摘 要 我国近期建成的高速公路沥青路面普遍出现了早期病害,如何针对这些病害发生的机理,选择合适的养护对策,恢复高速公路的正常运营至关重要。本文根据江苏高速公路的养护经验和工作需要,比较详细地介绍高速公路沥青路面早期病害养护的基本要求,对高速公路沥青路面的养护工作具有重要的指导意义。

关键词 公路 路面 沥青 病害 养护 对策
  在高速公路上通行的车辆对路面的要求较高,为了确保车辆在高速公路上快速、安全、舒适地运行,就必须使路面长期处于良好的平整状态,下面从沥青路面病害成因、维修基本要求、维修作业类别、操作要领、工后质量检测等方面分别介绍。 
1  沥青路面早期病害的表现特征和成因。
  高速公路沥青路面早期病害主要表现特征:局部沉降、纵横向裂缝、车辙、坑塘、面层松散、功能性破坏。这六种病害形成主要是下面四个成因:
1.1  水稳性从设计到施工未能得到有效控制。水在路面中表现形式:空隙水、层间水、深层渗水。水对路面的损害:a.高温动水压力对沥青有剥离作用造成路面松散;b.层间水使沥青路面各层分开改变路面的受力状况,路面在动荷载的作用下弯拉应力成几何级数的增加;c.水的冲刷破坏路面材料结构;d.渗水是路基不均匀沉降的主要原因。
1.2 沥青混凝土的热稳性受多种因素的影响。主要是 a.油石比; b.级配; c.摊铺的均匀性。特别应注意的是粉料不宜太多,粉胶比(矿粉比沥青)宜控制在1.0~1.2之间。
1.3 路基、路面强度达不到设计要求。
1.4 初期养护不及时、不到位。
2 早期病害专项治理和日常维修界限划分
2.1 沥青路面早期病害专项治理范围的认定:
  (1)病害分为形成、发展和破坏三个阶段,后两个阶段的病害应列入专项治理;
  (2)病害确定的依据:以表观特征初步确定范围,以沉降值、弯沉、平整度核定病害程度;钻孔取芯分析病害层次和处理深度,并确定专项治理方案;
  (3)范围:
  a.沉降病害的处理路段:调坡长度不小于30m、10m内落差大于3cm、存在明显跳车感地段;
  b.其他病害,处理长度为:病害长度不小于10m的过渡段,在100m范围修补量超15%、每公里范围内修补面积超过30%,且分散的路段,应整段修复;
  c.处理宽度:可考虑一个车道、1/4幅、1/2幅三种形式;
  d.处理层次:坏到什么层次,处理到什么层次。
2.2  沥青路面维修以预防为主,出现下列状况要列入预防性维修:
  (1)局部露出跑砂点,面积在10m2以内,由于沥青剥离,细集料跑出,表面呈蜂窝状。
  (2)局部沉降点,纵横方向1m范围内沉降超过2cm、行车出现明显跳动。
  (3)唧浆点,路面龟裂、网裂,水渗透到基层,出现基层冲刷唧浆。
  (4)路面出现推移、拥包、车辙点,由于路面的水稳性和热稳性差,导致路面上面层出现局部纵向推移形成搓板、横向推移出现车辙。推移、拥包或车辙长度在10m范围内的点。
  (5)横向缝、纵向缝,柔、刚结合部(如桥头搭板接头)等处裂缝出现错台,错台高差大于5mm的点。
3 路面维修作业类别
3.1 涂胶防水:路面出现网裂,没有明显变形,也未出现唧浆,拟采用修补胶薄薄涂一层,防止水的渗透。
3.2 裂缝灌热沥青,防止水的渗漏:路面出现裂缝但未出现明显错台(在5mm以内),也无啃边现象,可采用灌热沥青的办法作防水处理。
3.3 热烘、掺料、补强:经过考证属沥青面层上面层的病害,如龟裂、蜂窝、1~2cm以内车辙等路面变形不严重的点,可采用修路王热烘,适当添加新料,人工搅拌均匀,压实补强。
3.4 挖补分层填筑:路面病害已经波及到中下面层,乃至基层,必须挖除,分层填筑。
