丁 偉

（中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司,北京 100011）

0 引言

隨著近年來(lái)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)也隨之達(dá)到了建設(shè)高潮。越來(lái)越多的山區(qū)公路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，由于山區(qū)特殊的地形、環(huán)境、交通等條件惡劣，長(zhǎng)大縱坡瀝青路面出現(xiàn)越來(lái)越多的車轍、裂縫、推移及擁包等病害。因此做好山區(qū)公路，特別是長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作是一項(xiàng)重難點(diǎn)。為了使山區(qū)公路建設(shè)工作更具針對(duì)性，該文主要對(duì)“山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害成因”進(jìn)行分析和研究，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從多角度深入探討山區(qū)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施，對(duì)今后相關(guān)工作開(kāi)展具有較深遠(yuǎn)的意義。

1 山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害的特點(diǎn)

山區(qū)公路瀝青路面在車輛行駛荷載及氣候環(huán)境（如雨水、氣溫變化以及路基土質(zhì)、水文差異等）的反復(fù)作用下，將產(chǎn)生塑性變形、剪力彎拉應(yīng)變和彈性疲勞等現(xiàn)象。特別是隨著各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量不斷增長(zhǎng)，物流、運(yùn)輸業(yè)超載現(xiàn)象難以遏制，或存在設(shè)計(jì)、施工等方面造成的質(zhì)量問(wèn)題，各種病害如果在日常得不到及時(shí)養(yǎng)護(hù)或預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，瀝青路面就會(huì)出現(xiàn)多種損壞，其中長(zhǎng)大縱坡瀝青路面尤為突出[1]。

山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡路面病害主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、車轍、松散與坑槽等，如圖1、圖2、圖3所示。

圖2 車轍

圖3 松散與坑槽

2 山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害原因分析

2.1 瀝青路面裂縫形成的原因分析

瀝青路面形成裂縫病害，存在的最大隱患就是雨水等水分通過(guò)裂縫滲入下結(jié)構(gòu)層，造成路基破壞，路面結(jié)構(gòu)層承載力下降；一旦受到破壞的路面反復(fù)受到車輛荷載的影響，就會(huì)迅速造成路面結(jié)構(gòu)層的損壞，其中山區(qū)公路長(zhǎng)縱坡瀝青路面裂縫表現(xiàn)為橫向裂縫、縱向裂縫兩種類型。

2.1.1 橫向裂縫原因分析

橫向裂縫通常與路中心線基本垂直，縫寬大小不一，部分橫貫整個(gè)路幅，部分貫穿局部路幅，裂縫彎彎曲曲、有支有叉，同時(shí)伴隨著支縫、塌陷、破碎、剝落等問(wèn)題。同時(shí)，由于對(duì)山區(qū)道路瀝青路面施工技術(shù)掌握不透徹、控制不嚴(yán)格，對(duì)熱脹冷縮對(duì)道路路面結(jié)構(gòu)層的深層次影響存在主觀忽視，導(dǎo)致溫度高低不均而形成溫縮裂縫。

此外，公路瀝青路面在道路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)車輛、設(shè)備的反復(fù)碾壓，對(duì)瀝青集料及所含水分帶來(lái)一定程度的影響，造成瀝青材料黏性降低，形成路面疲勞，最終形成水損裂縫。

2.1.2 縱向裂縫原因分析

與橫向裂縫相比，縱向裂縫病害同樣較為突出。縱向裂縫基本與行車方向相同，裂縫的長(zhǎng)度和寬度不一，但縱向裂縫長(zhǎng)度通常較長(zhǎng)，同時(shí)一般會(huì)伴有支縫。該病害一般發(fā)生在高填方的路段，裂縫容易沿行車方向呈臺(tái)階狀，影響行車舒適性?？v向裂縫形成的主要原因是瀝青路面長(zhǎng)時(shí)間處于相對(duì)疲勞狀態(tài)，負(fù)擔(dān)的車載較重，造成瀝青路面整體強(qiáng)度降低。縱向裂縫病害需要進(jìn)行科學(xué)養(yǎng)護(hù)，采取有效措施，否則將加劇該病害的發(fā)展，影響正常交通，并降低瀝青路面的使用壽命。

