高速公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害成因及養(yǎng)護(hù)措施

張 劍

（中國(guó)水利水電第十六工程局有限公司，福建福州 350000）

1 工程概況及病害調(diào)查

1.1 工程概況

格魯吉亞Kobuleti市繞城公路項(xiàng)目，KM12+400～KM31+259段屬于二標(biāo)段，道路全長(zhǎng)18.859 km；道路被設(shè)定為雙向單車(chē)道。Kobuleti繞城公路位于格魯吉亞西部巴圖米市，臨近黑海，屬于海邊氣候，當(dāng)?shù)赜晁渑?，年平均?20 d降雨，對(duì)高速瀝青路面的排水要求較高。

在車(chē)流量大且車(chē)輛存在超載的情況下，該公路部分路段存在嚴(yán)重的破損現(xiàn)象，在此影響下，車(chē)輛運(yùn)行的安全性大幅度降低，行車(chē)舒適度也受到大幅影響。特別是長(zhǎng)大縱坡，破壞程度更嚴(yán)重。

1.2 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面車(chē)轍病害調(diào)查

高速公路在山嶺地域建設(shè)時(shí)，其地質(zhì)情況非常復(fù)雜，且存在大量的長(zhǎng)大縱坡。該高速公路通車(chē)開(kāi)始，就以安全、暢通為目標(biāo)。隨著時(shí)間的推移，車(chē)流量不斷增加以及沿線本身就復(fù)雜的地質(zhì)條件，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)之后發(fā)現(xiàn)該公路存在嚴(yán)重的車(chē)轍病害，且多發(fā)生在行車(chē)道，特別是重載方向的長(zhǎng)大縱坡路段車(chē)轍病害更嚴(yán)重，部分公路車(chē)轍深度超過(guò)5 cm，嚴(yán)重影響了行車(chē)安全。

2 施工工藝流程

（2）以施工要求為準(zhǔn)，準(zhǔn)備合適粒徑的碎石以及優(yōu)質(zhì)的抗車(chē)轍瀝青作為撒布施工的原材料。采用封層車(chē)噴灑，在此期間調(diào)整好噴嘴的姿態(tài)，并使車(chē)輛以勻速的狀態(tài)行駛，高效完成撒布作業(yè)。對(duì)于作業(yè)空間有限或較隱蔽的邊角區(qū)域，撒布車(chē)的適用性不足，可能存在撒布不全面的情況，轉(zhuǎn)為人工撒布的方法，保證各處均有足量的材料。

（3）材料選擇2.2～2.6 kg/m瀝青、10～10.5 kg/m碎石，對(duì)于撒布過(guò)程中散落的碎石以及重疊部位，安排專(zhuān)員清理。

（4）撒布施工中，以縱橫向交接處以及啟動(dòng)部位較為特殊，需要避免漏灑、重疊撒布的情況。若因操作不當(dāng)重疊撒布，應(yīng)及時(shí)以人工作業(yè)的方式清理多余的碎石，否則不可進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。

（5）碎石、瀝青撒布完成后，安排2臺(tái)26 t的膠輪壓路機(jī)持續(xù)碾壓3遍，設(shè)備盡可能保持勻速行駛，全程速度穩(wěn)定在2.0～2.5 km/h，不可突然提速或急剎車(chē)，且從基層邊緣處開(kāi)始碾壓，逐步向中間區(qū)域推進(jìn)。碾壓成型2～3 h后，使用清掃車(chē)清理未黏結(jié)的松散碎石，以免清理不及時(shí)影響上面層和封層的黏結(jié)效果。

（6）碾壓完成后的3 h內(nèi)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)，任何車(chē)輛以及人員均不可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，在無(wú)干擾的條件下使撒布料成型；3 h后適度開(kāi)放交通，車(chē)輛限速25 km/h，若車(chē)輛行駛速度過(guò)快，將導(dǎo)致抗車(chē)轍瀝青同步碎石封層受損，影響最終的施工效果。

3 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面病害原因分析

車(chē)轍指瀝青路面上，車(chē)輛產(chǎn)生的輪跡在其他車(chē)輛荷載的持續(xù)作用下，豎直方向變形逐漸積累，且會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)鼓起。根據(jù)瀝青路面車(chē)轍的不同產(chǎn)生原因，可以將車(chē)轍分為三種，即壓密型車(chē)轍、結(jié)構(gòu)型車(chē)轍、失穩(wěn)型車(chē)轍。

