高速公路改擴(kuò)建施工既有路面病害處治施工技術(shù)分析

中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710018

1 項(xiàng)目概述

陽(yáng)茂高速公路即沈陽(yáng)—?？诟咚俟?，簡(jiǎn)稱“沈海高速”，公路代號(hào)為G15高速公路，是我國(guó)國(guó)家高速公路網(wǎng)九條北南方向主干線中的第二條線路。此次高速公路改擴(kuò)建施工工程全稱為陽(yáng)茂高速公路改擴(kuò)建TJ2標(biāo)工程，位于陽(yáng)江市陽(yáng)西縣程村鎮(zhèn)、塘口鎮(zhèn)、織篢鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)，路面的設(shè)計(jì)里程為K3282+345～K3318+105，路線長(zhǎng)達(dá)35.76km。此次高速公路改擴(kuò)建工程是將原高速公路兩側(cè)各拓寬7.5m，在原路面上整體加鋪兩層瀝青面層，并對(duì)中分帶及護(hù)欄和機(jī)電設(shè)施進(jìn)行改造。

2 改擴(kuò)建工程既有路面病害分析

在大部分的公路改擴(kuò)建工程中，路面在拼接后的質(zhì)量、運(yùn)行問(wèn)題直接決定了改擴(kuò)建后公路的使用壽命與安全性能，而其中最重要的就是既有路面的病害處理和新老路面的拼接工藝對(duì)延緩結(jié)合處質(zhì)量的約束是否會(huì)影響改擴(kuò)建后的公路安全質(zhì)量。通常大部分公路的路面病害主要有以下兩種：

（1）公路經(jīng)過(guò)路基工程改擴(kuò)建后，新舊路面存在不均勻沉降的現(xiàn)象，加上路面車輛川流不息會(huì)無(wú)限放大路基拼接處的剪切力，嚴(yán)重增加路基拼接處非正常工況下的環(huán)境壓力，從而導(dǎo)致路基延緩結(jié)合處產(chǎn)生縱向裂縫。

（2）既有路面經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的車流及雨水浸泡等，造成路面破損、塌陷、車轍、開(kāi)裂、脫空等現(xiàn)象，如果直接在原路面進(jìn)行攤鋪則會(huì)使新拼接路面與原有路面的當(dāng)量回彈模量差異明顯，使新路面會(huì)得到不一樣的應(yīng)力分布，加強(qiáng)路面拼接處的應(yīng)力分布，進(jìn)而容易造成路面縱向開(kāi)裂。

3 既有路面病害處理應(yīng)用實(shí)例

在路面改造以前采用雷達(dá)探測(cè)車對(duì)整個(gè)路面進(jìn)行病害檢測(cè)。根據(jù)最新路面病害檢測(cè)專項(xiàng)報(bào)告，以彎沉0.245mm、路表狀況指數(shù)80、裂縫率20m/100m2作為分界，對(duì)舊路超車道和主車道進(jìn)行處治。

3.1 舊路超車道處治方案

若彎沉≤0.245mm，則僅進(jìn)行路面表面處理和整車道注漿即可。若彎沉＞0.245mm，當(dāng)路表狀況指數(shù)≥80時(shí)，僅進(jìn)行路面表面處理和整車道注漿；當(dāng)路表狀況指數(shù)＜80時(shí)，如果車道為反復(fù)修補(bǔ)狀態(tài)，則根據(jù)內(nèi)部損傷狀況與裂縫率進(jìn)行判斷。當(dāng)內(nèi)部損傷嚴(yán)重，內(nèi)部裂縫率＞20m/100m2時(shí)，則局部銑刨，即針對(duì)嚴(yán)重坑槽、沉陷、重度裂縫等情況進(jìn)行局部銑刨；當(dāng)內(nèi)部損傷輕微，內(nèi)部裂縫率＜20m/100m2，則僅進(jìn)行表面處理與整車道注漿處理。如果不是反復(fù)修補(bǔ)路面，則進(jìn)行道路表面處理與整車道注漿即可。

3.2 舊路主車道處治方案

若路面彎沉≤0.245mm，路表狀況指數(shù)≥80，僅進(jìn)行表面處理即可。若彎沉≤0.245mm，路表狀況指數(shù)＜80，進(jìn)一步判斷是否為反復(fù)修補(bǔ)路面，若是則進(jìn)行局部刨銑，不是則判定基層內(nèi)部損傷狀況、基層內(nèi)部裂縫率。當(dāng)基層內(nèi)部嚴(yán)重?fù)p傷，基層內(nèi)部裂縫率＞20m/100m2時(shí)，應(yīng)進(jìn)行局部銑刨；當(dāng)基層內(nèi)部輕微損傷，基層內(nèi)部裂縫率＜20m/100m2時(shí)，應(yīng)銑刨8cm厚的瀝青層。

