某瀝青路面項(xiàng)目的病害分析及改造措施分析

楊倩

摘要 由于交通量的增長(zhǎng)，瀝青路面易出現(xiàn)病害，影響道路使用壽命。文章以實(shí)際道路工程為例，探討瀝青路面提升改造的設(shè)計(jì)過(guò)程，分析了道路的現(xiàn)狀，確定改造的必要性、目標(biāo)，針對(duì)不同的改造方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的比選，確定最優(yōu)方案，進(jìn)而針對(duì)改造過(guò)程中的重難點(diǎn)提出相應(yīng)的改造措施，以保證改造效果，可為其他類(lèi)似的項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞 公路工程項(xiàng)目；瀝青路面改造；路面改造措施

中圖分類(lèi)號(hào) U418文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）10-0135-03

0 引言

瀝青路面的病害涉及多種因素，如交通載荷、地質(zhì)條件、路面材料、施工質(zhì)量等。為制定合理有效的瀝青路面改造方案，需全面調(diào)查分析瀝青路面現(xiàn)狀，找出病害的成因、規(guī)律，評(píng)估病害的嚴(yán)重程度及影響范圍，比較不同的改造方案，從而選擇最適合的改造方案，并針對(duì)改造過(guò)程中可能遇到的難點(diǎn)、問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施。

1 工程概況

某縣級(jí)主干道，長(zhǎng)度為8 km，車(chē)道寬為16.8 m，設(shè)計(jì)車(chē)速為60 km/h。由于交通流量增加，路面病害增多，需進(jìn)行路面改造。當(dāng)前路基結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。

2 現(xiàn)狀調(diào)查與分析

（1）交通量調(diào)查。該主干道東西向的交通流量相差較大，東向西的車(chē)流較多。小客車(chē)占道路總交通量的84%，大客車(chē)、大貨車(chē)、鉸接車(chē)分別占15%、3%、5%。

（2）地質(zhì)調(diào)查與分析。該路段路基地層由四層構(gòu)成，自上而下依次為雜填土、粉質(zhì)黏土、殘積黏性土、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。雜填土厚度為1～2 m，是由各種材料混合而成的人工填土。粉質(zhì)黏土厚度為1.5～3.5 m，具有較高含水量、塑性。殘積黏性土厚度為5～15 m，由巖石風(fēng)化形成，具有較高的壓縮性、膨脹性。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖厚度大于10 m，具有較高承載力、穩(wěn)定性。

（3）路面結(jié)構(gòu)調(diào)查。該路段路面結(jié)構(gòu)由三層構(gòu)成，自上而下依次為AC-13C細(xì)粒式瀝青混凝土層、水泥混凝土層、水穩(wěn)碎石層，各層厚度分別為4.8 cm、25 cm、19.5 cm。

（4）路面病害調(diào)查及分析。該路段存在路面錯(cuò)臺(tái)變形，形成反射裂縫；人行道的部分榕樹(shù)根部向?yàn)r青結(jié)構(gòu)層深入，導(dǎo)致路面隆起，影響路面平整度及使用壽命，需要及時(shí)修復(fù)。裂縫、擁包的分布與交通量有關(guān)，交通量越大，病害越多。除此之外，還有其他路面病害，如松散、坑槽、車(chē)轍、沉降、橋頭跳車(chē)等，影響路面的平整性、安全性[1]。

（5）路面舊路彎沉。濾除異常彎沉值，計(jì)算剩余數(shù)據(jù)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)式（1）得到彎沉代表值，可反映舊路的整體彎沉程度：

（1）

式中，——彎沉代表值；——彎沉平均值；Za——保證率常數(shù)，表示彎沉可靠性；S——標(biāo)準(zhǔn)差；K1——季節(jié)影響系數(shù)、K2——濕度影響系數(shù)、K3——溫度修正系數(shù)均為修正因子，用于消除環(huán)境因素的影響，該次分析中都取1，表示沒(méi)有顯著影響。結(jié)算得到該公路路面彎沉平均值為17.54（0.01 mm），標(biāo)準(zhǔn)差7.03，彎沉代表值29.09（0.01 mm）。