2.2 瀝青路面車轍形成原因分析

車轍病害在瀝青路面中較為常見(jiàn)，其不僅影響道路的行駛舒適性，還對(duì)交通安全埋下一定的隱患。正常情況下，瀝青路面的車轍主要包括結(jié)構(gòu)性車轍、流動(dòng)性車轍、壓密性車轍。而山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面車轍病害相對(duì)較為嚴(yán)重、集中，主要表現(xiàn)為：車轍數(shù)量多、深度大，大多存在于上坡路段，并且雖通過(guò)處理，車轍會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。長(zhǎng)大縱坡瀝青路面車轍病害的影響因素主要包括內(nèi)因和外因兩個(gè)方面[2]。

2.2.1 結(jié)構(gòu)性車轍原因分析

結(jié)構(gòu)性車轍發(fā)生于半剛性基層道路，瀝青道路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，當(dāng)車輛行駛荷載超過(guò)道路所能承受的強(qiáng)度時(shí)，會(huì)造成瀝青道路的各結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生永久變形[3]。一般結(jié)構(gòu)性車轍寬度較大，車轍斷面成“V”形。

2.2.2 流動(dòng)性車轍原因分析

在夏季氣溫較高的氣候條件下，在車輛荷載的反復(fù)作用下，應(yīng)力超出了瀝青混合料所能承受的抗剪能力，最終造成瀝青路面形成永久的變形或者塑性流動(dòng)變形，此種車轍呈“W”形。其中在山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面中，這種車轍病害最為突出、常見(jiàn)。之所以車轍病害在該區(qū)域較為嚴(yán)重，主要是受車輛動(dòng)力因素影響，通常車輛速度會(huì)降低，行駛速度較慢，造成車胎輪跡處瀝青路面下陷，周邊瀝青路面上凸。同時(shí)，受瀝青原材料的質(zhì)量、性能等不良影響，加劇了車轍病害的程度。

2.2.3 壓密性車轍原因分析

壓密性車轍形成的根本原因是瀝青攤鋪過(guò)程中，瀝青未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的碾壓，造成瀝青路面壓實(shí)度、密實(shí)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這是一種非正常的車轍，往往是由于片面地追求道路成型時(shí)的平整度，碾壓不嚴(yán)格、不到位造成的。

2.3 瀝青路面形成松散及坑槽原因分析

瀝青路面松散及坑槽病害主要是瀝青路面在水的作用下，使瀝青與礦料之間的黏結(jié)力逐步降低，并逐步從礦料表面脫落。并且隨著公路運(yùn)營(yíng)時(shí)間的延長(zhǎng)，最終造成瀝青路面在車載的反復(fù)作用下呈松散狀態(tài)，嚴(yán)重的瀝青路面中的礦料也逐步脫落，最終形成坑槽。該病害形成的主要原因主要包括以下幾種情況：

2.3.1 礦料的選擇問(wèn)題

瀝青路面形成松散、剝落病害，最可能的原因就是瀝青與礦料之間的黏結(jié)性比較差，或者是選用的抗剝落劑沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，在外界作用下，最終造成瀝青從礦料表面剝落。瀝青混凝土礦料選擇應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求，如表1所示。

表1 瀝青混凝土礦料選擇要求

2.3.2 配合比設(shè)計(jì)問(wèn)題

瀝青路面出現(xiàn)松散、剝落，在配合比設(shè)計(jì)方面，也可能存在設(shè)計(jì)的瀝青混凝土空隙率過(guò)大，礦料選擇不合理，造成路面透水性較強(qiáng)，水容易進(jìn)入并滯留在瀝青混合料內(nèi)部。在行車荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及車輛快速行駛產(chǎn)生的真空吸力形成的剪應(yīng)力作用下，瀝青路面混合料穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題，路面病害也隨之出現(xiàn)。

2.3.3 施工問(wèn)題

道路瀝青路面施工過(guò)程中，存在不滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求情況，但仍進(jìn)行路面施工情況[4]。例如：

