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公路养护技术公路养护技术主讲人主讲人：

王修山：

王修山1.11.1我国公路概况我国公路概况最近十几年，我国一直强调以公路建设为重点，有效地加快了放射与网络相结合的国道公路网的建设步伐，特别是高速公路通车里程逐年增长。

上个世纪70年代，当欧美发达国家对高速公路已经司空见惯的时候，我国才开始研究规划修建高速公路，直到1985年10月31日，里程为18.5km的上海至嘉定高速公路建成通车，我国大陆才有了第一条高速公路。

之后我国的高速公路通车里程以罕见的速度增长，2008年，总规模3.5万公里的“五纵七横”国道主干线系统全面建成，标志着我国高速公路网骨架的基本形成。

整个“十一五”阶段，全社会高速公路建设累计投资达2万亿元。

“到2010年底,全国高速公路总里程将达到7.3万公里,排名列全球第二，仅次于美国。

预计我国高速公路里程十二五期间将超过美国。

”中国交通运输部部长李盛霖展望未来，充满信心地说。

世界各国高速公路通车里程排名情况世界各国高速公路通车里程排名情况2004年12月17日，国家高速公路网规划经国务院审议通过。

按照国家高速公路网规划的目标，到2020年，我国高速公路网将形成由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成的大通道，简称79187918网网，总规模要达到8.5104km，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里。

见下表。

此外，还有2段并行线和30余段联络线。

我国我国“79187918”高速公路网高速公路网1.2.1西部地域特点西部地域特点1.21.2西部地区公路概况西部地区公路概况西部地区的面积较大，总体位于中国的内陆腹地，占全国总面积的71.7%，西部地区按照地理位置可划分为西北部和西南两个部分，西北地区六省（新疆维吾尔族自治区、甘肃省、青海省、陕西省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区）的总面积占国土总面积43%。

西北和西南部的地理位置、气候条件、水文地质条件、社会条件、经济条件、交通量、车辆类型等情况有明显的差异。

西北地区地处中国内陆腹地，远离海岸，造就其气候、水文、地质、社会、经济、交通等条件具有不同于其他地区的特点如下:

西北地区气候干燥、降水量少，年均降水量约200mm左右，蒸发量却较大;风沙大，尤其是近几年来，沙尘暴频繁发生，使能见度降低，严重影响交通安全和司乘人员的身心健康，使机车部件磨蚀，路面、路基、路肩及边坡风蚀严重;寒暑变化剧烈、冬季寒冷、夏季温热、春秋气温变化大、日照时间长，温差较大等，极端高温可达到40C，极端低温有一25C，属于典型的大陆性气候。

123由于西北地区以山岭、丘陵、高原、沙漠等地形为主，地面水流少，不良地质情况一般为风化岩石及岩层软弱破碎带。

西北地区各省都是少数民族聚居。

由于地处内陆，思想文化相对封闭落后，信息闭塞，贯彻执行有关政策及法规相对滞后。

经济落后。

根据经济指标比较，西北地区的地区生产总值、工业增加值、固定资产投资、地方财政一般预算收支、对外贸易、社会消费品零售总额、城镇居民人均消费收支等指标偏低，而居民消费价格指数偏高。

总之经济实力落后，严重地影响地区的各个方面的发展，尤其是对于已建成高速公路而言，建设起步较晚，通车里程较短，路幅较窄。

456交通量小。

由于西北地区特有的经济、社会、气候等各方面条件的存在，交通量相对于发达地区及东部沿海地区较少，但是随着经济的不断发展交通量呈现不断上升的趋势，尤其是货车的比重很大。

资源丰富。

有大量煤炭等天然资源，所以，运输的车型主要以中型载重货车为主，而且由于经济利益的驱使和公路收费标准偏高，超载车辆的运行屡禁不鲜，据调查约有80%以上的车辆超载运输。

1.2.2公路发展概况公路发展概况虽然西北地区经济相对落后，但是近几年来，随着西部大开发战略的实施，高速公路的建设作为国家基础设施建设的重点，投资力度在不断加大，通车里程逐年增加，为实现区域经济增长、全国高速公路网络化以及国际高速公路网络化而不断提高自身素质。

在全国高速公路网规划的前提下，各省纷纷制定出各自的高速公路网络规划，例如内蒙古自治区的“三横九纵十二出口”，陕西省的“三纵四横五辐射”，甘肃省的“8421网”。

西北地区部分已建和在建高速公路调查情况见下表。

1.2.2养护的主要意义养护的主要意义我们大家也能看到，在高速公路的运营过程中，西部地区同样出现了严重的早期破坏，不仅对经济相对落后的西部地区是雪上加霜，而且对我国西部大开发战略的实施有严重的不良影响，严重制约着国家高速公路网络化的形成。

