王鹏

（中交建筑集团有限公司，北京 100022）

1 引言

目前，我国道路车流量逐年增加，车辆重载化趋势愈发明显，人们对高速公路的质量提出了更高的要求。 但部分高速公路沥青路面可能受内、外部因素的影响，出现了各式各样的病害，难以保障车辆的安全通行。 在此背景下，亟须明确高速公路沥青路面的病害类型，探寻原因，采取科学的养护治理技术。

2 工程概况

南宁二环高速公路作为南宁市第二条环城高速公路的重要组成部分， 后期通车后交通量必定繁重， 有可能受车辆荷载、降雨侵蚀等多项因素的作用，从而路面出现裂缝、坑槽、沉陷等多种病害。 出于对道路质量和交通安全的考虑，施工单位针对将来可能会发生的病害原因进行调查与分析， 并在施工过程中采取处治措施，达到加强高速公路行车舒适性的效果。

3 高速公路路面病害的类型和成因

3.1 路面开裂病害

3.1.1 龟裂或网裂

如果高速公路路面的不规则裂缝未被及时处治， 会导致病害程度加重，逐步发展为龟裂或网裂。

关键成因如下：（1）路面的厚度不达标或路面结构形式不合理，成型路面的强度难以满足使用要求，在反复的车辆荷载作用下逐步开裂。 （2）高速公路沥青路面的施工方法不合理，例如， 沥青混合料的配合比缺乏可行性， 性能未达到设计要求；沥青混合料的拌和温度未得到控制，不利于施工；沥青与矿料的黏结不稳定；摊铺后未做充分的碾压，沥青混合料偏松散；基层的质量不达标，对上方路面结构造成不利影响。 （3）沥青路面微小裂缝处治不及时，雨水经由裂缝向下渗透，对路面结构产生侵蚀作用；车辆行驶至裂缝部位时，因轮胎的泵吸作用而大量吸出聚积在基层的灰浆，随作用次数的增加，基层呈破碎状和松散状，上方的沥青路面结构严重受损，引起龟裂或网裂病害。

3.1.2 纵向裂缝

纵向裂缝的分布特点在于与路中线呈近似平行的位置关系，同时裂缝的宽度与长度不一。

关键成因如下：（1）地基和填土在横向缺乏均匀性，部分路表水向下渗入后聚积在地基中， 路面受此影响而产生纵向裂缝，通常此时的裂缝具有短而细的特点。 （2）路基填挖交界部位未开挖台阶，不利于路基的稳定性，道路使用时路基发生侧向位移，路面基层受损，路面纵缝随之产生。 （3）路基局部压实度偏低，在车辆荷载作用下发生不均匀沉降，沉降对路面稳定性产生影响，衍生出纵向裂缝。

3.1.3 横向裂缝

横向裂缝的分布特点在于与路面中心线呈近似垂直的位置关系，宽度存在差异，严重时贯穿路幅。

关键成因如下：（1）填土路堤纵向存在不均匀沉降，或沥青面层在车辆超载行驶时受到的拉应力远超出其承受极限，引起横向裂缝。 （2）沥青混合料的温度应力迅速增加，应力松弛速度较慢，存在强烈的拉应变或收缩拉应力，若此部分作用力超过混合料可承受的极限，将出现横向裂缝。 （3）刚性路面的接缝或半刚性基层的裂缝未及时得到处治时， 将进一步向路面延伸，迫使路面产生反射裂缝。

3.2 坑槽病害

坑槽的面积约为0.04 m2，深度普遍超过2 cm，属于沥青路面的常见病害。

关键成因如下：（1）表面层坑洞。 降雨进入沥青路面表层的混合料孔隙中，对道路结构产生侵蚀作用；车辆快速行驶，产生的水压力破坏混合料的稳定性， 部分沥青从碎石表面剥落，长此以往，混合料发生松散，碎石随着车轮的运转被甩出，随着碎石散失量的增加，路面逐步产生坑洞。 （2）表面层和中面层的坑洞。 雨水渗入深度大，到达沥青路面的表面层和中面层，侵蚀面层结构；车辆行驶时对沥青混合料产生作用力，使两层的部分碎石从沥青上剥落，由于材料分布的异常，出现不规则裂缝，后续反复受到车辆的荷载作用，出现向外侧推挤以及变形现象，最终在表面层和中面层出现坑洞。 （3）降水大量聚积在半刚性基层顶面，车辆行驶时对水产生较强的压力，基层的混合料由于外力作用，由密实逐步转变为松散状态，基层表层的细料被冲刷，与水结合后产生灰浆并向上挤压，观察此时的路面发现其存在明显的坑洞。

3.3 松散病害

高速公路沥青路面松散病害的关键成因如下：（1）沥青混合料运输时缺乏保温措施，到场混合料的温度未达到要求，或运至现场后未及时投入使用，混合料的温度下降，不满足摊铺和碾压的温度要求，施工后出现质量问题。 （2）沥青混合料过度拌和，黏结力降低。 （3）沥青混合料的含泥量高或集料偏潮湿，不利于矿料与沥青的稳定黏结，混合料松散；或在降雨天气摊铺，降雨削弱沥青的黏结力，也会引起松散。 （4）沥青混合料的细料偏少，油石比偏低，摊铺过程中粗集料大量聚集至某特定的区域，路面材料分布不均，引起局部松散。 （5）沥青路面施工活动发生在低温环境中，路面成型效果差，嵌缝料在车辆荷载作用下脱落，严重时引起大范围的松散病害。

3.4 沉陷病害

高速公路沥青路面沉陷病害的关键成因如下：（1）基层强度不足，难以承受自然因素作用和车辆荷载作用，引起小面积沉陷； 填方路基或土基发生不均匀沉降， 引起大面积沉陷[1]。（2）在行车荷载的反复作用下，刚性桥台结构与柔性路堤连接部位失稳下沉，同时存在填土自重作用，加剧下沉病害。

