高速公路养护中的沥青路面预防性养护技术应用研究
周鑫
甘肃省公路航空旅游投资集团有限公司 甘肃省兰州市 730000
1 公路沥青路面病害及其成因
1.1 路面裂缝
路面裂缝属于沥青路面最常见的早期病害之一,按照形态能够分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝以及反射裂缝等,横向裂缝大多是由温度应力所引起。尤其在温差剧烈的地区,沥青混合料在低温收缩过程中会产生拉应力,当拉应力超过材料抗拉强度时就会发生开裂,纵向裂缝通常与施工接缝处理不当、路基不均匀沉降或者重载车辆轮迹带集中受力存在关联。网状裂缝(龟裂)一般标志着路面结构承载能力出现显著下降,其成因较为复杂,通常是材料老化、水损害与荷载疲劳共同作用的结果,而反射裂缝多出现在加铺层当中,是源于下层水泥板或半刚性基层的接缝或裂缝向上发展导致的。
1.2 车辙和啃边
车辙指的是在车辆反复碾压作用情况下,轮迹带区域所形成的永久性凹陷变形,它是高温重载条件下沥青路面典型的结构与材料综合病害。其成因可以分为结构性车辙与材料性车辙这两种,前者源于基层或路基在荷载作用时产生的压缩变形,后者主要是由沥青混合料在高温下抗剪切能力不足所导致的流动变形,随着我国重载交通比例的不断上升,车辙问题变得日益突出。啃边指的是路面边缘区域因为缺乏侧向约束、压实不足或者雨水冲刷等原因,致使沥青混合料松散剥落从而形成边缘破损。
1.3 路面材料松散
材料松散具体表现为沥青与集料之间粘结力丧失,进而导致集料颗粒脱落,最终形成麻面、掉粒甚至坑槽等状况,其根本原因是沥青与集料的粘附性不足,特别是在潮湿环境下,水分子会优先吸附在集料表面,从而削弱沥青膜的附着能力并引发剥离现象,沥青老化致使其粘结性能下降,以及施工过程中存在沥青用量不足、拌和不均或压实度不够等问题,都会进一步加剧松散病害的发生。
1.4 基础变形
基础变形指的是路面结构层以下的基层或者路基所发生的不均匀沉降或者失稳情况,它是导致路面结构性破坏的一个重要根源,其成因涵盖了路基压实度不足、填料质量较差、地下水位发生变化、软弱地基处理不够恰当以及在外部荷载长期作用下产生累积变形等方面,基础变形常常会使得路面出现大面积的沉陷、波浪或者错台现象,并且具有发展速度迅速、修复难度较大以及成本较高等特点。
2 沥青路面预防性养护技术的应用
2.1 稀浆封层技术
稀浆封层是一种将乳化沥青、级配集料、填料、水和添加剂按照设计比例进行拌和,制成稀浆混合料后均匀摊铺在路面上从而形成保护层的技术,它的核心优势在于施工速度比较快、开放交通所需时间较短、成本较低并且还很环保,稀浆封层能够有效封闭路面的微裂缝,防止水侵入到路面内部,同时还可以改善路面的抗滑性能以及外观,根据矿料级配的不同,稀浆封层可分为细封层、中封层和粗封层这三种类型,它们分别适用于不同病害程度与交通条件的路段,关键之处在于要对乳化沥青破乳时间与拌和摊铺工艺进行精准控制,以此确保封层均匀并且粘结牢固。
2.2 微表处技术
微表处是稀浆封层的升级版,采用聚合物改性乳化沥青,具有更高的粘结强度、耐磨性与抗裂性能。其施工设备更为精密,可实现更精确的厚度控制与表面纹理。微表处特别适用于中等交通量以上的高等级公路,能有效修复轻度车辙( :≤15mm )、封闭裂缝、改善抗滑性能,并显著延长路面使用寿命。与普通稀浆封层相比,微表处对材料质量与施工工艺要求更高,但其耐久性与综合性能优势明显,尤其在重载交通环境下表现突出。
2.3 薄层封层技术
薄层封层一般是指用热拌沥青混合料摊铺、厚度在 20 到 40 毫米的超薄罩面层,该技术借助专用设备来实现精确摊铺与压实从而形成致密且平整的表面层,薄层封层不但能够有效改善路面平整度与抗滑性能,而且还可以修复浅层病害进而提高结构整体性,其使用的沥青大多为改性沥青且具备优良的高温稳定性与低温抗裂性,因为其施工对交通影响相对较大,所以通常适用于夜间或者交通量较小的时段作业,适用于病害较轻但需要提升服务水平的高等级公路。
2.4 雾封层技术
雾封层指的是把乳化沥青或者溶剂型沥青以雾状的形式喷洒到路面表面的一种养护技术,它的主要功能是补充路面因为老化而损失的沥青,同时封闭路面上的微裂缝与空隙,进而防止水分与空气进一步侵入到路面当中,以此来延缓沥青的老化进程,雾封层这种技术施工起来比较简便,而且成本也比较低廉,特别适合应用在表面有轻微老化、渗水情况比较严重的沥青路面。不过,该技术并不适用于那些已经有明显结构性病害或者抗滑性能严重不足的路段,要是在这些路段使用就可能会降低路面的摩擦系数。
2.5 灌缝
灌缝是专门针对路面裂缝进行专项处理的一种有效手段,它借助专用设备把热沥青或者改性密封胶注入清理干净的裂缝当中,以此来恢复路面的完整性并且阻止水分下渗。灌缝技术操作起来比较简单且针对性较强,属于预防裂缝扩展与水损害的一项基础措施。高质量的灌缝需要做到裂缝开槽清理彻底、密封材料与裂缝壁粘结良好,并且要具有一定弹性以适应裂缝伸缩。定期对路面进行巡查并且及时开展灌缝工作,是维持路面良好状态的一个重要环节。
3 结束语
公路沥青路面病害的产生是材料性能退化、环境作用与交通荷载共同作用的结果,其类型多样,成因复杂。从裂缝、车辙到材料松散、基础变形及泛油,每一种病害都反映了路面结构在不同应力状态下的响应特征。预防性养护技术的推广应用,标志着公路养护理念从被动应对向主动干预的转变。稀浆封层、微表处、薄层封层、雾封层、灌缝及碎石封层等技术,针对不同病害类型与路面状况,提供了科学、高效的解决方案。
参考文献:
[1] 姚瑞. 公路养护中沥青路面预防性养护技术应用[J]. 四川建材,2025,51(01):196-198.
[2]郭国军.公路养护中的沥青路面预防性养护技术应用[J].大众标准化,2025,(01):125-127.