某高速公路瀝青路面大修技術(shù)的選擇分析

荊巖智

摘要 近年來，隨著交通量的不斷增加，部分現(xiàn)役高速公路瀝青路面產(chǎn)生了不同形式的質(zhì)量病害，如車轍、龜裂、縱橫向開裂、坑槽、沉陷等，嚴重威脅交通運輸安全，縮短公路運營壽命，亟需實施維修養(yǎng)護。鑒于此，文章依托某高速公路養(yǎng)護實踐，針對瀝青路面大修技術(shù)選擇展開綜合探究，闡述了路面維修方案設(shè)計原則，分析了維修路段劃分情況，總結(jié)了主線路面大修設(shè)計方案與局部病害處治設(shè)計方案，可為后續(xù)同類工程養(yǎng)護維修提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 高速公路項目；瀝青路面；大修技術(shù)方案；大修設(shè)計

中圖分類號 U416.217文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）14-0057-03

0 引言

經(jīng)濟的高速發(fā)展，有效推動了交通運輸行業(yè)的進步，對高速公路瀝青路面質(zhì)量提出了更加嚴苛的要求，為確保車輛安全、穩(wěn)定運行，加強瀝青路面病害防治尤為重要。大修技術(shù)作為高速公路瀝青路面病害處治的重要手段，能有效提升道路使用性能與服務水平，延長使用壽命[1-3]。路面維護施工中，應充分結(jié)合公路實際情況，科學設(shè)計大修技術(shù)方案，保證大修方案的合理性和有效性，全面提升大修技術(shù)應用價值。為此，該文結(jié)合某公路工程養(yǎng)護實踐，對瀝青路面大修技術(shù)的選擇進行系統(tǒng)分析，具有重要意義。

1 工程概況

某高速公路養(yǎng)護工程，工期較緊、任務繁重，對現(xiàn)狀交通影響較大。為最大限度地降低對車輛通行的影響，采取分幅占道施工的方式進行養(yǎng)護作業(yè)，以有效縮短交通管制時間。因道路養(yǎng)護設(shè)計作業(yè)內(nèi)容較多，為方便現(xiàn)場管理，盡快恢復交通，在全面考慮道路病害情況、材料及機械配置狀況和交安設(shè)施布置情況的前提下，結(jié)合項目特征及設(shè)計要求，將該工程劃分為A、B兩個標段。A標段的起止樁號為K1681+883～K1701+025；B標段的起止樁號為K1649+599～K1681+883。根據(jù)兩標段路面實際病害情況，制定如下大修方案：

A標段：舊路面維修+50 mm厚改性AC-20C+40 mm厚改性SMA-13，橋梁部位包括橋面鋪裝層銑刨處理+50 mm厚改性AC-20C+40 mm厚改性SMA-13；道路2011年維修路段僅鋪設(shè)一層40 mm厚SMA-13。

B標段：舊路面維修+45 mm厚改性SMA-13（非罩面路段），橋梁部位包括橋面鋪裝層銑刨處理+50 mm厚改性AC-20C+40 mm厚改性SMA-13；道路2011年維修路段僅鋪設(shè)一層45 mm厚SMA-13。

2 路面維修方案基本原則

路面維修方案設(shè)計基本原則如下：

（1）適用性原則。路面維修方案設(shè)計應充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況，確保與當?shù)鼗緱l件相適應，如經(jīng)濟水平、養(yǎng)護標準、資金及材料供應水平等。

（2）簡便可行原則。維修方案應易于執(zhí)行、簡便有效，并與施工企業(yè)技術(shù)水平相適應。

（3）針對性原則。針對不同路段采用針對性處理方式：①天橋區(qū)域應充分考慮凈高要求，避免造成不利影響；②橋面鋪裝層維修時不得改變橋梁重力荷載；③隧道路面維修時，應充分考慮隧道凈空要求，在確保凈空達標的基礎(chǔ)上，有效提升路面路用性能[4]。

（4）經(jīng)濟性原則。維修方案設(shè)計時，全面利用原始路面使用功能，充分考慮道路維護、管理等各方面成本，最大限度地節(jié)省維修成本。

（5）動態(tài)性原則。維修方案設(shè)計時應堅持動態(tài)性理念，方案設(shè)計貫穿路面大修的全過程，按照質(zhì)量病害發(fā)展情況，制定針對性處治方案，并實施動態(tài)調(diào)整[5]。

