李思源
广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广东广州，510635
摘要：高速公路作为一项重要的基础设施，在国民经济发展与交通运输中起着不可或缺的作用。基于此，高速公路路面在质量方面要求较高，尤其是使用性能方面。在现阶段高速公路路网趋于完善的背景下，我国高速公路的工作重心开始转向管理养护，因此对高速公路沥青混凝土路面的病害机理及治理措施进行研究具有重要的意义。
关键词：高速公路；路面；病害机理；治理
0 引言
与水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面施工便捷、可快速开放交通，在防水与抗滑方面优势明显，还兼具舒适性好、日常养护方便的特点[1]，在高速公路路面中有着广泛的应用。但是在沥青混凝土路面的使用过程中，随着时间的推移会出现一系列的病害[2]，常见的有裂缝、坑槽、车辙、松散以及水侵蚀等。这些病害会导致高速公路在养护方面的投入加大，影响行车舒适性，降低高速公路使用寿命，甚至会导致严重的交通事故。因此，对高速公路沥青路面病害进行深入研究并提出对应治理措施是一项很重要的工作。
1 高速公路沥青混凝土路面病害研究
1.1 裂缝类病害
裂缝在初期不会给沥青路面造成损坏，一旦水沿着出现的裂缝渗入路面结构内部，就会导致裂缝持续发展而形成、衍生其他严重病害，从而破坏路面结构的整体性，降低路面强度及使用性能。根据形态的不同，可将裂缝分为纵向裂缝、横向裂缝与网状裂缝三类[3]。
1.1.1 纵向裂缝
与行车方向平行的裂缝称为纵向裂缝，是一种常见的裂缝，其形成原因较为复杂，通常认为是路基在填筑过程中压实度不达标，尤其是在陡坡路基或者是新老路基交界处，在运营期间受到车辆荷载尤其是超载车辆荷载的影响而出现纵向裂缝，另外水的渗入会导致裂缝的进一步扩展。纵向裂缝若治理不及时还会导致路面出现错台现象，严重时甚至会导致路基的整体破坏。
1.1.2 横向裂缝
横向裂缝为与行车方向相垂直的裂缝，其产生的主要原因是因为沥青路面材料在温度变化的影响下出现了不同程度的收缩，而受到车辆荷载以及水的侵蚀作用后，裂缝进一步扩展，最终形成贯穿整个路面的裂缝。
1.1.3 网状裂缝
网状裂缝又称为龟裂，是使用年限较久的路面上的一种严重病害，原因是因为路面养护不及时不到位，对路面出现的横向及纵向裂缝未及时进行治理，导致裂缝不断扩展、相互交错。网状裂缝直接导致了沥青路面结构发生整体性破坏，通常还会伴随着严重的路基破坏现象。
1.2 变形类病害
1.2.1 车辙
作为沥青路面特有的一种病害，车辙本质上是轮迹所导致的路面纵向下凹现象，如图1所示。车辙根据形成原理的不同，可分为结构性车辙与流动性车辙两种。根据相关研究表明，沥青面层厚度越厚，越容易出现车辙现象。经对出现车辙部分的路面进行钻芯取样发现，面层沥青混合料的含油量明显变大，下面层沥青混合料则发生了较为严重的离析现象。
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图1 沥青路面车辙
⑴结构性车辙
结构性车辙是由于车辆荷载对路面结构的影响超出了其承受能力所导致的，在断面形状上呈现为V字形，且车辙两侧无凸起现象，宽度通常是比较宽的。
⑵流动性车辙
流动性车辙是车辆荷载与温度作用的共同结果，通常出现在高温季节。其形成过程是随着温度的上升，沥青路面材料易发生变形，在车轮的持续碾压之下，路面发生了侧向变形，最终导致了车辙的出现，在断面形状上呈现为W形。而且车辙的位置还会随着车轮的碾压而发生变化，呈现出持续横向发展的趋势，车辙在轮迹位置处发生凹陷，而轮迹两侧则会因为轮胎对沥青路面的侧向挤压而凸出，存在弯道外压现象。
1.2.2 沉陷
路面发生沉陷的根本原因是路基不稳定沉降所导致的，在路基施工阶段，局部区域由于空间受限无法采用大型机械进行压实，导致路基的压实度不足、抗压能力差。在开放交通之后由于受到车辆荷载的持续作用，路基发生局部沉降，反映至路面上即为沉陷病害。沉陷病害会降低行车的舒适性与安全性，严重时会导致交通事故的发生。
1.3 松散类病害
松散类病害是由于水导致了路面铺装集料发生了分散现象，常见的有松散、坑槽。由于水渗入到沥青与集料的结合部位，破坏了沥青与集料之间的结合，导致了集料之间的粘结力大幅度降低甚至丧失，从而导致了松散类病害的发生。
1.3.1 松散
松散本质上是沥青与集料之间出现了相互脱离的现象，通常出现在路面表层，尤其是在轮迹范围内最为严重。松散类病害产生的根本原因是混合料中沥青含量不足，集料之间的粘结效果差，加之由于水的影响引发了沥青的老化，最终形成了松散病害。
1.3.2 坑槽
