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Frontier Technology Education Workshop

高等级公路路面耐久性提升研究

作者

杨云会 黄志勇

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引言

现代经济社会快速发展,对工程路面的施工质量提出了更高的要求,为保证交通通畅和出行安全,需提高工程中路基的施工质量和使用的耐久性。当前部分高等级公路存在路面耐久性不足的问题,难以适配长期高强度的使用需求[1]。因此,系统研究高等级公路路面耐久性提升的要点,探索科学有效的提升路径与保障措施,对提升高等级公路服务质量、降低全生命周期成本具有重要意义。

一、高等级公路路面耐久性的核心影响因素与面临挑

1.1 高等级公路路面耐久性的关键影响因素

高等级公路路面耐久性受多方面关键因素影响,其中交通荷载特性是重要因素之一,长期重载车辆的反复碾压会加剧路面结构损伤,导致车辙、变形等病害提前出现;路面材料性能也直接决定耐久性,若沥青结合料老化速度快、集料强度不足,易使路面出现裂缝、剥落;此外,路面结构设计合理性同样关键[2],如基层与面层的结合强度不足、排水结构不完善,会导致雨水渗入基层引发结构破坏,这些因素相互作用,共同影响路面的长期使用性能。

1.2 自然环境对高等级公路路面耐久性的侵蚀作用

自然环境对高等级公路路面的侵蚀作用体现在多个方面,温度变化会导致路面材料热胀冷缩,长期循环易产生温度裂缝,尤其在温差较大的地区,裂缝问题更为突出;雨水侵蚀会渗透至路面内部,软化基层材料,降低结构承载能力,同时雨水与路面材料发生化学反应,加速材料老化;紫外线照射会使沥青结合料发生光氧化反应,导致沥青变硬变脆,失去黏结能力,使路面出现松散、剥落等病害,这些自然因素持续作用,不断削弱路面耐久性。

1.3 当前高等级公路路面耐久性提升面临的主要挑战

当前高等级公路路面耐久性提升面临多重挑战[3],一方面,交通需求与耐久性要求的矛盾突出,交通量增长与重载车辆增多对路面承载能力提出更高要求,但现有路面设计与施工难以完全适配这种高强度使用需求;另方面,新材料新技术推广应用存在障碍,部分提升耐久性的新型材料成本较高,且施工工艺复杂,导致工程单位应用意愿不足;同时,耐久性评估体系不完善,难以精准预判路面使用寿命,无法为耐久性提升提供科学的决策依据,制约了耐久性提升工作的推进。

二、高等级公路路面耐久性提升的关键路径

2.1 基于材料性能改良的路面耐久性提升路径

基于材料性能改良提升路面耐久性,可从沥青结合料与集料两方面入手。对沥青结合料,可通过添加改性剂如 SBS、橡胶粉等,提升其抗老化、抗高温变形能力,延缓沥青硬化变脆,减少路面裂缝与车辙产生;对集料,需优选强度高、耐磨性好、与沥青黏结性强的集料,同时通过改善集料级配,提高混合料的密实度与稳定性,减少雨水渗入。此外,可在路面表层添加抗滑耐磨材料,增强路面抗磨损能力,延长表层使用寿命,通过材料性能的全面改良,为路面耐久性奠定基础。

2.2 依托路面结构优化的耐久性增强策略

依托路面结构优化增强耐久性,需从结构层设计与排水系统优化两方面制定策略。结构层设计上,可增加基层厚度或采用强度更高的基层材料,提升路面整体承载能力,减少基层疲劳损伤;优化面层与基层的界面设计,通过设置黏结层增强层间结合强度,防止出现层间推移、剥落等问题;对特殊路段如桥头、隧道出入口,需采用过渡性结构设计,减少差异沉降对路面的破坏。排水系统优化方面,需完善路面横坡、边沟等排水设施,确保雨水快速排出路面,避免雨水渗入结构内部,同时在基层设置透水层,及时排出渗入的少量雨水,保护基

层结构。

2.3 通过施工过程精细化管控的耐久性保障路径

通过施工过程精细化管控保障耐久性,需重点把控施工关键环节。在混合料生产环节,严格控制沥青加热温度、集料烘干温度与混合料拌和时间, 确保混合料质量均匀稳定,避免因拌和不当影响路面强度;摊铺环节需控制摊铺速度与温度,避免速度 摊铺不均匀或温度过低影响压实效果;压实环节需根据混合料特性选择合适的压路机类型与压实工艺,确保路面达到规定压实度,减少空隙率,降低雨水渗入风险。同时,加强施工过程质量检测,对每道工序进行质量验收,不合格的及时整改,通过精细化管控确保施工质量符合耐久性要求。

三、高等级公路路面耐久性提升的长效保障措施

3.1 高等级公路路面耐久性监测与评估体系构建

构建路面耐久性监测与评估体系,需建立全周期监测机制,在路面投入使用后,定期通过自动化检测设备如激光平整度仪、路面雷达等,采集路面平整度、裂缝率、车辙深度等指标数据,实时掌握路面性能变化情况。同时,建立耐久性评估模型,结合监测数据与路面使用年限,分析路面性能衰减规律,预判路面剩余使用寿命,为养护维修提供依据。此外,搭建监测评估数字化平台,整合监测数据与评估结果,实现数据可视化展示与共享,为耐久性提升决策提供支撑。

3.2 适配耐久性需求的路面养护维修机制完善

完善适配耐久性需求的养护维修机制,需推行预防性养护理念,在路面出现轻微病害时及时采取养护措施,如对早期裂缝进行灌缝处理、对轻微车辙进行铣刨重铺,避免病害进一步扩大;针对不同病害类型制定专项养护方案,如对大面积裂缝采用沥青碎石封层处理,对严重车辙采用面层重构技术,确保养护措施能有效恢复路面性能。同时,建立养护维修台账,记录每次养护的时间、措施与效果,分析养护措施对耐久性的提升作用,为后续养护方案优化提供参考。

3.3 高等级公路路面耐久性相关技术标准的优化

优化路面耐久性相关技术标准,需结合当前交通需求与技术发展,更新路面设计标准,提高对重载交通、自然环境的考量权重,明确更高的材料性能指标与结构设计要求;完善施工技术标准,细化混合料生产、摊铺、压实等环节的技术参数与质量控制要求,确保施工过程有标可依;制定耐久性评估标准,统一评估指标与评估方法,规范路面耐久性评估流程,避免因标准不统一导致评估结果差异。

四、结论

本文围绕高等级公路路面耐久性提升展开分析,明确了路面耐久性的核心影响因素、自然环境侵蚀作用与当前面临的挑战,梳理了材料改良、结构优化、施工管控三条关键提升路径,提出了监测评估体系构建、养护维修机制完善、技术标准优化三类长效保障措施。研究表明,多维度协同推进是提升高等级公路路面耐久性的关键。未来需进一步推动技术创新与标准完善,强化监测与养护的协同,切实延长路面使用寿命,降低全生命周期成本,为高等级公路长期稳定服务提供保障。

参考文献:

]黄颖.高等级公路沥青路面施工试验检测与质量控制[J].居舍,2020,(28):26-27+10.

[2]李兆英.提高干线公路路面耐久性施工方式研究[J].全面腐蚀控制,2025,39(05):51-5

[3]余成厚, 孙建伟.基于公路路面耐久性提升的水泥稳定粒料基层振动成型施工技术[J].大众标准化,2025,(07):39-41.