高速公路沥青路面病害与治理养护措施1

1、高速公路沥青路面病害与治理 摘要：本文对公路沥青路面常见病害成因进行了分析，并总结阐述了相应的多种治理方法及养护技术措施。关键词：沥青路面 病害 成因 治理 措施随着国民经济的快速增长，我国公路建设得到迅速发展，通车里程已居世界第二位。已建高速公路大部分采用沥青路面，建成通车后，随着交通量的不断增大，超载、气候等原因，造成路面出现了不同程度的损害，如不采取有效措施进行治理，不仅使路面使用性能衰减，影响行车的快速、安全、舒适、畅通，而且会导致道路结构性破坏，缩短路面使用寿命，造成更大的经济损失。因此必须及时采取合理的措施解决道路出现的各种病害，采取积极有效的预防措施，维持道路行车安全、畅通。从多

2、条高速公路病害情况总结来看，病害现象比较突出的是裂缝、松散、坑槽、沉陷、车辙、拥包、泛油等。1、裂缝成因和治理1.1裂缝种类及成因裂缝是沥青路面的主要损坏形式之一，包括纵向裂缝、横向裂缝、网裂、龟裂、弯曲裂缝等。沥青路面产生裂缝后，导致渗水，危害面层、基层。由于水分不断从裂缝进人基层，甚至路基，致使结构层软化导致路面承载力下降，使路面损坏程度逐渐加大，因此，应及时进行修补，防止裂缝进一步发展。1.1.1 横向裂缝横向裂缝是半刚性基层、沥青混凝土路面常见的病害之一，其产生的原因主要有以下几个方面： 由于半刚性基层材料的温缩和干缩裂缝，反射到面层产生型反射裂缝。 因沥青混凝土自身的抗裂性降低随温度

3、变化而产生的型温缩裂缝。 差异沉降引起横向裂缝。在构造物台背与路段交接处，填挖方结合部，软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处等因地基引起的差异沉降导致基层的开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。1.1.2 纵向裂缝 荷载型疲劳开裂。该类裂缝发生于行车道轮迹处，多由于行车荷载的反复作用，由基层首先开裂继而面层开裂或由面层首先开裂，向基层发展。超重车辆的荷载作用加剧了这种发展。 地基原因。在低洼、河谷、水塘或软基等路段，由于地基未做特殊处理或处理不当，在高填土后，地基出现不均匀沉降，造成路面开裂。 路基路面施工原因。位于出入口或服务区加减速车道与行车道衔接段不同步施工、半填半挖路基在

4、衔接处处理不好、以及路基边缘压实度不够等原因，导致路基沉降不均匀，引起纵向裂缝；还有因主线沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好，在行车荷载作用下形成纵缝。1.1.3 网（龟）裂缝网裂、唧浆、沉陷等病害往往伴随着裂缝病害出现。其形成有以下几方面因素： 基层质量差。因半刚性基层局部强度不足而引起沥青面层开裂，雨水从裂缝浸入，并渗入到基层表面，使基层表面被泡软，在车轮荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，使沥青路面面层产生网裂、沉陷。 沥青面层厚度偏薄。早期修建的高速公路因路面厚度偏薄，在日益增长的交通量和超重现象严重的双重作用下，使网裂产生，加速了路面破坏。

5、沥青面层空隙率较大，透水使面层、基层松散破坏。1.2 裂缝的治理1.2.1对于横向裂缝应根据两侧的破损程度分别予以处理。 对于由路面基层开裂引起的反射裂缝及由沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝，且裂缝间距较大（大于10m）路段的裂缝，缝宽在5mm以内的，将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土，灌注中、慢凝液体石油沥青、乳化沥青、热沥青或专用灌缝胶。缝宽在5mm以上的应沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用专用灌缝胶、砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实，并用烙铁封口。 对于裂缝两侧出现一定程度网裂、沉陷、破碎带的裂缝，挖除裂缝松散外边缘各1m，处理长度应不小于2m，挖除沥青上面层或上中面层，并灌注裂缝后重

