路面病害分析處理
【摘要】本文主要結合滄州市公路交通建設與養護者在公路養護處理方面的實際情況 ，分析了在不同路段，不同的路面結構，不同的交通環境下公路路面及橋梁出現不同類型病害，以及產生的原因，并結合本地區在公路建設與養護工作中多年的工作實踐，提出了針對各種不同類型的路面病害的防治處理措施，為廣大從事公路交通建設與養護者治理公路路面病害提供了很好的參考素材。從而達到相互交流，共同提高，為社會創造良好舒適的交通通行環境的目的。
【關鍵詞】公路路面;路線交叉;剛柔路面銜接;病害;分析;處理;橋梁
前言
在國民經濟日益發展的今天，公路交通起著舉足輕重的作用，廣大交通戰線的建設者傾全力保障著公路的暢通，為社會營造著舒適暢通的公路交通環境。但是，隨著國民經濟的迅猛發展，公路交通量日漸增多，特種車輛層出不窮，加之氣候及其它因素的影響，各種不同類型的公路路面病害也屢見不鮮，同時交通人采取了許多行之有效的治理措施，維護著公路的通行。下面就個人在公路病害治理工作中積累的一些經驗和做法談一下自己的見解。
常見的公路路面病害有以下幾種，下面就不同種類分別進行分析處理：
1、路面工程
1.1公路路面害現象
⑴瀝青路面橫向裂縫。
⑵瀝青路面出現擁包。
⑶瀝青路面出現車轍、平整度衰減。
⑷瀝青路面脫落、推移
⑸路面沉陷
⑹瀝青路面早期破壞
1.2病害原因分析
1.2.1 關于路面橫向裂縫問題
公路路面橫向裂縫在公路建設與養護中是經常見到的，大都屬于基層反射裂縫，一般縫距在20～50米不等。嚴重者在10米左右。從事公路建設與養護的工程技術人員曾從多個方面，多種情況進行分析補救，情況雖有所好轉，但至今仍沒有完全杜絕。究其原因，它與工程建設中所使用的材料(包括土質、粒料、水分)、養護條件、氣候(空氣的潮濕程度)等諸因素有很大關系。因此，如何杜絕裂縫或將裂縫減少到最低限度，是廣大公路工程技術人員努力的方向。造成路面裂縫的原因有以下幾個方面：
1.2.1.1 施工用土質塑性指數高
施工用土質塑性指數一般在20～30之間。尤其是一級公路以下的公路工程，由于工程造價問題，公路施工用土只能在兩側就地取用，雖然工程技術人員在施工中考慮了這一問題，也采取了一定的措施，但難以達到理想的效果。一般公路工程施工季節3～10月之間進行，其中很長一段時間在炎熱的夏季，基層或底基層施工成型后，由于天氣原因，水分流失過快，強度迅速提高，加之施工用土塑指過大，造成基層裂縫反射至面層。
1.2.1.2 施工中各工序銜接過緊
由于工期所限，施工進度較快，在路面基層施工中，尤其是路基與灰土之間，灰土與灰土之間，一般在底層工序施工完后即刻封蓋，進行下一工序的施工，水分沒有充分流失，灰土沒有達到足夠的強度，致使再經過一段時間(竣工后)，達到了足夠的強度，加之其他原因造成灰土開裂，反射至面層。
1997年在武港二級公路施工中所反映出來的情況充分說明了這一問題。負責K150+000―K155+000路段的施工隊伍，無論是技術力量還是機具設備在整條路線的施工隊伍中是最強大的，因此，施工進度比較快，特別是在路基、灰土施工中，上一工序施工完成后，經檢驗合格，立即進行下一工序的施工，其中間隔只有2～5天，從交接驗收的情況來看，各項實測指標均達到了標準要求，而且表面質量平整良好，沒有出現裂縫現象，但是在整個工程竣工一年后，發現路面面層出現了間距10～20米不等的橫向裂縫。而負責K120+000―K128+000路段的施工隊伍，其技術力量不錯，但碾壓機械缺少，施工進度相對較慢，每一工序完成后，相隔10～15天才能進行下一工序的施工，而且部分段落出現了不同程度的裂縫，但是，該路段竣工一年后裂縫較少，沒有出現大面積的裂縫現象，只是在個別路段出現了少許的裂縫，而且間距在50米左右。 1.2.1.3 二灰碎石細粒料偏多， 其混合料塑指超限
作為基層的二灰碎石，其混合料塑指過大，含泥量超限，所用材料超出級配范圍，細粒料偏多，成型后含水量大，加之氣候原因，水分流失過快，強度增長迅速，也是造成裂縫的原因之一。
