研究高速公路路面養(yǎng)護工程施工質量管理

范永福

（紅河州公路路政管理支隊，云南 蒙自 661100）

0 引言

近年來，隨著各地經(jīng)濟的增長速度不斷攀升，科學技術的持續(xù)進步，人們對交通出行的要求越來越高，這就促使公路工程建設項目的數(shù)量越來越多，達到了歷史的新高度。公路工程項目的施工質量不僅與人民群眾的生活息息相關，還是地區(qū)發(fā)展的經(jīng)濟命脈，所以提升高速公路路面養(yǎng)護工程的施工質量是推進地區(qū)發(fā)展、提升人民幸福生活指標的重要舉措。施工質量雖然受到各種各樣因素的制約，但施工管理作為其中的關鍵因素之一，決定著工程進展是否順利以及工程整體質量好壞。一旦施工管理存在的問題得不到妥善解決，地區(qū)的發(fā)展和民眾的正常出行都會受到影響[1]。不僅如此，如果問題不能及時解決，還會導致安全事故的發(fā)生，對人民群眾的生命及財產(chǎn)安全造成危害。

1 項目概況

通建高速公路位于玉溪地區(qū)通?？h和紅河州建水縣，2000年8月開工，2004年11月建成，總長度為62.7 km，其中48.3 km在紅河州境內(nèi)。該高速公路是省道S214的重要組成部分，是國道213和國道323的連接線，也是連接玉溪市與紅河州最方便的交通要道。自2014年以來，這條高速公路一直在進行特殊維護。為了提高路面的防滑性，減少交通事故，修復方案是在部分路面上鋪設AC-13C瀝青混凝土，并對一些路面沉降段進行有效處治。

2 高速公路路面養(yǎng)護工程施工特征

（1）高速公路項目由于投資大、造價高、通行能力大，具有相應的長期使用性，每天將面臨比一般公路高出幾倍甚至幾十倍的交通量。所以當高速公路實際交付使用時，維護任務也就像影子一樣伴隨高速公路運行，以延長公路使用壽命，提升公路的運行效果和服務水平，并為人們的安全出行提供保障。

（2）高速公路在維修養(yǎng)護施工過程中，由于交通量特別大，如果采用全封閉道路施工，雖然可以提高施工效率，減少安全風險，但將嚴重影響正常交通通行。如果確保機動車能夠正常行駛，則必然會增加維修養(yǎng)護施工的安全風險。所以維修養(yǎng)護施工在不影響機動車正常行駛的情況下進行，危險因素是不可避免的，因此必須做好相應的安全保障措施，確保施工操作規(guī)范，選擇合適的維修養(yǎng)護技術和施工方法。

（3）公路維修養(yǎng)護施工過程非常容易受到自然環(huán)境的影響。如在氣溫驟降、降雨持續(xù)的情況下，施工組織會不到位，也會出現(xiàn)施工材料使用性能變化的情況，導致養(yǎng)護施工效果難以達到預期效果。

3 路面病害

根據(jù)現(xiàn)場調查，該路段路面病害主要有橫縫、縱縫、網(wǎng)縫、修補、沉降等。病害以路基沉降為主，主要分布在超車道和行車道。

4 路面養(yǎng)護設計

公路通車后，路面直接承受著交通負荷并受自然環(huán)境因素的綜合影響。隨著使用壽命的延長，路面性能會逐漸下降。引起路面病壞的主要因素是外部環(huán)境，如氣候、交通荷載，以及路面本身的結構組成、材料成分和施工工藝，這些因素相互交織，影響著路面性能。

4.1 病害類型

通過綜合調查、歸納和分析，需要維護和設計的典型路面病害如下：①瀝青路面沉降病害。②瀝青路面表面的滑移缺陷和病害。③病害集中連片嚴重，對此地段進行連續(xù)挖補處治。④病害零散但嚴重，對此路段進行局部挖補處治。

目前，通建高速維修工程已運行6年。應結合路面病害的發(fā)展情況，在路面進行微表預防性養(yǎng)護，并應結合資金和路面抗滑性能不足的情況逐年、逐步采用微表處治的方式進行預防性養(yǎng)護工作。

