沥青公路路面常见病害分析与处治研究

万金鹏

摘 要：公路路面病害的精准识别与分析，是道路运营管理的重要内容，针对不同类型病害进行针对性处治，才能够有效提升病害治理水平，为道路运行安全提供坚实保障。近些年来，随着公路交通流量的不断加大，病害分析技术也朝向多元化方向发展。文章在说明沥青公路路面常见病害类型基础上，说明几种较为常见的病害识别方法，并提出路面病害处治体系，以此为运维养护工作开展提供参考，为提升公路交通运营水平起到应有促进作用。

关键词：沥青公路 路面病害 分析 处治

沥青路面主要分布在农村低等级公路中，养护作业所能够投入的资金和人力物力较为有限，养护技术发展也较为缓慢。近些年来，随着道路交通承载力不断增加，传统季节性养护方式，已经难以满足养护作业要求，导致路面破损严重。在公路运维管理工作中，必须要实现对常见病害类型的精准分类，并采用科学方法实现对病害类型和发生程度的精准分析，制定有效的病害处治体系，及时采取相应措施进行处理，以此才能够有效规避病害现象加剧，为道路行驶安全提供坚实保障。

1 沥青公路路面常见病害类型

1.1 裂缝病害

裂缝是沥青公路路面最为常见的病害，受沥青路面材质性能、施工技术、路面载荷等多方面因素影响，在长期运行过程中，必然会出现不同程度的裂缝现象。裂缝病害主要有三种类型：（1）横向裂缝，主要是由于基础承载力不足、沉降不均匀、车辆载荷过大等原因造成，呈现与道路中心线垂直特征。（2）纵向裂缝，主要是由于载荷过大、温差过大、水分浸润等因素造成，呈现与道路中心线平行特征。（3）网状裂缝，又被称为龟裂，主要是由于车辆重载和冲击作用，沥青材料受紫外线照射和氧化等作用造成，呈现不规则、块状分布特征。以裂缝宽度是否超出3mm、支缝数量多少为标准，可以将裂缝病害程度为重、轻两个基本

1.2 松散类破坏

松散类破坏病害在沥青路面边缘部位较为常见，如有出现裂缝或坑槽又没有进行及时处治情形下，也会出现不同程度的松散类破坏。松散类破坏主要有两种形式，一是松散破坏，主要原因是由于长期的紫外线照射、水分及温度作用，加上道路使用频率过高、超载问题严重等因素影响，使得路面沥青老化变硬、弹性不足，失去轴向拉力的抵抗能力，进而出现龟裂及变形等影响道路正常运行问题；二是坑槽类破坏，主要是由于车辆重载及摩擦力等因素导致，在冬季气温较低时，容易出现坑槽或龟裂现象，同时在夏季高温作用下，路面软化变形较为严重，也会导致坑槽病害发生。松散类破坏的严重程度，主要是依据发生面积大小，以及脱皮、麻面及露骨现象是否严重来判断。

1.3 变形类破坏

变形类破坏同样是沥青路面较为常见的病害，在公路养护作业中，变形现象通常可以分为三种类型：一是车辙病害，由于车辆行驶路线长期固定，对特定部位产生持续性压力和磨损作用，导致车辙现象较为严重。同时受天气和气候因素影响、路面维护不及时等因素影响，也会导致车辙病害发生。二是沉降病害，这类病害产生，主要是由于路基结构较差，在长期受力作用下，出现塑性变形或沉降现象。同时在部分降雨量较大、排水不畅和重载车辆较多的路段，也会出现不同程度的沉降现象。三是波浪拥包病害，这类病害产生原因，主要在于路面结构设计不合理、材料选择和配比不当、车辆荷载频繁等因素。变形类破坏的严重程度，主要是依据沉降深度判定，如车辙槽深大于15mm、波浪拥包的波峰波谷高差大于10cm，即可认为变形较为严重。

1.4 其他类破坏

除上述主要病害类型外，在沥青公路养护作业中，泛油和磨光也是较为常见的病害现象。泛油主要是由于前期施工或养护时沥青中的含油量过高，在高温作用下导致泛油；或是路面长期积水导致水分渗入面层过多，也会导致泛油病害发生。磨光则是指路面表层粗糙度不足，，摩擦力下降，对道路行驶安全产生影响，病害发生主要是由于车轮长期摩擦、沥青高温软化、雨水或冰雪冲刷等原因导致。泛油病害会导致道路表面形成沥青膜，磨光则会导致路面过于光滑，都会导致不同形式的道路交通安全问题。

