高速公路沥青路面病害成因及防治探讨

高玉银

贵阳市城市发展投资集团股份有限公司 贵州贵阳 550000

1 高速公路沥青路面常见病害类型

依据《公路技术状况评定标准》（JTG5210-2018），将沥青路面病害分为龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、沉陷、车辙、波浪拥包、坑槽、松散、泛油、修补，共计11种。贵州省地处高原山区，地形地貌起伏较大，且受凝冻、多雨等气候影响，导致高速公路沥青路面病害频发。

现以贵阳环城高速公路西南环线为例，对贵州山区高速公路沥青路面常见病害类型及成因进行分析。该路段运行至今已超过10年，随着地区经济的快速发展，交通量迅速增大，重车、超载车辆比例增加。目前路面存在的主要病害包括龟裂、沉陷、横向裂缝、纵向裂缝。

2 高速公路沥青路面常见病害产生的原因分析

众所周知路面工程的变异性问题是个世界性的难题，导致沥青路面病害的产生是多种因素共同作用的结果。现以西南环线为例，对几种典型病害的主要产生原因进行分析。

2.1 龟裂

从钻芯结果可以看出，面层、基层混合料破碎松散，层间粘结失效，基层芯样已无法取出。结合病害外观特征以及病害处取芯情况可以得出，路面龟裂产生的主要原因是：路面结构在车辆荷载的反复作用下，在局部压实不足处或稳定性不足处产生小网格、成块的、不规则破碎性网状裂缝，形成初步轻微龟裂病害。病害产生后未及时处理，路表水通过裂缝进入结构层内，在行车荷载反复作用及层间流动水的耦合作用下，造成标高差异以及基层稳定性不足，裂缝持续发展，并降低了周围路面传递载荷合力的能力，使路面受力呈现不均匀的状况，加快了裂缝形成和扩张速度，最终导致面层出现严重的龟裂病害。同时龟裂初期对路面使用性能影响较小，但随着路面龟裂处水的渗入，可造成路面内部结构力学性能的降低，造成路面结构性不可逆的损伤。

2.2 横向裂缝

从钻芯结果可以看出，西南环线产生横向裂缝病害处的路面多数位置面层与基层间及面层层间的粘结已失效，芯样多成破碎状，横向裂缝多贯穿面层和基层，且大部分裂缝呈现下宽上窄的形态，表明裂缝为自下向上发展，为典型的反射裂缝。

从病害位置看，横向裂缝主要位于填挖交界处和桥头搭板处，此位置是反射裂缝高发区。填挖交界处的横向裂缝是由于路基压实不均匀，造成路基不均匀沉降，进而引起基层开裂，逐渐反射至沥青路面而产生；桥头搭板处的横向裂缝主要是由于刚、柔过度位置的车辆动荷载冲击和路基沉降引起[1]。

2.3 纵向裂缝

从钻芯结果可以看出，纵向裂缝钻芯结果主要有以下两类，一类芯样基层松散破碎，结构强度丧失，裂缝贯穿整个沥青面层，裂缝呈现下宽上窄的形态；另一类芯样基层完好，基层与面层层间粘结良好，裂缝未贯穿面层，且呈现出上宽下窄的形态。

结合病害外观特征以及病害处取芯情况可以得出，西南环线纵向裂缝产生主要有以下两种原因：一类为路基沉降或填挖交界处不均匀沉降产生的反射裂缝，一类为在车辆荷载作用下结构承载力不足引起的疲劳裂缝，该裂缝主要位于行车轮迹带。

2.4 沉陷

结合病害外观特征可以得出，沉陷病害产生主要由以下两种原因：一种为路基不均匀沉降引起的路面沉陷，另一种沉陷一般伴随有龟裂产生，其产生原因与龟裂病害一致，为裂缝、龟裂等病害未及时维修，导致雨水浸入，渗入基层，甚至路基，导致路基、路面基层强度降低而形成。

3 高速公路沥青路面常见病害防治措施

3.1 严格控制各种原材料质量

原材料质量、性能直接影响路面使用性能和使用寿命。因此，应加强各种原材料的质量监控，如沥青三大指标、沥青改性剂含量、老化程度、集料技术指标等。可以通过优化生产工艺、建立严格质量检测制度、提高试验检测精度、确保原材料储存条件等措施，来确保原材料质量，达到提升路面使用性能的目的[2]。

3.2 加强施工过程质量控制

拌合站生产控制系统加装信息化监控系统，对生产过程进行实时监控，实现对级配、温度和油石比等关键指标波动情况进行管控。严格按照材料性能控制运输时间，超过控制时间的混合料，应当按废料弃用，运输过程中应覆盖篷布，保证混合料含水量或温度。摊铺工作开展过程中，应做好充分准备，严禁中途停机，导致冷接缝出现；严格控制摊铺速度，避免出现离析、泛油、烧焦团结等情况。根据试验段制定合理的碾压工艺，尽可能在温度较高时完成初压、复压和终压。严格控制压路机行驶速度，严禁急刹急停。

3.3 管理养护措施

贯彻“预防为主，防治结合”的养护方针。病害出现后，应尽早介入，制定处治方案，延缓甚至阻止病害进一步发展。注重日常巡查及小修保养，在巡查过程中，对出现的轻微横向裂缝、纵向裂缝、龟裂等裂缝类病害，应及时进行贴缝、灌缝处理，对轻微坑槽、沉陷、波浪拥包、松散等病害，应及时进行局部挖补，防止路表水进入结构层内，加剧病害发展，防患于未然[3]。

4 结语

公路建设是发展，公路养护也是发展，而且是可持续发展。随着我国高速里程的不断增加，早期建成的高速公路通车年限增长，各地面临的养护任务越来越繁重，坚持“建养并重”的方针，提升公路养护管理力度，贯彻“预防为主，防治结合”的养护方针，解决路面病害对行车舒适性和安全性的影响，对中国基础交通以及经济发展具有很重要的意义。