根據(jù)式（1）計(jì)算得到，該公路路面的彎沉平均值為17.54（0.01 mm），標(biāo)準(zhǔn)差為7.03，彎沉代表值為29.09（0.01 mm）。

3 路面提升改造方案

（1）改造方案的擬定。根據(jù)路面現(xiàn)狀、改造目的，該文初步擬定以下五種改造方案：①直接罩面：在原有路面上直接鋪設(shè)一層瀝青混凝土，不進(jìn)行銑刨或挖除。②銑刨罩面：銑刨原有路面，去除病害層，鋪設(shè)一層瀝青混凝土。③超薄罩面：原有路面上鋪設(shè)一層厚度不超過(guò)2 cm的瀝青混凝土，不進(jìn)行銑刨或挖除。④瀝青路面就地再生：利用專(zhuān)用的設(shè)備將原有路面的瀝青混凝土加熱、攪拌、添加新料、再鋪設(shè)，實(shí)現(xiàn)路面就地再生。⑤挖除重建：全部挖除原有路面的瀝青混凝土，重新鋪設(shè)新瀝青混凝土。

（2）改造方案比選。初擬的五種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體分析如表1所示。

（3）比選結(jié)果。①比選五種瀝青路面改造方案，根據(jù)路面現(xiàn)狀、改造目的選擇最優(yōu)的改造方案。該路段路面病害主要為反射裂縫，但路基結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，路面平整，但抗滑性能不足。直接罩面無(wú)法有效解決裂縫問(wèn)題，而瀝青路面就地再生、挖除重建施工工期長(zhǎng)，成本高，影響交通。銑刨罩面主要用于瀝青面層老化的路面罩面，不適合該路段路況。因此，選擇高彈高黏的超薄瀝青作為最優(yōu)改造材料[2]。②銑刨罩面可有效消除路面病害，提高路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、防水性能。采用高彈高黏的超薄瀝青作為罩面材料，該材料具抗裂、抗滑性能好，適合該路段。結(jié)合計(jì)算修復(fù)后的舊路回彈模量值、設(shè)計(jì)彎沉值，最終確定罩面厚度為4 cm[3]。

4 路面病害處理

（1）松散處理。松散病害主要表現(xiàn)為瀝青與石料之間黏結(jié)不牢、石料松脫形成松散表面層。其原因主要包括瀝青、石料的質(zhì)量不合格，瀝青混合料配合比不合理，石料級(jí)配不合理，路面的使用和維護(hù)不當(dāng)?shù)取?/p>

松散病害影響瀝青路面的防水性、抗滑性，需及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。將松散表面層挖除，重新鋪設(shè)新瀝青混合料，適用于松散面積較大或較深的情況。松散表面層噴射AC-13C瀝青混凝土，增加瀝青與石料的黏附力。若基層破損，則用ATB-25瀝青混凝土處理基層。

（2）坑槽處理?？硬鄄『?huì)影響路面的平整度，其處理方法是先劃出修補(bǔ)范圍，需超出坑槽范圍每側(cè)10～

15 cm，用瀝青混凝土修復(fù)。根據(jù)坑槽大小，用細(xì)粒式或中粒式瀝青混凝土，按照“圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)”的原則，使修補(bǔ)部分與原路面緊密結(jié)合。

（3）車(chē)轍修復(fù)。車(chē)轍是路面承載能力下降的表現(xiàn)，與面層、基層、夾層的狀況有關(guān)。面層老化導(dǎo)致的車(chē)轍處理應(yīng)銑刨重鋪；夾層不穩(wěn)定導(dǎo)致的車(chē)轍應(yīng)換填?yuàn)A層；基層強(qiáng)度不足或水穩(wěn)定不好導(dǎo)致的車(chē)轍，應(yīng)換鋪新瀝青碎石混合料，不同車(chē)轍原因處理的措施不同。

