浅析高速公路沥青路面病害及养护对策

浅析高速公路沥青路面病害及养护对策

张祎茹

河南交通职业技术学院

摘要：随着社会经济的发展，交通量也随之快速增长，日益增加的交通负荷作用下，高速公路沥青路面的病害也不断出现。本文主要对现今常见的高速公路沥青路面病害成因进行分析，并找出相对应的养护对策，以达到保证高速公路的路用性能，延长高速公路使用寿命的目的。

关键词：路面病害；成因；养护对策

自1988年我国第一条高速公路“沪嘉高速”通车以来，我国经济实力不断提高，科学技术手段也在飞速发展，基础建设迎来了蓬勃发展的春天，而我国进入了高速公路的快速发展期，截至2018年底，我国高速公路总里程已经达到了14.3万公里，跃居世界第一。交通条件的改善进一步刺激了居民汽车的消费，我国居民小汽车的保有量也在逐年攀升，日益增肌的交通量对高速公路提出了严峻的考验。此外，自然环境的风雨、紫外线等因素也加速了高速公路路面的唠会，对高速公路的路用性能造成了影响。因此，深层分析高速公路路面病害的成因，并定期的对高速公路进行养护，以便于可以保证高速公路的良好路用性能是一项保证行车安全、延长路面使用寿命的重要任务。

一、高速公路沥青路面常见病害及成因

（一）裂缝

裂缝是沥青路面的常见病害之一。当沥青路面出现裂缝时，如果不及时进行修补，雨水和杂物变回进入裂缝之中，一方面会对路面平整度造成影响，另外一方面会加剧沥青路面病害，降低路面承载力，破坏路面结构。根据裂缝的成因和几何形状可以被分为以下几种类型。

龟裂，主要是由于车辆荷载对路面的反复作用造成的疲劳破坏，所以也被称之为疲劳裂缝。一般，龟裂的裂缝长度较小，长度一般的不大于40cm，多呈现为网格形状，外形上比较类似乌龟背上的花纹，所以，被称之为龟裂，在欧美国家则比较经常被翻译为鳄鱼皮纹裂缝。一般的情况下，龟裂裂缝的面积比较小，裂缝长度也较小，不会对沥青路面的承载能力和平整度造成太大的影响，但是，如果不加以处治，龟裂其缝隙会变得越来越大，裂缝长度也会随之加大，在外力车辆荷载和雨水作用下会慢慢发展为坑槽。

纵向裂缝，是沿着行车道方向即路面纵向所产生的裂缝，大多是单根的状态。纵向裂缝长度较长，甚至可以长度达到五十米，在纵向裂缝早起出现时便需要加以控制，否则任其发展，会对高速公路的路用性能造成极大的影响。纵向裂缝一般会出现在绿化带两侧的行车道上，逐渐发展，后期也会出现在超车道上。纵向裂缝的出现有多重原因，比如沥青混合料在进行摊铺时，纵向的接缝位置处理不当，会造成行车道纵向裂缝的产生；此外，路基边缘的压实度不均匀时候，也会在路面边缘处产生纵向裂缝；以及还有雨水渗入的原因。

横向裂缝，是与道路行车方向相垂直的裂缝，也是与纵向裂缝方向垂直的裂缝。高速公路的沥青可能会存在多条横向裂缝，发展比较成熟的横向裂缝会贯穿整个路面。横向裂缝的成因有两大方面：一个是施工工艺影响，一个是自然环境影响。施工工艺对横向裂缝的影响主要体现在施工时的压实度不均匀和施工段横向接缝的处理上，皆会造成裂缝的产生。横向裂缝的产生主要是由于自然环境的影响，也就是温度的影响，夏季的高温与冬季的低温交错出现，热胀冷缩的交替作用下会产生温缩裂缝。温缩裂缝由于其形成原因，都是由路面表面向下面发展，形成的裂缝结构是，路面的裂缝交宽，越往下越窄。

（二）坑槽

坑槽是沥青路面比较常见的病害，坑槽的出现是由于裂缝、松散等轻微的路面病害进一步出现，病害进一步加剧所造成的病害。病害严重的坑槽会影响路面的平整度，造成路面颠簸不平，车辆在行驶的时候会造成动荡，在车速较快的高速公路上，更会影响车辆的行车安全，是需要加以重视的路面病害。