3.5 车辙病害

高速公路沥青路面车辙病害的关键成因如下：（1）沥青混合料的细集料偏多，未形成稳定的嵌锁结构或拌和时过量掺入沥青，均会影响沥青混合料的热稳定性，成型路面的车辙病害发生率高。 （2）雨水渗入基层表面而侵蚀粉料，迫使基层表面发生软化，车辆行驶时产生明显的车辙。 （3）沥青面层施工时未充分压实，路面在车辆荷载作用下发生下陷，显现出车辙[2]。

4 高速公路路面病害养护治理技术

4.1 病害治理现场的安全布控

按短期养护布控病害治理现场， 在紧急停车带内行驶至距警告区上游50～100 m 处开启警报器导向灯；作业车辆驶至警告区后停车，布置第一块标志，车辆继续行驶，到达第二块标志上游50～100 m 时由安全员下车布控，引导过往车辆减速并根据现场交通条件进行改道行驶， 这期间将第二块标志放置到位。 按前述提及的方法有序作业，直至警告区内各标志均布设结束为止。 在确认各标志均无误后，在主车道摆放隔离设施，用于分隔病害治理现场和周边道路；安全员撤至隔离区，为过往车辆提供交通引导，使其减速、改道行驶。 同时，随车辆布置过渡区、缓冲区、工作区等区域的封闭设施。

4.2 裂缝病害的治理

4.2.1 龟裂与网裂的治理

若基层强度达标， 可按照如下方法进行病害治理：（1）规范施工乳化沥青稀浆封层，厚度以3～6 mm 为宜。 （2）先铺贴土工布，再喷洒沥青，最后加铺上封层。 （3）改性沥青的薄层罩面。 （4）单层沥青的微表处治或改性沥青的薄层罩面也是龟裂与网裂病害治理的有效方法。

4.2.2 纵缝与横缝的治理

根据裂缝宽度采取合适的治理措施：（1）缝宽＜5 mm：用空气压缩机将裂缝中的杂物清理干净， 从一端开始向另一端推进，再往返多次清理，保证裂缝内无杂物；从缝的一端灌注乳化沥青， 逐步向另一端延伸， 将乳化沥青全面填充至裂缝内；向裂缝中填入过筛处理后的细砂或石屑；安排质量检查，若无误可开放交通。 （2）缝宽＞5 mm：检查病害部位，确定纵缝或横缝的分布情况，用切割机沿缝破损边缘做切割处理，将缝边缘修整至规则状态；向修整部位分层填筑、压实热拌沥青混合料，直至填充材料与两侧路面平顺衔接为止。 对于基层的裂缝，按照先清理裂缝再灌注填充的方法进行施工，填充材料选择水泥砂浆或水泥浆。

4.3 坑槽病害的治理

4.3.1 热拌材料修补法

1）根据坑槽病害的分布特点用直尺划出坑洞的轮廓线，适度开槽直至到达稳定结构层为止。 成型槽壁需保持垂直与稳定，病害区域的各类松散料均需清理干净，最终形成长方形或正方形的规整坑洞。

2）向坑槽注入压缩空气，用于清理粉尘及其他杂物，或用电吹风清理，随后选取与原路面结构材料级配一致的混合料填补。

3）向清理后的槽壁和槽底均匀涂刷黏结沥青，再向槽内填入沥青混合料[3]。填筑深度较大时，划分为多层，依次进行各层的填筑和碾压。 粗细混合料需均匀摊铺到位，将坑槽容积的15%～20%作为填入混合料的虚方量控制标准， 同时要求坑槽边缘填入细料。

4）经过沥青混合料的填筑后，清理坑槽边缘的废料，用压路机碾压。 首先进行静压， 对压缝部位做1～2 遍的碾压处理后，转向中心位置继续碾压；随后用振动压路机进行振压，先横向后纵向，碾压3～5 遍。

4.3.2 冷料修补法

施工思路与热拌的挖槽方式基本一致， 即修整沥青路面的坑槽，清理槽底的杂物；均匀涂刷黏层油，按1.1～1.3 的松铺系数填筑常温混合料；填筑后安排压实，待修补部位平整且密实后，开放交通。

4.4 松散病害的治理

沥青路面存在大面积松散病害时， 检查并确定病害的影响范围，将松散部位清理干净，先喷沥青后撒石屑，用轻型压路机碾压至密实状态。 沥青路面松散由于黏结料老化所致时，完全挖除松散部位，按原路面结构要求重新施作面层。

4.5 沉陷病害的治理

路面局部沉陷且有裂缝时，按如下步骤进行病害治理：清理沉陷部位的杂物→均匀涂刷黏层沥青→填充沥青混合料并压实。 路面坑槽由路基沉陷所致时，按坑槽修补的方法治理。路面坑槽由基层结构受损所致时，首先治理基层，再按原路面面层结构的施工要求重新施作面层。

4.6 车辙病害的治理

（1）纵向车辙：铣刨车辙，清理杂物，重新摊铺沥青面层。（2）横向车辙：清理凸出部位，向波谷涂刷黏层沥青，最后填筑与压实沥青混合料。 （3）车辙病害与基层混合料的水稳定性差、强度不足有关时，先补强，后铺筑。

5 结语

综上所述， 高速公路沥青路面的病害形式包含裂缝、坑槽、车辙等，各类病害对路面的完整性和力学性能产生影响，出于对公路质量和车辆通行安全的考虑， 必须采取养护治理技术。 经过本文的分析，提出沥青路面的常见病害类型、成因及治理技术，以提高高速公路的运营质量。