王 磊

(山西交通控股集團(tuán)有限公司晉中高速公路分公司，山西 晉中 030900)

0 引言

高速公路是國(guó)家生產(chǎn)生活的重要組成部分，不但影響了國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平，同時(shí)還是國(guó)家安全戰(zhàn)略布局的重要一環(huán)[1]。因此，高速公路的質(zhì)量對(duì)于國(guó)家的發(fā)展建設(shè)是十分重要的。近十幾年來(lái)，我國(guó)高速公路的路面普遍采用瀝青路面。這是因?yàn)闉r青路面不但具有很強(qiáng)的力學(xué)承載力，而且具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和防滑性，是保證高速公路安全穩(wěn)定運(yùn)行的首要路面。

與城市道路施工過(guò)程中的瀝青路面不同，高速公路瀝青路面具有其獨(dú)特的特點(diǎn)。對(duì)路面的技術(shù)要求較高，不但要求很強(qiáng)的承載能力，而且同時(shí)要求防滑性能高。但是，隨著我國(guó)高速公路里程與運(yùn)行時(shí)間的同步加大，高速公路的瀝青路面病害呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這些病害不但影響高速公路的使用壽命，更為重要的是威脅了路面汽車(chē)的行車(chē)安全。因此，科學(xué)分析高速公路瀝青路面病害的形成原因，提出合理的養(yǎng)護(hù)方案，對(duì)于提高高速公路的使用壽命與降低高速公路交通事故的概率具有十分重要的意義[2,3]。

為此，文中深入分析影響高速公路瀝青路面的因素，找出了高速公路瀝青路面病害的原因，并提出了有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)策略。這對(duì)于降低高速公路養(yǎng)護(hù)成本、增加高速公路使用壽命、保障高速公路的形成安全具有重要意義。

1 高速公路瀝青路面常見(jiàn)病害

1.1 道路裂縫

高速公路的裂縫可以分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。其中橫向裂縫是指裂縫與道路行車(chē)方向垂直的路面裂縫，橫線裂縫在高速公路瀝青路面中是十分常見(jiàn)的[3]，而橫向裂縫又可以分為荷載型橫向裂縫和非荷載型橫向裂縫，是根據(jù)病害的不同原因進(jìn)行區(qū)分的。通常情況下，造成瀝青路面裂縫原因的是溫度較低，達(dá)到瀝青的斷裂溫度，從而導(dǎo)致瀝青路面在剛強(qiáng)度負(fù)荷中產(chǎn)生裂縫?；鶎臃瓷淞芽p與荷載型橫向裂縫相似，是受到溫度與載荷雙重影響產(chǎn)生的，多數(shù)是由于路面基層開(kāi)裂產(chǎn)生的應(yīng)力致使路面開(kāi)裂。與橫向裂縫相反，縱向裂縫與道路行車(chē)方向平行，并且通常裂縫的寬度與長(zhǎng)度具有隨機(jī)性。如果道路路面出現(xiàn)橫向裂縫或縱向裂縫后，未及時(shí)對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，就很有可能使路面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，網(wǎng)狀裂縫會(huì)嚴(yán)重影響道路行車(chē)。

1.2 坑槽與車(chē)轍

坑槽是高速公路瀝青里面常見(jiàn)的病害?？硬凼怯捎诼访婊鶎雍穸炔粔蚧蛘邽r青材料的粘結(jié)性能不佳造成的，特別是當(dāng)瀝青路面碾壓不實(shí)，且瀝青路面下層存在泥灰，此時(shí)瀝青路面與基層不能有效粘結(jié)，極易造成路面出現(xiàn)坑槽。此外，如果修復(fù)坑槽不徹底，原有坑槽位置再次出現(xiàn)坑槽的可能性很高[4]。車(chē)轍是瀝青路面所特有的一種病害現(xiàn)象。瀝青路面在高載荷車(chē)輛的長(zhǎng)期作用下，在車(chē)輪經(jīng)常碾壓的輪跡上，很容易出現(xiàn)車(chē)轍。

2 高速公路瀝青路面病害原因

影響高速公路瀝青路面病害的因素是多方面的，這包括路面設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題、路面積水問(wèn)題、路面硬化以及路基強(qiáng)度不足等。

2.1 路面設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題

在高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，忽略不同地域環(huán)境的影響，使得高速公路通車(chē)以后，瀝青路面與地域環(huán)境不符合，給路面帶來(lái)質(zhì)量問(wèn)題。例如，高速公路的瀝青路面設(shè)計(jì)不足，沒(méi)有預(yù)計(jì)到地域環(huán)境的變化，導(dǎo)致瀝青路面設(shè)計(jì)厚度與強(qiáng)度不夠，不能夠適應(yīng)地域環(huán)境的影響，導(dǎo)致高速公路瀝青路面在使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題[5,6]。

