高速公路沥青路面的常见病害及养护技术分析

马金库

（宁夏交投高速公路管理有限公司，宁夏 银川 750001）

0 引言

沥青路面自身具有诸多优点，已经成为当前高速公路的主要结构形式。高速公路建成后受车辆荷载、降雨、冻融循环以及温度变化等因素影响，导致沥青路面极易出现裂缝、变形、坑槽以及泛油等病害，不仅影响高速公路的性能与路面结构，同时也需要投入大量资金进行维修。为了减少病害的出现，公路部门应做好高速公路沥青路面养护工作，不仅可以延长高速公路使用寿命，还可以实现经济效益与社会效益。

1 加强高速公路沥青路面养护的重要性

近年我国公路建设已经取得很大进步，沥青路面也越来越普遍，但随着交通量、温度等外界因素的影响，沥青路面在运行过程中会产生各种病害，对交通系统运行的通畅性造成影响。因此，加强高速公路沥青路面养护就显得尤为重要。具体体现在以下两个方面：

1.1 提高高速公路工程安全性与耐用性

随着沥青路面施工技术的成熟，其被广泛应用在高速公路施工中。但是因外界因素的影响，随着时间的推移，高速公路沥青路面会出现各种病害，影响公路使用性能。这就需要加强高速公路沥青路面病害处理，根据高速公路实际情况选择合适的养护技术，并制定相应养护方案，促使沥青路面使用功能得以优化，降低安全事故的发生概率，提升高速公路安全性。另外，养护技术的合理应用还可以提升高速公路沥青路面的耐久性。

高速公路沥青路面养护时，养护人员需深入分析病害原因，科学选择养护技术，不仅可以消除各种病害带来的危害，同时还可以使高速公路的使用寿命延长，提升高速公路工程的耐用性。

1.2 提升高速公路沥青路面的经济效益与社会效益

高速公路沥青路面养护技术的应用，有助于养护工作水平提高。沥青路面发生病害要投入大量资金维修，这就导致高速公路养护的经济效益与社会效益受到影响。合理应用养护技术可以有效解决病害问题，进一步提升经济效益与社会效益。

2 高速公路沥青路面病害类型与形成原因

当前高速公路沥青路面中常见病害类型有裂缝、坑槽、泛油、松散麻面、沉陷以及车辙等，下面对这些病害类型进行介绍。

2.1 裂缝

沥青路面裂缝可分为三种，分别为横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝。沥青路面上出现轻微的裂缝并不会对路用性能造成影响，但雨水顺着裂缝渗透到沥青路面内部，则会加速沥青老化速度，降低沥青与混合料之间的黏附性，导致沥青路面剥落，抗压强度以及承载能力随之下降。龟裂表现为多个裂缝相互交叉，是出现裂缝后未及时修补而发展形成的一种路面病害，如图1所示。龟裂的出现与行车荷载关系密切，龟裂一般分为轻度、中度以及重度三种。轻度龟裂路面不会出现交叉裂缝、变形等情况，中度龟裂路面存在轻微交叉裂缝与变形，重度龟裂路面则有较为明显的交叉裂缝以及变形。

图1 沥青路面龟裂现场图

2.2 坑槽

坑槽是沥青路面经过长期使用后，基层或面层集料破损致使路面出现坑洞。沥青路面坑槽一般有三种，分别为水损性坑槽、压实度不足坑槽以及厚度不均匀坑槽。水损性坑槽主要是水分渗透到基层与面层，路面下的面层孔隙率大，再加上外界行车荷载与雨水冲刷，沥青与混合料之间黏附性降低，集料松散，形成坑槽。压实度不足坑槽主要是摊铺沥青时压实度不足，导致混合料黏附性不足，再加上行车荷载作用，导致混合料剥落，形成坑槽。厚度不均匀坑槽主要是沥青路面施工中标高控制不到位，致使沥青路面出现厚度不均匀情况，沥青混合料在行车荷载的作用下被挤走，形成坑槽。

