公路路面病害成因分析及处置措施探讨

程青燕

（甘肃省临夏公路事业发展中心临夏公路段，甘肃 临夏 731100）

0 引言

随着居民生活水平的提升和汽车保有量的增加，我国高速与普通干线公路交通量急速增加，导致公路路面病害的种类及出现频次也在逐渐增多，这不仅会影响人们在道路上驾驶的舒适性，还会引发交通事故，可能造成重大的人员伤亡和经济损失[1]。如何对不同种类的公路路面病害进行有效的处置，增大公路通行安全系数是当前迫切需要解决的问题。本文以G248线某路段路面病害为例，探讨路面病害的成因及处置措施，为以后有效处置此类病害提供借鉴和参考。

1 路面病害的路段概况

1.1 路段病害简介

研究路段位于G248 线K197+227～K212+757 段，路段起点位于康乐县莲麓镇拉石，终点位于莲麓镇巴尔寺，全长15.53km。经过长期的运行使用，该段路面纵横向裂缝、轮迹带疲劳裂缝、车辙等病害明显，局部路段龟网裂、唧浆、坑槽等次生病害较为严重，需对该路进行维修养护，以恢复其服务水平。

1.2 区域气候条件

该路段地处东南、西南季风交互影响的边缘地带，属温带大陆性季风气候，由于地形的复杂多样性，形成了明显的地域型立体小气候环境，总体特点是：夏短而无酷暑，冬长而严寒，雨热同季，昼夜温差大。

1.3 地层出露情况

康乐县县域内出露的地层主要有震旦系、下二叠系、第三系和第四系。震旦系在虎关河谷有零星出露；下二叠系分布于白石山；第三系分布较广，但出露零星，多见于深切的沟谷及水土流失严重的坡地上；第四系分布广泛，河谷丘陵及山麓十分发育。

2 路面病害情况分析

2.1 路面病害类型

研究路段路面结构形式为：4cm细粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定砂砾基层。

（1）对研究路段路面进行现场（见图1和图2所示）调查可知，G248 线K197+227～K199+755、K203+680～K204+980等11个路段主要以纵横向裂缝、拥包、坑槽修补连片、平整度差为典型病害，局部路段龟网裂、坑槽等次生病害较为严重[2]。

图1 纵横向裂缝等路面病害调查图

图2 龟网裂等路面病害调查

（2）G248 线K200+200～K203+490、K204+980～K205+475等6段主要以裂缝类病害为主，局部路段存在龟网裂、坑槽修补连片等病害，其中K205+960～K207+340段为莲麓镇街道，连续龟网裂病害严重。

2.2 病害路面综合使用性能指数

路面综合使用性能采用PQI指标进行评价。根据检测数据可知，G248 线K197+227～K212+757 段全线PQI指标平均值为82.4，评价等级良，路面综合使用性能采用PQI评定等级分布情况如下表所示具体数值如表2所示。

表2 路面综合使用性能指数PQI统计表

根据表2可知，G248线K197+227～K212+757段PQI指数评价优良率为75.7%。

2.3 病害路面破损状况调查与分析

路面破损率采用PCI指标进行评价，根据检测结果可知，G248 线K197+227～K212+757 段PCI 指标平均值为85.9，评价等级为良，路面破损状况指数PCI评定等级分布情况如表3所示。

表3 路面破损状况指数PCI统计表

根据表3 统计数据可以看出，G248 线K197+227～K212+757段PCI指数评价等级为良，评价为优良的路段占比为88.5%。

2.4

路面平整度采用RQI指标进行评价，根据检测结果可知，G248线K197+227～K212+757段全线RQI指标平均值为77.1，评价等级为中；根据RQI统计结果，G248线K197+227～K212+757段路面行驶质量指数RQI评定等级分布情况如表4所示。