坑槽的形成机理有较多种，主要的因素是水损坏对路面造成的破坏。高速公路因其固定性的构造物特点，需要长期暴露在自然界中，收到风雨的侵蚀，在长期的自然环境的作用下，会造成沥青路面颗粒的剥落，雨水进入路面结构中，对沥青路面的结构进行进一步的破坏，减小了沥青混合料颗粒之间的粘结力，在风的作用下，大量颗粒脱离结构物，造成结构物空隙，雨水进一步侵蚀，重复作用下，造成了路面结构的损坏，形成了坑槽。坑槽按照破损的严重程度，根据深度和面积，可以分为轻微破损、中等破损、较严重破损、严重破损四大类，严重破损时，坑槽深度达到10cm，面积大于3m2。

（三）车辙

车辙是沥青路面病害中较为严重的一种。车辙的形成与现在城市中的渠化交通现象有紧密关系，大量车辆荷载长期对路面结构同一位置施加作用力，在长期竖向荷载的作用下[1]，路面结构发生了永久性变形，行车部位出现了凹陷，路面平整度受到了严重影响，对行车安全造成了威胁。车辙病害的出现收到温度的影响，在夏季高温下，路面结构更易发生变形，车辙病害更容易出现。

二、高速公路沥青路面养护措施

（一）裂缝的养护治理

裂缝的出现既不美观又对路面性能造成影响，如果不尽快处治，任其发展，则会对行车安全造成威胁，所以，需要尽快对裂缝进行养护治理。裂缝的处治办法主要分为三步：开槽-清理裂缝-灌缝填缝。开槽是指沿着裂缝切出一道凹槽，这样可以保证之后的填充材料的充分填充空间，避免填充不充分。而对于裂缝宽度较小的裂缝（一般小于5mm）则不需要进行开槽工艺的处理。第二步，清理裂缝，用空气机将裂缝中的杂物清理出去，防止杂物降低填充材料的粘结性。清理缝隙之后便可以进行灌缝操作，使用封填材料对缝隙进行填充，比较常用的是乳化沥青等材料，在操作过程中，应始终保持路面干净清洁，避免杂物颗粒进入填充材料。

（二）坑槽的养护治理

坑槽的修补方式一般是“圆洞方补”，需要首先对坑槽进行切割，形成一个方形切面，且保证切面与下层结构物垂直，便于混合料的摊铺[2]。切割后需要对切割后的路面进行清理，多使用压缩空气机，将小颗粒等杂物清除出切割面，保证坑槽的洁净。开槽清理后，为了保证修补填充材料与底层结构物的充分粘结，需要先涂抹一层粘结材料。之后使用填充材料进行填充、摊铺、压实。目前常用的修补材料有热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料，采用人工摊铺方式进行摊铺整平，再使用小型压路机进行压实，排除材料中的空气，密实路面结构。

（三）车辙的养护治理

车辙的类型主要分为两类：失稳型和非失稳型。失稳型车辙的出现主要是由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的路面结构的w型变形，两侧有隆起，中间有凹陷。非失稳型车辙的出现主要是由于路基强度不够等原因，在长期荷载作用下形成的u型凹陷[3]。对于失稳型车辙的处理，需要对整个失稳沥青层进行铣刨，再按照结构层进行重新摊铺。非失稳型车辙可以用传统的养护手段进行处理，如稀浆封层、微表处、同步碎石封层。稀浆封层是细粒式级配摊铺形成的沥青薄层，费用较低，施工方便快速，但是无法对结构层进行修复；微表处则是以中粒式和粗粒式为主，使用改性乳化沥青的沥青混合料，施工时间短，能够较快的开放交通；同步碎石封层需要专门设备对碎石混合料进行摊铺碾压，可以增强粘结材料和石料之间的粘结力。

三、结论

综上所述，高速公路沥青路面的不同病害需要采用不同的处治方法，在对沥青路面病害进行处治时，应深入分析病害形成原因，对症下药，及时处治，选用合理经济的养护方案，保证高速公路的路用性能，保证行车安全，延长高速公路的使用寿命。

参考文献

[1]李洪华.沥青路面车辙成因分析及车辙试验研究[D].长安大学,2008.

[2]康敬东.沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术的研究[D].长安大学,2002.

[3]李祖林.公路工程施工技术管理及养护方法研究[J].居舍,2019(23):34-37.