從近幾年施工經驗上看，二灰碎石早期強度提高過早過高也容易出現裂縫，二灰碎石的裂縫與施工季節有關，上半年施工的工程易出現裂縫，下半年施工的工程裂縫較少，而接轉工程(第一年完成灰土底基層，第二年進行二灰碎石基層施工)裂縫更少，有的路段幾乎沒有裂縫。
空氣的潮濕程度，對二灰碎石基層的施工也有較大的影響。近年來在滄州沿海一帶施工的公路工程，凡是設有二灰碎石基層的路面結構，沒有出現過裂縫現象，原因在于沿海一帶空氣潮濕，而且施工用水中含鹽分較多，造成二灰碎石基層早期強度提高緩慢，成型期長，以鉆芯機強度取樣比較，沿海一帶 25左右天可取出樣品，而滄州以西區域15左右天可取出樣品。
1.2.1.4 機理分析
半剛性基層材料的縮裂分為因溫度變化而造成的溫縮與因含水量變化而造成的干縮兩種。水是影響此類材料溫縮的最主要因素，特別是在非飽水狀態時影響較大，實驗表明，當溫度在T=0～-10 °C時，在最佳含水量附近總出現最大的溫縮系數。干縮的基本原理是由于水的蒸發而發生的毛細管作用，吸附作用及分子間的作用和材料礦物品體或凝膠體間水的作用，碳化收縮作用等而引起的整體宏觀體積變化。集料齡期增加，強度提高可是干縮降低，可見初期養生不良或含水量太大必將導致很大干縮，特別是二灰碎石7天后干縮才趨于穩定。
1.2.2 路面擁包
瀝青面層粒料級配不合理，粒料偏細;油石比過大;瀝青含蠟量高;瀝青軟化點低;瀝青混合料穩定度差等，造成擁包。
1.2.3 路面車轍、平整度衰減
面層基層壓實度不夠;渠化交通，粒料級配不合理后形成二次密實造成車轍、平整度衰減。
1.2.4 路面脫落、推移
面層瀝青瀝青含蠟量高，路面施工離析透水、路面表面內部排水不暢積水、路邊緣石阻水行成積水槽造成凍脹;基層面層溫差變化不一致，造成脫落。面層瀝青粘滯度差，基層表面強度不足與面層粘接力不夠，造成瀝青面層與基層脫節，進而產生推移。
1.2.5 路面沉陷
路基填筑不合理，壓實度不夠;地基承載力達不到要求，造成沉降不均勻行成沉陷。
1.2.6 路面早期破壞
設計時對遠景交通考慮不周;超重車輛超限行駛;施工不均衡性，造成路面早期破壞
1.3 處理或預防措施
1.3.1 路面的橫向裂縫問題
1.3.1.1 改變底基層施工用土的塑性指數
(1)在工程造價允許的條件下，更換施工用土，選用符合施工規范要求的土質用于施工;
(2)在施工用土中摻加其他原料，以達到降低土的塑性指數符合施工規范要求的目的。
1998年，滄州市交通局工程處在307國道施工中，為了降低底基層施工用土的塑性指數，減少面層反射裂縫，采用了“二灰土”作底基層施工，工程竣工后，經觀察效果良好，達到了預期的目的。二灰土的配比是：石灰：粉煤灰：土=10+15+75。
1.3.1.2 合理安排工序銜接
確保各結構層的養護時間及符合要求的養護條件，一般情況下養護時間不小于7天，塑指較大的路段養護時間不小于15天，讓其在合理的養護條件下達到足夠的強度，然后再進行下一工序的施工，減少反射裂縫。此種方法經施工驗證是可行的，效果非常明顯。
1.3.1.3 改變基層的粒料結構
為了解決好二灰碎石基層的裂縫問題，工程技術人員曾進行了多方面的探討與研究，比較有效的方法是：
(1)改變用料結構，將原二灰碎石所用粒料，由混合料改為級配碎石，保證80%粒料比例不變，0.8MPa無側限抗壓強度不變，集料連續級配不變;控制5mm以下粒料用量;提高2 mm以上粒料用量。這樣以嵌擠型代替膠結型，減少收縮;增大粗粒料用量，減少對水的敏感程度;減少整體材料的孔隙率、比表面和含水量，大幅度降低干燥收縮;以適當級配代替單一級配，減少缺乏連接面以造成離析和平整度差等缺點。
(2)施工中嚴格控制碾壓含水量。
(3)改用水泥穩定碎石施工。隨著國民經濟的不斷發展，各條路線交通量迅速增長，同時對公路的等級要求也在不斷提高。近兩年來，在滄州區域內所修建的二級公路以上的公路工程，其基層結構均采用了水泥穩定碎石結構(粒料為級配碎石)，經觀察效果良好。
1.3.1.4 改善養護條件
養護條件對于防止二灰碎石基層裂縫是非常重要的，特別是在炎熱的夏季，水分流失特別快，要隨時觀察，加大養護用水量，確保二灰碎石有一個理想的養護環境。
1.3.2 路面擁包
科學選擇面層粒料級配，特別是控制細料用量;要選用高標號瀝青，尤其是瀝青含蠟量、軟化點一定要控制在標準要求的范圍內。