4.2 主要路面病害成因分析及處理方案

4.2.1 路面沉降病害

（1）病害描述。沉降病害是該路段主要路面病害之一，主要發(fā)生在超車道和行車道，車輛行駛存在一定程度跳車情況。

（2）原因分析。導致路基不均勻沉降的因素有很多，如荷載、土質、水分分布、施工工藝等。大量研究表明，路基不均勻沉降是多種因素共同作用的結果，填方路基的不均勻沉降可分為以下幾種情況：①壓實度不足，往往導致填方路基的不均勻沉降變形，路基兩側出現(xiàn)縱向裂縫。路基土壓實度不足的主要原因是：a.施工受到實際條件的限制。在路基建設中，由于氣候干旱，一些路堤的淤泥未充分破碎，造成了路床的壓實度不均衡，而暗埋結構體的長度又會影響路基的邊界，從而導致了路肩的壓實率不夠。有些路段的加減速車道施工速度與主線施工速度不一致，結合不良，造成了拼裝部位的緊實度不夠。b.從施工的安全性和進度來看，壓縮的時間不夠導致地基壓實率不夠，從而無法達到設計的目的。c.填料的最佳含水量控制不當，無法達到壓實效果。d.在填筑路堤工程中，路基的邊沿填充物常常會出現(xiàn)壓實率不夠的現(xiàn)象。一般情況下，高填方路堤都要進行相應的治理。②路堤填筑填料不均勻。一方面，在公路施工中，填充物一般是挖掘路基時的廢料，這些填充劑的性質和級配差異很大。另一方面，在建筑工程中，由于層間加厚，導致對小型的填充物和軟物料的壓制效果不佳。所以在長時間的載荷下，回填體發(fā)生不均勻的沉陷，路面局部發(fā)生塌陷，而硬質道路則會產(chǎn)生裂縫。另外，回填物料存在特性差異，尤其是某些回填體具有膨脹特性。此外地基的局部滲漏，會導致部分路面抬高，從而對道路的舒適度造成損害。③排水系統(tǒng)不完善。因排水系統(tǒng)不健全，降雨侵蝕了邊坡面，造成了地基沉降和出現(xiàn)裂縫。不健全的排水體系將會對地基的結構性能及強度產(chǎn)生不利的影響，從而造成不均衡的地基沉降。④施工技術。施工過程對地基的沉降有很大影響，如填筑順序不當，分層壓實厚度過大，不符合土石混合料的填筑標準，施工中排水措施不到位，壓實不充分，填筑接口未按設計規(guī)定設置梯級及土工格柵等都會影響地基的沉降。

（3）維護計劃。①當最大沉降深度h≤4 cm時，僅上層銑刨應重新接地。沉降段兩端應銑至4 cm深度。檢查下層的瀝青混凝土，若下層損壞，應對損壞部分進行處理。除浮渣后，利用SBS改性熱瀝青+預拌碎石封層，沿原道路標高回填4 cm細粒式改性AC-13C。②當沉降深度為4 cm＜h≤9 cm時，銑刨上中面層，分層銑刨沉陷路段，上面層兩端的銑刨深度為4 cm，中面層兩端的銑刨深度為5 cm。查看下層瀝青混凝土的情況，如下層局部有損壞，應對損壞部分進行處理。清除浮塵、料渣后，噴灑乳化瀝青粘層，采用4 cm細粒式改性AC-13C上面層+封層+5 cm細粒式改性AC-20C中面層回填，回填至與原道路標高一致。③當h＞9 cm，或沉降深度4 cm＜h≤9 cm時，考慮到新鋪設的中粒改性AC-20C可作為找平層，AC-20C回填厚度應根據(jù)實際沉降深度進行調整。注意AC-20C單層壓實最小厚度應不小于3.5 cm，最大壓實厚度不大于6 cm?；靥顣r應將路面橫坡和縱坡恢復到原狀，以保證行車舒適、不跳躍。新鋪上層以下部分設置SBS改性熱瀝青+預混碎石密封層，其他層間設置乳化瀝青橡膠層，銑刨面涂刷灌縫膠。

4.2.2 瀝青路面抗滑能力不足

（1）病害描述。通過現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，連續(xù)急彎段和長縱坡段的表面瀝青層出現(xiàn)光滑跡象，存在潛在的交通安全問題。

（2）原因分析。病害所在的環(huán)境交通頻繁，車輛剎車啟動時的路面摩擦大于正常路段，因此路面磨損程度顯著。

（3）維護計劃。微表面僅存在縱向和橫向裂紋和點蝕情況，對原路面病害處理后應進行微表面處理（原微表面部分應銑刨）。由于該段僅存在輕微點蝕和縱、橫向裂縫，因此應在該路段車道處進行表面微預防性處理，以避免孔隙過大造成水損傷。具體方案如下：①施工前對超車道、行車道局部路段存在的病害進行處理，并徹底清潔路面。②清除處理范圍內(nèi)的原有標線。③微表面噴涂聚合酶鏈反應黏結劑瀝青。④MS-3的微表面結構厚度為1 cm。⑤劃標識線。

4.2.3 網(wǎng)裂和沉降

（1）病害描述。通過現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，受損斷面的網(wǎng)絡裂縫較多，基本為縱向和橫向接縫錯開、結構簡單的輕微網(wǎng)絡裂縫，嚴重的網(wǎng)狀裂縫很少見。一般來說，比較常見的是豎向和水平裂縫。

