京臺(tái)高速公路曲界段路面病害及維修對策

摘要：京臺(tái)高速公路曲界段由于車流量猛增、車輛超載、路面老化等原因，出現(xiàn)不同程度的病害，通過病害調(diào)查、鉆芯取樣及彎沉檢測，將不同的路面病害進(jìn)行了分類并進(jìn)行了原因分析，最后根據(jù)不同類別的病害制定了相應(yīng)的維修方案。

關(guān)鍵詞：京臺(tái)高速曲界段 路面病害 分類 原因分析 維修對策

中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0116-03

1 路段概況

1.1 基本情況

京臺(tái)高速公路山東段是國道主干線北京至臺(tái)北高速公路的一段，也是山東省“五縱四橫一環(huán)”綜合交通網(wǎng)中的“一縱”，起自魯冀交界處的主線收費(fèi)站，終點(diǎn)為魯蘇交界處的主線收費(fèi)站。京臺(tái)高速公路曲界段（K518+300～K575+500）采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h，路基全寬28m，行車道寬3.75m，中間帶4.5m，硬路肩3.5m，于2000年12月份建成通車，隨著京臺(tái)高速公路及京滬高速公路在山東段的全線貫通及與江蘇段高速公路的聯(lián)網(wǎng)，客貨車流量迅猛增加，車輛超載嚴(yán)重，路面出現(xiàn)瀝青老化、車轍、擁包、泛油、縱裂、橫裂、唧泥、沉陷、坑槽、網(wǎng)裂等病害。

1.2 維修歷史

通車以來，2007～2008年對K518

+300～K553+500段東幅、K531+700～k540

+500段西幅分段進(jìn)行了熱再生處理，對K553+500～K575+490段東幅、K540+500～K575+490段西幅路面病害挖補(bǔ)后做了微表處處理；2010年對路面病害嚴(yán)重的K518～533段進(jìn)行了挖補(bǔ)。

路面病害調(diào)查及原因分析

2 路面主要病害及原因分析

通過對曲界段的病害調(diào)查、鉆芯取樣及彎沉檢測，將病害分為三類。

2.1 路面病害分類

2.1.1 一類（病害嚴(yán)重）路段

病害路面主要病害為：

（1）行車道輪跡帶縱縫，支縫較多，部分已形成龜裂，部分路段伴有橫向不規(guī)則裂縫，嚴(yán)重路段行、超車道輪跡帶沉陷變形，雨后唧漿。

（2）行車道重度橫縫，裂縫較寬，雨后唧漿，一般已灌縫，部分嚴(yán)重的周圍有小面積沉陷。

該類病害如圖1，2所示。

2.1.2 二類（病害較嚴(yán)重）路段

病害路面主要病害為：

（1）部分行車道及超車道輪跡帶縱縫，支縫較多，并伴有橫向不規(guī)則裂縫，嚴(yán)重路段輪跡帶沉陷變形。

（2）行車道規(guī)則橫縫，一般已灌縫處理，部分嚴(yán)重的周圍裂縫繼續(xù)發(fā)展，典型病害如圖3，4所示。

2.1.3 三類（基本無病害）路段

主要為2011年迎檢時(shí)微表處路段，該類路段目前看路況較好，基本無病害，局部有橫向裂縫。

該類路段如圖5，6所示。

2.2 路面彎沉檢測

2012年3月，委托山東省交通工程監(jiān)理咨詢公司中心實(shí)驗(yàn)室對京臺(tái)高速公路曲界段進(jìn)行了道路回彈彎沉值試驗(yàn)，以評定該道路結(jié)構(gòu)的綜合承載力，采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測。見表1。

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》，該段路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本為中、次。《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，在不滿足強(qiáng)度要求的前提下（路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)為中等以下時(shí)），應(yīng)采取大修補(bǔ)強(qiáng)措施以提高其承受能力。

2.3 病害原因分析

道路開放交通后，路面直接承受交通荷載和自然環(huán)境因素的綜合作用，隨著服務(wù)年限的延長，路面使用性能將逐漸衰退。造成路面損壞的因素主要有氣候、交通荷載等外部環(huán)境以及路面結(jié)構(gòu)本身材料的性能。

