某高速公路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)設(shè)計(jì)

李金珠孫湘俊

(1.廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院，廣州 510000 2.廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，廣州 510000)

某高速公路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)設(shè)計(jì)

李金珠1孫湘俊2

(1.廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院，廣州 510000 2.廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，廣州 510000)

本文以某高速公路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)設(shè)計(jì)為例，介紹路面車轍、橋頭跳車、縱橫縫發(fā)展及路面沉陷四種病害的設(shè)計(jì)方案，對(duì)其中的技術(shù)要點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)詳細(xì)闡述其施工工藝，本工程實(shí)踐效果好。

高速公路；公路養(yǎng)護(hù)；車轍

近年來我國高速公路網(wǎng)不斷完善，通車?yán)锍膛c路齡的不斷增加，重載、超載車的出現(xiàn)，造成高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)維修問題日益突出。與其他等級(jí)的公路相比，高速公路具有車速快、交通量大、服務(wù)水平要求高和社會(huì)影響大的特點(diǎn)，因此一旦出現(xiàn)病害應(yīng)馬上組織修補(bǔ)，其技術(shù)難度較其他等級(jí)公路較大。本文以某高速公路的養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)設(shè)計(jì)為例，對(duì)路面車轍、橋頭跳車、縱橫縫發(fā)展及路面沉陷進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，為類似工程提供參考。

1.工程概況

該高速公路全長32.282km，雙向4車道，設(shè)計(jì)車速每小時(shí)120公里，于2005年底建成通車。本工程自建成，已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)營的第十個(gè)年頭。建成初期，路面運(yùn)營狀況良好；但隨著路面使用年限的增加及逐年增長的交通流量，路面陸續(xù)出現(xiàn)了一些病害，如：車轍、橋頭跳車、縱橫裂縫發(fā)展，部分路段甚至已出現(xiàn)沉降。為保證本項(xiàng)目道路行駛的安全性及舒適性，結(jié)合本工程的歷年養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)，針對(duì)上述病害進(jìn)行合理有效的、經(jīng)濟(jì)的路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)。

2.養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目現(xiàn)已呈現(xiàn)出來的病害主要為：路面車轍、橋頭跳車、縱橫縫發(fā)展及路面沉陷。

2.1 路面車轍處理

（1）車轍成因分析

據(jù)2013年度及2014年度本項(xiàng)目的路面專項(xiàng)檢測(cè)報(bào)告，本項(xiàng)目車轍產(chǎn)生原因?yàn)椋浩湟皇侵剌d、超載車輛作用下使路面上、中面層產(chǎn)生很大剪應(yīng)力，而瀝青上、中面層不能提供足夠的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致瀝青面層流動(dòng)變形；其二是夏季高溫引起瀝青混合料抗形變能力下降，對(duì)路面車轍的形成有重要影響；其三是瀝青面層的繼續(xù)壓密對(duì)車轍也有少量貢獻(xiàn)。

（2）處置方案

針對(duì)車轍產(chǎn)生的原因，結(jié)合本項(xiàng)目歷年養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，處置方案如下：徹底銑刨車轍所在一個(gè)車道（3.75m寬）的瀝青上面層，后在銑刨底部和四周設(shè)置乳化瀝青粘層，回鋪4cmGAC-13C。若銑刨上面層后，發(fā)現(xiàn)中面層存在裂縫，則應(yīng)在裂縫處設(shè)置20cm寬抗裂貼，然后回鋪4cmGAC-13C。

2.2 橋頭跳車處理

（1）橋頭病害

據(jù)2014年度本項(xiàng)目的橋頭專項(xiàng)檢測(cè)報(bào)告，本項(xiàng)目橋頭病害主要為：橋頭搭板，尤其集中于搭板淺層，存在不密實(shí)、松散和脫空缺陷情況。其中，不密實(shí)為相對(duì)較輕的病害；松散和脫空為相對(duì)嚴(yán)重的病害。

（2）處置方案

針對(duì)橋頭搭板脫空病害，主要采用壓漿處理的處置方案，同時(shí)，針對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)測(cè)高程數(shù)據(jù)，采用加鋪瀝青調(diào)平方案接順橋頭，接順方案為：方案A1：當(dāng)加鋪總厚度H＜=4cm時(shí)，對(duì)既有瀝青砼路面裂縫進(jìn)行處理并清洗干凈后，鋪設(shè)一層乳化瀝青粘層，加鋪hcm(h＜=4cm)AC-13C。若加鋪厚度不足4cm，需先將既有路面銑刨至與設(shè)計(jì)路面標(biāo)高高差4cm。方案A 2：當(dāng)加鋪總厚度4＜H＜=9cm時(shí)，對(duì)既有瀝青砼路面裂縫進(jìn)行處理并清洗干凈后，鋪設(shè)一層乳化瀝青粘層，加鋪hcm(4＜h＜=9cm)AC-13C。

2.3 縱橫縫處理

（1）縱橫縫成因分析

路面橫向裂縫開裂深度至上基層底，橫向貫穿裂縫是由基層開裂后反射至路表形成的反射裂縫，發(fā)生在主車道的橫向裂縫是由于基層強(qiáng)度下降（基層芯樣松散）及重載交通的作用下形成的荷載型裂縫，另外，瀝青層與基層的層間不連續(xù)加劇了路面裂縫的形成和擴(kuò)展；