（2）取芯。從取芯中可以看出，由不規(guī)則縱橫縫引起的網(wǎng)格裂縫較淺（部分除外），豎向和水平縫通常有較深的裂縫深度。

（3）維護方案。首先研磨整塊表層，以了解底板的破壞狀況。如果基礎沒有破損或破裂，兩邊的裂縫都很牢固，沒有松散和龜裂，則清除浮塵和渣，進行平整和干燥處理，并用70號熱油進行填充，然后再鋪上一層熱油。當基層存在破損、斷裂或松動問題時，必須按照原來的方案對基層進行夯實，然后用水泥穩(wěn)定的碎石進行回填。若長、寬不能滿足壓路機的壓實度要求，可用C15混凝土代替水泥穩(wěn)定碎石，再鋪上一層碎石，并進行分層夯實[2]。

4.2.4 路面坑槽

（1）病害描述。通過實地調查，發(fā)現(xiàn)坑槽病害的總數(shù)和總面積較小，但病害嚴重，主要是由原有病害修復不到位導致的瀝青混凝土脫落、破碎、沉陷、唧漿等問題。

（2）原因分析。①坑槽病害是一種典型的水害。由于連續(xù)降雨或者路面長期積水，水會通過路表面的裂縫或表面材料空隙率較大的地方滲入路面結構層內(nèi)，若水不能及時、有效地排出，則路面結構層材料將會長時間處于被水包圍的狀態(tài)中，在動水壓力的泵吸作用下，路面材料逐漸剝落，并不斷被行駛車輪帶離破損處，造成瀝青路表面出現(xiàn)麻面、松散、脫落等現(xiàn)象，進而逐漸形成坑槽。②收縮裂縫是半剛性基層材料不能克服的問題。半剛性材料由于自身的干縮和由溫度引發(fā)的收縮產(chǎn)生裂縫，在驅動荷載作用下逐漸在瀝青路面形成反射裂縫，雨水滲入基層表面或通過裂縫。在動水壓力的抽運作用下，基層中的細料從基層表面沖刷下來，從裂縫中擠出，形成抽泥[3]。如果泵送病害長期不能得到有效的治理，勢必導致半剛性基層瀝青路面承載能力迅速下降，形成更嚴重的病害。

（3）維護方案。針對路面坑槽采用銑刨瀝青面層和上基層的處理方案。若下底座部分破損，應對下底座進行處理，清除銑刨后表面殘留物，并按原設計回填水泥以穩(wěn)定礫石。若長、寬不滿足壓路機的碾壓條件，可將水泥穩(wěn)定碎石換成C15貧混凝土，然后鋪設瀝青面層，分層壓實。

4.2.5 路面銑刨的工作原理

通過對現(xiàn)場調查數(shù)據(jù)和取芯情況的綜合對比分析，并為提高維修資金的使用效率，創(chuàng)造更高的社會效益和經(jīng)濟效益，提出了對嚴重破損斷面進行銑刨的思路[4]。

（1）銑刨寬度。在有缺損部位進行銑刨時，在縱向留下50 cm的階梯，在橫向留下15 cm的階梯。在銑削過程中，所留的階梯必須是垂直、平整、光滑、堅硬的表面。為了增強新老瀝青的結合性能，必須在碾壓過程中對碾壓表面進行填充。在銑削過程中，不能留下薄弱的中間部分；在銑削完后，要清理表面上疏松的微粒。在銑刨時，還應盡量不把接頭設在車輪軌道上，如有需要，可以調節(jié)銑削的寬度。如果大的壓實機具有充分的工作空間，彌補了連續(xù)軋后的支撐層的缺陷，并確保了壓縮的有效性，則可以按實際生產(chǎn)條件進行調整[5]。

（2）銑刨深度。為改善養(yǎng)護工程的連續(xù)性，減小施工中的搭接裂縫，縮短維修周期，提高維修基金的利用效益，通過對采油效果的全面對比，提出了如下的解決辦法：對連續(xù)或部分開挖路段的路面進行銑刨，并統(tǒng)一為上、中瀝青面層銑刨，視局部病害情況決定是否對嚴重部位銑刨下面層、上基層及下基層；對養(yǎng)護路段內(nèi)橋面鋪裝統(tǒng)一銑刨深度的整個瀝青面層。

5 結語

為保證道路養(yǎng)護項目的施工質量，確保道路養(yǎng)護項目的安全，相關的公路管理部門應該相互配合、緊密聯(lián)系，并實行公開透明的工作制度，實現(xiàn)全民監(jiān)督，為公路工程的整體質量提供保障。在面對施工管理存在的若干問題時，制定有效的方案、采取相關的措施，才能提升工程質量，減少意外事故發(fā)生，進而切實提高公路工程的建設技術，提升高速公路的建設水平。