2 沥青公路路面病害的识别方法

2.1 传统病害检测技术

沥青公路路面病害发生，对行车安全和公路运行寿命具有直接影响，在公路养护作业中，形成多种形式的病害检测技术，利用合适的检测技术，能够实现对病害类型和发生程度的精准识别，为制定具体处治措施提供参考依据[1]。传统病害检测技术主要包括如下几种：一是声波检测法，利用特定频率声波在检测对象中的传播特征差异，实现对结构内部状况的精准评估。二是弯沉检测法，利用稳态动力弯沉仪或脉冲式动力弯沉仪对路面弯沉情况进行精准检测。三是摩擦系数检测法，通过纵向和横向的抗滑摩擦系数检测，评估道路抗滑性能。四是数字钻孔成像检测技术，通过多种技术的联合应用，能够实现对路基路面病害现象的精准检测。传统病害检测基技术在常规性病害检测中，具有良好应用效果，但是难以实现大规模、全面性的病害检测，且工作效率较为低下，已经难以适应当前公路养护作业高质量发展要求。

2.2 路面裂缝目标检测方法

基于YOLOv5网络的路面裂缝检测，能够实现沥青路面裂缝病害的精准评价，在当前路面病害分析中，也具有良好的应用效果。基于改进YOLOv5网络，能够将目标检测任务转化为回归问题，利用图像网格划分特征，实现对目标的精准检测。在搭建检测系统后，对裂缝二值图像进行细化处理，能够实现对裂缝形状和连通性的精准处理，并得出裂缝长度、宽度等具体参数的计算结果。利用所得到的信息，能够实现对道路安全性的精准评估，预判道路运行寿命，制定合适的维护计划和时间表，有效降低整体养护成本。

2.3 机器视觉检测分析

机器视觉检测在沥青路面坑槽病害检测中具有良好的应用效果，利用无人机结合机器视觉分析技术，通过搭建病害三维模型，能够实现大范围路面中坑槽病害的精准识别，以此有效提升公路养护作业效率。机器视觉检测分析包括两个环节，第一步是利用无人机采集坑槽病害图片数据，并采用合适算法搭建病害三维模型。在模型搭建完成后，利用预处理将坑槽部位分隔并提取出来[2]。第二步是对路面坑槽损害因素进行计算，利用计算所得出的病害损害面积、体积及最大深度等，实现对所有部位坑槽病害情况的整体评价，为制定处治措施提供参考。利用机器视觉检测系统，能够实现对整条道路或一次外业采集中所有坑槽病害情况的全面检测，有效提升检测结果精准性，改变传统养护作业中病害分析不全面、不精准问题，推动养护作业效率不断提升。

2.4 三维探地雷达识别

三维探地雷达识别技术是基于电磁波在低下结构物传播过程中，不同材料反射和折射的波相、振幅差异，实现对内部结构状况的精准判断。在沥青公路路面隐性病害识别中，具有良好的应用效果。三维探地雷达识别系统主要由探地雷达主机、探地雷达天线、雷达数据采集软件、雷达数据处理软件等部分组成。以某沥青公路路段为例，初步判定路面存在基层松散和层间结合不良等问题，无法满足道路安全稳定运行要求。采用三维探地雷达识别技术对病害发生情况进行评估，先是要搭建正常路面结构雷达特征图谱，再根据雷达系统所测定的数据，分析深度、含水率、尺寸等层间结合和基层松散类病害雷达特征图谱的影响。在进行对比分析后发现，层间结合不良病害发生部位，图谱成明暗交错扭曲状，且有两黑一白或两白一黑相夹特征[3]。基层松散类病害图谱则呈现明暗交错的弯曲层状破碎特征。两种病害发生越深，图谱就约模糊；含水量越高，病害发生部位的反射强度就越高；病害尺寸越大，在图谱上显示的面积就越大。根据这些特征，能够实现对病害发生部位及程度的精准判断。

3 沥青公路路面病害的处治体系构建

3.1 精准评估路面结构破损情况

当前我国公路建设中，沥青路面主要有沥青贯入式路面、沥青碎石路面、沥青表面路面三种形式，不同结构类型的施工工艺、运行特征、承受载荷能力也有较大差异。同时受周边地质环境、气候、车流量等多种因素影响，路面结构破损情况也存在较大偏差。传统养护作业方式中，主要是采用季节性养护方式进行病害处治，病害治理效果较差，成本浪费严重，已经难以适应当前公路交通运行要求[4]。因此在养护管理工作中，必须要以新型理念为指引，采用合理方法实现对路面结构破损情况的精准评估。利用合理的检测方式，结合数据分析手段，对病害发生情况进行动态预测，在病害发生较轻的前期阶段，提前采取针对性的处治措施，以此才能够有效规避病害加剧，为道路交通安全稳定运行提供坚实保障。