（4）擁包處理。擁包處理需根據(jù)擁包原因、范圍采用針對(duì)性的措施。擁包的原因有多種，常見(jiàn)的有以下兩種：

表面層老化破損：由于瀝青混合料老化變質(zhì)，導(dǎo)致表面層強(qiáng)度、韌性下降，出現(xiàn)裂縫或剝落，形成擁包。修復(fù)方法是銑刨表面層，用瀝青混凝土進(jìn)行重新鋪設(shè)，增加表面層的密實(shí)度。

樹(shù)根拱起：由于樹(shù)根擴(kuò)張，導(dǎo)致路面瀝青層被擠壓破壞形成擁包。修復(fù)方法是銑刨3層瀝青層，切除車(chē)道上的表層樹(shù)根，路緣石處打鋼板隔離，再重鋪瀝青混凝土。

（5）龜裂處理?；鶎訌?qiáng)度變差會(huì)導(dǎo)致路面龜裂，可進(jìn)行面層、基層的換填修復(fù)；基層換填材料為用ATB-25瀝青混凝土修復(fù)，厚度為20 cm。為提高基層的強(qiáng)度和防水性能，最后用瀝青混凝土進(jìn)行面層修復(fù)，厚度為4 cm。

（6）裂縫處理。若裂縫寬度小于3 mm，需清除裂縫內(nèi)泥沙等雜質(zhì)，直接在原有路面上加鋪一層瀝青混凝土作為罩面，以簡(jiǎn)化施工工序，減少材料用量，提高施工效率。若裂縫寬度不小于3 mm，需先切削裂縫附近的瀝青，兩側(cè)分別銑刨寬度為48 cm、厚度為4 cm的上面層，再用聚氨醋填料填充；聚氨醋填縫料具有較好黏結(jié)性彈性，可有效防止裂縫的擴(kuò)展反射；灌縫部分貼一層抗裂貼，增強(qiáng)路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、防水性能。最后在原有路面上加鋪一層細(xì)粒式瀝青混凝土作為罩面，厚度為4 cm[4]。

（7）網(wǎng)裂處理。網(wǎng)裂是路面彎沉的一種表現(xiàn)，與路面結(jié)構(gòu)層的厚度和質(zhì)量有關(guān)。彎沉較小的網(wǎng)裂，可以通過(guò)銑刨修復(fù)，即將現(xiàn)有的3層瀝青銑刨掉，用原路面結(jié)構(gòu)層的材料重新鋪設(shè)壓實(shí)，這樣可以保持路面的結(jié)構(gòu)性能和平整度，延長(zhǎng)路面使用壽命。

（8）沉降處理。沉降是路面結(jié)構(gòu)層或路基土層的變形。若基層沉降，需加鋪基層，重做面層；若路基土層沉降，需根據(jù)土層情況，先換填碎石灌砂或輕質(zhì)泡沫土；碎石灌砂或輕質(zhì)泡沫土強(qiáng)度高，可改善路基土層性質(zhì)，提高路基強(qiáng)度、防水性能，然后按照原路面結(jié)構(gòu)層修復(fù)，恢復(fù)路面平整度和性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。

（9）橋頭跳車(chē)處理。對(duì)于輕微的橋頭跳車(chē)，可通過(guò)調(diào)整面層的厚度，使路面恢復(fù)平整，銑刨4 cm厚度的面層，用中粒式AC-20瀝青混凝土調(diào)平，在原有路面上加鋪4 cm厚度的瀝青混凝土作為罩面。嚴(yán)重橋頭跳車(chē)是路基的不均勻沉降導(dǎo)致，路基需進(jìn)行注漿處理，增加路基穩(wěn)定性，還要進(jìn)行面層的銑刨加鋪，以恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（10）檢查井周邊網(wǎng)裂沉陷修復(fù)。該路段檢查井周邊路面結(jié)構(gòu)層會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)裂沉陷，影響道路的安全美觀。為修復(fù)這些病害，需挖除原有路面的結(jié)構(gòu)層，換填墊層、基層和面層，然后檢查井、周邊路面結(jié)構(gòu)層的高度、強(qiáng)度，可有效防止檢查井周邊網(wǎng)裂沉陷的再次發(fā)生。

