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高速公路瀝青路面病害分析與養護、維修方案設計
摘要：近年來(lái)，我國的公路交通事業(yè)，特別是高速公路建設取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。已建高速公路大部分為瀝青路面，其在車(chē)輛荷載、氣候、環(huán)境等作用下，病害時(shí)有發(fā)生，使用性能逐步下降。如何使發(fā)生病害的瀝青路面恢復其使用功能，為車(chē)輛行駛提供安全、通暢、舒適的行車(chē)環(huán)境是公路養護部門(mén)關(guān)注的重要課題。本文對陜西省漢寧(漢中至寧強)高速公路瀝青路面病害成因進(jìn)行了分析，同時(shí)對養護、維修設計方案進(jìn)行了總結。
關(guān)鍵詞：瀝青路面;方案設計;病害分析
一、工程概況
漢寧高速公路作為區域內的交通大動(dòng)脈，自建成通車(chē)以來(lái)，一直承擔著(zhù)繁重的交通運輸任務(wù)。經(jīng)過(guò)幾年的運營(yíng)和養護，部分路段路面病害有了進(jìn)一步的發(fā)展，病害段落也出現了擴大。這些病害的存在已經(jīng)對行車(chē)安全性和舒適性造成了較為嚴重的影響，如不得到及時(shí)有效的治理，將會(huì )繼續惡化，影響道路通行能力。
二、病害分析
漢寧高速公路主要存在的路面病害有：橫縫、縱縫、龜裂、網(wǎng)裂、車(chē)轍、沉陷、坑槽及修補等。
2.1 橫縫、縱縫 ①橫向裂縫是本路段最主要的路面病害，分布較廣，多與行車(chē)道垂直或接近垂直，且分布均勻，通過(guò)現場(chǎng)調查及鉆孔資料，路面取芯發(fā)現大部分裂縫已貫穿瀝青上、中面層。分析認為是由于基層開(kāi)裂反射到瀝青混凝土面層和面層低溫收縮、疲勞破壞及車(chē)輛超載作用下面層或半剛性基層內產(chǎn)生的拉應力超過(guò)其疲勞強度所至。路面芯樣抽提試驗結果表明，上、中面層瀝青針入度和軟化點(diǎn)均小于規范要求，瀝青老化程度嚴重也是加速橫向裂縫產(chǎn)生的原因之一。②在個(gè)別路段出現的縱向裂縫均出現在填方路段。裂縫發(fā)生在距相鄰標線(xiàn)約1m的行車(chē)道輪跡帶處。鉆芯取樣表明基層良好，無(wú)開(kāi)裂現象。由此可以判斷該路面縱向裂縫不是由路基沉降或半剛性基層開(kāi)裂造成，而是僅存在于面層的破壞。分析認為：孔隙中的水在輪胎作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力，再加上重車(chē)輛荷載的共同作用，使瀝青膜更容易剝落。這種作用的結果使得行車(chē)道輪跡帶與其他地方相比形成了薄弱處，于是在溫縮應力作用下產(chǎn)生了開(kāi)裂。
2.2 連續龜裂、網(wǎng)裂、不規則裂縫 龜裂、網(wǎng)裂、不規則裂縫是本路段局部存在的病害，分布長(cháng)度較短，且大部分為輕度，主要集中在行車(chē)道。從鉆孔揭示的情況看，龜裂、網(wǎng)裂主要產(chǎn)生在面層，基層完好。瀝青混合料級配不良、施工離析、攤鋪及碾壓溫度不足、壓實(shí)不足等施工原因是產(chǎn)生龜裂、網(wǎng)裂的主要原因，加之，由于行車(chē)的重復作用引起的疲勞破壞，尤其是超載車(chē)輛，加速了這種破壞作用。
2.3 修補、坑槽 局部出現坑槽，是由于瀝青混合料級配不良，材料拌和不均，壓實(shí)度不夠，在行車(chē)作用下引起路面凹陷不平整或混合料松散而出現坑洞。對于局部連續修補后的路面仍存在平整度差、松散、坑槽等病害，甚至再次修補后又出現網(wǎng)裂、松散、坑槽等，主要是由于原有病害處理不徹底，且所使用的熱拌瀝青混合料運距長(cháng)，混合料攤鋪壓實(shí)溫度很難保證，加之施工屬于應急處理，在繁重的道路交通壓力下，產(chǎn)生的二次病害。
三、方案設計