6、新摊铺面层，为防止横向裂缝反射，沿裂缝加铺玻纤格栅或聚酯玻纤布。 横向裂缝密集路段，如横缝间距小于10m，无明显沉陷的路段，可采取挖补上中面层的措施予以处理；如横缝间距小于10m，且伴有明显沉陷、严重影响行车舒适性路段，应挖补上中下全部沥青面层，然后重新摊铺。 因土基、路面基层的病害或强度不足引起的裂缝类破损，必须处理到基层或土基，然后逐层修补。1.2.2纵向裂缝的治理 对于单条纵缝无支缝且无明显沉陷的路段，清除缝中的杂物及尘土，采用灌填方式处理。 对于长段纵缝有细小支缝且表现为轻微沉陷的路段，如纵缝进一步发展，为确保路面结构的安全，需铣刨上面层或上中面层，并对裂缝先行灌填处理，然后摊铺中、上

7、面层，可在修补裂缝后在摊铺中、上面层前加铺玻纤格栅或聚酯玻纤布。 对于多条裂缝并有明显沉陷或严重网裂伴有唧浆、沉陷路段，应根据钻孔取芯结果，采用铣刨面层及上基层的措施处理。如因路基沉陷引起路面裂缝，还应在挖补前对路基进行压浆稳固处理。1.2.3 网裂 对于轻微网裂无唧浆、沉陷的路段，考虑到防止病害进一步发展及路表水对沥青路面的破坏，采取挖补面层的措施对路面进行处理。 对于网裂严重，伴有唧浆、沉陷的路段，根据钻孔取芯试验结果，其面层破碎，基层也大都出现了不同程度的网裂、松散现象，因此要挖除面层及上基层后重新铺筑。为增强各结构层的层间粘结，在基层顶面洒布透层油，沥青混凝土面层间均洒布一层改性乳化沥

8、青粘层油。2、松散、坑槽、沉陷的形成和治理2. 1松散、坑槽、沉陷的形成 沥青路面的坑槽往往都是由轻微病害发展为较严重的坑槽病害。一般都是起初局部发生网裂、松散，并在交通载荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。沥青与石料粘结性差、沥青混合料的粘附性和抗剥离性差、沥青路面孔隙率过大，以及沥青路面在施工过程中诸如混合料离析、压实度不均匀等，使路面沥青混合料存在许多薄弱点，这些薄弱部位很容易被路表水侵入，滞留在路面面层中。尤其是连续雨天时路面面层将长时间处于饱水状态，给路面造成严重水损坏。在低温时水易结冰，经多次冻融循环作用后，沥青混合料酥松，使路面出现坑槽等破坏；在高温时，在高速行驶的车辆荷载反复

9、作用下，渗水成为瞬间有压水，在有压水的长期浸泡和冲刷下，沥青与石料的粘附力逐渐下降，包裹在石料表面的沥青膜被剥落，使混合料松散，并逐步形成坑槽。 车辆滴漏油污侵蚀沥青路面，使被侵蚀处沥青混合料离析，沥青膜剥落，造成路面局部松散，进而出现坑槽。 路面沉陷的主要原因是路基及基层密实度不够引起的过量塑性变形。沉陷范围较小时，一般由基层引起，范围较大且比较明显时一般是由路基引起的，由路基引起的沉陷一般发生在高填方、桥头处以及填挖方结合部等。2. 2 路面坑槽、松散、沉陷的治理对路面坑槽、松散、沉陷等病害进行处治之前，要实地对病害进行调查研究和测量，根据其特点和形成原因，确定处治方案。对于仅由路面甚至路

