浅议高速公路沥青路面早期主要病害成因及维护方法
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摘要： 结合山东京福高速公路沥青路面早期维修施工中的体会，阐述高速公路沥青路面早期病害原因及维护的一些办法，旨在提高高速公路沥青路面的早期服务水平并有效的延长沥青路面的使用寿命。
关键词：高速公路沥青路面早期病害维护
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
0概述
高速公路沥青路面的早期损坏或多或少存在于已经建成的各条高速公路中，如何采取有效的技术措施，及时进行沥青路面的早期维护，使之不留隐患，尽快恢复其服务功能并能长期保持下去，已越来越为广大公路养护技术管理人员所重视。下面就京台高速公路济宁段的维护实践进行分析总结。
1、运营概况
京台高速公路济宁段沥青路面结构基本一致：底基层20cm石灰土，基层38cm水泥稳定碎石，1cm沥青下封层，6cmAC-25Ⅱ沥青混凝土下面层，5cmAC-25Ⅰ沥青混凝土中面层，4cmAC-16Ⅰ（改进型）沥青混凝土上面层。该路段于2000年底竣工通车，随着高速公路网的建设发展，交通量逐年增加，根据2012年上半年度交通量调查资料，折算成标准轴次61560次/日，根据沿线经济发展状况推算，京福高速公路济宁段平均断面交通量折算成BZ-100标准轴次约61000次/日。因此，京台高速公路济宁段属于大流量、重交通路段。
2沥青路面早期病害调查及形成原因分析
沥青路面病害主要表现为纵横向裂缝、雨水沿缝下渗形成缝边唧浆，并有少量网裂、局部松散、坑槽、泛油、车辙等。全线沥青路面病害的发展具有一定的阶段性，多位于桥涵台背回填、路基高填方处。在通车的前1～5年的冬季出现的一些细小短缝，随着气温的升高，大部分的细短缝又重新愈合。经过几次大的降雨及雨雪之后，沥青路面原有裂缝灌缝处重新开裂且行车道出现许多细短裂缝。在通车12年后，缝宽大于5mm的长宽缝、缝边啃边发展的、缝边发生结构性破坏的情况，对沥青路面的服务水平已产生了较大影响。通过大量的调查，认为路面缺陷形成的原因有以下几个方面：
一、水泥稳定碎石的收缩裂缝。水泥稳定碎石是一种半刚性材料，随着时间的推移，会产生干燥收缩与温度收缩，半刚性基层的收缩裂缝是不可避免的反射到表面。但沥青路面是一种柔性材料，有一定的抗变形能力，因此在路基压实度较好的路段路面裂缝较少。
二、行车荷载和雨水的作用。水泥稳定碎石在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂纹，根据断裂力学理论，半刚性基层内存储的能量由行车荷载提供，并通过裂纹失稳扩展消耗能量，这个过程不断反复进行，使独立的裂纹扩展为数条贯通宏观裂纹，直到形成小裂缝，最后成为贯穿裂缝。这是行车道裂缝多于超车道的原因所在。由于沥青上面层存在孔隙，下雨或化雪后，路面中有水分渗入，而由于土路肩阻水，雨过天晴数天后，路面面层中仍有大量水分。所含的许多水分不断汇集到裂缝处并沿裂缝下渗，由于基层强度大，很致密，水很难排出去，容易造成路面界面条件和受力状态的变化。在行车荷载作用下裂缝处出现唧浆现象，水泥稳定碎石因水而脱落、松散，路面结构承载力不足，出现啃边现象，并可能发展成网裂或坑槽、沉陷等。超载现象严重，加剧了路面病害的扩展。而沥青路面的排水是第一要务，所以排水不好势必会造成路面的心腹大患。超限超载是公路的“第一杀手”，水是造成路面损坏的的“元凶”。
三、因大桥引道所引起的纵向裂缝，起于桥台，均出现在高6m以上的路堤部位，表面有不太明显的错台，据分析系高路堤少量沉陷或向外滑移所致，在低路堤处纵向裂缝较少。
