程度的大小，分析产生路面病害的原因，结合路面的使用周期及综合评价结果，确定采用不同的养护维修措施，具体分为：预防性养护、矫正性养护、路面大中修及改善工程。

2.2.1.2 预防性养护是指在路面状况还比较好的时候进行一些必要的养护措施，以便使路面功能一直保持在较好的状态，延长路面寿命。国外使用很成功的微表处、稀浆封层等就是典型的预防性养护技术。

2.2.1.3 矫正性养护是指用来改正某种特定损害的措施，通常用于已产生损害但只属于局部损坏状态的路面。

2.2.1.4 路面大中修及改善工程该养护维修措施参照公路建设施工和设计规范要求执行。当沥青路面不适应现在的交通和荷载而须要分期分段提高原有技术等级及通行能力时，须安排改善工程；当沥青路面病害太多导致路用性能达不到公路的行车标准而影响行车安全时，必须进行补修或改建工程。

2.2.2 管理对策

2.2.2.1 及时养护：许多高速公路沥青路面经常出现一些小坑洞,特别是雨季过后,往往许多高速公路不及时补小洞,等到小洞变成大洞之后才补,造成养护资金的浪费。因此在养护管理时要加强日常巡视,及时进行日常性养护,并建立一套行之有效的高速公路沥青路面养护维修管理系统。

2.2.2.2 当沥青路面刚出现病害时,应及时考虑预防性养护,从而防止高速公路沥青路面加速损坏。许多高速公路沥青路面3～5年就出现大中修,因此高速公路养护部门每年应根据路用品质将预防性养护作为一项重要的内容考虑,重视预防性养护,提高路用品质。

2.2.2.3 提高养护工程质量。养护工程质量太差,很多修补重铺沥青混凝土往往在使用不到1年就重新出现了新病害。因此高速公路养护工程要采用正规的监理队伍和施工队伍,并加强现场质量管理,特别是原材料和配合比、现场摊铺、压实的质量控制。

2.2.2.4 加强超载治理。

2.3 沥青路面处治措施

2.3.1 裂缝的处治

据调查，大部分裂缝因冻裂、干缩引起，对行车及路面结构造成重要影响。裂缝填封处理主要针对纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝以及放射裂缝。通常裂缝的填封工艺为：缝宽在6mm 以内的，宜将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵；缝宽在6mm 以上的，应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充、捣实，并用烙铁封口，随即撒砂、扫匀，也可采用乳化沥青混合料填封。

有些填封工艺还有所变化，有的在灌缝前，用液化气将压缩空气加热，对裂缝进行吹扫、烘干、预热，待缝壁加热至黏性状态后，再把液态沥青或沥青砂浆喷抹到缝中，最后在缝口表面撒布热砂或石屑加以保护。对细小成熟的裂缝，直接灌浆效果不很理想，所以要用盘式铣刀进行扩缝，然后进行清扫、加热、灌浆等处理。

有的利用再生技术对裂缝处再生，先用加热器在裂缝处宽5～10cm 范围内加热数分钟，裂缝处的沥青混凝土便可变软，缝深则加热时间加长，此时再用油壶倒入适量沥青，掺入少量砂子或石屑，人工就地热拌，使裂缝处自上到下左右两边形成含油量较大的新混合料，找平撒砂。此工艺方法可吸收各种因素引起的应力，消除裂缝，但较费工、费时。

目前普遍采用的裂缝填封材料可分成三种类型。第一类是热灌式橡胶沥青，因其价格最为低廉，对施工人员的要求不苛刻而受到广泛采用；第二类是有机硅树脂， 由于其黏度太大，不易充分渗入裂缝，且对施工条件要求高，既费时又昂贵，故大多用于密封新建混凝土路面的接缝；第三类是冷灌式填缝料，是以乳化沥青为基本物质的填缝料，其受限制条件较少，不需加热使用，可用在潮湿的路面、有灰尘的壁面，其性能影响较小。