（1）瀝青集料構(gòu)成的原材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的過(guò)程中，方式不當(dāng)，形成原材料離析狀態(tài)，或者在瀝青集料在裝料、運(yùn)輸、瀝青攤鋪的過(guò)程中，施工工藝、工法不滿足要求，造成瀝青集料出現(xiàn)嚴(yán)重的離析現(xiàn)象，并且現(xiàn)場(chǎng)施工人員沒(méi)有及時(shí)處理。

（2）瀝青攤鋪過(guò)程中，縱縫、橫縫、道路邊緣的處理很關(guān)鍵，受瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)人員的施工經(jīng)驗(yàn)不足、工作態(tài)度不佳及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督不到位等影響，造成這些部位的瀝青混合料離析。

（3）瀝青攤鋪過(guò)程中，施工作業(yè)人員過(guò)度追求路面成型平整度水平，對(duì)攤鋪的瀝青混合料壓實(shí)不到位，造成瀝青路面壓實(shí)度不滿足要求。

（4）瀝青路面施工時(shí)，要求上一結(jié)構(gòu)層表面潔凈，以確保瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的黏結(jié)性良好。而施工過(guò)程中，可能存在瀝青攤鋪的面層受到嚴(yán)重污染，或者污染物未按照要求進(jìn)行清理，即組織瀝青攤鋪，最終影響了瀝青路面的整體性。

（5）瀝青路面施工時(shí)，道路標(biāo)高、瀝青層厚度控制出現(xiàn)問(wèn)題，造成瀝青厚度不足，在行車荷載作用下，瀝青路面上面層粗骨料脫落形成坑槽。

3 山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害養(yǎng)護(hù)措施研究

針對(duì)山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面常見(jiàn)病害，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)及客觀實(shí)踐，通常可以采用綜合處理法、廠拌再生法等多種養(yǎng)護(hù)措施。不同的措施具有不同的技術(shù)使用條件，在日常的病害養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，審慎對(duì)待、科學(xué)選擇，否則不僅在經(jīng)濟(jì)上形成浪費(fèi)，還甚至可能造成二次病害。因此山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害治理有必要對(duì)其養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行必要的研究，用最科學(xué)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.1 山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面養(yǎng)護(hù)的原則

山區(qū)長(zhǎng)大縱坡瀝青公路進(jìn)行封路維修、養(yǎng)護(hù)，道路的服務(wù)型、通暢性將被人詬病。同時(shí)道路等病害出現(xiàn)，或出現(xiàn)較多病害后再去處理、養(yǎng)護(hù)，將大大增加道路的養(yǎng)護(hù)難度。因此，路面要遵循“預(yù)防為主”的養(yǎng)護(hù)原則，控制好路面瀝青攤鋪質(zhì)量，并制定有針對(duì)性的措施及方案，盡量避免路面后期出現(xiàn)病害問(wèn)題，延長(zhǎng)瀝青路面養(yǎng)護(hù)周期，最大限度地降低路面養(yǎng)護(hù)對(duì)道路正常通行的影響，確保道路的服務(wù)功能良好[5]。

3.2 山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的正常養(yǎng)護(hù)與養(yǎng)護(hù)措施

山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面因運(yùn)營(yíng)的時(shí)間不同，病害數(shù)量、性質(zhì)嚴(yán)重性不同，因此在路面養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)選擇具有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施。對(duì)于日常巡視發(fā)現(xiàn)的輕微病害，可選擇采用一定的保養(yǎng)劑，增強(qiáng)瀝青材料的黏性，提高瀝青路面的整體強(qiáng)度，達(dá)到瀝青路面日常養(yǎng)護(hù)的預(yù)期目的。對(duì)于日常巡查發(fā)現(xiàn)病害問(wèn)題已經(jīng)較為突出、嚴(yán)重的，一般養(yǎng)護(hù)措施已經(jīng)無(wú)法達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)瀝青路面病害的實(shí)際情況，科學(xué)選擇瀝青表面處治以及稀漿封層的技術(shù)處治等手段，以此來(lái)解決山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面最常見(jiàn)的塌陷、車轍、裂縫等病害問(wèn)題，最終達(dá)到路面平整性等舒適度功能。