10、面表面层的损害而引起的坑槽，将其填补即可；对由于基层、底基层损坏而反射出来的坑槽，一定要将损坏的基层、底基层挖干净，用水泥混凝土或沥青碎石，重做底基层、基层，然后再进行路面补修。 局部坑槽、松散的修补坑槽、松散等修补是高速公路沥青路面局部修补中最常见、最普遍的工作，要在不中断交通的情况下快速修补好，应尽量采用机械化施工，这需要先进的路面综合修补设备。目前，路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备可分为两种，一种为冷补法(如美国H.D. 公司的PRO-PATCH TCM415-160型、WILD CAT公司的ROADPATCHER沥青路面综合修补设备与美国西乐福冷补料修补坑槽)。另一种为热补

11、法（如美国楷模KM热再生设备、加拿大大能沥青路面修补车、加拿大SWEEPRILE公司的PHP500型沥青路面补坑机、美国修路王等）。这两种修补方法现均已应用于高速公路沥青路面坑槽修补中。两种方法各有特点：冷补法可适用于不同深度并可在任意温度下的坑槽修补，但坑槽修补后存在明显的接缝，如处理不好易渗水，使接缝处出现卿浆，造成新的损坏，修补所需时间较长，雨天及寒冷季节修补质量不能保证，修补效果不如热补法。热补法可基本适用于全天候修补坑槽，坑槽修补后无弱接缝，与原路面保持平整，修补效果好，修补所需时间短，废料可以再生利用，利于环保、节省资源，但对于较深的坑槽修补效果不易保证。 连续坑槽的修补对于连续坑

12、槽，应本着彻底治理的原则，对病害路段的沥青混凝土面层予以铣刨、挖除治理，施工中如发现基层存在损害现象，对发生松散的基层与面层一并治理。同时，在治理时应根据病害形成的原因，要采取适当的措施，避免再次引发病害。比如，路面常见的水损害坑槽，一定要确认水的来源，如属于路基、基层渗水，则要做好防水层，并且要把水通过盲沟或其他通道排走；如属于面层渗水，则要做好防渗水和排水措施，同时，要注意路肩、中央分隔带、边沟等排水是否畅通。 对于较大面积的严重沉陷，一般是由路基的不均匀沉降或滑移引起的路面下沉，需要先对路基进行稳固处理，比如可进行速效水泥灰浆灌注，然后等路基稳定后，再进行路面的处理。由于沉陷往往伴随网裂

13、，沉陷处需要通过钻芯确定基层破坏情况，对基层进行处理。沉降较大，基层破坏的，一般均需挖除整个面层和基层，再重新铺筑；对基层完好的轻度小面积沉陷，可以看成一般的变形类病害，采用铣刨后再摊铺找平的处理方式。3、车辙、推移、拥包的形成和治理3.1车辙、推移、拥包的形成车辙、拥包现象在目前高速公路沥青路面病害中比较突出，此类病害的主要原因是： 沥青路面层间结合不好。钻孔取芯发现，发生车辙、拥包破坏的沥青面层与基层顶面之间或沥青面层相邻两层之间出现层间结合不好现象。严重车辙路段大都是上下两层推移，相对较轻车辙段为一层推移。 沥青混合料质量标准低，高温稳定性差，由于近年来交通量的增加，重载超载车辆比例加大

14、，加之高速公路渠化交通，路面长时间处于疲劳状态。在车辆的反复碾压下路表变形过大，并使得面层混合料产生横向流动而形成车辙和推移。 基层施工质量差，因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足，使得路表变形过大而形成车辙和推移。 施工因素。在施工过程中片面追求平整度而放松压实度，使路面空隙率偏大，在通车后，行车碾压追密造成车辙。还有施工时沥青混合料油石比控制不好，用油量偏大，造成热稳定性不足。3.2 车辙、推移、拥包的治理拥包、车辙病害治理前要通过钻取芯样判断路面基层有无破坏，如基层破损，则应一并将基层铣刨或挖除，然后重做基层后再铺面层。若钻取芯样显示该路段基层完好，只需处理面