3 路面維修路段劃分

道路沿線共布置A、B、C、D、E五座互通立交，按照互通位置進行區(qū)段劃分，比較各區(qū)段路面技術(shù)狀況指標，具體如表1所示。

通過表1能夠看出：①以D互通立交為界限，下－行車道PCI、RDI、RQI三項指標參數(shù)差異較大，A-D區(qū)段路面各項指標狀況為中或良，D-E區(qū)段各項指標狀況為優(yōu)；②上－行車道各項技術(shù)指標偏差較小，只有A-D區(qū)段、D-E區(qū)段PCI指標差異略大，而上－行PCI綜合評定為中或差路段全部位于A-D區(qū)段。

根據(jù)道路縱斷面形式，D-E區(qū)段線形相對緩和，最大縱向坡度為2.75%；A-D區(qū)段內(nèi)縱向坡度超過3%的區(qū)段占比高達50%。按照表2所示公路項目長大縱坡劃分標準可知，長大縱坡主要分布于A-D區(qū)段內(nèi)，總長度35.015 km，比例高達46.6%。長大縱坡是導致A-D區(qū)段路面技術(shù)指標較差的根本原因。

4 主線路基段路面大修設(shè)計

運用層次分析法對該工程瀝青路面病害情況實施綜合分析，并對各種病害所造成的危害進行了探討，結(jié)合路面病害具體情況，提出了科學有效的維修方案[6]。

4.1 路面加鋪方式

該高速公路服役十多年來，路面先后實施了微表處、路面加鋪等養(yǎng)護處治，但其路用性能始終不理想。路面整體加鋪40 mm厚罩面層，以提升路面路用性能，罩面材料需具備抗裂、抗滑、抗水損、抗車轍等性能。通過經(jīng)濟性、技術(shù)性等綜合對比，罩面材料選用SMA-13瀝青混合料。

結(jié)合路面彎沉檢測結(jié)果，計算出A-D區(qū)段內(nèi)舊瀝青路面回彈模量。并按照《公路瀝青路面技術(shù)標準》（JTGD50—2006）求出瀝青路面理論彎沉值及回彈模量，其計算公式如式（1）（2）所示：

（1）

式中，L0——瀝青路面理論彎沉值（0.01 mm）；——路面實測彎沉平均值（0.01 mm）；Za——保證率相關(guān)系數(shù)，此處為Za-1.645；S——實測彎沉標準差（0.01 mm）；K1——季節(jié)相關(guān)系數(shù)，依據(jù)道路沿線氣候狀況確定，此處取值為1；K2——濕度相關(guān)系數(shù)，依據(jù)道路沿線氣候狀況確定，此處取值為1；K3——溫度相關(guān)系數(shù)，此處取值為1.2。

（2）

式中，Et——舊路面回彈模量（MPa）；P——汽車車輪與地面壓強（MPa）；δ——當量圓半徑（cm）；l0——舊瀝青路面理論彎沉值（0.01 mm）；m1——輪板比值，即標準軸載車輛在舊瀝青路面彎沉值與承載板在同等狀況下彈性模量之間的比值，此處取值為1.1；m2——舊瀝青路面回彈模量擴大系數(shù)，此處取值為1。

經(jīng)計算，得到各區(qū)段路面回彈模量，具體數(shù)據(jù)如表3所示。并取最小值561.4 MPa實施檢驗，當罩面層厚度H（1）=40 mm時，LS=22.9（0.01 mm）

4.2 罩面施工方案及方法

罩面施工工藝流程：道路封閉→路面處理→噴灑黏層瀝青→鋪設(shè)45 mm厚SMA-13（59 mmAC-20C+

40 mmSMA-13C加鋪層）→壓實→路面標線及交通安全設(shè)施施工→恢復交通。

罩面施工方法：瀝青混合料利用間歇式瀝青拌和站拌制，并采用封閉式自卸運輸汽車運至現(xiàn)場，通過直板式攤鋪機進行全幅攤鋪，采取外設(shè)平衡梁等厚方式進行高程控制。AC-20瀝青混合料碾壓采用雙鋼輪+輪胎壓路機進行聯(lián)合碾壓；SMA-13瀝青路面碾壓采用雙鋼輪壓路機碾壓[7]。

罩面質(zhì)量管理制度：在該工程建設(shè)過程中，已經(jīng)建立起一套科學、行之有效的質(zhì)量控制制度，其中包括了施工圖審核制度、技術(shù)方案、技術(shù)交底制度等[8]。技術(shù)交底系統(tǒng)主要包括以下4個方面。

（1）在施工之前，編制施工手冊，對工程管理人員進行工作交底。

（2）由技術(shù)人員負責該工程的施工工藝、技術(shù)標準的技術(shù)指導。

（3）對重點工序、重要環(huán)節(jié)實施現(xiàn)場督導。

（4）對原材料的品質(zhì)進行了嚴格控制，并根據(jù)工地的實際施工情況，對原材料市場進行充分調(diào)查，并進行綜合篩選；選擇高品質(zhì)，高信譽，有實力的原料供貨商，以便建立長期的合作關(guān)系。