3.2 针对具体病害采取处治措施

3.2.1 裂缝病害的处治

当前公路养护作业中，通常是采用灌缝工艺进行裂缝病害治理，利用合适规格的密封胶对裂缝部位进行灌缝处理，能够实现高效率、低成本的病害处治。在灌缝工艺应用中，首先要根据裂缝病害发生程度，选择具有良好流动性、回复弹性、良好高温稳定性和低温抗裂性的道路密封胶。施工环境温度应当保持10～25℃之间为宜，避免温度过低或过高对材料性能产生影响，施工后路面耐久性不足。在施工作业前，应当做好机械、人员、材料物资等方面准备。灌缝施工工艺主要包括如下流程：（1）扩缝处理，使用专用沥青路面扩缝机，沿裂缝走向进行扩充，处理后的裂缝宽度保持在1～1.5cm之间，深度保持在1.5～2.0cm之间。（2）吹缝，扩缝完成后及时使用小型吹风机进行吹扫，或使用工具将大块杂物清除，确保缝隙两侧30cm范围内清洁，避免对灌缝质量产生影响。（3）预热烘干，使用乙炔喷枪进行处理，确保缝隙内达到干燥状态为止，确保胶体与裂缝内壁充分黏合。（4）灌缝，将胶体均匀灌入裂缝，并由专门人员处理管道，确保胶体能够完全灌满裂缝又不能流淌至裂缝外部位置。（5）养护，在填充饱满后，静待温度降低，在胶体上撒上适量细砂，避免轮胎粘附新胶而对施工质量产生影响。

3.2.2 坑槽病害的处治

根据不同地区沥青路面运行环境特征和病害发生情况，坑槽病害可以采用三种方式进行处治：一是填料式修补，是针对病害发生不严重、降雨量较大季节的路面养护作业，采用的临时性修补措施，将坑槽清理到位后，填入密级配热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料等合适的填充材料，并使用带有振动装置的压路机或平板机进行压实，通过处理消除坑槽现象，确保道路交通稳定运行。二是挖填式修补，在小修保养中，针对不规则坑槽现象，使用切缝机对病害路面部位进行预处理，依照“圆洞方补”原则，将切割后的坑槽清理到位，在撒布粘油层后，填充合适的修补材料。填充顺序为从四周向中间进行，以有效避免坑槽周边出现空洞现象，使用振动压路机进行碾压后，再均匀涂抹沥青再生剂，能够使新旧材料达到良好的黏合效果，避免出现渗水隐患[5]。三是热烘式修补，利用养护修补车所带有的红外线加热板对坑槽部位进行处理，再根据实际情况添加修补材料或再生剂，以达到良好的修补效果。加热时需将加热板放置于距表面3～4cm部位，加热时间持续5～10min，以路面温度加热至140℃以上为宜。使用设备将加热完成后的路面耙松，添加合适的材料后，从边缘位置进行碾压，以达到快速修补效果。

3.2.3 车辙病害的处治

车辙病害现象发生原因较为复杂，通常情形下，对于轻度车辙，可以采用路面烘烤、耙松，并适当添加新料方式进行处理。但是对基层强度不足所导致的车辙现象，则需要采用将损坏的基层挖除后，进行补强或重新铺筑方式进行处理，以有效避免车辙现象再次发生。在具体处理前，需先依照相关规范要求做好测量放样，确定铣刨深度和范围。严格控制铣刨质量，避免周边部位出现松散病害。铣刨区域应当做好全面清理，使用改性乳化沥青作为粘油层进行均匀撒布，综合考虑现场温度、湿度等因素影响，在沥青破乳后进行混合料摊铺作业，在虚铺厚度检测达到设计要求后，依照初压、复压和终压顺序进行碾压处理，直至性能检测达标为止。

3.3 完善日常养护方案

沥青公路常见病害的发生，是在长期运行中逐渐形成的，因此对病害的处治，应当以预防性理念为导向，完善日常养护措施，在病害发生前期，就应当采取合适措施进行处理，以有效规避病害不断加剧对道路行驶安全产生负面影响。在病害检测中，应当加强新型检测技术应用，根据基层状况、地质特征等，实现对路面病害的全面分析，必要情形下，还应当采用试验方式进行精准检测，调整优化养护方案[6]。在日常养护作业中，要依照方案要求定期开展各项养护工作，有效实施预防性检测，并根据承载变化、运营年限等，优化具体养护措施，有效提升整体养护效果。在养护方案中，还应当加强排水系统建设，避免路面积水对路面产生水损破坏，以有效提升道路运行性能，提升安全运行水平。

4 结束语

沥青公路路面病害分析和处治，是一项系统性、科学性的工作，对养护部门而言，必须要切实转变传统理念，强化新型检测技术和处治技术应用，全面加强预防性养护，以此才能够有效提升养护管理水平，提升道路运行安全水平，推动公路交通事业高质量发展，为区域经济发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]欧阳镪.农村沥青混凝土公路病害成因分析及养护策略[J].四川水泥，2024（03）：245-247.

[2]张高伟.公路沥青路面病害识别与养护决策研究[J].产业创新研究，2024（04）：132-134.

[3]李超.沥青路面纵横向裂缝病害的成因及养护灌缝施工工艺研究[J].建设监理，2024（02）：92-94.

[4]麻智勇.农村公路沥青路面病害及养护施工技术[J].建材发展导向，2024，22（04）：113-115.

[5]程青燕.公路路面病害成因分析及处置措施探讨[J].四川水泥，2024（02）：227-228+231.

[6]王娜.半刚性基层沥青路面病害及其防治研究[J].工程技术研究，2024，9（01）：110-112.