论文部分内容阅读
【摘要】本文简要阐述了高速公路瀝青路面病害产生的原因和养护的重要性，介绍了部分高速公路沥青路面预养护开展的方法，并对进一步做好养护工作提出个人建议。
【关键词】高速沥青路面养护
随着大广高速的固安到大名段的通车，河北省高速公路通车里程突破4000公里，达到4307公里，创造了我省高速公路建设史上年度完成投资最多、建设规模最大、新通车里程最长的“三个历史之最"。通车公里数的不断增长，意味着养护任务越来越加大。进入二十一世纪以来，我国早期建设的高速公路不少已经进入大、中修阶段，且养护相关观念和技术的国际交流日益频繁，大型养护设备逐步引进，都促使公路养护，特别是高速公路养护进入了一个新的纷繁复杂的阶段。下面我结合在养护工区工作的实际谈谈沥青路面的病害类型、原因分析和防治对策及沥青路面的养护方法。
一、 沥青路面病害的分类
沥青路面主要病害表现形式：车辙、拥包、裂缝、推移、坑槽、泛油、松散、泛浆、沥青剥落、沉陷、泛油、磨光等十几种反映形式。经过调查分析认为，从破坏类型分，主要有四类：永久变形、裂缝、水损害、表面功能衰减 。从病害可视程度:表面型病害;隐形病害。
二、 沥青路面病害原因的分析
1.沥青路面车辙病害原因分析
1.1沥青路面车辙病害形成过程
沥青路面在自然温度场中经受重复汽车荷载作用下，沥青混合料被挤压而形成的辙槽，而且较严重的辙槽两边通常有膨起变形。当车辙达到一定深度，轮迹处沥青层厚度减薄，削弱面层及路面结构的整体强度，同时雨水天气，车辙槽内就会积水，降低路面的抗滑性能，并且辙槽底部在行车荷载作用下很快产生微小裂缝，导致积水下渗，在水和荷载作用下，裂缝进一步发展，逐步形成网裂、坑槽等病害，严重影响沥青路面结构性能和使用性能。
1.2车辙产生的原因分析
(1)沥青粘度太小，感温性差、沥青用量过多；
(2)粗集料较少；集料的棱角性较差，表面光滑；
(3)矿粉用量较少；混合料剩余空隙率过小；
(4)集料离析或压实不足；
(5)沥青面层厚度不够，层间结合较差；
(6)交通荷载影响（减速、刹车、重载等）。
2.沥青路面裂缝类病害原因的分析
2.1沥青路面裂缝形成的过程
路面沥青层内的剪应力超过沥青混合料的抗剪强度是产生，而最大剪应力出现在轮胎一侧路表下2-5cm 的位置，因此开裂首先从该位置发生，然后向上、向下两个方向发展，由于更靠近路表，所以裂缝首先在路表表现，而沥青层下部仍然处于连接状态。同时路表面空隙率比下部空隙率大，再加上沥青易老化和水因素影响，强度也较小，所以当接近路表处受到较大应力时也导致从表面向下开裂。
2.2路面裂缝产生的原因分析
(1)沥青的劲度过大；
(2)沥青含量过低或沥青混合料的空隙过大；
(3)路面整体强度不足；
(4)路面材料抗裂性能较差；
(5)冬季温度低或日差温度大；
(6)交通荷载影响（重载）。
3.沥青路面水损害病害原因的分析
3.1沥青路面水损害形成的过程
水的作用降低了沥青和集料之间的粘附力和粘结力，沥青和各集料等经过一定级配形成混合料之后，粘附于各种石料表面形成吸附层，而水是强极性分子，故更易依附于石料表面。水分通过空隙（或其他途径）进入沥青路面结构层内，并浸入矿质集料内，由于表面张力和其他化学力的作用，使沥青和石料间的联结被削弱或完全剥离，汽车轮胎对路面的积压搓揉作用及与路面间的真空吸附作用加速了剥离的进程，致使路面很快损坏。
3.2沥青路面水损害原因分析
(1)使用与沥青粘附性较差的矿料，且未掺加抗剥落剂；
(2)路面排水系统不良；
(3)路面面层空隙率过大；
(4)路面裂缝未及时封填；
(5)冬季路表积雪未及时清除；
(6)沥青用量偏少；
(7)施工时沥青加热温度过高；
(8)雨天或低温期间施工。
4.沥青路面泛油病害的原因分析
4.1泛油形成的过程
夏季沥青膨胀而变稀，在车辆的反复作用下，多余的沥青被挤向路表面，形成光面，这就是泛油。
4.2泛油形成的原因分析
(1)沥青的用量过多；
(2)混合料的声誉空隙率过小；
(3)透层或粘层沥青喷洒过量。
三、沥青路面病害的防治对策
