探析高速公路沥青路面的机械化养护

摘 要：如何在保证高速公路建设速度的同时，对其质量进行优化，从而保障交通运输安全与提高公路使用年限。为了达成此目的，文章选择对高速公路沥青路面进行机械化养护，并进行分析。

关键词：高速公路;沥青路面;机械化养护

中图分类号：U415.52 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0164-01

不同路段的不同破损程度以及养护费用的限制与养护手段的效果等因素，造成各种路面养护方法在取舍选用问题上出现困难。本文结合实例，对具体养护措施进行探讨，并对各种养护方法的优缺点进行分析。

1 路面破损种类

产生沥青路面损坏的原因主要有雨水、交通载荷、施工因素、沥青材质、气候条件以及路基基础等因素。各种不同的因素之间相互组合，会造成各种不同的损害效果。常见的路面损伤形式主要有结构性破损与功能性破损两种。

1.1 结构性破损

①纵向裂缝，一般是因为路基受温度影响而塌缩，从而在路面上形成纵向的裂缝。

②横向裂缝，垂直于路面中线，裂缝宽窄不一。通常是由于材料的收缩以及施工不当等原因所产生。

③龟裂是指在重复载荷的作用下，导致沥青路面产生疲劳破坏，从而形成贯通型裂缝，这种裂缝最先出现在基层，当裂缝出现在路面上时，其内部已经破损严重，在疲劳载荷作用下，裂缝呈现网状或龟纹状。

④块裂问题与沥青的使用年限有关，当沥青老化后，在温度变化较大的环境下容易形成块裂。

1.2 功能性破损

由于公路桥头以及路面伸缩缝处，其沉降程度产生差异，从而引起伸缩缝损坏并且路面会出现纵坡;路面沥青在车轮载荷的反复作用下，会形成车轮轨迹的凹槽，出现车辙现象。其深层原因是路基强度不够，以及沥青水稳性不强。

2 预防性养护

2.1 性能评价指标

过去，对路面机械化养护手段的选择具有很多的主观成分，对经验较为依赖，因而不能很好的保证养护效果与养护方法的经济性。因此，需要对公路损坏对使用性能的影响进行评估与分析，并建立评估标准。

使用性能评估标准为路面破损程度ID、路面平整程度IF、路面抗滑性IP以及路面结构承载能力IRT四项。设各指标的权重系数依次为L1，L2，L3，L4，可建立养护质量指数模型，对路面养护质量指数IO进行评价，模型为：

IO=L1ID+L2IF+L3IP+L4IRT

2.2 指标综合评估

在高速公路的建设中，投入成本最大的部分就是路面的铺设。并且在实际运行时，路面状况对过往车辆通行的安全性以及舒适程度产生重要影响。因此，在高速公路沥青路面的实际养护中，需要对各项指标针对各种不同的损坏程度进行合理的权重确定，根据相关规定，各指标的权重系数为路面破损权重系数0.65;路面结构权重系数0.15;路面抗滑性与路面行驶质量权重系数均为0.10;以此权重系数为路面预防性养护手段的重要性选择提供依据。

2.3 养护方法简析

典型的预防性养护措施主要有灌缝、路面铣刨、碎石封层、热混凝土罩面以及局部挖补与沥青表面就地热再生等方法。

灌缝是指对沥青路面上纵向以及横向裂缝使用专用的灌缝材料和专用的灌缝机具（开槽机、吹风机、灌缝机等），进行灌注修补的方法。该方法目前在贵州的高速公路上广泛应用。通常灌注的材料为沥青以及专用胶。使用这种养护方法，需要对公路的损伤情况进行严密监控，在每年雨季前，应当对路面裂缝问题进行集中处理。

该养护方式防水性能较差，因此不可在雨中进行。经过灌封之后的裂缝部位应该与路面平齐，灌注密实不渗水，且灌注材料与路面之间粘连紧固;

