公路路面常见病害与养护技术应用研究
陈延玲
陕西交控宜富分公司 陕西省延安市 716200
1 公路路面常见病害及形成机理
1.1 裂缝
裂缝是公路路面最常见的一类病害,主要表现为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝多由温度收缩引起,沥青材料在低温下收缩受阻,产生拉应力超过抗拉强度时形成;纵向裂缝通常与路基不均匀沉降或施工接缝处理不当相关,导致路面结构受力不均;网状裂缝则多因沥青老化、骨料剥落或基层强度不足引发,表现为相互交织的细小裂缝。裂缝的扩展会加速水分渗透,破坏路基稳定性,形成恶性循环
1.2 坑槽
坑槽是指公路路面表层局部破损形成的凹坑,多是因水损害和骨料脱落引发。一方面,雨水通过裂缝或孔隙渗入路面结构层,或者在车辆荷载作用下产生动水压力,冲刷沥青与骨料的粘结界面,导致骨料剥离;同时,低温条件下水分结冰膨胀会进一步加剧结构破坏。另一方面,施工时混合料离析、压实不足或骨料质量差也会降低路面抗剥落能力。坑槽不仅影响行车舒适性,更可能引发车辆爆胎或失控事故。修复时需彻底清除病害区域,重新铺筑级配合理的沥青混合料,并加强层间粘结与排水设计,以阻断水损害路径。
1.3 车辙
车辙是车辆荷载反复作用下路面产生的纵向永久变形,多见于高温季节或重交通路段。其形成机理包括三方面:一是沥青混合料的高温稳定性不足,在荷载与温度共同作用下产生塑性流动;二是基层或路基承载力衰减,导致结构层整体下沉;三是施工时压实度不足或混合料空隙率过大,加速了变形累积。车辙会降低路面平整度,影响排水功能,增加行车安全隐患[1]。车辙病害的处理可以选用高模量沥青、添加抗车辙剂、优化级配设计以增强高温抗变形能力,同时加强基层施工质量控制,确保结构层整体稳定性。
1.4 泛油
泛油是沥青从混合料内部迁移至表面形成的油膜现象,通常表现为路面发亮、粘轮,抗滑性能显著下降。其成因主要包括以下几种:一是沥青用量过多或骨料吸油率低会导致游离沥青过剩;二是施工时混合料拌和温度过高或压实不足,使沥青过度软化;三是夏季高温下沥青粘度降低,在车辆荷载作用下被挤压上浮。泛油不仅缩短路面使用寿命,更易引发雨天打滑事故。施工人员在处理路面泛油问题的时候需铣刨重铺调整沥青用量,或采用碎石封层技术吸收表面多余沥青,同时优化施工工艺(如控制拌和温度、加强压实)以预防泛油复发。
1.5 松散
松散是路面表层骨料脱落、结构松散的现象,多因沥青与骨料粘结力不足引发。松散病害的形成通常情况下是因为沥青老化导致粘度下降,无法有效包裹骨料;骨料含泥量过高或表面粉尘未清除,阻碍沥青吸附;也有可能是施工时混合料温度过低或碾压不足,使沥青未能充分裹覆骨料。松散病害会逐步扩展为坑槽,加剧路面破坏。修复时需清除松散层,喷洒粘层油后重新铺筑沥青混合料,并严格控制骨料质量与施工温度,确保沥青与骨料形成牢固粘结。此外,采用改性沥青或抗剥落剂可显著提升混合料抗松散性能。
1.6 沉陷
沉陷是路面局部或整体下沉的病害,主要由路基压实度不足或软土地基处理不当引发。其形成机理主要包括:一是填方路基未充分压实,在车辆荷载作用下产生固结沉降;二是地下水位上升导致软土地基承载力衰减;三是施工期间未分层填筑或压实工艺缺陷,造成结构层不均匀沉降[2]。沉陷会破坏路面平整度,引发裂缝扩展,甚至导致排水系统失效。治理时需根据沉降程度采取不同措施,一般而言,轻度沉陷可通过注浆加固路基;严重沉陷则需开挖重填,并采用换填法、强夯法或水泥搅拌桩等技术处理软土地基,确保路基稳定性满足设计要求。