坑槽病害是松散病害发展的最终方向，是松散部分面层发生集料流失所导致的。由于路面出现松散病害后，水会顺着松散部位的空隙渗入路面结构内部，导致基层的细集料形成灰浆，降低了面层与基层之间的粘结作用。在车辆荷载的影响下，基层的灰浆被挤出路面，引发松散部分的沥青面层出现了网状裂缝，该部分的集料会逐渐的被车轮带走，形成坑槽病害且会不断的扩大，如图2所示。
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图2沥青路面坑槽
1.4 其他病害
1.4.1 冻胀与翻浆
冻胀与翻浆两种病害通常相伴发生，是由于水与温度共同作用导致的。冻胀病害发生在冬季，温度的降低导致了基层中的水结冰体积增大，进而引发了路面的胀裂；等到春季回暖之后，基层中凝结的冰发生融化，导致基层被软化形成泥浆，当受到车辆荷载之后会顺着轮迹部分路面的空隙被挤出而形成翻浆。
1.4.2 泛油
泛油是由于路面混合料中的沥青出现偏移所引发的，多出现在行车道上，在形态上表现为黑色的连续线或者间断线。其形成的根本原因是在高温天气下，路面中的沥青由于受到车轮的碾压而被挤出路面。
1.4.3 磨光
磨光常见于使用年限较久的公路，因为长期受到车辆行驶的影响，面层集料在与轮胎长期摩擦过程中被磨掉棱角。磨光会引发路面纹理发生变化，从而影响路面的抗滑性能。磨光病害常见于高等级公路路面，由于车流量大且速度快，路面受到的摩擦作用大，会大大降低路面的抗滑性能，降低行车的安全习性，尤其是在雨天这种现象更加明显。
2 沥青路面病害处治措施研究
2.1 裂缝类病害处治对策
对沥青路面出现的裂缝病害要及时采用针对性措施进行处治，防止进一步发展而带来严重后果。对于宽度较小的裂缝，其处治原则是对裂缝进行封闭，防止裂缝进一步发展，并达到防水的目的，可以避免水顺着裂缝渗入。常用的方法是采取沥青进行灌缝处理，亦或是采用防裂贴对裂缝进行封闭、使用涂刷环氧密封胶进行处理。对于宽度比较大的裂缝则要使用专用的修补材料进行处理，根据实际情况可选择开槽法或者不开槽修补，当裂缝处下部基层结构以及路基也出现破坏时必须要将其挖除，并重新回填压实。对于网状裂缝的处治严禁采用灌缝进行处理，需要将路面全部挖除后重新摊铺，并对下部结构进行检查，发生破坏的要全部清理，对上面层的开挖要比下面层大，确保新摊铺的路面不同面层之间的搭接宽度不小于50cm。
2.2 变形类病害处治对策
对于变形类病害的处治方法主要有以下几种：⑴铣刨拉毛，常用于对流动性车辙两侧的凸出部分进行处理，能够有效提高路面平整度，具有施工便捷、成本低的特点，且施工完成之后可立即开放交通，不影响道路的正常通行；⑵直接填补，对结构性车辙凹陷部分直接进行填补，修复效果好，但成本较高；⑶铣刨加铺，对车辙凸出部分进行铣刨处理之后采用沥青混合料来进行修补，可用于对深度较大且影响严重的车辙进行处治；⑷微表填补，利用掺入高分子聚合物的改性沥青混合料对车辙进行修补处理，主要用于预防养护，具有成本低、效率高的优点。
2.3 松散类病害处治对策
对于松散病害需要将松散的集料全部挖除之后重新摊铺面层，如果基层部分较为薄弱，还需要将基层处理之后方可重新摊铺路面，必要时可在新摊铺的路面中掺入抗剥落剂，或者是加入生石灰或者水泥等表面活性物质，加强沥青与集料之间的粘结作用。对坑槽病害进行处理时需要对坑槽周边进行切割处理，将界面清理之后刷涂改性乳化沥青来加强粘结，重新摊铺新路面，并需要对新摊铺面层周边的接缝进行灌缝处理，对于比较深的坑槽，还需要将破坏的基层部分挖除，采用素混凝土进行修补，重新施工透层与下封层，最后再摊铺路面并灌缝处理。
2.4 其他病害处治对策
对于冻涨与翻浆病害需要先将破损的路面进行挖除，将损坏的基层挖除之后采用素混凝土进行修补，然后重新摊铺路面。需要注意的是，一定要对周边的水进行隔离，避免其渗入新修补的区域，必要时可在路肩位置设置横向排水沟。轻度的泛油病害可不进行处理，中度的在泛油区域撒布石屑并进行碾压，重度的则采用在泛油区压入碎石的方法进行处理。对于磨光可采用铣刨机重新恢复路面的粗糙度，或者是进行路面喷砂进行打毛处理，面层被磨损的粒料棱角则采用加铺抗滑层或是稀浆封层处理。
3 结语
沥青混凝土路面因其自身的优点在高速公路路面中有着广泛的应用，但随着使用年限的增加，会出现一些病害而影响使用性能，因此针对沥青路面病害进行机理研究并提出处治对策是一项重要的工作，不仅可有效延长使用寿命，还可节省在运营养护期间的投入。本文以高速公路沥青路面常见病害为研究对象，对其进行分类，并针对性的提出了处治措施，能够对高速公路沥青路面病害的防治工作提供一些参考与建议。
参考文献：
[1]赵越.沥青路面车辙病害检测与处治方法探究[J].住宅与房地产，2019（10）：178.
[2]秦雯.浅谈沥青路面常见病害及处治措施[J].居舍，2020（11）：23-24.
[3]祁睿.浅议公路沥青路面常见病害及防治措施[J].山西建筑，2020（12）：137-138.
作者简介：李思源（1991-），男，汉族，广东湛江人，助理工程师，从事路桥设计工作。