高速公路沥青路面病害分析及防治措施

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　　摘 要：本文通过查阅大量文献资料及工作经验总结，对高速公路沥青路面病害的成因及防治原则进行了分析，对高速公路沥青路面中的裂缝问题、地基不均匀沉降问题、路面问题、路基冻胀、路面隆起等常见病害进行了总结，提出了高速公路沥青路面病害的防治措施，以供大家参考。
　　关键词：高速公路;沥青路面;病害;处理
　　中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）12-0121-02
　　0 引言
　　在目前的高速公路中，超过一半的路面材料采用的都是沥青材料。沥青路面的组成部分为底基层、基层和面层，其中面层使用的沥青混合料，是由沥青、粗集料、细集料和矿粉等成分拌和组成的。沥青路面具备承载能力强、平整度好、温度稳定性好、抗滑性能好、耐水性好、降噪性能佳的优势，沥青路面在我国高速公路中得到了广泛的运用。但是由于不同厂家在生产沥青材料上存在着质量的差别，同时受到设计、施工条件和水平、外界环境、施工质量等因素的影响，也给沥青路面带来了各种病害。
　　1 高速公路沥青路面病害成因及防治原则
　　1.1 高速公路沥青路面病害成因
　　1.1.1 不合理的沥青路面结构设计
　　沥青路面在使用过程中，既要满足车辆的通行和使用需求，对路面渗水需求也要提早考虑和满足。如果沥青路面结构设计不合理，沥青混合料类型选用不当，就会降低路面的抗渗性能。在混合料选材方面，首先宜选择级配合理、空隙较小的，在结构层设计方面，应在沥青面层下设置封层，以此来减少雨水的渗入。
　　1.1.2 检验原材料不严格
　　施工前，未能严格规范的进行原材料的试验检测，在沥青混凝土的配合比计算与控制方面，也不能严格规范执行，不准确的矿粉和沥青用量，会导致施工后的沥青路面出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等早期病害;施工过程中，加热沥青混合料时温度过高，会导致沥青被高温灼烧老化，造成沥青路面的强度低、松散、坑槽等病害。
　　1.1.3 养护方法不当
　　高速公路沥青路面在车辆荷载的长期作用下，路面会出现一些小面积的松散，导致坑槽等病害的出现。若没有及时进行养护，将会导致病害进一步发展。或是一些养护方法不当，比如说采用人工洒料等不科学的养护方法，将会破坏路面的平整度，甚至由于喷油不均匀，用量控制不好，会导致路面出现泛油、推拥、松散等病害。
　　1.2 高速公路沥青路面病害的防治原則
　　高速公路沥青路面的防治工作并不是盲目进行的，应该遵循一定的原则开展。目前国家对于高速公路沥青路面的建设和发展极为重视，路面病害防治作为高速公路沥青路面的养护重点，其养护和管理工作应该严格按照我国公路养护管理制度的相关要求和规范进行，切实提升高速公路沥青路面的养护质量，确保公路的稳定性，提升其使用寿命，最终发挥高速公路沥青路面的实用价值，为交通事业的发展提供良好的支持条件。
　　2 高速公路沥青路面的常见病害
　　2.1 路面裂缝
　　高速公路是为人们提供正常出行的基础设施，如果路面出现质量问题，可能会造成无法挽回的损失。通过研究与调查可知，裂缝是高速公路沥青路面病害中最常见的，究其原因，主要和外界环境有关，其中，最主要是由温度变化引起的沥青混凝土裂缝。沥青混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时，导致沥青面层发生变形而产生裂缝。
　　2.2 路面坑槽
　　坑槽是路面在行车作用下，骨料局部脱落而产生的坑洼。坑槽在高速公路病害中也是比较常见的，尤其是连续阴雨天气后，在一些沥青混合料级配不良或沥青老化严重的的路段最容易出现，表现为一个或者多个深度超过20mm，整体破坏面积在0.02m2及以上的坑洼。
　　2.3 路面不均匀沉降问题
　　高速公路沥青路面不均匀沉降问题也较为突出，其主要发生在路桥过渡区域和高填方路段，路桥过渡区域即桥梁两端与路面的搭接区域。究其原因主要有以下两个方面：（1）人为因素。高速公路沥青路面施工中，由于台背填筑材料不符合要求造成强度不够或压实度不够，桥头搭板施工不合理，引起高速公路与桥梁过渡段产生不均匀沉降。高填方路段的不均匀沉降主要是填筑材料问题（比如填筑土中有超大粒径的石块、风化石、腐殖土和垃圾等），碾压不均匀、不到位以及压实度不够等原因造成的。（2）外界因素。例如在高速公路周围有深挖地基、打桩、修建其他水利工程、大面积开挖或者填筑土方等施工，都会对高速公路的地基土产生扰动，从而引发路面沉降，出现不均匀沉陷问题。
　　2.4 路面冻胀、隆起
　　路面出现冻胀主要是在温度较低的地方，结冻初期，土基下部的水分向上聚集并冻结成冰引起膨胀，造成柔性路面拱起开裂或是隆起。也是北方天气寒冷的冬季里一种常见病害。
　　2.5 路面车辙