若彎沉＞0.245mm，路表狀況指數(shù)＜80，對(duì)基層內(nèi)部損傷狀況、基層內(nèi)部裂縫率進(jìn)行判定。當(dāng)基層內(nèi)部嚴(yán)重?fù)p傷，基層內(nèi)部裂縫率＞20m/100m2時(shí)，銑刨22cm厚的瀝青層與18cm厚的上基層。當(dāng)基層內(nèi)部輕微損傷，基層內(nèi)部裂縫率＜20m/100m2時(shí)，若22cm厚的面層裂縫率＞20m/100m2，則僅銑刨22cm厚的瀝青層；若22cm厚的面層裂縫率＜20m/100m2，進(jìn)一步判定8cm厚的面層裂縫率，若8cm厚的面層裂縫率＞20m/100m2，則銑刨8cm厚的瀝青層，若8cm厚的面層裂縫率＜20m/100m2，則進(jìn)行注漿加表面處理。

若彎沉＞0.245mm，路表狀況指數(shù)≥80，對(duì)是否需要反復(fù)修補(bǔ)進(jìn)行判定，若需要?jiǎng)t局部銑刨，否則進(jìn)一步判定基層內(nèi)部損傷狀況、基層內(nèi)部裂縫率。當(dāng)基層內(nèi)部嚴(yán)重?fù)p傷，基層內(nèi)部裂縫率＞20m/100m2，則局部銑刨；當(dāng)基層內(nèi)部輕微損傷，基層內(nèi)部裂縫率＜20m/100m2，則進(jìn)行注漿加表面處理。

4 高速公路路基拼接工藝及路面病害處治措施

4.1 做好前期工作

在高速公路改擴(kuò)建工程施工方案敲定前，必須做好完善、周全的施工方案設(shè)計(jì)，施工團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)人員務(wù)必到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察與調(diào)研，收集原有路基路面各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析原有路基路面所處地質(zhì)環(huán)境與條件，研判與掌握從氣候到水文條件等的地理信息，提高高速公路既有路面病害處治設(shè)計(jì)施工方案的專業(yè)性與可靠性。對(duì)于在前期考察期間發(fā)現(xiàn)的原路基路面存在的問(wèn)題，應(yīng)立即記錄并體現(xiàn)在施工方案中，在做到新路基路面加寬擴(kuò)建的同時(shí)解決舊路基路面的安全隱患問(wèn)題。

4.2 路面銑刨施工

根據(jù)路面檢測(cè)報(bào)告，對(duì)嚴(yán)重影響后期路面使用性能的既有路面進(jìn)行路面銑刨工作，根據(jù)病害處理的位置并結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙使用白灰繪出銑刨控制線，在路面銑刨設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)工作人員要時(shí)刻保證縱向走線的順直且控制在適當(dāng)?shù)乃俣龋俣冗^(guò)慢會(huì)導(dǎo)致銑刨施工水資源的浪費(fèi)，過(guò)快會(huì)使銑刨工作不徹底。此外，施工中需要設(shè)置專員監(jiān)測(cè)銑刨設(shè)備的銑刨深度，嚴(yán)防夾層與超銑的情況出現(xiàn)。由于許多路面既有病害的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致操作人員難以控制銑刨設(shè)備的銑刨深度，工作人員應(yīng)及時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阢娕俸箬彸龏A層，依據(jù)實(shí)際情況確認(rèn)是否需要重銑。銑刨搭接要進(jìn)行臺(tái)階銑刨，以確保后續(xù)搭接過(guò)程中形成新老臺(tái)階，不形成一條縱橫向斷縫，銑刨搭接的臺(tái)階寬度不小于40cm，高度為路面每結(jié)構(gòu)層的厚度，臺(tái)階處一定要將層間清理干凈，對(duì)于松散的要及時(shí)予以清理，并且將臺(tái)階頂面設(shè)計(jì)成內(nèi)斜橫坡面，坡度預(yù)留在5%以下即可。