3.1 縱坡坡度

載重車(chē)輛在坡面上行駛時(shí)，車(chē)速會(huì)隨著坡面、坡度的增加而減小。由感溫性材料瀝青的時(shí)溫等效法則可知，對(duì)于長(zhǎng)大縱坡路段，以20 km/h行駛過(guò)對(duì)路面產(chǎn)生的形變和車(chē)輛以100 km/h行駛5遍導(dǎo)致路面的形變相同。

3.2 重載、超載交通的影響

現(xiàn)階段，車(chē)輛數(shù)量不斷增大，大貨車(chē)數(shù)量也越來(lái)越大，公路上通行的超載車(chē)輛的數(shù)量也有所增加，一般軸載可達(dá)到20 t，最高可達(dá)30 t。但目前對(duì)公路瀝青路面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)范軸載為10 t，高速公路經(jīng)常發(fā)生超載。

通過(guò)對(duì)本地某學(xué)校初高中價(jià)值觀與自我價(jià)值觀關(guān)系之間的相關(guān)研究，我們大致可以了解到自我觀除了與個(gè)人取向之間存在的既定人際價(jià)值感關(guān)系外，與其他自我價(jià)值感基本上均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，并無(wú)明顯的正相關(guān)關(guān)系。換句話說(shuō)，青少年作為自我觀發(fā)展的關(guān)鍵個(gè)體，如果自身價(jià)值觀感越高，青少年個(gè)體將會(huì)愈加重視自我的全面發(fā)展，比較側(cè)重于實(shí)現(xiàn)個(gè)人的自我價(jià)值。

3.3 路面溫度的影響

隨著溫度的不斷增加，瀝青黏度以非線性指數(shù)降低，相反變形卻以非線性指數(shù)增大。如果天氣溫度不斷上升，特別是夏季，路面溫度高達(dá)60 ℃時(shí)，路面變形會(huì)隨著交通荷載不斷顯著，卸載后變形也不會(huì)消失，最終形成永久變形[1]。

3.4 瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響

在瀝青結(jié)合料黏結(jié)性以及礦料的嵌擠作用下，使瀝青混合料具有高溫穩(wěn)定性。但如果溫度持續(xù)上升，車(chē)輛荷載導(dǎo)致的水平推力以及剪切力足以對(duì)抗瀝青自身的黏結(jié)，需要礦料級(jí)配發(fā)揮效用。如果瀝青混合料使用密集配型，集料始終處于懸浮狀態(tài)，無(wú)法發(fā)揮嵌擠作用，也無(wú)法抵抗車(chē)轍。

4 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面車(chē)轍防治措施及效果評(píng)價(jià)

在多種因素的共同作用下，長(zhǎng)大縱坡路面產(chǎn)生了車(chē)轍病害。為了有效解決車(chē)轍病害，本文從瀝青料設(shè)計(jì)、路面交通管理、瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，結(jié)合實(shí)際情況，以期提升長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的抗車(chē)轍性[2]。

4.1 原材料的選用

（1）膠結(jié)料選用分析。

由于該地區(qū)溫度較高、交通量較大，所以對(duì)瀝青進(jìn)行選擇時(shí)需要以高、低溫性能良好的特征為原則。一般情況下，在長(zhǎng)大縱坡段，可以選擇提升1個(gè)或2個(gè)高溫性能等級(jí)的瀝青膠結(jié)料。

（2）集料的選用。

為了增加混合料自身的穩(wěn)定性，可以選用具有大量棱角和紋理結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碎石，擠壓碎石使其嵌擠增強(qiáng)。為了提升抗車(chē)轍性，需要多加注意對(duì)集料的選用。

（3）外摻劑的選用。

通過(guò)使用外摻劑可以改善混合料本身的路用性能，達(dá)到操作簡(jiǎn)易、提升效果的作用。

4.2 瀝青混合料級(jí)配的選擇

瀝青混合料具有不同的類(lèi)型，導(dǎo)致其不同的主要原因是級(jí)配不同。一般情況下，粗集料自身的嵌擠作用使瀝青混合料具有高溫穩(wěn)定性，使用的瀝青混合料為骨架密實(shí)型時(shí)，其抗車(chē)轍能力也較強(qiáng)。

4.3 路面交通管理

瀝青路面早期發(fā)生病害主要是由于超載、重載車(chē)輛，特別在長(zhǎng)大縱坡段，超載現(xiàn)象使得該路段的車(chē)轍病害嚴(yán)重。為此，有關(guān)部門(mén)開(kāi)始對(duì)車(chē)輛的超載進(jìn)行控制，利用限行、繞行等對(duì)車(chē)輛進(jìn)行分流，減輕車(chē)轍病害。