　　车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式，表现为沿行车轨迹产生的带状凹槽，严重时车辙两侧出现隆起变形。车辙是指在行车荷载的作用下路面发生的不可恢复的永久变形。按照车辙病害的程度，可分为车辙轻微情况、车辙较严重情况、车辙很严重情况等三种，根据车辙的成因，又可将车辙分为失稳型车辙、结构型车辙、磨耗型车辙和压密型车辙四类。
　　2.6 路面泛油
　　沥青路面泛油病害主要是高温天气下，在车辆荷载的作用下沥青在沥青混凝土下部和内部向上部移动，导致路面出现了较多的沥青，表面产生了泛油现象。此种病害的出现，主要是沥青混凝土配比控制不严，出现油石比偏大或偏小，在油石比较大的路段，沥青用量比较多，更容易出现自由沥青，从而引起泛油现象。
　　3 高速公路沥青路面病害的防治措施
　　3.1 裂缝的防治措施
　　在高速公路沥青路面裂缝的病害处理中，主要采用贴缝、灌缝和封缝等处理措施来进行处理，而灌缝是小型裂缝最常用的处理措施。对于路面基层裂缝多采用压浆法进行灌缝处理。对于沥青路面表层的裂缝多采用灌缝胶或改性沥青进行灌缝。同时，国内很多新型材料厂家，根据不同的情况，研发出了适应不同气候和条件的灌缝材料，这些材料具有极强的粘附性，可以很好的渗入到裂缝中，而且具有防水、抗老化、长久不脱落、不变形、耐久性高等特点。裂缝处理的效果主要取决于裂缝内杂物是否清理干净和灌缝材料的质量是否合格。对于一些裂缝是否需要开槽，要根据路面裂缝现场的实际情况来确定，并采用科学合理的灌缝工艺，对其进行施工，从而有效确保裂缝的处理能够达到预期的效果。 　　3.2 坑槽的处置措施
　　在修补坑槽的过程中，传统采用“圆洞方补”、“斜洞正补”的方法，重点是要把坑槽修补成矩形。在修补的过程中，修补的面积应该大于实际病害的面积，而且整体修补病害面积的范围应该至少多出5cm。整个修补的轮廓线应该与路面实际的中心线平行或者垂直。随着科技的进步出现了多种形式的修补料，其中冷补料具有施工方便不受气候温度等条件的限制，符合低碳环保的要求，有取代传统热拌料坑槽修补的趋势。
　　3.3 沉陷、变形的防治措施
　　在高速公路的施工过程中，做好高速公路沿线路段的地质勘查，了解不同路段的地质，在施工过程中注重路基的压实，填筑物质应该符合国家标准的要求，可有效防治后期路基变形下沉等问题;在后期养护中，若发现路基变形、下沉，可将路堤部分或全部开挖，重新分层填筑，重筑路基，以免沉降严重引起更大的问题;此外在沉降路段的路基上采用加打砂桩或高压旋喷桩的方法，提高土质密实性提高路基的整体强度来解决沉降问题;另外采用现代化重型振动压实机械处理路基沉降路段，进行表面强压，提升路基的坚硬度，将沉降量控制在不影响公路正常使用的范围内。
　　3.4 路面冻胀或隆起的防治措施
　　针对此病害，应该做好全面的防范措施，高速公路施工前除了做好全面的勘查工作，同时也要精确计算各项施工的数据，为准确施工提供有效的依据。通常在施工过程中，应该按照强度计算各结构层厚度，若计算结果显示该路基段防冻厚度较低，则必须在施工中设置防冻层，以达到规定的要求;柔性路面的施工过程中，应该按照国家要求的最小防冻厚度标准展开计算和施工，并且选用冻胀性小的土质进行路基填筑。若已经建成的路面发现冻胀或隆起，应该及时填灌冻缝，或采用其他措施及时进行处治，同时做好该路段的排水工作，以免引起更为严重的病害。
　　3.5 车辙的防治措施
　　轻微车辙可以不处理;如出现两侧隆起的严重车辙，可先用铣刨机精铣刨，在观察一段时间后，如再没有车辙病害就可不用处理;如果再次出现了比较严重的车辙，就必须得挖掉路面结构层，检查路基强度是否达标，如不达标则先处治路基，然后在恢复路面結构层。在路面施工选材中，可选用高粘度、高软化点、低含蜡量的沥青以及较为粗糙但镶嵌作用较好的材料，减缓车辙的形成;并在高温季节控制大型超载车辆的通行。
　　3.6 泛油的防治措施
　　对于因施工质量原因而引起的道路泛油，应采取有效方法加以处治，除此之外，应在配合比设计阶段严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中按照监理工程师批准的生产配合比进行施工。对于已经泛油的道路，则应采取铣刨改铺或撒铺防滑砂等措施进行防治，再根据病害的发展情况进行修复。
　　4 结语
　　综上所述，高速公路沥青路面的病害，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，且与路面形成后的使用、养护和管理密切相关。在高速公路长期运营的过程中会出现各种类型的病害，这些病害都会直接影响道路通行质量和使用寿命。因此，在高速公路沥青路面的施工过程中，要按照行业标准规范，结合工程实际，严格履行各自职能，提高我国高速公路沥青路面的有效发展。
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