施工技術(shù)保障措施：要貫徹落實施工技術(shù)標準及有關(guān)規(guī)范，制定出施工技術(shù)質(zhì)量標準的實施細則，以此來指導并加強施工管理。

（1）對設(shè)計圖實行分級會審制度，對技術(shù)方案的執(zhí)行進行分級交底，并有書面記錄以供核實[9]。

（2）加強日常品質(zhì)管理，持續(xù)改進品質(zhì)檢驗體系，以保證全程產(chǎn)品質(zhì)量的管理。

（3）按要求編制施工技術(shù)方案，以保證其真實性和正確性，并能充分反映出工程的實際狀況。

（4）科學編制施工組織方案，嚴格按照方案執(zhí)行，重點部位和關(guān)鍵工序要保存好所需的圖像數(shù)據(jù)。

5 局部病害處治設(shè)計

5.1 裂縫病害處治設(shè)計

在進行裂縫病害處治設(shè)計時，要結(jié)合裂縫嚴重程度，采取針對性處治措施：

（1）針對寬度低于5 mm的裂縫，采取直接灌縫處理，并沿裂縫設(shè)置寬度為50 cm的防裂網(wǎng)。

（2）針對寬度為5～10 mm的裂縫，應將裂縫周邊50 cm范圍內(nèi)路面表層鑿除，深度為5 cm，清理到位后鋪設(shè)5 cm厚AC-20C或5 cm厚SMA-13，然后對路面中、下面層實施灌縫處理，并沿裂縫設(shè)置寬度為50 cm的防裂網(wǎng)，與原始路面結(jié)合部位設(shè)置4 cm寬貼縫帶。

（3）針對寬度超過10 mm的裂縫，應實施挖補處治，開挖深度直至基層頂部，對基層實施修復處理后，填補10 cm厚ATB-25+5 cm厚AC-20C或填補10 cm厚ATB-25+5 cm厚SMA-13；瀝青層交界位置設(shè)置寬度為50 cm防水層，坑槽側(cè)壁均勻噴灑乳化瀝青，新舊面層結(jié)合部位設(shè)置4 cm寬貼縫帶。

5.2 龜裂、坑槽、沉陷類病害處治設(shè)計

（1）路面坑槽病害處理時，應堅持“圓洞方補、斜洞正補”的處治原則，準確放出坑槽處治邊界線，每邊應向外擴大一定范圍[10]。

（2）沿坑槽邊界線進行銑刨處理，深度為5 cm，若中、下面層裂縫較輕，先對裂縫實施修復處理，然后采用AC-20C填補平整。裂縫修復完成后，在其表面設(shè)置寬度為50 cm的防水卷材，并在坑槽側(cè)壁及底部均勻噴涂乳化瀝青，新舊面層結(jié)合部位設(shè)置4 cm寬貼縫帶。

（3）若中、下面層開裂較為嚴重，應將面層全部挖除至基層頂部，若基層較為完整，可直接填筑10 cm厚ATB-25+5 cm厚AC-20，瀝青層交界位置設(shè)置寬度為50 cm防水層，坑槽側(cè)壁均勻噴灑乳化瀝青，新舊面層結(jié)合部位設(shè)置4 cm寬貼縫帶。

5.3 基層病害處治設(shè)計

對路面實施銑刨處治后，對基層質(zhì)量狀況實施檢測，并結(jié)合檢測結(jié)果進行病害處治設(shè)計：

（1）若基層頂部僅存在少量裂縫，可直接進行灌縫處理，并沿裂縫設(shè)置防水卷材，然后進行面層鋪設(shè)，以有效防止反射裂縫。

（2）若基層頂面存在松散、唧泥等狀況，應根據(jù)“圓洞方補、斜洞正補”的處治原則進行修補，將病害部位徹底清除，并采用廠拌瀝青碎石填壓平整。

6 結(jié)語

綜上所述，高速公路瀝青路面質(zhì)量病害與交通量、載重量密切相關(guān)，道路運營期間應采取嚴格的限制措施，防止車輛超載。該工程根據(jù)路面質(zhì)量檢測與評價結(jié)果開展路面維修養(yǎng)護，但因該公路養(yǎng)護為大修設(shè)計，設(shè)計階段對路面質(zhì)量狀況調(diào)查、評價的結(jié)果與實際施工情況存在一定差異，因此，實際養(yǎng)護施工時應結(jié)合路面具體情況，合理優(yōu)化維修養(yǎng)護方案，提高方案設(shè)計的合理性和可行性，增強路面維修養(yǎng)護效果，保證公路安全、穩(wěn)定地運營。

參考文獻

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