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摘要：高速公路的发展带动经济社会的进步，在使用过程中也会产生裂缝、坑槽、车辙等病害。文章对高速公路沥青路面存在的典型性病害进行了综述，并分析其成因，提出了改善公路沥青路面病害的预养护措施和防治措施，还对道路监测新技术进行展望，认为高速公路路面病害要综合统筹治理，重点从源头抓起。
关键词：高速公路；沥青路面；病害；道路监测
引言
高速公路沥青路面预防性养护技术在公路还未发生损坏前或产生轻微病害尚未破损前，采取前瞻性和预见性养护措施，减少或推迟公路的修复养护为目的，实现科学化和规范化养护，在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使用寿命和节约寿命周期费用等方面具有重要作用。
1沥青路面病害类型
1.1坑槽
坑槽也是高速公路出现的病害之一，当网状裂缝继续发展时，骨料就会分离，由于受到不断的冲击荷载，就会使得坑槽扩大，影响公路的使用功能；如果长期积水，水分会透过沥青路面向下渗入引起基层稳定性变差进而传递到路面层，引起破坏；沥青路面施工时由于骨料和沥青碾压力度不足[5]，造成骨料和沥青粘接强度不够，当有积水时会引起骨料剥落，形成水损性坑槽；另外一部分坑槽是由裂缝扩展形成的，这些裂缝由于受到反复荷载，会对沥青面层的稳定性造成冲击，进而引起坑槽破坏。
1.2车辙
车辙是沥青路面特有的病害，主要由于在重荷载和高温双重作用下而产生的永久变形。沥青路面是柔性路面，那么造成路面车辙的主要原因是在交通荷载的作用下或者是在高温的条件之下，由于荷载的长期作用使得沥青路面产生变形导致的。据车辙产生的原因不同，可以将其分为四类：结构性车辙，压密型车辙，流动性车辙，磨损性车辙。车辙形成的主要原理是路面材料的空间位置移动或者是密度的增加。由于在重荷载的作用下，使得路面而产生变形，这时路面的沥青混合料也会随之发生位移。半刚性基层沥青路面与传统的柔性路面相比，其土基应力比较小，路基内部发生变形的可能性比较低，所以车辙主要出现在混合料内部。根据大量调查显示，形成的外因主要包括通量的增加、荷载作用次数的增加、外界环境的作用；内因主要包括沥青混合料的密度较小、抗塑变能力差等。
1.3沉陷
当高速公路出现地震、持续性降水或者冻害时会造成路基产生收缩或膨胀进而会引起结构性失稳，应力传导至路面会表现为向下凹陷，形成沉陷。沉陷根据危害程度可分为大面积沉陷和局部沉陷，沉陷的产生最初是由基础发生滑移或者沉降，加上连续不断的车辆荷载，进而使得沉陷部位扩大。
1.4裂缝
裂缝是高速公路常见的病害，通常分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝垂直于行车方向，由于沥青混凝土自身的半刚性材料特征，容易随温度变化而产生收缩，随着路面荷载的反复冲击逐渐产生裂纹，当横向裂纹宽度发展到超过3mm并遭遇荷载时会沿主缝扩展，进而形成贯穿型横向裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆引起纵向裂缝的因素较多，当荷载反复经过同一部位时就会造成该部位与周围基体脱离，进而出现纵向开裂，车辆超载会引起水稳层扰动，造成局部错裂；施工平整度不够造成局部积水也会造成沥青混凝土开裂，当纵向裂缝不超过3mm时就认为病害较轻，超过时就要进行修补处理，否则会对车辆行驶安全造成隐患。当沥青路面的使用时间过长，或者横向裂缝和纵向裂缝交错发展就会引起混凝土网状裂纹或者叫龟裂，这时需要加强对沥青路面的监控，以免出现沥青混凝土结构性解离。
2沥青路面预防性养护
2.1路面平整度，车辙调查
路面平整度和车辙的检测通常用自动检测车（YLPY-F）。在所检测路面区间段内，平整度曲线整体呈现上升趋势，数值主要在1．5～4．0之间，在桩号168时平整度最大达到3．69，在桩号155时平整度最小达到1．66，在桩号150～168之间平整度变化幅度较平缓，在桩号168到桩号169变化幅度最大，增长率大约为58．21%。
