淺析高級公路半剛性基層瀝青路面的養(yǎng)護(hù)

楊萬東

（巢湖市公路管理局含山分局，安徽 巢湖 238101）

1 半剛性基層瀝青路面的病害

半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分非結(jié)構(gòu)性損壞和結(jié)構(gòu)性損壞。非結(jié)構(gòu)性損壞是指半剛性基層的板體性未受到破壞。而結(jié)構(gòu)性損壞是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞，從而使板體強(qiáng)度減弱或完全喪失。

1.1 非結(jié)構(gòu)性損壞，主要有橋頭跳車、間距規(guī)則的橫向裂縫、路表局部網(wǎng)裂、正常車轍和橋面鋪裝層剝落等。橋頭跳車有兩種情況：一是臺背填土壓實(shí)不足，導(dǎo)致填土在臺背后數(shù)十米范圍內(nèi)下沉。其特征為：沉降在行車方向是漸變的，延續(xù)距離相對較長，路面的整體強(qiáng)度未受破壞，路表面也少有損壞，但行車時(shí)具有明顯的“波浪”感；二是由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產(chǎn)生的不均勻沉降，從而出現(xiàn)的跳臺。其特征為：延續(xù)距離短，只有幾米，路面少有損壞發(fā)生，行車時(shí)具有明顯的“瞬間跳車沖擊”感。間距規(guī)則的橫向裂縫為半剛性基層的結(jié)構(gòu)性收縮而導(dǎo)致的反射裂縫，它橫向貫穿高速公路半幅路面，深度方向貫通全部結(jié)構(gòu)層，并且縫寬隨季節(jié)變化。一般認(rèn)為這種裂縫不可避免，對路面的整體性沒有損害。縱向裂縫的數(shù)量較少，大多發(fā)生在高路堤地段路基外側(cè)。成因?yàn)槁返讨醒肱c外側(cè)壓實(shí)不均或地基受外部水源的長期侵蝕，導(dǎo)致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。路表局部網(wǎng)裂多發(fā)生在行車道輪跡下，成因?yàn)槁访婢植渴┕と毕荨Ｈ纾翰牧喜痪鶆?、基層成型不好等。它起始于輪跡處。正常車轍是指施工質(zhì)量正常的情況下所出現(xiàn)的車轍。橋面瀝青鋪裝層剝落坑槽一般發(fā)生在車輛荷載影響范圍內(nèi)，是由于橋面板混凝土標(biāo)高超限，路面厚度不足，從而難以抵抗接觸面問的巨大剪切應(yīng)力所致。

1.2 結(jié)構(gòu)性損壞，主要有路面局部凹陷龜裂和結(jié)構(gòu)性轍槽。路面局部凹陷龜裂是路面局部網(wǎng)裂的延續(xù)。因局部網(wǎng)裂沒有得到及時(shí)的維修封堵，雨水滲入到基層，而高速行駛車輛輪胎的強(qiáng)大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結(jié)材料被吸出。長時(shí)間下去，由于基層材料散失，路面出現(xiàn)局部下陷和網(wǎng)裂，進(jìn)而由局部網(wǎng)裂發(fā)展成為明顯的凹陷龜裂，對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為：起始于輪跡處，路面結(jié)構(gòu)在該處完全破壞，在破壞過程中雨天有灰漿外泄痕跡。結(jié)構(gòu)性轍槽是由于路面承載能力不足，在車輛荷載和環(huán)境因素的綜合作用下而在輪跡處產(chǎn)生的路面變形。轍槽產(chǎn)生初期伴有微細(xì)裂縫，隨著損壞程度的發(fā)展在輪跡處產(chǎn)生路面下凹和龜裂，其發(fā)展規(guī)律類似于路面局部凹陷龜裂。

2 半剛性基層瀝青路面的養(yǎng)護(hù)對策

過對上述病害的分析，制定路面維修方案時(shí)要從下面四個(gè)方面考慮：第一，病害的類型和平面位置。第二，病害的嚴(yán)重程度。是結(jié)構(gòu)性損壞還是非結(jié)構(gòu)性損壞。第三，可供使用的維修經(jīng)費(fèi)有多少，技術(shù)上如何處理才是最經(jīng)濟(jì)的。第四，是一次性完全修復(fù)還是采取分期維修。

3 非結(jié)構(gòu)性損壞的維修

維修的基本目的有兩個(gè)，一是恢復(fù)行車平順，二是封閉裂縫，以避免引發(fā)結(jié)構(gòu)性損壞。

3.1 恢復(fù)行車平順主要是對橋頭跳車和車轍的處理。橋頭跳車是橫向的，車轍是縱向的。對橋頭跳車應(yīng)以整幅路作為維修寬度，維修長度應(yīng)滿足三個(gè)要求：①從橋梁伸縮裝置起，伸入正常路段一定長度；②保證攤鋪機(jī)械能正常施工；③拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個(gè)結(jié)構(gòu)層為單位，，一般只銑刨表層。

對車轍的維修滿足以下條件：①包括車轍的整個(gè)影響范圍；②與攤鋪機(jī)的攤鋪寬度及碾壓機(jī)的輪寬相適應(yīng)；③縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30cm以上。維修長度以車轍出現(xiàn)的長度作為基本長度，并伸入相鄰路段一定距離，或以結(jié)構(gòu)物為界。在與相鄰路段的連續(xù)上要注意輪跡平順過渡，選擇合適的碾壓機(jī)械和碾壓方式，必要時(shí)輔以人工修整，避免在連接處形成新的行車沖擊點(diǎn)。