2.3 路面泛油

路面泛油也是高速沥青路面病害中最常见的一种，主要是因为路表水渗入面层，并在沥青层底部长期滞留，在行车荷载以及动压冲刷作用下，集料表层的沥青膜剥落，形成自由沥青，在水的作用下自由沥青被迫从下部迁移到上部，导致高速公路沥青路面泛油。路面泛油有空隙率过小型、压密型、动水作用型以及施工不当型四种。沥青路面泛油极易造成三种危害，首先，路面滑溜，尤其是下雨天，严重危及行车安全。其次，中下层混合料中沥青含量过低，就会导致中下层抗疲劳性能与低温抗裂性能大大打折，进而导致高速公路工程使用寿命缩短。最后，随着自由沥青迁移，上层面空隙率越来越小，中下层空隙率越来越大，路面的积水、雨水顺着裂缝进入基层，将上层面击穿，进而形成水损害，影响高速公路工程质量。

2.4 松散、麻面

高速公路沥青路面松散麻面的主要表现为混合料与沥青之间的黏附性下降，甚至丧失，在行车荷载的反复作用下，沥青路面上层混合料与沥青剥落，路面出现严重磨损，粗细集料散失，沥青路面出现起砂粗麻，路面表层出现剥落、小坑等，不仅影响沥青路面的美观性，同时也会影响到行车的舒适性。沥青路面松散、麻面主要有以下几个方面的原因：一是沥青在加热时温度过高，或用量过少；二是嵌缝未达到行业规定标准；三是矿料集配存在偏粗、过湿的情况；四是施工时处于低温环境或雨季；五是沥青混合料自然老化；六是沥青混合料中含泥量超标或骨料偏多等。

2.5 沉陷

沥青路面沉陷主要是指路面、路基发生竖向变形，导致路面出现局部凹陷。沥青路面沉陷不局限于单个汽车轮迹带，可横跨两个轮迹带，甚至多个轮迹带。沥青路面发生沉陷病害主要有六个方面的原因：一是自然条件以及行车荷载作用下路面、路基的沥青混合料进一步密实，导致路面出现微微下沉，一般沉陷深度在15mm 以内，并不会对路面形成破坏；二是软土地基或半填半挖路基存在换填料不合格、压实度不达标等问题，导致该部分路基承载力不足，在行车荷载反复作用下发生沉降；三是降雨、地下水长时间对路面、路基结构侵蚀，导致路面、路基的抗剪性、承载力下降，再加上行车荷载的反复作用导致路面出现不均匀沉降；四是施工时路面平整度存在差异，导致铺装沥青的厚度不一，在长期行车荷载的作用下发生不同程度的沉降；五是地质灾害影响下导致路基结构失稳，进而导致沥青路面出现沉陷；六是车辆超载，荷载超过路面结构极限承载力，导致局部路面结构受损，进而发生路面沉降。

2.6 车辙

车辙主要是指车辆在沥青路面上行驶后留下永久性车轮压痕。目前，常见的车辙病害分为流动性车辙病害、结构性车辙病害以及磨损性车辙病害。流动性车辙病害主要是在高温与高荷载持续作用下，因沥青材料自身特性，沥青路面发生变形，温度降低后而形成。结构性车辙病害主要是在施工时质量不达标，导致沥青与路基直接存在空隙，进而形成永久性的病害。磨损性车辙主要是长期行车荷载作用下，导致路面出现磨损，进而形成的。

3 高速公路沥青路面养护技术

3.1 沥青路面再生技术

沥青路面再生技术主要适用于路面面层损坏严重，但路基仍具有较强的承载力的情况。沥青路面再生技术分为就地再生与厂拌再生两种，其中就地再生主要是借助就地再生设备对存在病害的层面进行加热、铲除以及破碎，然后添加新的集料、沥青、再生剂，在施工现场生成新的沥青混合料，并摊铺在处理过的路面上。厂拌再生技术则是将病害路面面层铲除、破碎后的废旧沥青混合料运送到沥青拌和厂，然后再对废旧材料进行加热，添加新集料、沥青、再生剂，生成的沥青混合料再运输到施工现场，摊筑路面。沥青路面再生技术可以回收废旧沥青混合料、节约资源、提升资源利用率，同时还可以保障维修后的质量。

