商丘市睢阳区公路管理局河南省商丘市476100
摘要：随着沥青路面广泛用于高速公路中,也出现了越来越多的公路出现病害需要处理,本文对就沥青路面的病害的类型进行研究,并对目前路面进行维护的几个技术做了探讨,希望对于我国的沥青路面养护工作有所帮助。
关键词：沥青路面：路面养护：沥青路面病害
在高速公路建设初期,由于道路养护量并不大,人们往往有养护改造和减量化的想法。然而,随着公路建设重心逐渐向中西部地区转移,东南沿海地区的公路养护将迎来一个高潮,养护技术也日趋成熟。
一、沥青路面养护维修作业的分类
随着路面养护技术的不断进步,材料与技术以及维护方面在材料、技术和设备上也在不断发展。目前的较为合理的路面养护的分类方法是根据路面的疾病类型、道路损坏程度、养护措施的性质和作用等对养护作业进行分类。
预防性养护的主要目的是为了防止病害的扩大，对路面进行预防性的养护措施，这种手段可以有效的减缓路面性能的亚化，并使路在的使用寿命得到一定的延长，通常预防性养护是使用在有轻微病害或没有病害的沥青路面上，预防性养护对路面加固没有作用,因此不能指望提高路面的强度和承载力。
可修复性维修主要用于沥青路面上有局部的损坏，或者是长距离的轻微病害的路面，有的时候路面上出现了特定的一些病害也先用这种修复的方式，运用最多的则是用于局部损坏的情况,而局部损坏没有影响全局的情况下。
路面改造是指路面的损伤已经影响到路面的大部分面积,导致结构的综合破坏,这就需要一定深度的表面再生和修复操作。路面改造是指路面由于未及时修复加固而损坏进入路面整个结构层时发生的结构损伤。此时,不仅路面,而且路基和路基,甚至路基也需要翻新,这样的维护操作称为改造,当路基也需要翻新时称为道路改造。
二、沥青混凝土路面损坏特征
1、车辙类
随着车辆及交通情况的不断发展,高速公路上的车车辆荷载在不断增加,由于沥青层的压实或变形,沥青层在因为车辆的车辙逐渐变形。高速公路沥青路面大多存在不同的车辙现象,车辙产生的原因包括环境、交通负荷、材料和路面设计等诸多因素。
2、裂缝类
裂缝是高速公路的主要病害。根据产生裂缝的方向和原因进行分类,主要分为了横向裂缝、纵向裂缝、乌裂和块状裂缝这几种。其中比较典型的类型如图1所示的这几种。
图1：常见裂缝为的病害
3、坑槽松散类
在梅雨时节,高速公路路面常出现松动、坑洼、结霜等现象。据调查,高速公路基坑松动病害是紧邻裂缝的典型病害之一。临昌高速公路通车后第二年开始出现沟槽。60%的沟槽发生在桥头接头和桥面。从2006年到2010年,坑道病害得到及时治疗,但坑道数量不断增加。基坑和沟槽病害的主要表现形式有:基坑和沟槽因裂纹严重开裂,个别修复措施不到位而造成的损坏。
图2：翻浆类沥青路面病害情况
4、翻浆类
当水通过沥青表面或裂缝、坑坑等破损区域进入路面结构,停留在半刚性基层顶部时,游离水在驱动荷载作用下产生较强的水压,冲刷基层表面颗粒,形成白色砂浆。白色砂浆被挤压并泵入路面形成沸腾(清江)。长昌高速公路主要有两种类型的冻融,即坑型、沸腾型和注浆型。前者属于路面破损无法及时处理导致注浆引起的地表渗漏;后者属于沥青表面孔隙度过大,密封效果差,导致大面积雨水渗入,形成高速交通荷载下的吸力。如图2所示。
三、沥青混凝土路面典型养护维修新技术及对策
1、铣刨罩面
铣刨罩面修复路面病害相对比较较彻底,对于提高路面平整度方面非常有效,但是成本却比较高,达到了150元/平米。铣削和刨削盖板的应用主要用于高速公路养护初期的严重车辙和病害处理。
2、微堆焊技术
微堆焊技术是目前预防性养护路面的最合适最简单易行一种方法,它不但可以处理高速公路上沥青路面的一些轻微裂缝以及车辙产生的病害,对于路面渗漏这种相对比较严重的路面病害,微堆焊技术弥补了普通料浆密封和热拌沥青混凝土的缺陷。与普通砂浆密封相比,微堆焊不仅具有普通砂浆密封的特点,而且具有以下几个优势:(1)施工速度比较快,成型的时间短,工期缩短,施工的温差相差不大，可进行夜间操作;(2)对于材料的弹性及高低温的性能方面有所提升;(3)耐磨性能较好,早期强度高;(4)在表面层不发生塑性变形的情况下,不滚动修复车辙可达38mm;(5)沥青路面车辙问题无需磨铣即可解决。
3、超薄磨耗层
超薄磨耗层的主要特点为以下几点:第一可以降低车辆行车时的噪声,减少在降雨时车辆表面的雨雾,提高路面的防滑及排水的性能,让降雨条件下进行的行车的安全性有所提高,并在一定程度上提升道路行车的舒适度。
超薄耐磨层能轻微提高路面结构的承载能力,延缓疲劳裂纹的产生。但对于路面结构的严重损伤,如疲劳裂纹和车辙严重等,施工前必须做好预处理工作。2007年和2008年,广东、福建、山东、江苏、北京以超薄砂层为预防性养护措施,在高速公路上进行大规模推广应用。
