．＿．＿同 速公路白加黑路面常见病害及处理 苏权义 Ｉ－＿ｌ Ｅ＝ 摘要：随着县县通高速公路的目标在十二五的确立，高速公路的发展也将日益加快，与此同时，一些已建高速公路路面的病害也目渐 突出。本文就高速公路白加黑路面的病害，分析其形成原因，并提出相应的治理方案和处理措施，为提高高速公路运背质量、延长高速 公路使用寿命提供参考。 关键词：高速公路；白加黑路面；常见病害；处理 以往我国修建了大量的水泥路面的公路，对这些白色路面 的养护主要通过进行沥青混凝土加盖，这就形成了白加黑路 面。广东深汕高速公路东段１９９６年建成通车，经过近十年的运 营，路面质量明显下降。公司于２００４～２００６年分期对该水泥路 面进行加铺沥青混凝土面层。但虽经历了大修，近年来白加黑 路面仍然发生了程度不同的、各种各样的病害。这种现象在我 国其他高速公路的白加黑路面也普遍存在。因此，对白加黑路 面的病害分析及防治措施的研究，对提高高速公路运营质量、 延长高速公路使用寿命、保证区域交通网的正常服务功能有着 重要的意义。 １高速公路白加黑路面常见病害及形成原因 高速公路白加黑完成后，在行车载荷和自然因素作用下， 路面可能发生反射裂缝、坑槽、沉陷、车辙、推移、拥包和裂缝等 常见病害。 １．１反射裂缝 加铺沥青层后的路面结构为柔性路面结构形式，材料性能 差异小，但由于原破损路面上存在着接缝和裂缝，并常常伴有 坑槽、龟裂等损坏现象，使结构中奇异部位更为突出。在温度和 交通荷载的作用下，沥青加铺层在原裂缝处极易出现应力集 中，当集中应力超过材料的裂缝断裂强度时，裂缝就会失稳扩 展，或者裂缝在温度和交通荷载的反复作用下扩展到面层，称 之为反射裂缝＿ｌｌ。气候条件、沥青罩面层的材料性能、交通状况 以及旧路面的损坏状况是影响反射裂缝产生和发展的主要因 素。其中，温度变化和行车荷载是引起加铺后反射裂缝出现的 主要原因。国内外大量的工程实践表明，旧水泥混凝土路面上 沥青加铺层产生的反射裂缝问题正严重制约着加铺层的路用 性能和使用寿命。产生反射裂缝后，水分很容易进入路面内部 结构而产生沥青剥落，同时诱发裂缝的扩展，加速路面性能的 恶化。横向反射裂缝在沥青路面中是较为普遍的病害，当裂缝 处理不及时，会造成基层软化，甚至基层强度降低，造成路面结 构的强度不能满足规范的要求。虽然反射裂缝本身对沥青加铺 层的性能影响不入，但环境因素的交互作用（雨水和氧化等）使 裂缝迅速向四周扩展，从而引起沥青加铺层新的病害，如龟裂、 块裂、坑洞等，这样不但减少了加铺层的使用寿命，而且会造成 养护成本的大大增加。 １．２坑槽 坑槽主要有两大类：①由于水损害引起的坑槽；②由于汽 车的油类引起的油蚀坑槽。由于引起坑槽的介质不一样，坑槽 的机理也不一样。水损害坑槽主要是由于水进入到沥青路面内 部，并滞留在孔隙中，在行车产生的动水压力的反复作用下，逐 渐使沥青从集料表面剥离，局部沥青混凝土变成松散而发展形 成的；油蚀坑槽主要是行驶车辆的油类洒落在沥青路面的表面 并逐渐下渗到沥青混凝土内部，由于油类对沥青的溶解，导致 沥青与集料的粘结力下降或完全丧失而形成的坑槽。我省沥青 路面产生坑槽的原因是多方面的，也往往是各种因素综合作用 的结果，但主要还是局部的施工原因和外界使用条件造成的。 １－３车辙 车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生积累永久性的带 状凹槽。车辙的产生受内因和外因的综合影响，内因包括路面 结构层次及材料组成，外因包括设计、施工、交通条件和气象条 件。 １．３．１路面结构及材料组成 沥青材料在路面结构中厚度越大，在行车作用下发生永久 变形的变形量越大。故路面结构厚度既要有足够的承载能力， 又要有较好的抗车辙能力。采用刚性或半刚性基层，可以大大 减少基层和路基的变形，从而减少路面的整体车辙。沥青混合 料具有一定的蠕变和应力松弛现象，在行车载荷作用下，当沥 青混合料的受力超过其弹性极限和屈服点，就可能产生塑性变 形，不断积累形成车辙。