3.2 封閉裂縫。對于單條橫縫和縱縫建議采用常規(guī)的灌縫措施。如果縫隙太寬灌縫難以實(shí)施，可沿裂縫兩側(cè)切割出10～15cm寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后，清潔槽壁，人工填實(shí)至表層底部。最后，涂刷粘層油，用細(xì)粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接，由于膠結(jié)材料充足，可以適應(yīng)縫寬的季節(jié)性變化，宜在春融或秋冬交替季節(jié)實(shí)施。

局部網(wǎng)裂發(fā)生于行車輪跡位置，對路面整體結(jié)構(gòu)的危害最大。其維修原則是：①及時(shí)處置，以免損壞范圍和程度擴(kuò)大；②維修范圍不宜定得太小，在橫向至少以一個(gè)單向車道為單位，在縱向以一輛重車長度的1.5倍為單位。同時(shí)，保證路面維修的橫、縱向平整，減小顛簸；③在平面上全部清除局部網(wǎng)裂的影響范圍；④與攤鋪機(jī)和碾壓設(shè)備相適應(yīng)；⑤維修深度以瀝青面層的結(jié)構(gòu)厚度為單位；⑥縱向接縫位置與車轍處理方案相同。

4 結(jié)構(gòu)性損壞的維修

4.1 局部凹陷龜裂。對局部凹陷龜裂分以下磚種情況進(jìn)行維修。基層局部存在缺陷。兩種備選方案：一是將損壞的基層挖出，用半剛性材料回填修補(bǔ)，二是將損壞的基層局部挖出，用瀝青混合梅回填修補(bǔ)。整個(gè)路段基層均存在缺陷。有三種壬選方案：一、如果整個(gè)路段達(dá)到大修期限，則對存在缺陷的半剛性基層進(jìn)行翻新重鋪，同時(shí)對局，陷龜裂一并處置，二、雖然存在缺陷，但累計(jì)軸淡遠(yuǎn)未達(dá)到使用期限，則按基層局部存在缺陷方法進(jìn)行處置；三、如對有缺陷的路段實(shí)施整體補(bǔ)強(qiáng)措施，施工前將局部凹陷龜裂仍按基層局部存在缺陷的方案先行處置。

4.2 結(jié)構(gòu)性轍槽。擬定兩種維修方案：①一次性整幅重鋪基層，徹底肖除缺陷，使整個(gè)路段的路面完全恢復(fù)其正常的使用性能；②兩側(cè)車道與行車道分期維修，先維修行車道。根據(jù)兩側(cè)車道的承載能力，結(jié)合已有的交通資料分析確定其剩余使用壽命，以此作為行車道轍槽損壞維修方案的設(shè)計(jì)使用壽命。待兩側(cè)車道與行車同時(shí)達(dá)到使用壽命末期時(shí)再一并整幅處置。

5 半剛性基層的維修

在對局部凹陷龜裂進(jìn)行維修時(shí)，必須對半剛性基層進(jìn)行處置。傳統(tǒng)的做法是采用同類的半剛性材料來維修半剛性基層，但在具體操作時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn)。

5.1 保證基層開挖的面積或維修的面積足夠大，以使維修后的半剛性基層能夠真正形成板體。一般情況下，在橫向不應(yīng)允許局部或一個(gè)單向車道的開挖，而建議橫向整幅開挖;縱向開挖的長度建議不小于重車長的1.5倍，至少大于6m；深度方向應(yīng)將原基層整層挖除。只有這樣才能使維修后的半剛性基層整體受力。如果開挖面積太小，新的半剛性基層難以形成足夠大的板體，而是獨(dú)立受力的“塊”體，易破壞。

5.2 基層修補(bǔ)完成后可立即鋪筑瀝青面層，但維修完成后不能立即開放交通，必須等半剛性基層強(qiáng)度達(dá)到了一定的程度后方可開放。其原因是:①維修是在短時(shí)間內(nèi)完成的，半剛性材料的初期強(qiáng)度仍未形成，如果此時(shí)承受連續(xù)的車輛荷載將會破壞已經(jīng)初步形成的半剛性材料凝膠結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致板體結(jié)構(gòu)難以形成;②車輛荷載對維修位置所施加的沖擊力要大。

5.3 另一方面，由于瀝青混合料模量與半剛性材料相近，而養(yǎng)護(hù)單位常備的路面維修材料和設(shè)備主要是針對瀝青面層的，因此，用瀝青混合料修補(bǔ)局部損壞的半剛性基層在受力和成本方面更具優(yōu)勢。它不需要擴(kuò)大基層的開挖，使得維修工程量和施工對交通的影響都較小，也是半剛性基層瀝青路面快速修補(bǔ)的好方法。

6 采用密實(shí)防水的瀝青面層維修材料

對于局部損壞的維修，養(yǎng)護(hù)單位不可能按原有路面的結(jié)構(gòu)和材料逐層恢復(fù)。中粒式型瀝青混合料可作為瀝青面層維修的典型材料，因?yàn)樗让軐?shí)防水，又可保證維修路段瀝青表層的抗滑要求，其經(jīng)濟(jì)性也相對較好。

[1]公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ073.2-2001）人民交通出版社，2001年.

[2]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.654-657.

[3]孫鶴.半剛性基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)有關(guān)對應(yīng)關(guān)系分析[J].江蘇交通工程,1997,(2):25-31.

[4]申愛琴,張登良,胡勃.陜西省路面設(shè)計(jì)參數(shù)研究 [J].公路,2001,(11):11-14.