2.2碎石封层技术
碎石封层主要是在沥青路面上将单一粒径的石料及沥青胶结料通过碎石封洒布车同时进行洒布，胶结料和石料间通过胶轮压路机或者自然行车碾压，使其粘结性达到最佳，有效的对现有路面的沥青碎石磨耗层进行保护。碎石封层能够对原路面的松散、裂缝、老化等病害进行有效的修复，使得路面的抗滑性得到提升，作为沥青路面预防性养护措施之一，其较为经济、有效。碎石封层在中、小交通量或者速度不快的道路中较适用。
2.3控制裂缝
裂缝对高速公路沥青面层危害初期较小，但进一步扩大会导致路面结构劣化，进而出现更大的破坏，通过裂缝封填可以避免水分囤积渗透损坏路基路面结构，裂缝处理可以分为填缝和封缝。填缝主要针对宽度较大的缝，可采用普通热沥青或改性热沥青灌缝、溶剂型常温改性沥青材料灌缝、灌缝胶处理裂缝、抗裂贴处理裂缝等；封缝则是将比较小的裂缝周围涂刷沥青或者环氧密封胶等，封缝主要在裂缝出现初期处理，并尽量避免路面荷载，以免引起微小裂缝继续扩大。预养护对于高速公路沥青路面常见病害能够起到前期预警和防治的作用，但需要根据早期病害产生的类型、原因和交通影响、病害等级等情况，有针对性地优选出经济性好、施工快速、不影响车辆运行的预养护措施。
2.4薄层罩面技术
薄层罩面能提高原有沥青路面的平整度，提高路面的抗滑性能，增加了行车的安全性，延长路面使用寿命。薄层罩面是用摊铺机摊铺和用压路机碾压的单层沥青混合料。薄层罩面的代表厚度是15～30mm，一般为20mm左右，混合料宜选用间断级配、改性沥青或其它添加剂，以提高罩面层的水稳性。罩面层的厚度宜根据路面的等级、交通量的大小、道路等级、道路的功能要求等综合确定。
2.5微表处技术
微表处是将聚合物（改性）乳化沥青、粗细集料、水以及添加剂等按照配合比通过专用的同步摊铺设备拌和成稀浆混合料，摊铺在现有的沥青路面上的一种技术，其施工较为便利，对于交通的影响较小，不同于以往的热沥青混合料摊铺，路面能够在较短时间内达到正常使用功能。当路面出现裂缝、松散、老化等病害时，采用微表处能迅速提高路面平整度、增加路面抗磨耗和防水等性能，使路况质量达到良好的状态。另外桥面的面层损坏进行维修的情况，可以考虑使用微表处技术以减轻重量。微表处施工应按照“摆放安全作业区封闭交通→清理路面杂物→摊铺机摊铺→接缝及局部等人工处理→破乳养护→撤除作业区开放交通”的流程进行。当原路面过于光滑时，应先很薄的的铺一层，待成型后再进行微表处；如有路面有坑槽修补不平整时，应先铣刨原有路面0.5cm后，再进行微表处施工。稀浆料撒布要均匀，通过调节水量及矿料严格控制破乳时间，初期养护如有泛油现象要补撒集料。微表处技术由于采用质量较高的骨料和黏结力较大的改性乳化沥青，微表处比普通稀浆层有着较强的粘合性，且施工速度快，封闭交通时间短，因些其比较适合重载交通的路面，更适合于交通繁忙的公路，特别是高速公路沥青路面。
结语
高速公路通车速度快，出现道路病害的交通影响较大，需要对高速公路病害进行重视并积极检测。减少沥青路面的病害，既要从源头进行管控，做好地质勘查，优选符合设计要求的原材料，选择合适的沥青混凝土配比，也要做好预养护，对出现的道路病害进行及时治理。
参考文献
[1]于志强，邵传恒，王森，等.我国高速公路养护管理存在问题及对策分析[C]//2008中国乳化沥青技术和路面维修养护技术大会.2008.
[2]卜德江.山东省高速公路养护管理管养分离模式研究[D].山东大学，2008.
论文作者:贾海明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/29
标签：路面论文; 裂缝论文; 病害论文; 沥青论文; 车辙论文; 荷载论文; 沥青路面论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;