车辙的形成还与混合料的选择有一定 的关系。 １．３．２设计与施工 沥青混合料配合比、基层材料配合比以及路基土壤组成等 设计，都可能影响车辙的产生。施工时路基的压实度、排水性 能、基层压实度、路面热稳定性等是否达到规范要求也都会影 响车辙的产生。 １．４推移、拥包 推移拥包在高速公路上不是很常见的病害，其形成原因 有： （１）沥青混合料配合比不合理，沥青含量偏高，在气温较高 时，在行车载荷反复作用下，面层可能发牛推移。 （２）基层和面层没有粘结好，在车辆高速行驶时，面层可能 相对于基层发生移动，从而发生拥包推移。 另外，白加黑路面还有桥头涵项跳车、沉陷、松散和泛油等 病害。 总之，高速公路白加黑路面病害虽然从理论上分为各种病 害，但实际上往往是一块损坏的路面多种病害并存，如裂缝、车 辙、坑槽、沉陷并存。在对病害处治之前，要对病害进行实地调查。 然后根据病害的类型、面积大小、施工的难易程度、交通流量的 大小等确定最佳处治方案，保证养护工作快速、高效、安全。 ２高速公路路面病害处理措施 ２．１抓好预防性养护时机 路面养护的实质是“在适当的时间将适用的养护措施应用 在适宜的路面上”。预防性养护时机可分为两类，一类是养护需 求时机，另一类是最佳养护时机。根据路面使用性能的衰减情 厂东科技２０１１ ６第１２期１３７ 专版 路桥、航运与交通 况，一般是横向力系数、国际平整度指数、车辙深度和裂缝率的 评估来确定养护需求时机，采取合适的预防性养护措施恢复路 面的使用性能。南方是多雨酷热地带，最佳养护时机最好在秋 冬季。如，灌缝和薄层罩面的施工住往在雨季前半年开工，才能 得到最大的效益费用比。 裂缝修补，是～种局部处理方法，主要是为了防止雨水或 碎屑进入裂缝内，具体的操作主要是进行裂缝清理并放置填缝 料。虽然裂缝处理一般只能维持１～３年，１～３年之后就得进行重 复处理，然而，这样的处理方法对延长路面的寿命却非常有效。 裂缝修补具体有清缝并灌缝、扩缝并灌缝和压缝带封缝三种修 补方法。可根据不同类型的裂缝采用相应的裂缝修补方法或多 ２．２原有路面的挖除重新补强和板块压浆 原有水泥混凝土路面病害处治是否得当是白加黑路面改 造成功的关键。原有水泥混凝土路面的主要病害是断板、板底 脱空、唧泥与错台，可采用挖除重新补强和板块压浆相结合的 种方法结合处治。坑槽修补采用冷、热拌沥青混合料、喷注法以 及微表处材料修补破坏区域，常用冷凿热补、微波热补、红外热 补、冷凿冷补和喷射冷补，可以大大改善路面行驶质量。 方法进行处治田。 （１）对严重破碎、沉陷、唧泥、错台或裂缝较大的混凝土板 及严重剥落破碎的板边角均要挖除。混凝土板清除后，若发现 基层有破损、不完整或连续的裂缝时，必须拆除病害板，铣刨基 层１５ｃｍ，重新摊铺６％的水泥稳定碎石，最后根据浇注水泥混 凝土至原路面高程。水泥采用４２５＃水泥，粉煤灰不低于二级， 膨胀剂、减水剂和早强剂的各项技术不低于国家相应技术要 求。 （２）没有整板挖除处治的混凝土板，全部进行压浆处治。处 治后，所有的纵缝、横缝、轻微裂缝再用沥青灌缝。压浆注意事 项如下： ①每块混凝土板布灌浆孔４ ５个，孔深以钻穿混凝土面板 为限，灌注压力为１．５～２．０ＭＰａ。 ②浆液固结体强度应达到３ＭＰａ以上。 （３）检验方法 ①钻芯取样观察判断； ②弯沉不超过０．２ｍｍ的板块（测点位置不在相邻的两板 块）或接缝处弯沉差不大于０．０６ｍｍ； ③探地雷达检验。 ２－３加铺层和原面层的粘结性和抗裂性能的加强 （１）近年来，土工织物被广泛运用于加强加铺层和原面层 的粘结上。土工织物易粘结、耐热性好，抗拉强度较大，断裂延 伸率高，撕裂强度高，有较好的抗蠕变性能，具较强的抗顶破、 抗穿刺能力，且土工织物浸透沥青后能形成致密防水层，能很 好地起到防水作用，故其施工可操作性非常强。混凝土板块在 温度影响或荷载作用下，在板缝处形成集中应力和集中应变。 