根據(jù)路面病害的表觀特征和取芯判斷，路面病害的主要原因?yàn)椋?/p>

2.3.1 縱向裂縫

不規(guī)則裂縫：

（1）根據(jù)今年的觀察，采用罩面（微表處）進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的路段，一般在3～5年內(nèi)，均會(huì)發(fā)生不同程度的病害，這是由于原路面在經(jīng)過多年的使用后，表面面層已經(jīng)磨耗、老化，在此面層上直接罩面，盡管做了上封層，但新罩面層與原上面層之間粘結(jié)力仍較差，在重載車作用下，罩面層內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力，容易開裂。

（2）京臺(tái)高速曲界段近年來車流量逐漸增大，重載車多，車輛超載嚴(yán)重，對路面具有嚴(yán)重的破壞作用。

（3）氣候條件惡劣，冬季氣溫低，降雪量大，撒鹽除冰等均對罩面層產(chǎn)生不良影響。

（4）罩面采用的材料，混合料的級配以及施工不良，可能導(dǎo)致表面層抵抗溫度和荷載應(yīng)力能力差，容易產(chǎn)生裂縫。

2.3.2 橫向反射裂縫

半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫會(huì)引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫。由于半剛性基層的本身固有特性，反射裂縫現(xiàn)象是幾乎不可避免的。由于反射裂縫的出現(xiàn)，使路面裂縫水浸入路面內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步的水損害。

2.3.3 縱縫和橫縫的發(fā)展

特別是水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層，在車輛的重復(fù)作用下，導(dǎo)致路面出現(xiàn)網(wǎng)裂、沉陷等病害。

3 路面維修方案及對策

針對不同的病害類型和發(fā)展程度，并結(jié)合資金投入及施工周期等因素，我們提出了相應(yīng)的維修處治方案，以保證道路處于良好的使用狀況。

3.1 大修路段

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查彎沉檢測及取芯資料，一類病害路段病害基本連續(xù)，大部分基層松散、破碎，對該類路段進(jìn)行徹底維修。但由于受維修資金的限制，分段對該類病害進(jìn)行維修。

本年度選擇其中病害最為嚴(yán)重的兩段進(jìn)行維修（K538+000～K547+000右幅及K538+000～K544+000左幅，總長15km，維修至上基層，上基層維修率為70%，局部強(qiáng)度較好路段予以保留）。維修至上基層時(shí)，銑刨原瀝青面層及上基層，分層重鋪4cmSMA-13+5cmAC-20+6cmAC-25+2×9cmATB-30；對局部原上基層強(qiáng)度較好路段，可保留原基層，重鋪瀝青面層4cmSMA-13+5cmAC-20+6cmAC-25。見下圖7。

3.2 局部病害處理

對不連續(xù)的一類病害和二類病害路段進(jìn)行挖補(bǔ)處置。

由于這些路段大部分橫縱縫已伴隨網(wǎng)裂、沉陷和唧漿，因此維修時(shí)基本按單車道或雙車道進(jìn)行連片處理。根據(jù)取芯判斷病害發(fā)生的層位并按下述原則確定維修方案：變形發(fā)生在瀝青面層，則根據(jù)病害深度的挖除瀝青面層，重鋪瀝青結(jié)構(gòu)層；若基層已損壞（基層松散、唧漿），應(yīng)對基層及面增進(jìn)行維修，并根據(jù)需要增設(shè)橫向排水管，排除結(jié)構(gòu)層內(nèi)部水分。見圖8

4 結(jié)語

施工過程中應(yīng)采取適當(dāng)措施，并做好交通分流、道路標(biāo)識(shí)提示，并安排專門的交通組織控制人員。盡量減少施工與車輛的互相干擾，避免出現(xiàn)交通堵塞，保證安全、減少損失。

現(xiàn)場施工時(shí)，業(yè)主代表、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行二次病害確認(rèn)，如有與實(shí)際情況不符的地方，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。