1.高速公路路面施工时应注意的几个方面
1.1原材料质量控制
在施工时要切实抓好矿质原材料选材、备料生产和质量检验，特别是对沥青的控制，一定要做好沥青的三个基本实验，针入度、软化点、延度。不合格材料坚决不能进场。
1.2优化设计
对各油面层沥青混合料进行优化设计。矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，河北省目前普遍采用GTM方法指导路面施工，以最佳的油石比例确保路面的强度。
1.3加强拌和站的现场管理
沥青存放必须按照相关规定执行，严格监督拌和站是否按总监批准的生产配合比准确配料，控制好沥青和骨料加热温度、沥青混合料的拌和时间、出料温度，保证拌和站生产的沥青混合料质量。
1.4选择配套机械设备
科学、合理地选择沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实及其配套设备的选型、组合方式和配置数量，并通过试验段检验选用设备及组合方式的适用性。
1.5加强沥青路面施工质量
加强沥青路面现场施工各个环节的质量管理，保证沥青混合料摊铺均匀、稳定，碾压密实。为减少沥青混合料运输、摊铺过程出现的离析，中、下油面层建议使用两台摊铺机摊铺，表面层另配备一台沥青混合料转料车与一台宽幅摊铺机联合摊铺。气温低于10℃度或天气下雨时不得进行沥青混合料摊铺。
2.高速公路养护期的路面早期损坏的防治
高速公路养护期的路面早期要加强预防性养护，预防性养护就是在路面没有发生结构性破坏以前，为了更好的保持道路路面的良好运营状态，延缓未来的路面破坏，获取道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能力的前提下，在适当的时间，采取相应的技术措施用以改善路面系统的功能状况，提升路面服务水平。
目前沥青路面的预养护措施有：稀浆封层、微表处、碎石封层、复合封层、THMO、灌缝或封缝、雾封层和沥青再生剂等。
2.1裂缝处理
沥青路面出现裂缝时，应及时采取灌缝处理措施，以防路表水通过裂缝下渗。目前主要是采用开槽压力灌缝处理法。可将密封材料灌到裂缝的深层，灌缝效果较好，能延长路面的使用寿命，提高行驶车辆的安全性与舒适性。根据灌缝材料不同，可分为热补和冷补两种。在河北省保沧高速两种灌缝材料都投入了使用，效果还可以，该高速还使用了一种叫高速公路裂缝贴的材料，操作简单，把沥青路面裂缝清理干净，直接黏贴就行，经过半年的实践，该裂缝贴与高速公路沥青路面融为一体，有效地阻止了裂缝的进一步扩大。
2.2路面强化剂涂覆
对于路面局部出现轻微网裂、松散、麻面等病害时，可直接采用特殊的路面强化剂进行表面涂覆处理，该路面强化剂能渗入到沥青路面中，对沥青路面及表面部分起到密封和保护作用。防止水分渗入路面结构内部，以免减低沥青和集料的粘结力。
2.3微表处施工
微表处是以聚合物改性乳化沥青为粘结料密级配快凝型冷拌沥青罩面层，具有良好的防水、抗滑、耐磨和填充作用，可显著改善路面的使用性能，延长路面的使用寿命。它很实用于处理路面早期出现的抗滑能力不足、轻微的网裂、松散、麻面和车辙病害的进一步发展，起到预防性养护和美化路面的作用。
2.4薄层罩面施工
薄沥青混凝土磨耗层技术，主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。按理论上测算，一般高速公路路面使用寿命至少在6年以上，但优良的超薄沥青混凝土磨耗层使用寿命可长达8－10年。同时，磨耗层表面粗糙可增加车轮的抗滑性；降噪性、渗水性好，可以大大减少雨天常见的水雾，提高能见度。尽管磨耗层仅有两公分厚，但却能与原有路面紧密结合、推移病害，这对节能降耗有较大的实用价值。
四、结语
高速公路建设时，应合理安排工序、工期，严格控制施工质量，确保路面的建设质量。高速公路投入运营后，高速公路管理单位应严格杜绝超载车上路，并经常性对高速公路进行病害和缺陷情况调查，及时对路面产生病害的原因进行分析，并针对性提出处理办法，使病害做到被早发现、早处治，避免病害的发展和蔓延，尽快使路面功能得到恢复。