2 公路路面养护技术分类与应用实践
2.1 预防性养护技术
预防性养护技术旨在通过早期干预延缓路面性能衰减,降低全生命周期成本。其核心逻辑是在病害初期或未出现明显破坏时,通过表面功能强化或结构补强延长路面使用寿命。常见技术包括稀浆封层、微表处、碎石封层及含砂雾封层等。稀浆封层与微表处通过乳化沥青与骨料混合形成薄层,快速封闭表面裂缝并提升抗滑性能,适用于中等交通量道路;碎石封层则利用同步撒布沥青与碎石,形成防水耐磨层,常用于重载交通路段;含砂雾封层通过喷洒高分子聚合物与细砂的混合液,渗透填补微裂缝并延缓沥青老化,适用于城市道路养护[3]。实践表明,预防性养护可使路面使用寿命延长 3-5 年,成本仅为修复性养护的 1/3 至 1/2。但必须结合路面性能指数、裂缝率等指标建立动态决策模型精准识别养护时机,避免过早或过晚干预导致的资源浪费。
2.2 修复性养护技术
修复性养护是针对已经出现结构性破坏的路面实施局部或整体修复。目前比较常见的公路路面修复性养护技术包括铣刨重铺、局部挖补、热再生修补及灌缝贴缝等。铣刨重铺通过彻底清除病害层后重新铺筑沥青混合料,适用于车辙、坑槽等深层病害,但成本较高且施工周期长;局部挖补则针对小范围病害进行精准修复,减少材料浪费,适用于城市道路交叉口等区域;热再生修补利用加热设备软化原路面沥青,掺入再生剂后重新压实,实现旧料 100% 利用,兼具环保与经济性;灌缝与贴缝技术通过密封裂缝阻止水分侵入,延缓反射裂缝扩展,是低成本、高效率的裂缝修复手段[4]。
2.3 再生利用技术
再生利用技术即通过回收旧路面材料,然后掺入相应的新集料与再生剂后再次投入使用,以实现资源的循环利用。其核心优势在于减少天然骨料开采与废弃料堆存,符合绿色交通发展要求。常见的再生利用技术包括厂拌热再生、就地热再生及冷再生三种。厂拌热再生将RAP运输至拌和厂,经破碎筛分后与新沥青、再生剂按比例拌和,生产性能接近全新混合料的再生沥青混凝土,适用于各等级公路;就地热再生通过移动式加热设备在原路面现场完成铣刨、掺配与摊铺,施工效率高但设备成本较高,多用于高速公路连续病害修复;冷再生技术则利用乳化沥青或泡沫沥青作为结合料,在常温下完成基层或底基层修复,能耗低且适用于低等级道路。未来需进一步突破掺配比例限制,并研发高性能再生剂以提升再生路面耐久性。
结束语
总而言之,公路路面病害的精准识别与科学养护是保障交通基础设施可持续运行的核心环节。本文通过系统分析裂缝、坑槽、车辙等典型病害的形成机理,探讨了预防性养护、修复性修复及再生利用技术的工程实践及效果。未来我们还需进一步融合物联网监测、AI决策模型等前沿技术,推动养护模式向“全生命周期管理+资源循环利用”转型,为构建安全、高效、绿色的公路交通体系提供理论支撑与实践范式。
参考文献
[1]卢海根.公路路面病害检测与治理方案研究[J].运输经理世界,2024,(30):144-146.
[2]汪正杰.公路路面施工中的常见病害及防治对策[J].青海交通科技,2024,36(04):116-122+145.
[3]何丽娜.基于物联网技术的公路路面病害智能检测方法[J].物联网技术,2024,14(06):18-20.
[4]郑家伟.公路路面病害修复研究[J].工程建设与设计,2024,(07):203-205.