3.2 雾封层技术

雾封层技术应用范围广泛，适用于已老化、微细裂缝、渗水以及泛油等病害情况，具有修复、保护旧路面的作用。雾封层技术的应用需要使用专业的设备，将乳化沥青、添加剂以及水混合料喷洒在道路表层。根据雾封层材料的不同，可以将雾封层技术分为乳剂型与油剂型两种。雾封层技术在高速公路沥青路面养护中应用，可以填补微小的裂缝，在沥青路面上形成严密的防水封闭层，减少因渗水导致的路面损坏问题，保障路面粗集料与细集料的黏附性，提升路面防渗性能与隔水性能，进而使沥青路面的使用寿命延长。此外，油剂型雾封层技术能够补充沥青路面轻质油分，起到还原再生的作用。

3.3 稀浆封层技术

稀浆封层技术适用于轻微线裂、块裂、松散、水损坏等路面病害，稀浆封层混合料主要由乳化沥青、矿物填料、粗细集料、水以及添加剂按照设计配合比在常温下搅拌而成，而后在原路面上进行摊铺，一般厚度控制在0.3～1.2cm 之间。稀浆封层技术具有施工便捷、和易性好、密实度高以及成本低等优势，一般使用寿命为2～3年，如果采用改性乳化沥青，使用寿命可以维持到3～5年。稀浆封层技术施工时采用的是冷拌冷铺的方式，摊铺后不需要进行碾压，可在几小时后开放交通，不仅能够提升路面抗滑性能，同时还具有美化作用，但该技术并不能应用于具有结构性病害的路面，如果高速公路沥青路面存在严重的结构性病害，需提前进行相应的处理，再使用稀浆封层技术。

3.4 微表处养护技术

微表处养护技术适用于轻微不规则裂缝，轻微龟裂，轻微车辙，轻微松散，泛油，麻面等病害类型，该养护技术由稀浆封层技术发展而来，微表处混合料一般由具有一定级配的石屑、填料、改性乳化沥青、水以及外掺剂按照设计比例拌制而成，然后使用专业的机械设备将其一次性摊铺在路面上，摊铺后的路面平整度、防水性能以及耐磨性能均大幅度提高。为了保障微表处养护技术应用效果，通常在施工前全面清洗沥青路面，保障沥青路面的清洁度达到标准，待路面干燥后方可施工。若高速公路沥青路面存在病害，需先对病害进行相应的处理，保障路面的平整度。另外，在应用微表处养护技术之前，需要根据工程计算实际工程量，一般采用半封闭施工方案，每次施工路段长度控制在1km 左右，这样可以避免对正常交通运行造成影响。

3.5 薄层罩面技术

薄层罩面技术适用于表面磨光、轻微裂缝、车辙以及不平整等路面病害的情况。与其他沥青路面养护技术相比，薄层罩面技术具有更好的工程适应性。在优质的材料以及合理混合比下，薄层罩面技术可以应用于多种气候，如潮湿、严寒、干燥、炎热等。若高速公路沥青路面具有良好的结构强度，且施工规范，可使高速公路沥青路面使用寿命延长8年。薄层罩面技术应用需同步完成改性乳化沥青喷洒以及沥青混合料碾压工作，通常情况下厚度控制在15～25mm 之间。改性乳化沥青喷洒是为了保障原路面与新铺薄层罩面层之间具有良好的黏附性，从而保障高速公路路面结构的稳定性与平整度。按照拌和温度的不同，薄层罩面技术可以划分为冷拌薄层罩面技术、热拌薄层罩面技术以及温拌薄层罩面技术，其中冷拌薄层罩面技术是在常温下拌和、摊铺、碾压形成薄层罩面，可以减少烟尘对环境的污染。热拌薄层罩面技术是在高温下拌和、摊铺以及碾压形成薄层罩面，使路面具有更高的路用性能与平整度。温拌薄层罩面技术是在150～160C 下拌和、摊铺、碾压形成薄层罩面的，该技术不仅可以提高路面压实度，还可以增强和易性。

4 结语

综上所述，随着使用年限的增长，高速公路沥青路面会在温度、行车荷载、雨水等外界因素的反复作用下出现各种病害，如果不能及时处理，不仅会影响到路面的平整度，发生安全事故，同时也会缩短高速公路工程的施工寿命。因此，公路相关部门应重视高速公路沥青路面的养护工作，根据病害的实际情况选择相应的养护技术，使路面恢复正常使用状态，保障行车安全。