4.3 合理選擇土木工程合成材料

土木工程合成材料由于其強(qiáng)度大、韌性好等力學(xué)特性而成為一種優(yōu)秀的加筋材料，越來(lái)越多的高速公路改擴(kuò)建工程開(kāi)始使用土木工程合成材料，它不僅可以加強(qiáng)新舊路面拼接處的強(qiáng)度與質(zhì)量，還能降低新舊路基不均勻沉降與偏移帶來(lái)的路面開(kāi)裂影響。在實(shí)際施工中，按照國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)及高速公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)要求，每進(jìn)行一層路面結(jié)構(gòu)層拼接施工，都必須在新舊層間搭接位置進(jìn)行玻纖格柵的鋪設(shè)，并使用達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求的極限抗拉強(qiáng)度的土工格柵。除此之外，還有防裂貼、聚酯玻纖布等土木工程合成材料的使用。防裂貼在施工中的使用可以減少天氣與環(huán)境對(duì)于施工的影響，達(dá)到隔離開(kāi)裂的路面面層與瀝青面層、提高裂縫拉應(yīng)力與路面結(jié)構(gòu)層的抗拉強(qiáng)度以及隔水防滲的作用，還能利用自身的柔韌性吸收路基變形拉伸的能量。聚酯玻纖布具有耐高溫、抗形變的特性，而且可以根據(jù)實(shí)際情況完全粉碎再生使用，提升材料使用的經(jīng)濟(jì)效益，還可以在瀝青路面下達(dá)到防水的作用，顯著提高路面既有病害處治效果。

4.4 路基路面注漿施工

對(duì)于路基路面的注漿，根據(jù)既有路面檢測(cè)報(bào)告選擇適宜的長(zhǎng)度進(jìn)行注漿。注漿施工時(shí)，在有效加固路基的同時(shí)，對(duì)路面局部脫空位置進(jìn)行回填，確保后期路面施工質(zhì)量，提高高速公路改擴(kuò)建工程的建設(shè)質(zhì)量。施工中先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行路面鉆孔，避開(kāi)地下管線和機(jī)電設(shè)施，隨后下入鋼花管或袖閥管準(zhǔn)備實(shí)施注漿工作。注漿前務(wù)必根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整好漿液的配比，隨后進(jìn)行注水試驗(yàn)，確認(rèn)注漿管路沒(méi)有滲水現(xiàn)象且確認(rèn)單位長(zhǎng)度吸水量。準(zhǔn)備工作結(jié)束后進(jìn)行壓漿，應(yīng)該遵循先邊排后內(nèi)排、先稀后濃的注漿順序，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吸漿情況確認(rèn)是否采用雙液注漿或是調(diào)整漿液配比與流速。該項(xiàng)目是對(duì)彎沉＞0.27mm的路段進(jìn)行注漿，注漿孔布置縱向間距為2.0m，橫向交錯(cuò)布置，注漿孔應(yīng)距橫縫0.5m，注漿孔孔徑為φ75mm，鉆孔深入路基頂面以下50cm，采用深度為1.5m、管徑為50mm的袖閥管注漿，每米鉆6～7個(gè)直徑為6mm的注漿孔，呈螺旋形布置，孔眼應(yīng)向上傾斜，孔外用彈性較好的橡膠帶包裹，將做好的袖閥管植入注漿孔。漿液采用425早強(qiáng)水泥，水灰比值為0.5～0.6，并添加注漿專用外加劑，注漿壓力控制在0.2～0.5MPa，當(dāng)漿液不再流動(dòng)，需在0.2～0.5MPa壓力條件下持續(xù)15min以上方可停止注漿。

4.5 加強(qiáng)排水工作

路面瀝青中的水若不能及時(shí)排出，久而往之就會(huì)使路面產(chǎn)生病害。為了避免路面出現(xiàn)病害，一般會(huì)在路面?zhèn)炔吭O(shè)置縱向碎石盲溝，盲溝每隔10～20m設(shè)置喇叭口和PVC排水管引水排水邊溝。在超高路段則要設(shè)置中分帶排水溝，使路面中的層間水順利排出，避免長(zhǎng)期浸泡影響瀝青路面使用性能。路面各面層之間的層間水要及時(shí)排出，以提高整體工程的建設(shè)質(zhì)量，這具有十足的必要性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)與人們生活水平的提高，城市的發(fā)展已然推動(dòng)了道路交通運(yùn)輸能力的進(jìn)步，道路通達(dá)性的提高、通車距離的增加及車輛保有量的大幅度提升都對(duì)道路建設(shè)質(zhì)量提出了考驗(yàn)，更是對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程以及既有路面病害處治的挑戰(zhàn)。因此，要進(jìn)行高速公路改擴(kuò)建工程及既有路面病害處治施工工藝的探究及分析，以此加強(qiáng)高速公路改擴(kuò)建工程的施工質(zhì)量、效率以及道路耐久性，不斷促使我國(guó)道路交通建設(shè)迸發(fā)出強(qiáng)大的力量。