4、就地热再生
就地热再生是利用就相应的设备对旧沥青路面进行加热和打磨,不断搅拌新沥青和沥青再生剂,然后铺装和轧制工艺,实现旧沥青面的再生。根据不同的施工工艺,可分为复合再生和铺装再生两种。再生厚度一般为2-5厘米。就地热再生是一种新型的绿色养护方法,能够修复路面病害和车辙,改善路面平整度,具有良好的环保优势。主要有以下几个优势：
(1)环保作用,采用原位热回收技术可以实现对废弃沥青混合料的再利用,节省了大量的原材料。
(2)为了节约资源,共同维护策略的沥青路面铣和覆盖,主要去除旧沥青混合料和再安置新沥青混合料,而现场热再生是充分利用旧沥青混合料,只有添加再生剂和一些新的再生沥青混合料的维护,使路面维修完成。
(3)技术优势,现场热再生技术更有利于延长路面的使用寿命,可以恢复旧沥青路面的性能,有利于沥青路面裂缝的愈合,没有在铣削和刨削过程中存在泄漏的问题。
5、沥再生
沥再生技术主要是采用了石油的蒸馏液体以及煤炭的沥青,用这两种材质与再生剂一起进行化学反应合成的沥青再生密封，具有高效的渗透性能,其中,石油的蒸馏的占比为32-42%,而煤炭沥青的占比约为35-50%,再生剂大约的占比为15-40%左右,这种密封胶可以在病害表面形成一个密封层,可以抵抗一些路面的常见病害,比如抵抗燃油、雨水以及紫外线还有一些化学药剂的一些侵蚀。在这种密封剂在路面施工之后,其中的煤炭沥青便可以慢慢的渗透时沥青路面里,渗透的深度可以达到1.5厘米以上,可以与路面原先的沥青结构层融合到一起来,可以补充原路面的油分缺失,恢复老化的沥青路面的活性,将老化的路面再生,缓解路面硬化的速度。其主要特点包含有:(1)它具有防化学腐蚀以及防水的性能;(2)对于路面的修复情况有良好的密封性，对老化路面进行再生;(3)有较好的渗透性,在施工后可以与沥青路面的表面互相渗透，新旧沥青层一起收缩膨胀，不易剥落脱层,而且对于高低的适应情况也比较高;(4)可以激活沥青混凝土的表层,并在一定程度上可以降低路面表层中沥青的硬化程度，保护沥青层。
6、沥青罩面
沥青混凝土的罩面指的是是在原来的路面上层铺上中坚力量一层混凝土沥青层，用来恢复路面的磨损和轻微的破损情况，也可对路面进行结构
的补强,本文中所指的罩面指的是厚度大于4cm的沥青罩面层。
按其罩面的施工的目的,可以分为密级配沥青混凝土和橡胶沥青混凝土等几种类型。而罩面则按照其功能又可以分为普通型沥青罩面、防水型沥青罩面和抗滑型沥青罩面这三种。其主要作用如下:
(1)沥青罩面的主要作用是对于路面的破损情况进行恢复，可以改善路面的性能，修复老化沥青路面的平整情况，从目前沥青路面的常用的几种修复技术来看，铣刨和热再生由于要适应路面的纵向的坡度及横向的坡度，而沥青罩面层可以对路面的平整情况进行恢复和改善。
(2)沥青的封层可以提高老化路面的防水功能，修复其平整性，增加路面的防滑性能。
(3)沥青层的抗滑层主要是提高路面的防滑的能力以及路面修复的作用。
(4)对局部结构强度较弱路段进行补强。
综上所述，我们可以得到以下结论：(1)各种路面养护的方法和技术都有其适用的情况，每种技术都有其自身的优缺点，要根据路面的不同病害的情况来选择合适的养护维修的技术，才能达到最好的效果。(2)大部分的养护及维护手端都只能对于路面表层的病害进行处理和修复，然后对于从沥青层内部的疲劳损伤，半刚性基层的内部损伤和中面层的坑槽等比较大病害则不能起到修复的作用，仅仅是延缓病害，所以，对于结构性的病害或内部损伤，应该慎重考虑维护修复的手段和技术。(3)除了沥青罩面技术以外,其它的几种养护手段对于路面结构的强度的修护方面起不到明显的效果。仅仅只是针对于表面的病害进行养护处理。
四、总结
在世界许多国家的公路建设和发展过程中,忽视了改造和养护,重视养护,忽视了预防。面对中国即将到来的养护的高发阶段,我们应该积极的吸取国外的经验,学习先进的路面养护技术,加强预防性的养护,沥青路面的养护技术是集材料、技术、设备三者紧密联系、相互制约、共同发展的综合技术。值得注意的是,无论是国内维修机械的发展,还是国外先进技术的引进、消化和吸收,都需要加强材料与工艺设备一体化的研究。
参考文献:
[1]郑彦荣.河北省干线公路沥青路面养护技术研究[D].长安大学,2016.
[2]崔旭光.黑龙江省沥青路面预防性养护及温拌罩面材料研究[D].长安大学,2016.
个人简介：刘君玉，1983年11月，女，汉，河南省商丘市人，专科，工程师，研究方向：道路桥梁.