【关键词】高速沥青路面养护
随着大广高速的固安到大名段的通车，河北省高速公路通车里程突破4000公里，达到4307公里，创造了我省高速公路建设史上年度完成投资最多、建设规模最大、新通车里程最长的“三个历史之最"。通车公里数的不断增长，意味着养护任务越来越加大。进入二十一世纪以来，我国早期建设的高速公路不少已经进入大、中修阶段，且养护相关观念和技术的国际交流日益频繁，大型养护设备逐步引进，都促使公路养护，特别是高速公路养护进入了一个新的纷繁复杂的阶段。下面我结合在养护工区工作的实际谈谈沥青路面的病害类型、原因分析和防治对策及沥青路面的养护方法。
一、 沥青路面病害的分类
沥青路面主要病害表现形式：车辙、拥包、裂缝、推移、坑槽、泛油、松散、泛浆、沥青剥落、沉陷、泛油、磨光等十几种反映形式。经过调查分析认为，从破坏类型分，主要有四类：永久变形、裂缝、水损害、表面功能衰减 。从病害可视程度:表面型病害;隐形病害。
二、 沥青路面病害原因的分析
1.沥青路面车辙病害原因分析
1.1沥青路面车辙病害形成过程
沥青路面在自然温度场中经受重复汽车荷载作用下，沥青混合料被挤压而形成的辙槽，而且较严重的辙槽两边通常有膨起变形。当车辙达到一定深度，轮迹处沥青层厚度减薄，削弱面层及路面结构的整体强度，同时雨水天气，车辙槽内就会积水，降低路面的抗滑性能，并且辙槽底部在行车荷载作用下很快产生微小裂缝，导致积水下渗，在水和荷载作用下，裂缝进一步发展，逐步形成网裂、坑槽等病害，严重影响沥青路面结构性能和使用性能。
1.2车辙产生的原因分析
(1)沥青粘度太小，感温性差、沥青用量过多；
(2)粗集料较少；集料的棱角性较差，表面光滑；
(3)矿粉用量较少；混合料剩余空隙率过小；
(4)集料离析或压实不足；
(5)沥青面层厚度不够，层间结合较差；
(6)交通荷载影响（减速、刹车、重载等）。
2.沥青路面裂缝类病害原因的分析
2.1沥青路面裂缝形成的过程
路面沥青层内的剪应力超过沥青混合料的抗剪强度是产生，而最大剪应力出现在轮胎一侧路表下2-5cm 的位置，因此开裂首先从该位置发生，然后向上、向下两个方向发展，由于更靠近路表，所以裂缝首先在路表表现，而沥青层下部仍然处于连接状态。同时路表面空隙率比下部空隙率大，再加上沥青易老化和水因素影响，强度也较小，所以当接近路表处受到较大应力时也导致从表面向下开裂。
2.2路面裂缝产生的原因分析
(1)沥青的劲度过大；
(2)沥青含量过低或沥青混合料的空隙过大；
(3)路面整体强度不足；
(4)路面材料抗裂性能较差；
(5)冬季温度低或日差温度大；
(6)交通荷载影响（重载）。
3.沥青路面水损害病害原因的分析
3.1沥青路面水损害形成的过程
水的作用降低了沥青和集料之间的粘附力和粘结力，沥青和各集料等经过一定级配形成混合料之后，粘附于各种石料表面形成吸附层，而水是强极性分子，故更易依附于石料表面。水分通过空隙（或其他途径）进入沥青路面结构层内，并浸入矿质集料内，由于表面张力和其他化学力的作用，使沥青和石料间的联结被削弱或完全剥离，汽车轮胎对路面的积压搓揉作用及与路面间的真空吸附作用加速了剥离的进程，致使路面很快损坏。
3.2沥青路面水损害原因分析
(1)使用与沥青粘附性较差的矿料，且未掺加抗剥落剂；
(2)路面排水系统不良；
(3)路面面层空隙率过大；
(4)路面裂缝未及时封填；
(5)冬季路表积雪未及时清除；
(6)沥青用量偏少；
(7)施工时沥青加热温度过高；
(8)雨天或低温期间施工。
4.沥青路面泛油病害的原因分析
4.1泛油形成的过程
夏季沥青膨胀而变稀，在车辆的反复作用下，多余的沥青被挤向路表面，形成光面，这就是泛油。
4.2泛油形成的原因分析
(1)沥青的用量过多；
(2)混合料的声誉空隙率过小；
(3)透层或粘层沥青喷洒过量。
三、沥青路面病害的防治对策
1.高速公路路面施工时应注意的几个方面
1.1原材料质量控制