及时发现并有效修复这些损坏，有利于保持高速公路良好的使用状态和服务水平，有利于向使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有利于树立高速公路的对外形象，最终提高高速公路的经济效益和社会效益。

近几年来，交通部提出了“公路建设是发展，公路养护也是发展，而且是重要发展”的观点，把公路的养护提到一个认识的新高度。

养护好一条高速公路与建设好一条高速公路同样重要，甚至更加重要。

尤其是再过几年国家高速公路网建成后，高速公路的养护维修工作就显得更重要了。

因此及时维修病害，采取先进的养护维修技术，寻求合理的养护管理措施，是当前西北地区高速公路发展函待解决的重要课题。

2.12.1高速公路沥青路面常见损坏类型高速公路沥青路面常见损坏类型从外观表现形式上看，半刚性基层沥青路面的损坏形式可分为四大类:

裂缝类、松散类、变形类和其他类。

再进一步划分，裂缝类常见的有龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝;松散类常见的有坑槽、松散;变形类常见的有沉陷、车辙、波浪拥包;其他类常见的有泛油、修补损坏。

其外观特征、分级情况如下表所示：

高速公路路面破损数据调查采集宜采用快速采集的法，以提高检测速度，保证野外调查的安全性，但是由于成高，操作技术困难，一般情况下大多采用人工调查的方法进行采集。

经过实地调查发现，西北地区高速公路并没有出现所有的路面损坏类型。

对已建成的高速公路破损情况进行调查得出，西北地区高速公路出现的病害有开裂、松散、车辙、拥包、坑槽、修补损坏、桥头跳车等，其中最典型的病害可归纳为裂缝、坑槽、车辙三类。

2.22.2病害类型分析与防治病害类型分析与防治2.2.1裂缝裂缝沥青路面上的裂缝有多种，其形成的原因也是多样，有时是多种原因共同作用造成的，裂缝有横向、纵向、网裂和龟裂。

裂缝的危害在于从裂缝处渗入的水分使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，引发相关病害，加速路面破坏。

影响裂影响裂缝轻重程度的主要因素有：

沥青和沥青混合料的性质、基层材缝轻重程度的主要因素有：

沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和施工因素料的性质、气候条件、交通量和施工因素。

横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类:

荷载性荷载性裂缝裂缝主要是由于基底弯拉破坏引起的路面反射裂缝;非荷载性裂非荷载性裂缝缝主要是由于温缩或干缩引起的。

1）病因分析：

）病因分析：

纵向裂缝可分为两种情况:

一种情况一种情况是由于路基压实度不均匀，产生不均匀沉降或冻涨作用所造成的。

另一种情况另一种情况是沥青面层分幅摊铺时，摊铺时间过长，或接缝处理不当，接缝处压实度未达到要求，在行车载荷作用下形成的。

有时，车辙边缘也会有纵裂缝。

当路面结构强度不均匀，局部范围的路基路面整体强度不足或基层失稳以及沥青面层老化，就会形成荷载型裂缝。

这种裂缝一般表现为网裂，并在行车作用下发展为块状龟裂。

因路面强度和稳定性引起的网裂和龟裂，通常还伴随有路面沉陷变形。

裂缝的产生破坏了沥青路面的整体性和连续性，水分通过裂缝渗入基层，侵蚀路基，导致路面承载力降低，还为冻融提供了条件，裂缝成为目前无法避免和根治的一种路面破坏模式。

大部分高速公路路面病害的防治是从延缓沥青路面开裂的时间、裂缝产生的条数、开裂可能造成的进水等方面进行预防及修补。

（l）选择抗冲刷能力好、干缩系数小、温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层;

（2）选用优质沥青做沥青面层材料;（3）面层沥青选用改性沥青;（4）严格控制施工含水量（5）养生结束后，应立即喷洒透层油，并尽快铺筑沥青面层;（6）裂缝出现后用热沥青混合料或乳化沥青混合料灌注。

总之，减轻裂缝的措施通常是从设计和施工方面入手来防止水侵入，但是裂缝并没有有效地被控制。

所以，裂缝尤其是横向裂缝仍然是高速公路路面的普遍病害。

在出现裂缝后即使及时采取灌注沥青的方法进行修补，效果并不理想。

尤其是受到西北地区冬季低温的影响，经历一个冬天又有新的横向裂缝产生，这也是公路界一个令人头疼的问题。

2）通常的防治措施）通常的防治措施:

东青路自2002年初出现裂缝后，主要采用了美国进口设备CRAFCO公司生产的supershotmeler设备及其附属的开槽机、灌缝机等新设备，通过几年来的实践证明，新设备、新技术在路面沥青灌缝的应用中取得了明显的养护效果。

利用进口橡胶改性沥青材料与灌缝设备进行沥青路面灌缝施工方法:

（1）用专用路面开槽机，延裂缝轨迹刻出曲线槽，槽宽12.5mm，槽深20mm的缝;

（2）用吹风机将碎料及杂物清理干净;（3）将灌缝用的改性沥青材料用灌缝机的加热设备加热至1902000C;（4）用灌缝机的沥青输出管将改性沥青材料灌入裂缝内，每边宽出10mm，高出原路3mm，撒少量石屑后开放交通;（5）要求施工地面温度不小于40C;（6）要求缝内干燥。

在灌缝过程中，施工地面温度应选在40C100C间为好，一般选在3月末至4月中旬。

要求刻槽宽度均匀，深度保持一致。

缝内与周围杂物清理干净，在切出缝后用喷灯喷烤一遍，灌缝材料加热温度适宜，灌入材料略高于缝口3mm为好，确保灌缝料与原路面的粘结质量，撒砂或石粉以不粘轮为准，待稍冷却后开放交通。

3）山东东（营）青（州）公路实例：

）山东东（营）青（州）公路实例：

2.2.2坑槽坑槽经过分析，总结产生坑槽的主要原因有:

（1）是表面层沥青混凝土施工空隙率过大，级配控制不严，沥青混合料拌和不均匀，碾压不够密实，局部压实不足，增大了表面孔隙，当雨水通过沥青面层空隙侵入到路面结构内部不能及时排出，滞留在沥青混凝土的孔隙中时，水分润湿沥青和集料，使沥青剥落而导致坑槽。

（2）是在行车荷载作用下，进入结构层的水会成为动力水，冲刷材料，使各结构层变形增加，强度降低，沥青面层材料产生卿浆现象，出现剥落、松散等病害，最后形成坑槽。

（3）沥青材料与骨料的粘结力不足，在行车荷载作用下将导致细集料剥落，增大了路表面的孔隙，引起沥青混合料的抗水损坏的能力降低，形成坑槽。

（4）由于我国沥青混凝土路面设计中未对路面结构层内排水系统进行综合考虑和设置，面层下多采用半刚性基层，其透水性较差，路面面层渗水滞留于基层表面，造成面层和基层结合部含水量过大，使面层底部沥青混合料稳定性减弱，造成坑槽。

（5）由于沥青面层和基层之间封层施工质量差，未能有效阻止雨水的继续下渗，而渗入水无法排出，长期浸泡基层，在冬季冻胀春季融化和车辆荷载的作用下，致使基层强度丧失，路面基层和面层产生卿浆、坑槽。

1）病因分析：

）病因分析：

（6）是施工时混合料加热过高，使沥青老化，过早失去粘结力而使骨料散失形成坑槽。

（7）是由于面层低温施工、压实不足、造成路面不密实，透水性较大，骨料与沥青失去粘结，逐渐形成坑槽。

（8）是骨料采用了憎油性骨料如酸性石料、骨料没有被沥青完全裹覆、骨料与沥青粘结较差而形成坑槽。

（9）是大量超载车辆行驶造成路面坑槽破坏。

（10）被油污染、千斤顶等外力损伤后未及时养护而逐渐形成的。

由于沥青混凝土的不均匀性，坑槽总是首先在局部混凝土孔隙率较大处产生，因此，它是随机分布的一个个孤立的坑洞。

沥青混凝土路面出现坑槽破损不仅严重影响路面的平整度和行车的舒适性，而且若不及时对坑槽进行修补，在交通荷载的作用下其破损面会逐渐扩大、加深并连成一片，造成维修费用的急剧增多并危及驾乘车人员的安全。

据公路调研得知，西北地区的坑槽主要随机分布在行车道上，深度一般不超过路面厚度。

1）通常的防治措施：

）通常的防治措施：

坑槽的修补通常有两个修补时期，三种修补方法。

两个修补时期:

一是春、夏、秋季（4月初10月末）为常规修补期，二是冬季（1月3月末，11月初12月末）和雨天为应急修补期。