1.3.3 路面脫落、推移
嚴格控制瀝青的各項指標;控制基層的施工工藝、碾壓方法及遍數;嚴禁出現唧漿現象，使表面有足夠得強度;控制施工期行車;對表層松動的粒料徹底清除;面層基層間增設粘層、防水層;面層基層間增設封層，面層采用不透水的結構層，杜絕積水、透水、滲水現象的發生。
1.3.4 路面車轍、平整度差
面層級料的級配合理，壓實要充分;合理安排瀝青面層的施工季節;開放交通的時間盡量長些，并要注意控制渠化交通。
1.3.5 路面沉陷
重點處理高填方段、軟土地基段的施工，分層填筑，嚴格控制填筑厚度及壓實度，準確調查地質資料，計算地基承載力，有必要時增加地基處理，采用粉噴樁、攪拌樁，增加地基承載力。
1.3.6 路面早期破壞
設計充分考慮路線的遠期規劃、地理位置、車流的流向、運輸的主要性質、重車特種車的行駛概率，開放交通早期避免灑漏油品及造成路面燃燒高溫。
2、橋涵工程
2.1 現象：瀝青面層擁包、脫落、推移、橋頭(涵洞)下沉、跳車、梁體、契口裂縫
2.2原因分析
2.2.1 瀝青面層擁包、推移
瀝青面層本身原因同路面;橋面混凝土清掃不干凈;混凝土刷毛不合標準;瀝青面層與橋面混凝土粘結不牢;瀝青面層碾壓不徹底。
2.2.2 瀝青面層脫落
橋面排水不暢造成積水;瀝青混凝土滲水造成凍脹。
2.2.3 橋頭(涵洞)下沉、跳車
填筑材料不密實;填筑材料不一致造成應力突變;填筑過厚地基承載力不夠;軟濕地基;施工方法不當;施工不連續;開蹬臺階過分集中。
2.2.4 梁體、契口裂縫
梁體內(空心板梁)積水;契口縫側面光滑無鑿毛;梁體側面臟;契口縫混凝土不密實滲水造成凍脹。
2.3 治理或預防措施
2.3.1瀝青面層擁包、推移
橋面混凝土清掃要徹底;混凝土刷毛要符合要求;瀝青混凝土與橋面混凝土間的粘層油質量要達標。
2.3.2 瀝青面層脫落
瀝青混凝土采用不透水結構，排水通暢杜絕滲水;在橋面混凝土兩側、護欄處鋪設透水面層將滲水排至瀉水孔流出避免凍脹。
2.3.3橋頭橋頭(涵洞)下沉
嚴格控制填筑厚度及壓實度，或選用合適的填料，輕型材料為宜;地基承載力不夠的采用：1換填合適的材料，2采用粉噴樁、攪拌樁，增加地基承載力;增加橋頭處理的段落長度，提高整體性能。
2.3.4 梁體、契口裂縫
空心梁增設通氣孔;存水處打眼，杜絕積水;梁體兩側鑿毛，契口混凝土添加膨脹劑，增大梁體連接，積水打眼放凈。
3、路線交叉
3.1 現象：擁包、推移、波浪。
3.2 原因分析
路線交叉處剎車過多;行車方向無規律;路面受力復雜，路面結構層不能滿足受力要求
3.3 處理或預防措施
對路線交叉處采用特殊設計，滿足受力要求，采用不同于一般路段的結構(或采用水泥混凝土路面);設計較長的過渡段結構;瀝青路面采用粗級配;選用高質量瀝青增加粘接力;嚴格控制瀝青三大指標以外的各項指標。實行交通管制，人為控制車輛流向。
4、剛柔路面銜接
4.1 現象 擁抱、推移
4.2 原因分析
剛柔路面銜接一般是指砼結構路面與瀝青路面結構的銜接，多發生在收費站口，城市道路與市外道路的交接處，該處行車剎車較多，車輛對路面的沖擊力大，路面受力復雜，而且重復受力，致使路面出現病害。
4.3 處理措施
4.3.1 增加過渡段，在與砼接壤的30～50米范圍內采用大粒徑的瀝青黑碎結構，增加其穩定性，達到減少病害的目的。
4.3.2 延長砼路面長度，并將其作成階梯狀，階梯多少視瀝青混凝土路面結構層次而定，每5米長作為一步階梯，實踐證明此種結構較為理想。
5、結語
總之，公路路面病害類型很多，因區域不同，環境不同，出現的情況各異，只要我們精心施工，科學養護，采取一些針對性的行之有效的措施，定能達到事半功倍令人滿意的效果，為社會提供一種安全、舒適的通行環境。
參考文獻：
[1] 交通部公路科學研究所編.公路路面基層施工技術規范. 北京：人民交通出版社，JTJ034-2000
[2] 交通部公路科學研究所編.公路瀝青路面施工技術規范. 北京：人民交通出版社，JTG F40-2004
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