5 改造難點(diǎn)與措施

（1）道路設(shè)計(jì)標(biāo)高的控制。采用水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器校準(zhǔn)高程點(diǎn)縱橫斷面，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)、罩面厚度，通過(guò)起終點(diǎn)、控制點(diǎn)的高程精確控制拉坡，并確定路面的坡度，以保證路面的平整度、排水性能。對(duì)于局部罩面厚度不足的地方，采用局部銑刨方法解決，避免路面的高低差及突變，需注意道路最小縱坡至少為0.3%，以保證路面的排水性能。對(duì)于改造難度較大的路段、縱坡小于0.3%的區(qū)域，可設(shè)置鋸齒偏溝或加密雨水口等排水設(shè)施，以防止路面積水滑動(dòng)。

（2）路緣石高度不足的解決措施。路緣石高度不足是瀝青路面進(jìn)行罩面施工的難點(diǎn)，會(huì)影響路面的排水性能、美觀性，需根據(jù)路面現(xiàn)狀和周邊建筑地坪標(biāo)高的限制，采用針對(duì)性措施：

①若周邊建筑地坪標(biāo)高允許，可結(jié)合人行道進(jìn)行提升改造，將路緣石拔高，以保證路緣石外露高度滿(mǎn)足要求，一般為10～20 cm。路緣石外露高度可有效防止路面的積水污染，提高路面排水性能。②若周邊建筑地坪標(biāo)高不允許，需采用不等厚銑刨罩面方法，即機(jī)動(dòng)車(chē)道直接罩面，外側(cè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用不等厚銑刨后再罩面，內(nèi)、外側(cè)車(chē)道采用不同的路拱橫坡（如圖1所示），可以避免路面的高低差和突變，保證路面的平整度。

（3）橋面改造措施。驗(yàn)算承載力，判斷加鋪罩面厚度與橋梁跨中截面承載能力的關(guān)系，確定橋梁是否能承受罩面的額外荷載，避免橋梁的過(guò)載破壞。盡量不采取銑刨罩面、超薄罩面等方式，保證路面排水性能、美觀性，防止路面積水。銑刨罩面時(shí)，銑刨厚度不應(yīng)破壞鋼筋混凝土鋪裝層，以保證橋面結(jié)構(gòu)安全，防止鋼混鋪裝層損傷。服役時(shí)間長(zhǎng)的橋梁，改造前應(yīng)進(jìn)行必要檢測(cè)，避免采用可能破壞橋梁結(jié)構(gòu)的改造措施。

（4）積水問(wèn)題的解決措施。道路低點(diǎn)位置是指路面的最低點(diǎn)，是積水的主要來(lái)源。排水設(shè)施是指路面的雨水口、偏溝、渠槽等，是積水的主要出口。通過(guò)增設(shè)或調(diào)整排水設(shè)施，可以提高路面的排水能力，減少積水的發(fā)生和持續(xù)時(shí)間。對(duì)于加鋪罩面后，路面坡度改變、低洼區(qū)域積水問(wèn)題，應(yīng)在縱坡拉坡、平交設(shè)計(jì)階段的低洼處設(shè)置必要的排水設(shè)施，否則需增設(shè)排水設(shè)置好的設(shè)施或調(diào)整坡度，以保證路面積水順利排出。

6 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面改造需考慮多方面因素，如地質(zhì)資料、路面病害成因等。該文結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)收集分析資料，確定路面的病害類(lèi)型，提出初步改造方案，通過(guò)比選，最終確定了最優(yōu)方案，有效提高了路面性能，主要結(jié)論如下：

（1）路面病害處理應(yīng)分析病害原因，采用合適的方法，如銑刨、挖除、填充、壓實(shí)等。

（2）路面罩面前應(yīng)進(jìn)行彎沉測(cè)量和病害處理，確保路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）路基損壞應(yīng)先進(jìn)行路基處理，再進(jìn)行路面病害處置，如換填、加固等。

（4）路面提升改造方案應(yīng)通過(guò)多方案比選，選擇最合適的方案。

參考文獻(xiàn)

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