在高速公路瀝青路面的施工過(guò)程中，施工質(zhì)量不合格是造成高速公路瀝青路面出現(xiàn)病害的主要原因。在高速公路瀝青路面的施工過(guò)程中，主要的質(zhì)量問(wèn)題就是瀝青離析。這將嚴(yán)重影響高速公路的瀝青路面質(zhì)量。所謂瀝青離析就是指在施工過(guò)程中，瀝青混合材料的配比出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致細(xì)料和粗料分布在路面上下兩層，嚴(yán)重地影響瀝青路面的穩(wěn)定性和防滑性。并且一旦出現(xiàn)瀝青離析問(wèn)題，在高速公路車(chē)輛的作用之下，路面就會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。因此，必須要嚴(yán)控施工質(zhì)量，保證高速公路瀝青路面按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

此外，在城市道路施工過(guò)程中，還存在部分“獻(xiàn)禮工程”。這些工程為了在“規(guī)定”的時(shí)間內(nèi)完成，極易出現(xiàn)施工不規(guī)范，相關(guān)監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管不到位，使得道路施工質(zhì)量存在問(wèn)題。例如某市路段施工的過(guò)程中，市政府要求在國(guó)慶通車(chē)，施工方為了滿(mǎn)足實(shí)際要求，施工程序不達(dá)標(biāo)，很多路面的電線桿都是瀝青路面鋪設(shè)完成后再拔除的，只是在路表進(jìn)行了簡(jiǎn)單的修補(bǔ)，瀝青路面整體強(qiáng)度不足，導(dǎo)致該條路面的瀝青在使用后不久就出現(xiàn)多處坑槽。

2.2 路面積水較多

分析調(diào)查結(jié)果表明，許多高速公路瀝青路面的病害都是由積水造成的。通常情況下，高速公路由于養(yǎng)護(hù)措施不力，瀝青路面上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)層間水、孔隙水，甚至是出現(xiàn)深層水。路面積水不但會(huì)破壞高速公路的瀝青路面，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害，而且還會(huì)影響高速公路的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對(duì)高速公路的安全使用具有重大威脅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高速公路的瀝青路面上出現(xiàn)4 cm的孔隙水，通常需要6 d時(shí)間才可以全部蒸發(fā)。更為嚴(yán)重的是，夏季的高速公路瀝青路面的溫度可達(dá)60 ℃，在高溫條件下，孔隙水會(huì)給路面的穩(wěn)定性帶來(lái)十分嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致路面的承載能力下降。此外，層間水對(duì)高速公路瀝青路面的破壞性也是十分巨大的，隨著時(shí)間的推移，沒(méi)有蒸發(fā)的層間水就會(huì)深入到路面以下，影響路面的承載能力。

2.3 路面硬化

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，高速公路的瀝青路面很有可能會(huì)出現(xiàn)路面硬化。出現(xiàn)路面硬化的主要原因是瀝青混凝土具有一定硬度，因此在自然環(huán)境下，就會(huì)出現(xiàn)輕微硬化，但這個(gè)過(guò)程很緩慢。目前高速公路瀝青路面硬化主要是由于瀝青中的混凝土比例過(guò)高，這往往是由于路面設(shè)計(jì)或者路面施工造成的。當(dāng)高速公路的瀝青路面出現(xiàn)硬化以后，如果不及時(shí)修復(fù)就會(huì)很容易演化為路面縱向移位，進(jìn)而導(dǎo)致路面膨脹或者路面陷落。這對(duì)于高速公路的通車(chē)安全影響極大，特別是路面硬化會(huì)引發(fā)路面起皮，這是嚴(yán)重影響高速公路行車(chē)安全的重要病害。

2.4 路基強(qiáng)度不足

高速公路的路基強(qiáng)度不足，會(huì)導(dǎo)致公路瀝青路面出現(xiàn)病害。路基強(qiáng)度不足導(dǎo)致的瀝青路面病害主要表現(xiàn)為軟基處理不到位、路面壓實(shí)度不夠，尤其是路堤壓實(shí)不合格與隔帶排水系統(tǒng)不完善。造成這類(lèi)病害的主要原因是瀝青路面施工過(guò)程中，瀝青與混凝土的配比控制不嚴(yán)、材料品質(zhì)不合格以及路面設(shè)計(jì)厚度或施工厚度不夠。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，高速公路出現(xiàn)路基強(qiáng)度不夠主要有兩個(gè)原因。第一個(gè)是施工原因，主要是指施工過(guò)程中壓實(shí)效果較差，這使得隨著道路的使用，再加上雨水侵蝕，致使路基出現(xiàn)壓縮沉降；第二個(gè)是材料原因，如果施工過(guò)程中路基材料不合格，路基內(nèi)含水量過(guò)多，路基就會(huì)在水分和車(chē)輛載荷的合力下，發(fā)生路面沉降。