路面縱向裂縫發(fā)生在主車道輪跡帶位置，開裂深度至上基層，屬于荷載型裂縫，是由輪跡帶位置較大剪應(yīng)力的反復(fù)作用引起的。

(2)處置方案

因本項(xiàng)目的縱橫向裂縫遍布全線，本次設(shè)計(jì)僅做試驗(yàn)段設(shè)計(jì)，為后期的大中修路面改造設(shè)計(jì)提供路面處理數(shù)據(jù)，具體處置方案為：徹底銑刨試驗(yàn)路段的全部瀝青面層，銑刨面層后，若基層僅存在線裂，則在灌縫處置后再在裂縫處設(shè)置20cm寬抗裂貼，后回鋪瀝青砼面層；若基層裂縫呈網(wǎng)裂狀，則在灌縫處置后再在基層上滿鋪?zhàn)哉呈讲＠w格柵，后回鋪瀝青砼面層。

2.4 路面沉陷處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，中山小欖段（K351+080～K351+400）路面沉陷嚴(yán)重，已影響路面實(shí)際線性，針對(duì)此路段，進(jìn)行瀝青路面加鋪改造處置，處置方案如下：

（1）方案A1：當(dāng)加鋪總厚度H＜=4cm時(shí)，對(duì)既有瀝青砼路面裂縫進(jìn)行處理并清洗干凈后，鋪設(shè)一層乳化瀝青粘層，加鋪hcm(h＜=4cm)AC-13C。若加鋪厚度不足4cm，需先將既有路面銑刨至與設(shè)計(jì)路面標(biāo)高高差4cm。

（2）方案A 2：當(dāng)加鋪總厚度4＜H＜=9cm時(shí)，對(duì)既有瀝青砼路面裂縫進(jìn)行處理并清洗干凈后，鋪設(shè)一層乳化瀝青粘層，加鋪hcm(4＜h＜=9cm)AC-13C。

（3）A 3方案：當(dāng)加鋪總厚度9＜H＜=18cm時(shí)，對(duì)既有瀝青砼路面裂縫進(jìn)行處理并清洗干凈后，鋪設(shè)一層乳化瀝青粘層，加鋪hcm(5＜h＜=14cm)AC-20C及4cmAC-13C。

3.養(yǎng)護(hù)施工工藝

瀝青混合料在拌和前，應(yīng)認(rèn)真檢驗(yàn)原材料的質(zhì)量，只有符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料才能進(jìn)場(chǎng)使用，并在施工過程中隨時(shí)進(jìn)行抽檢。瀝青混凝土拌和站在拌和瀝青混合料前，應(yīng)進(jìn)行冷料上料速度曲線測(cè)定，根據(jù)目標(biāo)配比設(shè)計(jì)確定各種集料的上料速度，并以此進(jìn)行上料，取得各熱料倉熱料，進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，必須通過試驗(yàn)路段（長度≥300m）的鋪筑總結(jié)確定生產(chǎn)配合比及其施工過程的質(zhì)量控制參數(shù)。

瀝青混凝土拌和站在拌和瀝青砼前，應(yīng)認(rèn)真校核拌和機(jī)的計(jì)量精度，在確認(rèn)計(jì)量精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，才允許進(jìn)行拌和。瀝青拌和站在拌和瀝青混合料時(shí)，應(yīng)保證足夠的溫度與拌和時(shí)間，以保證混合料拌和均勻，注意在拌合改性瀝青混合料時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高拌合溫度并延長拌合時(shí)間。瀝青混合料在運(yùn)輸過程中，如果氣溫較低或運(yùn)距過長，應(yīng)適當(dāng)提高拌合溫度并采取相應(yīng)保溫措施，以免溫度降低太快，影響瀝青混合料的攤鋪和壓實(shí)。當(dāng)單幅路面寬度大于攤鋪機(jī)的工作寬度時(shí)，應(yīng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)并行攤鋪，避免形成縱向冷接縫。

瀝青混凝土的壓實(shí)分初壓、復(fù)壓與終壓三步完成。初壓應(yīng)在混合料攤鋪后溫度較高時(shí)進(jìn)行，必要時(shí)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)從外側(cè)向中間碾壓，重復(fù)碾壓寬度應(yīng)不小于壓路機(jī)輪寬的三分之一，并不應(yīng)少于20cm。碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，碾壓路線及方向不得突然改變，壓路機(jī)啟動(dòng)、停止時(shí)必須放慢速度，碾壓行駛速度開始時(shí)宜慢速，最大速度不宜超過4km/h。復(fù)壓采用重型的輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)式雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行，它是獲得密實(shí)度最主要的手段，一般采用高頻率低振幅的方式進(jìn)行碾壓。施工中主要應(yīng)控制復(fù)壓的溫度。終壓應(yīng)緊接復(fù)壓后進(jìn)行，終壓時(shí)應(yīng)注意采取收跡碾壓的措施，所有碾壓工作應(yīng)在規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)完成，以免溫度過低碾壓痕跡無法消除。在整個(gè)碾壓過程中，應(yīng)特別重視對(duì)接縫邊沿附近的碾壓，待大型壓路機(jī)碾壓結(jié)束后，再用小型壓路機(jī)反復(fù)進(jìn)行碾壓，以確保這些部位的壓實(shí)效果。

路面施工結(jié)束后待表面溫度降到50℃以下方可開放交通。

4.結(jié)語

本文根據(jù)本工程的歷年養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)，針對(duì)本工程的實(shí)際，對(duì)路面車轍、橋頭跳車、縱橫縫發(fā)展及路面沉陷四種病害進(jìn)行合理有效的、經(jīng)濟(jì)的路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)。工程實(shí)踐效果好，為類似工程提供參考。

[1] JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S]

[2] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S]

U45

B

1007-6344（2016）02-0222-01

李金珠(1988-)，男，湖南臨武人，研究生學(xué)歷，助理工程師，從事市政路橋設(shè)計(jì)研究工作。