表4 路面行驶质量指数RQI统计表

根据表4可以看出，路面行驶质量整体较差，结合现场调查情况，该路段路面推移、变形、隆起严重，急需处置。

3 路面病害成因分析

从研究路段路面的病害特点来看，纵、横向裂缝遍布，局部出现车辙、坑槽等病害[3]。

3.1 轻度龟裂成因分析

（1）长期碾压导致的疲劳破坏：在长陡坡、弯多路段，汽车频繁刹车，在路面产生很大的剪应力从而形成龟裂。

（2）材质变性：路面沥青材料呈现冬季低温脆硬、夏季高温软柔的特点，冬季低温老化严重，形成网块状。

（3）纵、横向裂缝影响：存在的纵向及横向裂缝不断发育交叉，致使路面逐渐龟裂。

3.2 纵向与横向裂缝成因分析

根据路面实际调查情况，纵向与横向裂缝产生的原因如下：

（1）疲劳破坏：在车辆长期行驶碾压下，路面结构性能发生改变，承载力逐渐下降，车辆行驶轮迹处缓慢产生多条平行的纵向裂缝，并逐步发育成龟网裂。产生疲劳破坏有的是整体结构的损坏，纵缝从上而下发展；有的是因为层间粘结不良，裂缝是从上而下发展。

（2）反射裂缝：半刚性基层裂缝和旧路面裂缝的反射裂缝是沥青路面产生横向裂缝的重要成因。

（3）温度裂缝：沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形，当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会拉裂，并逐步向下发展。

3.3 坑槽成因分析

该路段坑槽病害属于水损害型，形成原因大多是沥青混合料的粘附性和抗剥离性差，或路面孔隙率过大。也有施工时，技术要点控制不到位，存在薄弱环节，这种现象在坑槽修补后更易存在。

4 路面病害处置措施

4.1 加铺罩面

G248 线K200+200～K203+490、K204+980～K205+475等6段局部病害彻底处置后撒布热熔橡胶沥青碎石封层，加铺4cm改性沥青混凝土AC-13罩面[4]，维修宽度7～12m，共计6.318km。

4.2 全深式冷再生底基层铺筑

经调查，G248 线K197+227～K199+755、K203+680～K204+980等7段路面平整度差、病害严重。本次拟对该路段进行重铺处置。具体方案采用4cm改性沥青混凝土AC-13+6cm 沥青混凝土AC-20+20cm 水泥稳定碎石基层+20cm全深式冷再生底基层进行重铺。维修宽度为6～7m，长度共计7.151km。

4.3 重铺路面结构层

G248 线K199+755～K200+200、K203+490～K203+680段等3段沿线存在路侧混凝土护栏、平交路口病害严重等情况，本次拟对该路段进行下挖重铺处置。具体方案为下挖46cm 路槽，然后铺筑20cm 水稳碎石底基层+20cm 水稳碎石基层+6cm 沥青混凝土AC-20+4cmAC-13改性沥青混凝土，共计0.859km，维修宽度7m。

4.4 桥面沥青面层铣刨

路面病害路段内K201+667、K204+030等2座处桥面维修方案为铣刨原沥青面层5cm+GS防水粘结层+5cm细粒式密级配改性沥青混凝土AC-13，长度共计12m，维修宽度8m。

4.5 强化防排水设施

由于本次 K197+342～K197+431、K209+337～K209+800 段路面标高抬高30cm，原有排水边沟净高增加，存在安全隐患，因此采用现有铣刨料回填原有梯形边沟后增设C25现浇混凝土梯形边沟，同时对维修路段局部位置边沟破损严重或缺失的排水设施进行完善，对K151+550～K151+595、K151+645～K151+680、K163+370～K163+420 等3 段路基边坡处增设C20 现浇混凝土挡土墙，墙高4m，共计130m。

5 结束语

本文以G248线某路段公路路面病害处置项目为例，对轻度龟裂、纵向与横向裂缝以及坑槽等路面病害的成因进行分析，并采用AC-13罩面、冷再生底基层+重铺、桥面GS防水+重铺等措施进行有效处置，极大地提升了公路通行的舒适性和安全性。该段公路路面病害的成果处置，满足了区域经济平稳快速发展对交通基础设施提出的高要求，也提升了该段公路的服务水平。该工程的实践证明，面对日趋复杂的公路路面病害，在进行养护维修时要从原材料选取、现场调查分析、施工方案对比等各方面进行综合论证，才能确保维修方案科学、合理、可行。