15、层，根据破坏面积大小及深浅程度采用相应的方法及时修补。 铣刨、挖除治理车辙对于深度在1530mm之间的可以采取铣刨路面上面层或中上面层，用与原路面相同的新料重新摊铺面层的方法；对于大于30mm的路段可铣刨挖除整个面层，然后重新摊铺。对于车辙深度小于15mm的路段，可将路面拉毛予以处理后整平。 微表处技术处理车辙微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理比拌和并摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构，是一种改性的、快开放交通的、“精细”的封层技术。对于路面车辙的面积较大，深度不统一，采用铣刨后重新铺筑表面层或者采用罩面的方法处理时需用人员、设备和材料较多，修补费用较大

16、，造价高。而采用微表处技术处理车辙，费用较低、施工速度快。它能填补厚度达38mm的车辙，而且十分稳定，也不产生塑性变形，所以它是不用铣刨解决车辙问题的独特方法。 推移、拥包的修复轻微拥包、波浪而且已经稳定的应予铲高补凹，保持平整。属于基层原因引起较严重的拥包、波浪，用挖补的方法先处理基层，然后再铺筑面层，必要时还须处理路基土，或改善排水设施。4、泛油的成因和治理4.1泛油的成因有些高速公路沥青路面常出现泛油病害，最直接的影响是摩擦系数降低，致使路面抗滑性能降低，影响高速行车安全快速通行。形成泛油有多种原因：1、组成设计设计问题，因混合料中沥青用量过多或空隙率过小，在车辆荷载反复碾压下，多余沥青

17、由下部泛到路表形成泛油病害。2、混合料级配、拌和控制不严，在沥青混合料拌和时矿粉等细料含量较难准确控制，如细料含量过少，混合料比表面积较小，沥青用量较多，也易泛油。3、粘层油用最不当。喷洒粘层油或做沥青封层时，由于施工工艺掌握不好，粘层油用量不当或喷洒不均匀而导致面层局部泛油。4、施工原因，沥青混合料拌合不均匀，施工时控制不严，个别部位用油量偏大；还有，因摊铺时混合料产生离析，局部细料过分集中，也易泛油。4.2路面泛油病害的治理对于路表轻微泛油，表面石子仍外露的路段，可不作处理。对于大段泛油严重，磨擦系数降低较多，影响行车安全的，可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。采用路面磨擦系数恢

18、复设备，采用机械式喷砂打毛法，将路面上的油膜打除，效果较好，打毛后路面外观明显改善，磨擦系数由打毛前的3235，能提高到打毛后的5466(BPN值，摆式仪测量)，但是经过打毛后，在夏季高温时仍易出现泛油现象。可采用微表处封层技术，这种技术对于提高路面抗滑性能效果很好。5 、沥青路面的预防性养护在路面养护和维修的关系上，长期以来人们总是习惯于等到路面开始出现严重病害后，才对其进行维修治理，而对于路面还处于基本良好状态下进行预防性养护的意义则往往认识不足。预防性养护最佳实施时机应该是在路面基本处于良好状态，或者早期出现某些功能性病害时进行。预防性养护是费用效益比非常良好的养护措施，可以提高路面良好的使用性能，延长其使用年限，延缓路面过早地进行大中修。加强日常养护，做好预防性小修保养。经常巡路检查，随时排除有损路面的各种因素，发现路面初期病害及早处理。春季做好沥青路面收缩裂缝的灌、封修理；秋季做好冬季病害的预防性保养修理，如裂缝灌封修理、冻胀松脆的防治。夏季是沥青路面养护施工的有利季节，应及时处治泛油、铣刨铲除拥包、波浪，挖补松散、坑槽，及时恢复路面的使用质量。微表处是目前认为对高速公路进行预防性养护，快速修复路面轻度车辙及其他多种路面病害、提高路面防滑能力的最有