路面铣刨是指对于损坏程度较深的沥青路面，通过铣刨机逐层进行切削施工来进行修复的方式。常用用作路面抗滑能力较差时的补充拉毛处理以及在高等级路面上大面积修补。

路面铣刨对铣刨的深度与宽度有要求，通常需要达到±3 mm的铣刨深度，其宽度也需要满足±20 mm。确保铣刨机器与运载材料的车辆在施工过程中始终与车辆行驶方向相一致;

稀浆封层，一般路面以及路基良好，横断面均匀的道路上出现中度的纵、横向裂缝以及车辙情况，或者表面不均匀状况时，可以使用稀浆封层的方法进行修复。将乳化沥青与填料以及各种集料加水通过专业机器设备（稀浆封层车）搅拌均匀，按照一定比例调和成稀浆状态，在路面上进行平铺。使得路面之上重新获得另一层路面。

此种方式可以使得路面具有高强度以及抗滑与耐磨特性。在使用之前，需要对原有路面的裂缝问题与强度不足的问题进行处理，并确保铺设的新材料与原路面材料保持一致;

碎石封层通过使用碎石车将选择好的沥青结合材料，均匀铺洒在沥青路面上，并进行碾压使路面获得一层具有高强度与耐磨性的薄层。

碎石封层通常在需要防水、防滑以及耐磨的路面上使用，并且可以改善公路外观。适用于高等级路面铺设防水层（如2014年贵遵高速三桥至贵阳北路面维修工程），和二级以下路面的预防性养护。其施工要求沥青撒布覆盖率应填满设计要求的±9%，而石料的撒布覆盖率应填满设计要求的±11%。施工结束后，施工路段不出现剥落、泛油以及松散、油包与油丁等现象。

沥青表面热再生是一种较为复杂的预防性养护措施，其施工过程是通过专用的热再生设备（热再生车）将原有路面通过热再生技术进行挖掘、搅拌并将其重新填铺，使用压路机碾压平整。这种养护方式可以看作是对公路沥青路面的一种翻新。

3 矫正性养护

当路面损伤已经达到一定程度时，通过预防性养护很难进行修复。这就需要进行矫正性养护。而矫正性养护相对于预防性养护，其投入成本较高，并且施工工艺复杂。然而却可以根治公路路面问题，从根本上解决了路面健康问题，延长高速公路的使用年限。

3.1 注入地聚合物修复

此种方法通过将地聚合物压密注浆来对受损路面进行修复，其注浆渗透性高，流动性好。对于道路基层以及一些经由加固的土体可以有效渗透，甚至对于一些具有活性的矿物材料，能够与之发生化学反应，形成凝胶提高注浆修复的紧固程度。此种方法具有完善的施工标准，目前在大中型城市应用广泛。

3.2 注入高聚物修复

对于路面基层的破损，可以采用双组份高聚物溶液，向路面土基进行注入，从而修复道路路面与路基。注入后的高聚物，能够迅速在土基内部，与相关的材料产生化学合成作用，由溶液形态膨胀至固态，对路面结构的裂缝以及空隙处进行填充，同时，通过膨胀对周边结构产生压力，防止周边结构出现空隙。此种修复方式具有良好的可控制性能，并且一经注入，其路面的质量与耐久性都能得到充分提高，施工较为简便、快捷，且具有较高的防水性能。一般注入，20 min左右，其修复强度即可达到使用要求，对道路通行产生影响较小。

3.3 水泥压浆修复

路面出现板块脱空时，可采用水泥压浆方法进行修复。此种修复方式主要针对板底部的基层进行水泥压浆，从而合理化混凝土受力状态，并且使路基密实程度的得到恢复，对板块的支撑进行改善，提高路面的使用年限，并且对其他一些路面问题起到预防作用。此种方式优点是具有一定的抗水分散性能，在应用早期，可以对铝质凝胶材料起到激发作用。缺点在于其水溶性较差，并且压浆长期处于地下，其优点发挥有限。

4 结 语

为了对沥青路面进行机械化养护的技术进行探析，本文通过对路面损伤问题的种类，以及各种损伤背后的深层原因进行分析，在此基础上列举了公路预防性养护以及矫正性养护的各种方法。

参考文献：

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