四、施工当中存在一些工艺和程序问题。路面沥青料离析和不均匀严重，这样容易造成局部渗水，使路面出现病害。施工中压实不足也是重要原因，由于片面追求平整度，不能在温度较高的时候及时压实，不敢采用轮胎压路机，这样就造成了路面表层看起来很平整，通车不久就很快衰减。建议对压实度的管理应该把重点放在压实工艺的管理上。在施工中，施工污染也是造成路面早期损坏的重要原因。施工中把路面底层弄脏了，造成了层与层之间形成不了一个有机整体，“三合板”变成了“三层板”。通常桥面铺装、沥青面层应该连续施工，可一些桥面工程往往是跨季度的，桥面铺装层与沥青中面层污染，必然会造成路面病害。
综上所述，京台高速公路济宁段沥青路面病害的产生是多种因素综合作用的结果。
3沥青路面早期病害维修设计
3.1沥青路面早期病害维修设计及新型养护材料的使用
对于缝宽小于5mm的细缝，灌注稀释沥青，或新型灌注材料（密封胶等）以能灌入缝中3cm以上为宜。对于无法判断是否结构性破坏的较宽缝，现场作详细调查时进行表面现象比较，并选择有代表性的裂缝，在裂缝处进行破坏及检查。如确定为无结构性破坏的宽缝且未啃边，则用强力鼓风机吹出缝中杂物，辅助人工清理，用稀释沥青或新型灌注材料灌缝，使能灌入缝中5cm以上。缝再宽则将裂缝处切除约10cm，用新拌和的上面层沥青混合料填充、人工捣压密实。如缝宽处已啃边但未扩展，则将裂缝两侧切除4cm厚的上面层，宽度50cm，底层涂刷乳化沥青作为粘层油，立面四壁粘贴――高分子双面粘，以保证新老沥青结合料的粘接，起到防水的作用，最后重新铺筑上面层沥青混合料。如判断为结构性破坏，象网裂、沉陷等，则将上面层铲除，宽度为1.8m左右，将裂缝处切除约10cm，用乳化沥青和高分子双面粘涂刷底面及粘接侧壁，铺设一种国外新型的防水防裂材料――高分子抗裂贴。高分子抗裂贴可以有效的减缓或防止新加铺层反射裂缝的出现，在降低道路养护成本的前提下保护原有路面结构、延长道路的使用寿命。在此基础上再铺筑上面层沥青混合料，用人工捣压密实。如中、下面层已损坏则将中、下面层也铲除，并用新拌和的沥青混凝土补齐；如水泥稳定碎石损坏，则将水泥稳定碎石切除至结构完好坚硬处并涂混凝土粘合剂后用30号膨胀混凝土填补，并用新拌和的沥青混凝土将中、下面层补齐。
3.2沥青路面早期病害维修施工及其注意事项
在进行沥青路面早期维修施工时，由于修补旧路面、喷涂乳化沥青粘层油、铺玻纤维网，最后铺筑新的沥青路面，需要较长的时间，因此，在施工方面，应做好相应的组织工作。
施工时间，尽量安排春、秋季节，避开雨季和交通量大的黄金季节。施工作业现场必须按交通部《公路养护技术规范》（JTG H10－2009）的规定设置施工警告标志、限速标志、导向标志等和采取必要的安全防护措施。施工单位应通过正规的招标程序选择有资质的单位施工。施工单位应组织足够的人力、机具及各种原材料，每一段落应尽可能的缩短施工时间。建设单位应组织好路政人员，搞好施工现场交通组织和交通疏导，并委派有资质的监理单位实施监理。对于铣刨出的废料，应在公路用地范围之外选择合适场地堆放。
自2000年底通车至今，京台高速公路济宁段，缝小于5mm的细缝予以灌注，缝边发生结构性破坏的裂缝（包括网裂、局部坑槽、沉陷、唧浆、车辙等）及时进行了维修，早期病害得到有效的控制，路面养护质量一直较好。
4结语
高速公路沥青路面早期维护是一项非常重要的工作，应引起高速公路管理部门的高度重视。路面早期破损的治理，现在提倡的是预防性养护，以路面为中心的全面养护。要做好预防性养护，避免路面早期破坏，必须加大研究，敢于实践，善于实践，尽快形成预防养护理论和规范。有效的早期维护不但能很好的改善沥青路面的早期服务水平，而且能大大的延长沥青路面的有效寿命。