4.4 效果評(píng)價(jià)

一般的瀝青路面，其瀝青混合料高溫性能只要符合規(guī)范即可。針對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡段，瀝青混合料還需要具備較好的抗剪性和抗疲勞性。通過(guò)對(duì)實(shí)際高速公路進(jìn)行考察，對(duì)于瀝青路面結(jié)構(gòu)，中面層的溫度低于上面層的溫度，但也出現(xiàn)了車(chē)轍病害，為此必須重視對(duì)面層自身抗車(chē)轍性。為了達(dá)到抗車(chē)轍目的，對(duì)中層面提出了多種抗車(chē)轍方案，并以室內(nèi)試驗(yàn)為方式對(duì)抗疲勞性、抗剪切能力以及高溫穩(wěn)定性進(jìn)行分析，對(duì)不同類(lèi)型瀝青混合料的抗車(chē)轍效果進(jìn)行對(duì)比分析[3]。

5 長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

對(duì)該路段自身的情況進(jìn)行客觀分析后，提出了廠拌熱再生法、綜合處理法等方案。針對(duì)不同的條件，需要選取不同的養(yǎng)護(hù)方式，進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。

5.1 瀝青路面養(yǎng)護(hù)原則

為有效降低養(yǎng)護(hù)難度，提高高速公路長(zhǎng)大縱坡通行性能的連貫性，應(yīng)堅(jiān)持以預(yù)防為主的養(yǎng)護(hù)原則，注重瀝青鋪設(shè)施工中的諸多影響要素與環(huán)節(jié)，并制定具有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施與方案，規(guī)避后期可能出現(xiàn)的瀝青路面病害問(wèn)題，延長(zhǎng)高速公路養(yǎng)護(hù)周期，降低道路養(yǎng)護(hù)施工對(duì)道路正常通行造成的負(fù)面影響。

5.2 瀝青路面的正常與養(yǎng)護(hù)措施

高速公路的長(zhǎng)達(dá)縱坡段本身運(yùn)行時(shí)間不同，病害程度不同，養(yǎng)護(hù)措施也不同。如果路段病害較輕，養(yǎng)護(hù)時(shí)可以使用保養(yǎng)劑，主要是單方面增強(qiáng)路面的強(qiáng)度，以此完成養(yǎng)護(hù)。如果路段病害比較嚴(yán)重，此時(shí)需要根據(jù)病害的情況，分析路段塌陷、裂縫、車(chē)轍等的產(chǎn)生原因，利用稀漿分層技術(shù)以及表面微處理等方法對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

5.3 瀝青路面治理的有效措施

為了解決瀝青路面的車(chē)轍病害，對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)，可以選擇改性瀝青和常溫施工瀝青混合的方法。針對(duì)需要處理的病害處，清理病害區(qū)域后，將瀝青混合料注入病害發(fā)生的裂縫位置，進(jìn)行碾壓直至路面平整。對(duì)于其他裂縫問(wèn)題，應(yīng)先清理裂縫內(nèi)部的雜物以及積水，利用罩面方式進(jìn)行修補(bǔ)。

5.4 做好路面排水工作

雨水密集的地區(qū)，由于大量積水以及長(zhǎng)時(shí)間積水，瀝青內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)遭受到極大破壞，路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。為了避免上述現(xiàn)象，需要對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡面提前做好排水工作，保證道路排水功能正常。對(duì)于容易積水處，首先需要設(shè)置防水層，徹底對(duì)該區(qū)域銑刨，避免積水向?yàn)r青內(nèi)部滲透。

5.5 美化瀝青道路環(huán)境

對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)注意公路的車(chē)流量。為了盡量不影響交通，需要提前做好交通疏導(dǎo)工作，提前準(zhǔn)備相關(guān)標(biāo)志。此外，可以在公路上設(shè)置一些綠色植物，以?xún)?yōu)化道路，減少道路問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)高速公路發(fā)生的車(chē)轍病進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)產(chǎn)生車(chē)轍病的主要原因，具體包括縱坡坡度、路面溫度、交通情況等。為了解決該問(wèn)題，從路面材料選擇、級(jí)配設(shè)計(jì)、交通管理等方面出發(fā)，為解決車(chē)轍問(wèn)題提供方案。本文選取格魯吉亞高速公路的中面層作為本次試驗(yàn)的研究對(duì)象，并為解決車(chē)轍問(wèn)題提出了多種研究方案，并通過(guò)后期試驗(yàn)驗(yàn)證了效果。