混凝土板缝处铺设土工织物后，集中应变首先作用在土工织物 上，其竖向应变通过土工织物转变为水平方向，并传递至水泥 混凝土板；水平应变则可通过土工织物扩展至更宽的范围内， 降低了应力水平，从而缓解了应力集中。另外土工织物所具有 的厚度，也可同时消耗一部分应变能。经过该应力吸收及消能 过程，减少了作用在沥青层上的应变，延缓了反射裂缝的产生 和发展。用于防渗的土工合成材料应选用符合有关技术规范要 求的一布一膜复合土工布，土工布的规格不小于１００ｇ／ｍ２。 （２）土工织物的铺设： ①喷洒沥青前对原面层进行清扫。 ②将土工布在同一车道每间隔３０ｍ一块铺好，调整洒布车 喷嘴，为防止污染路缘石在喷洒器末端加挂遮挡板。根据洒布 量调整车速进行洒布，为保持沥青的撒布均匀，分两幅进行撒 布，纵向搭接宽度为ｌ００～１５０ｍｍ。 ③针对经过多年使用后表面已经摩滑，土工布粘结不好沥 青容易产生推移的原混凝土板，可把旧混凝＝Ｅ板表面先刨掉约 ｌｅｍ，增加了摩擦系数，同时削平极与板之间的错台，然后再上 面粘一层土工布后上两层沥青层。实际运用后，通过取芯观察， 沥青层与旧板粘结得非常好；且面层平整度也很好。 ２．４沥青路面裂缝的灌缝和坑槽修补 １３８厂东科技２０１１’ Ｂ第１２期 ２．５铣刨重铺 部分路段坑槽较多，修补后又反复出现坑槽，局部位置坑 槽面积较大，对此路段可以铣刨后罩面，使面层满足结构承载 力要求、安全舒适要求。依据工程技术人员提供的铣刨面积和 铣刨深度沿着行车方向逐刀地进行铣刨，一般来说铣刨的深度 （即路面面层最小结构厚度）为３～４ｃｍ，但如果坑槽中有松散物 或藏水，则应加大铣刨深度，直至彻底露出坚实底层为止。深汕 高速公路东段一般采取４ｅｒａ或１０ｃｍ的铣刨的深度。对于未铣 刨但需加铺的路面，铣刨机要在来回行驶过程中最好将其拉 毛，拉毛痕迹深度为３－５ｍｍ［３１。还应积极考虑再生利用的技术， 对铣刨的沥青混合料进行处理，以节约资源，保护环境。 ２．６拥包修复 根据《公路沥青路面养护技术规范》 ，对已趋于稳定的轻 微拥包，应将拥包用机械铣刨或者挖除，如果除去拥包后，路表 不够平整，应予以处治。对因面层沥青用量过多或细料集中而 产生较严重拥包，或路面连续多次出现拥包且面积较大，但路 面基层仍属稳定，则应用机械或人工将拥包全部除去，并低于 路表面４０ｍｍ。扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料重做面 层。对因基层局部含水量过大，使面层与基层问结合不良而被 推移变形造成的拥包，应把拥包连同面层挖除，将水分晾晒于， 采用贫混凝土更换已变形的基层，再重做面层。对由于基层局 部强度不足或水稳性不好，使基层松软而导致的拥包，应将面 层和基层完全挖除，基层采用贫混凝土。 ３结语 我国高速公路从２Ｏ世纪８０年代末开始起步，至９０年代 中期陆续开始进入高峰期；广东省在不到２０年的时间内修建 了３５００多公里的高速公路。对于原水泥路面加铺沥青的白加 黑路面病害的处理，是全国各地公路养护单位的重要课题。实 践证明，抓好预防性养护时机，对原有路面的挖除重新补强和 板块压浆，运用土工织物加强加铺层和原面层的粘结性和抗裂 性能，及时进行沥青路面裂缝的灌缝、坑槽修补和铣刨重铺，并 对拥包进行修复，是对白加黑路面各类病害的有效养护措施。 参考文献； ｆ１１广东省高速公路有限公司，华南理工大学，广东华路交通科技有限公 司广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册一２０１０． （２］资建民，陆立波，何艳，邬旭．防水卷材与土工织物在白加黑路面中 的复合运用．交通科技，２００６（２）：９８． 【３］陈殿法．探讨高速公路沥青混凝土路面常见病害及处理措施．四川建 材，２００８（６）：３８． 【４］中华人民共和国交通部．公路沥青路面养护技术规范ＪＴＪ０７３．２—２００１． （作者单位：广东深汕高速公路东段有限公司）