根據路面病害種類(lèi)比較單一(以裂縫類(lèi)病害為主)，分布范圍廣等特點(diǎn)，并參考以往養護工程的施工方案和實(shí)際效果，考慮施工方便、利于機械化施工，并保證施工質(zhì)量，采用以下方案。
3.1 整體方案 ①1cm厚MS-3微表處罩面。適用于以橫縫為主，且重度橫縫間距較大(大于20m)，并伴有輕度車(chē)轍的路段，對既有橫縫進(jìn)行點(diǎn)病害處理后對半幅路面統一加鋪1cm厚MS-3微表處罩面。②銑刨既有路面4cm上面層，撒布SBR改性乳化瀝青粘層油后，重新攤鋪4cmAC-13C改性瀝青混凝土。適用于有連續龜裂、不規則裂縫或橫縫密集，重度橫縫間距較小(小于20m)的路段。③銑刨既有路面上、中面層，重新攤鋪4cm AC-13C改性瀝青混凝土+6(5)cm AC-20C改性瀝青混凝土。適用于集中成片修補、坑槽、重度龜裂、不規則裂縫的路段。
3.2 點(diǎn)病害處理方案 在對舊路面進(jìn)行罩面之前，需對原路面上的點(diǎn)病害進(jìn)行徹底處理。
3.2.1 橫向、縱向裂縫。①對于輕度橫縫、縱縫和局部修補施工縫，可以采用瀝青灌縫。②對于縫寬大于5mm的重度裂縫，在裂縫兩側各50cm范圍內平行或垂直于行車(chē)方向開(kāi)槽(深度至原路面中面層底)并清掃干凈。如果下面層定仍有裂縫出現，則先采用瀝青灌縫處理，再在裂縫處粘貼50cm寬的抗裂貼，其后采用AC-13回填碾壓至原路面頂面。
3.2.2 坑槽。當坑槽嚴重程度為輕度時(shí)，按病害外廓尺寸邊緣各預留25cm范圍后的規則矩形開(kāi)槽，深度至原路面上面層底，在清除槽底、槽壁的松動(dòng)混合料和粉塵雜物后，槽底、槽壁均勻涂刷一層SBR改性乳化瀝青粘層油，其后采用AC-13回填碾壓至原路面頂面;當病害程度為嚴重時(shí)，處理方法相同，處理深度至下面層底面，分別采用AC-20及AC-13改性瀝青混凝土回填。若開(kāi)挖后發(fā)現基層也存在問(wèn)題時(shí)，將基層損壞部分挖除采用ATB-25瀝青穩定碎石回填。施工過(guò)程中應根據開(kāi)挖情況進(jìn)行處理，原則是將病害徹底處理。
3.2.3 局部龜裂、網(wǎng)裂、不規則裂縫。當龜裂、不規則裂縫為輕度時(shí)，可采用切除4cm上面層，清除粉塵和雜物，并涂刷改性粘層瀝青，再重新鋪筑4cm AC-13C瀝青混凝土上面層。當龜裂、不規則裂縫為重度時(shí)，處理方法相同，處理深度至下面層底面，分別采用AC-20及AC-13改性瀝青混凝土回填，根據修補面積應大于病害的實(shí)際面積，修補范圍的輪廓線(xiàn)應與路面中心線(xiàn)平行或垂直，并在病害面積范圍以外15cm。若開(kāi)挖后發(fā)現基層也存在問(wèn)題時(shí)，將基層損壞部分挖除采用ATB-25瀝青穩定碎石回填。施工過(guò)程中應根據開(kāi)挖情況進(jìn)行處理，原則是將病害徹底處理。
四、結束語(yǔ)
公路養護、維修，特別是高速公路養護、維修，幾乎貫穿公路運營(yíng)時(shí)間的全過(guò)程，既費工又費錢(qián)，其中既有客觀(guān)因素也有主觀(guān)因素。對于路面病害，必須全面認真調查，通過(guò)觀(guān)察、測量、試驗等手段查明病害狀況，綜合分析病害產(chǎn)生的原因，進(jìn)而采取科學(xué)、經(jīng)濟的養護、維修方案，確保病害治理的效果。只要縝密勘察、科學(xué)分析、精心設計、嚴格施工，就可達到瀝青路面病害養護、維修的良好效果。
參考文獻：
[1]中華人民共和國交通部.改建路面設計[S].公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)，2006：30-40.
[2]中華人民共和國交通部.公路瀝青路面養護技術(shù)規范(JTJ 073.2-2001)[S].2006：21-52.
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