4 沥青路面修补作业操作要领
4.1 热沥青灌缝修补工艺
  清缝(用吹风机和铁钩清除缝中杂物)→以加温到130℃以上热沥青(有良好的流动性)用灌缝机依次缓慢向缝中灌注,直到饱满为止→待沥青冷却但在可塑状态时(约60℃左右),用铁铲铲除表面多余沥青,以防污染路面。
4.2 沥青路面上面层热补操作工艺流程
  划定修补范围→热烘有病害路面使温度达到100℃以上(表面铁铲能铲动)→用铁耙将有病害路面表面耙松并铲除表面大集料→添加新料→梳拌均匀→碾压密实→冷却到地表温度在50℃以下、脚踩不软时放行交通。
4.3 挖补工艺流程
  划定维修范围→沿范围四周锯缝→凿除病害层→清除废料→高压吹风机将修补界面吹净→洒粘层油布满界面→分层填筑(厚度不大于6cm)→分层压实,压实度要在95%以上→用冷补胶涂四周接缝以防水→冷却到50℃以下时放行。
5 沥青路面维修技术要求
5.1 维修范围确定:
  (1)表观确定的病害面积四周扩大10~15cm,
  (2)用3m直尺检查大于5mm的点应在修补范围内,
  (3)范围四周线要横平竖直,与标线成垂直和平行状。
5.2 修补床面要干净、无杂物和浮灰、无松动的集料,床底无龟裂和唧泥、渗水现象。出现潮湿床面时要烘干才能进行下道工序。
5.3 病害修补中的防水措施:
  (1)四周接缝要布满粘层油但不流动,
  (2)多层次修补要形成台阶,台阶宽度大于10cm,
  (3)四周接缝面层涂冷补胶,
  (4)四周接缝填料略高一点,加大震压遍数,提高四周填料的密度,
  (5)修补表面不出现集料离析现象。
5.4 修补平整度的控制:
  (1)分层填筑时中下面层厚度可以适当调整,上面层宜在4cm厚,松铺系数1.16~1.2,
  (2)有病害处两个坑塘相距不足1m时,上面层连通形成一个修补面,
  (3)四周接口纵横向3m直尺检查要小于5mm才能保证接口平顺,
  (4)用较细的集料填边,先压边逐次向中间推进,
  (5)压实度是保证平整度的先决条件,补料温度不得低于120℃,修补时开口面积要保证每层压实机具都能下去正常工作,采用夯锤、夯板、小型压路机联合作业,碾压5~6遍,确保每层的压实度。
6  沥青路面病害维修质量的检测
6.1 修补平整度用3m直尺在修补结束后进行检查,平整度不大于5mm。
6.2 修补压实度
  每10天抽查一次,用核子密实度仪等快速法测定当旬修补面积的15~20%,修补压实度不小于95%。
6.3 返修率,每季检查一次,每年度作一次综合评价: 返修率不得超过5%。
6.4 做好原始记录
7 路面评价指标的探讨
路面评价笔者认为应从以下四个方面着手:
  (1)路面强度——弯沉检测,超出设计允许值10%的要引起重视,超过20%~30%的路面就有破坏征象。
  (2)车辙深度检测:车辙深度在0.8cm以下的对行车不会造成不舒适, 在0.8~1.0cm之间的为形成阶段;1.0~2.0cm的为病害发展阶段;2.0cm以上的为破坏阶段。
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  (3)抗滑性能检测:摩擦系数< 55,构造深度 < 45时,有可能危及行车安全。
  (4)路面病害面积占车道面积的百分率调查:当大于20%时,路面美观程度和行车舒适程度将严重下降。以上四个指标目前缺乏定量的系统分析,我们将在以后的工作中收集有关资料,建立科学的路面养护监控系统。
8 结束语
  笔者提出上文的养护对策,旨在抛砖引玉,以期引起有关高速公路管理单位对这一问题的重视与研究,促使我国高速公路沥青路面养护管理水平迈上一个新台阶。