3 高速公路瀝青路面病害養(yǎng)護(hù)辦法

科學(xué)合理的瀝青路面養(yǎng)護(hù)能夠在減少高速公路病害的同時(shí)提高瀝青路面的使用壽命，經(jīng)過(guò)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)分析，筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面強(qiáng)化高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)，降低高速公路瀝青病害造成的行車(chē)隱患，延長(zhǎng)高速公路瀝青路面的使用壽命。

3.1 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以有效防止高速公路瀝青路面出現(xiàn)病害，延長(zhǎng)高速公路瀝青路面的使用壽命。在高速公路瀝青路面沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞時(shí)，在不增加道路承載力的條件下，采用相應(yīng)的技術(shù)手段提高路面質(zhì)量，可以繼續(xù)保持路面的運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)路面使用時(shí)間。常用的預(yù)防性技術(shù)有霧封層、同步碎石封層、稀漿封層等。霧封層是指將特制路面保護(hù)劑噴灑至瀝青路面，可以有效防止路面老化；同步碎石封層將流體瀝青噴灑在路面上，能夠有效地吸收應(yīng)力和分散應(yīng)力，防止裂縫產(chǎn)生。稀漿封層是指將科學(xué)配比的泥漿攤鋪在瀝青路面上，硬化后形成可以保護(hù)路面的結(jié)構(gòu)。由于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)性和高效性，越來(lái)越多的高速公路瀝青路面采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

3.2 科學(xué)合理的病害維修

高速公路瀝青路面修復(fù)是指對(duì)于出現(xiàn)的不嚴(yán)重病害進(jìn)行技術(shù)修復(fù)，避免輕微病害演化為嚴(yán)重病害，要注意深入分析病害成因，科學(xué)地選擇病害修復(fù)方法。輕微的病害修復(fù)包括坑槽修復(fù)、裂縫修復(fù)以及壅包修復(fù)。

1)坑槽修復(fù)。

對(duì)于路基破損不嚴(yán)重，只是單純的面層出現(xiàn)坑槽，可以采用合理的維修工藝對(duì)坑槽進(jìn)行修復(fù)。要注意結(jié)合施工環(huán)境，選擇科學(xué)的坑槽修復(fù)方法。例如，對(duì)于低溫路段或者陰雨季節(jié)，就不能直接采用常規(guī)的坑槽修復(fù)方法一次性修復(fù)坑槽，要首先采用臨時(shí)性措施控制坑槽進(jìn)一步演化，等待天氣好轉(zhuǎn)后，再按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行坑槽的徹底修復(fù)。

2)裂縫修復(fù)。

進(jìn)行裂縫修復(fù)之前，同樣需要對(duì)裂縫進(jìn)行判定。主要是判定該裂縫是否是由于高溫天氣造成的，如果裂縫寬度不大，而且是高溫天氣，就可能是由于高溫導(dǎo)致的瀝青路面裂縫，這種裂縫可以不加處理，裂縫會(huì)自然愈合。但是對(duì)于不能自然愈合的裂縫，就必須要采用措施進(jìn)行修復(fù)了。常用的裂縫修復(fù)措施包括挖補(bǔ)式、熱烘式和噴射式。其中挖補(bǔ)式是最原始的修復(fù)瀝青路面方法，該方法的優(yōu)點(diǎn)是病害清除徹底，缺點(diǎn)是施工過(guò)程繁瑣，恢復(fù)交通慢。熱烘式修補(bǔ)法是利用紅外加熱路面，其中熱烘式利用加熱技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)將原有瀝青路面加熱，同時(shí)噴灑乳化瀝青，實(shí)現(xiàn)舊料和新料的有機(jī)融合，新舊路面實(shí)現(xiàn)熱接縫。噴射式是一種全新的瀝青路面修復(fù)技術(shù)，采用高壓噴射，將乳化瀝青與骨料有機(jī)融合，均勻地噴灑在瀝青路面的坑槽中，具有無(wú)需碾壓、粘結(jié)性強(qiáng)、恢復(fù)交通快等特點(diǎn)。

3)壅包修復(fù)。

首先，對(duì)于施工過(guò)程中瀝青漏灑造成的壅包，直接將壅包去除就可以回復(fù)高速公路的瀝青路面正常，而對(duì)于輕微壅包，應(yīng)該直接挖去壅包，修平路面；其次，對(duì)于嚴(yán)重的壅包，則需要進(jìn)一步檢測(cè)路面基層是否穩(wěn)定，如果路面基層穩(wěn)定，則可以挖去壅包，掃除雜物后，重新鋪設(shè)瀝青路面，如果基層不穩(wěn)定，則需要全部挖除面層和基層，換填新料后，重新施工，鋪設(shè)瀝青路面。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路的瀝青路面病害已經(jīng)成為影響高速公路行車(chē)安全的重要因素，各級(jí)相關(guān)部門(mén)要從瀝青路面設(shè)計(jì)、路面施工以及路面養(yǎng)護(hù)等方面采取有效措施，提高高速公路瀝青路面質(zhì)量，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供強(qiáng)有力的交通保障。

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