在施工时要切实抓好矿质原材料选材、备料生产和质量检验，特别是对沥青的控制，一定要做好沥青的三个基本实验，针入度、软化点、延度。不合格材料坚决不能进场。
1.2优化设计
对各油面层沥青混合料进行优化设计。矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，河北省目前普遍采用GTM方法指导路面施工，以最佳的油石比例确保路面的强度。
1.3加强拌和站的现场管理
沥青存放必须按照相关规定执行，严格监督拌和站是否按总监批准的生产配合比准确配料，控制好沥青和骨料加热温度、沥青混合料的拌和时间、出料温度，保证拌和站生产的沥青混合料质量。
1.4选择配套机械设备
科学、合理地选择沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实及其配套设备的选型、组合方式和配置数量，并通过试验段检验选用设备及组合方式的适用性。
1.5加强沥青路面施工质量
加强沥青路面现场施工各个环节的质量管理，保证沥青混合料摊铺均匀、稳定，碾压密实。为减少沥青混合料运输、摊铺过程出现的离析，中、下油面层建议使用两台摊铺机摊铺，表面层另配备一台沥青混合料转料车与一台宽幅摊铺机联合摊铺。气温低于10℃度或天气下雨时不得进行沥青混合料摊铺。
2.高速公路养护期的路面早期损坏的防治
高速公路养护期的路面早期要加强预防性养护，预防性养护就是在路面没有发生结构性破坏以前，为了更好的保持道路路面的良好运营状态，延缓未来的路面破坏，获取道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能力的前提下，在适当的时间，采取相应的技术措施用以改善路面系统的功能状况，提升路面服务水平。
目前沥青路面的预养护措施有：稀浆封层、微表处、碎石封层、复合封层、THMO、灌缝或封缝、雾封层和沥青再生剂等。
2.1裂缝处理
沥青路面出现裂缝时，应及时采取灌缝处理措施，以防路表水通过裂缝下渗。目前主要是采用开槽压力灌缝处理法。可将密封材料灌到裂缝的深层，灌缝效果较好，能延长路面的使用寿命，提高行驶车辆的安全性与舒适性。根据灌缝材料不同，可分为热补和冷补两种。在河北省保沧高速两种灌缝材料都投入了使用，效果还可以，该高速还使用了一种叫高速公路裂缝贴的材料，操作简单，把沥青路面裂缝清理干净，直接黏贴就行，经过半年的实践，该裂缝贴与高速公路沥青路面融为一体，有效地阻止了裂缝的进一步扩大。
2.2路面强化剂涂覆
对于路面局部出现轻微网裂、松散、麻面等病害时，可直接采用特殊的路面强化剂进行表面涂覆处理，该路面强化剂能渗入到沥青路面中，对沥青路面及表面部分起到密封和保护作用。防止水分渗入路面结构内部，以免减低沥青和集料的粘结力。
2.3微表处施工
微表处是以聚合物改性乳化沥青为粘结料密级配快凝型冷拌沥青罩面层，具有良好的防水、抗滑、耐磨和填充作用，可显著改善路面的使用性能，延长路面的使用寿命。它很实用于处理路面早期出现的抗滑能力不足、轻微的网裂、松散、麻面和车辙病害的进一步发展，起到预防性养护和美化路面的作用。
2.4薄层罩面施工
薄沥青混凝土磨耗层技术，主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。按理论上测算，一般高速公路路面使用寿命至少在6年以上，但优良的超薄沥青混凝土磨耗层使用寿命可长达8－10年。同时，磨耗层表面粗糙可增加车轮的抗滑性；降噪性、渗水性好，可以大大减少雨天常见的水雾，提高能见度。尽管磨耗层仅有两公分厚，但却能与原有路面紧密结合、推移病害，这对节能降耗有较大的实用价值。
四、结语
高速公路建设时，应合理安排工序、工期，严格控制施工质量，确保路面的建设质量。高速公路投入运营后，高速公路管理单位应严格杜绝超载车上路，并经常性对高速公路进行病害和缺陷情况调查，及时对路面产生病害的原因进行分析，并针对性提出处理办法，使病害做到被早发现、早处治，避免病害的发展和蔓延，尽快使路面功能得到恢复。