2.3.2 坑槽修补

坑槽的修补主要是针对坑槽、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强，同时还可对局部沉陷、壅包以及滑移裂缝等病害进行修补。通常沥青路面坑槽修补的施工工艺为：测定破坏部分的范围和深度，按“圆洞方补”原则，划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线(正方形或长方形)。槽坑应开凿到稳定部分，槽壁要垂直，并将槽底、槽壁清除干净，在干净的槽底、槽壁薄刷一层黏结沥青，随即填铺备好的沥青混合料；新填补部分应略高于原路面，待行车压实稳定后保持与原路面相平。具体的坑槽修补方法较多，一般有热补法、喷补法、热再生法等三种方式。

2.3.2.1 热补法：其修补工序是首先用破碎工具铲除需补部位旧路面，然后喷洒沥青黏结层，填充新混合料，并摊平、压实。

2.3.2.2 喷补法：这种方法利用高压喷射方式，将乳化沥青经过喷管与输送来的骨料相混合，通过控制喷管上的乳液、骨料和压缩空气3个开关，把混合料均匀、高速地喷洒到坑槽中，达到密实黏结效果，无需碾压，不需沥青混凝土拌和厂配合，且不受气候变化影响。

2.3.2.3 热再生法：其修补方法是先将高效热辐射加热板放置到待补区域，使旧沥青路面软化，然后耙松被软化的沥青旧料，喷洒乳化沥青使旧料现场再生，补充新沥青混合料拌和，并摊铺、压实。这种方法可对旧料进行现场再生利用，减少了环境污染、资源浪费，降低了维修成本，进行修补作业时不受气候变化影响。

2.3.3 车辙、壅包、翻浆等病害的处治

引起车辙的因素很多，其中面层、基层强度不足及渠化交通使行车道路面疲劳是造成车辙的主要原因。另外，由于车辆荷载、高温、水等因素的影响，路面也会出现车辙、壅包。已有裂缝渗水引发局部沉陷、车辙、壅包，严重时路段基层裸露，甚至出现大面积坑槽。针对路面的车辙、壅包、沉陷等病害，结合调查数据及现场取芯分析，采取有效的处治对策，其目的是把破损的路面从上到下、从面层到基层逐层修理，使面层和基层的强度达到原有设计标准，以彻底根治病害，恢复路面正常行驶功能。

微表处作为一种预防性养护手段主要用于重交通道路的养护 通常是铺设厚度约1cm的罩面,主要作用是防水与抗滑。经实践证明:微表处还可用于填补车辙。微表处可用于填补已达到稳定的车辙．其基本处理方法如下：

2.3.3.1 3mm以下车辙一般不做特别处理．直接使用罩面摊铺箱施工

2.3.3.2 3mm以上不超过12mm的车辙先使用罩面摊铺箱铺设调平层．然后铺设罩面层

2.3.3.3 12mm以上车辙使用车辙摊铺箱填补。一次填补厚度不应超过38mm．超过38mm的车辙应多次填补。

3 结语

高速公路养护必须贯彻“预防为主，防治结合”的方针，加强以路面养护为中心的全面养护，通过及时良好的养护可有效的减缓路面破损状况的发展,延长路面的寿命，特别是我国高速公路,对路面表面特性的要求较高，应得到及时地维护。公路养护管理部门应根据路况评价结果和所选择的养护维修对策,以及养护资金的情况,统筹安排路段的养护优先次序,重点考虑交通量大、破损较严重路段的养护维修工作,制定好养护维修计划。

[1]周余明．高速公路养护管理[M]．北京：人民交通出版社，2001

[2]吴国勤，谢群生．沥青路面的常见病害及预防措施[J]．公路与汽运,2001(3)

[3]公路沥青路面养护技术规范JTJ073. 2～2001．人民交通出版社，2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.037

汪弘（1980-），男，江苏无锡人，工程师，主要从事高速公路养护管理。