3.3 山區(qū)公路瀝青路面治理的有效措施

對(duì)于山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面車轍病害，還可采用改性瀝青與常溫下施工相結(jié)合的方式進(jìn)行瀝青表面修復(fù)、治理。這種治理、養(yǎng)護(hù)方法，首先將存在病害區(qū)域的老舊瀝青材料徹底清除，再將瀝青混合料注入瀝青病害裂縫處，最后對(duì)注入的瀝青混合料進(jìn)行合理碾壓，在平整度、壓實(shí)度達(dá)到要求后，瀝青路面病害修復(fù)完成。對(duì)于出現(xiàn)的裂縫病害問(wèn)題，通?？刹捎谜置娲胧┻M(jìn)行修復(fù)，但處理過(guò)程中應(yīng)注意將雜物和積水處理到位。

3.4 嚴(yán)格控制車輛超載現(xiàn)象

在日常道路交通運(yùn)行過(guò)程中，車輛的超限、超載情況非常普遍，而車輛的超限、超載都嚴(yán)重影響了公路的使用功能，必將縮短公路的運(yùn)營(yíng)壽命，導(dǎo)致公路出現(xiàn)車轍、坑槽、擁包、沉陷等病害現(xiàn)象，除影響行車體驗(yàn)、舒適度外，嚴(yán)重的還將釀成交通事故，損害道路交通設(shè)施、路面等。因此對(duì)道路養(yǎng)護(hù)，特別是對(duì)山區(qū)長(zhǎng)大縱坡瀝青道路的養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)控車輛超載是重中之重，也是最簡(jiǎn)單、行之有效的措施。

3.5 日常養(yǎng)護(hù)做好路面、路肩的防排水工作

在山區(qū)，特別是南方，陰雨天氣較多，瀝青路面通常會(huì)積水，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，將造成瀝青材料性能的降低，道路結(jié)構(gòu)層隨之遭到破壞，黏性及穩(wěn)定性大不如前。因此山區(qū)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面特別要注意該路段的路面排水，在日常巡查中，要及時(shí)排查路面積水情況。同時(shí)有必要在具備條件的情況下，對(duì)易積水的瀝青路面段進(jìn)行改造、處理，可以對(duì)老瀝青路面進(jìn)行銑刨處理，再加鋪瀝青層，解決路面低洼處積水問(wèn)題，在根本上降低因路面積水問(wèn)題造成的瀝青路面損壞。

另外，道路中央分隔帶、邊坡等滲水，都會(huì)造成局部路基受到水浸泡后強(qiáng)度降低，在常年的車載作用下，路面結(jié)構(gòu)最終形成下陷、坑槽等病害。因此公路路肩這些區(qū)域的防排水工作也不能忽視，做好相應(yīng)的工作，對(duì)道路路面養(yǎng)護(hù)工作同樣重要。

3.6 瀝青道路注意環(huán)境美化

道路路面養(yǎng)護(hù)不可避免，特別是對(duì)于山區(qū)長(zhǎng)大縱坡路面，因其特殊的地理環(huán)境及道路行駛條件，必須注重養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的交通引導(dǎo)，按照提前制定的方案及國(guó)家的交通規(guī)范要求，做好提示、警示標(biāo)志。同時(shí)可以通過(guò)種植綠色植物，美化道路通行環(huán)境，提高道路通行效果。

4 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面因其特殊的設(shè)計(jì)及環(huán)境因素，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，即會(huì)影響車輛的行車舒適性，降低山區(qū)公路的運(yùn)行壽命，增加山區(qū)公路的管理、運(yùn)營(yíng)成本，甚至釀成嚴(yán)重的交通事故。該文從山區(qū)公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面各類病害出發(fā)，探討、分析了各類常見(jiàn)病害的形成原因及影響因素，并提出了相應(yīng)的管理、養(yǎng)護(hù)措施，對(duì)類似路面養(yǎng)護(hù)具有借鑒、參考價(jià)值。