文 / 杭州市路橋集團股份有限公司 施海深

引言

道路交通在現(xiàn)代社會生產(chǎn)、生活中有著舉足輕重的作用，然而，受限于材料特性、施工技術工藝、自然環(huán)境侵蝕和人為破壞等因素，大部分瀝青混凝土路面的實際使用壽命遠低于規(guī)劃壽命，在使用一段時間后會表現(xiàn)出各種路面病害，進而威脅到道路安全。因此，需要及時進行病害處治，以此消弭因路面病害帶來的財產(chǎn)損失和人身安全問題。本文據(jù)此出發(fā)，旨在通過分析瀝青混凝土路面病害表現(xiàn)及成因，進而提出瀝青混凝土路面病害的處治措施，并通過病害處治的效果及路用性能觀測，來確定這些處治措施的實際效果，以期為從業(yè)人員提供一定的經(jīng)驗借鑒。

瀝青混凝土路面病害的處治措施

灌縫

在所有路面病害處治措施中，對裂縫的密封和填充處理一直是延長路面壽命的重要考慮因素。

通常，傳統(tǒng)的灌縫措施是切割裂縫以提供均勻的矩形儲層，以便密封劑更好地滲透以實現(xiàn)良好的粘合，而裂縫填充只是簡單地插入密封劑而不對裂縫壁進行任何修改。

然而，灌縫措施阻止路面裂縫擴展的效果，受到交通性質(zhì)、裂縫間距、覆蓋層厚度和成分、土工織物位置等諸多因素的影響。因此，有必要優(yōu)化傳統(tǒng)的灌縫措施，通過將裂紋尖端固定在一起來延緩裂紋擴展。

顯然，織物應該用裂紋尖端以及舊路面和新路面周圍的集料牢固地錨固，以便將載荷作用下裂紋尖端產(chǎn)生的集中應力傳遞到織物上并分布在一個區(qū)域內(nèi)。另外，防潮織物的結(jié)構可以通過阻止水滲入裂縫，間接地防止裂縫的擴展。

另一種方法是將封裝的聚合物試劑嵌入基質(zhì)中。當裂縫出現(xiàn)時，封裝的聚合物試劑破裂并釋放藥劑。在這種方法中，聚合物發(fā)生反應，隨后細菌開始將營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CaCO晶體，使聚合物結(jié)構更加致密，從而完全密封裂縫。

由于通過細菌修復裂縫使用與瀝青混凝土更相容的修復材料，破裂時，細菌暴露在空氣中，當水進入裂縫時，細菌變得活躍并用CaCO填充裂縫，并獲得了瀝青混凝土路面機械性能的恢復。

這意味著通過使用所提出的自修復技術可以將維修工作所需的時間減少15倍左右，并且獲得更耐用的瀝青混凝土路面結(jié)構。

罩面

“罩面”又叫無粘結(jié)混凝土覆蓋層，是一種用于改善瀝青混凝土路面現(xiàn)有開裂病害防治的有效措施。在對瀝青混凝土路面進行罩面處治時，由于路面損壞的嚴重程度極大地影響無粘結(jié)混凝土覆蓋層的性能，因此，準確確定現(xiàn)有瀝青路面的損壞彈性模量對于預測無粘結(jié)覆蓋層的準確性能至關重要。

具體來說，根據(jù)估計的模數(shù)比確定，并具有指定的彈性模量所需的覆蓋層厚度，以便界面撓度等于瀝青協(xié)會推薦的設計軸載重復的允許撓度。

在此背景下，作為傳統(tǒng)銑削和重鋪路面的替代路面保護，為使路面保持良好的使用狀態(tài)，罩面過程考慮了各種輸入?yún)?shù)，以適應路面層厚度、路面層模量、車輛損壞系數(shù)、車道分布系數(shù)和車輛增長率。在用于路面修復的各種土工布中，合成纖維瀝青罩面布是廣泛使用的一種。

在實際中，瀝青加鋪層織物作為防裂體系在舊路裂縫修復中得到了應用。瀝青加鋪層必須具有很高的硬度，才能把裂縫頂端固定在一起，同時又能吸收瀝青，這樣才能在瀝青加鋪層的上下兩層之間形成一個非常牢固的防潮界面。

因此，網(wǎng)格部分提供必要的強度和剛度，以防止在荷載作用下發(fā)生變形，非織造布部分提供所需的瀝青吸收能力，以便在瀝青覆蓋層之上和之下的各層之間形成一個非常牢固和防潮的界面。

由黃麻等天然纖維制成的瀝青覆蓋層具有更好的力學性能，瀝青(基質(zhì))和黃麻-瀝青界面長達6個月的水分損失對黃麻瀝青的力學性能不會產(chǎn)生明顯的影響，而且瀝青本身可以起到防止生物降解的保護作用，兩者之間物理和化學鍵的共存使得這種復合材料經(jīng)受住了水和酶的考驗。

病害處治的效果及路用性能觀測

瀝青路面的性能評估是路面管理系統(tǒng)中的關鍵要素，應確定路面網(wǎng)絡內(nèi)所有路段的路面狀況。因此，允許估計現(xiàn)有瀝青路面的性能水平。此次路用性能觀測選取某高速公路段，按照現(xiàn)行的中國公路工程瀝青和瀝青混合料國家標準試驗方法（JTG E20-2011）的程序進行。具體試驗方法及指標見表1，各項指標根據(jù)瀝青混凝土路面鋪裝設計值確定，采用MATEST進口多功能材料試驗機DTS-30進行瀝青混凝土路面性能試驗。

根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011），最終測試結(jié)果換算為路面狀況指數(shù) (PCI) 的數(shù)字來描述。PCI 的范圍從“0”表示損壞的路面到“100”表示狀況良好的路面。即，PCI值越低則表示路面病害越嚴重、路面損失率越高、路面狀態(tài)越差；PCI值越高則表示路面病害越少、路面損失率越低、路面狀態(tài)越好。

結(jié)果顯示，2019年，該高速公路（快速路）段發(fā)生較為嚴重的路面病害，路況較差，此時測得PCI為72.9，表示破損率為27.1；2020年，對該高速公路段路面病害進行處治，路面修復平整，此時，路面尚未有車輛運行，測得的PCI為100，表示破損率為0；2021年，經(jīng)過一年的正常運行后，對該高速公路段路面進行復測，測得的PCI為95.1，表示經(jīng)過一年的正常運行，路面出現(xiàn)一定的破損，但破損率為4.9%，在允許范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)持續(xù)病害。

結(jié)語

綜上所述，極端天氣條件，加上較差的瀝青混合料設計和繁忙交通下的集中應力，顯著加快了瀝青混凝土路面的劣化速度，導致公路交通水平和服務年齡方面表現(xiàn)不佳。針對瀝青混凝土路面表現(xiàn)出的裂縫、龜裂、塊裂和其他病害，及時采取灌縫和罩面的防治措施，有利于改善路面使用性能。

在本次研究中，灌縫和罩面增強了原始瀝青混凝土路面的抗裂性，且將路面PCI由72.9提升到100，并在一年內(nèi)保持在95.1，證明了防治措施的效果和有效性，值得推廣。