高速公路瀝青路面病害分析與養(yǎng)護、維修方案設計
摘要：近年來，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的發(fā)展。已建高速公路大部分為瀝青路面，其在車輛荷載、氣候、環(huán)境等作用下，病害時有發(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，為車輛行駛提供安全、通暢、舒適的行車環(huán)境是公路養(yǎng)護部門關注的重要課題。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行了分析，同時對養(yǎng)護、維修設計方案進行了總結。
關鍵詞：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(qū)域內的交通大動脈，自建成通車以來，一直承擔著繁重的交通運輸任務。經(jīng)過幾年的運營和養(yǎng)護，部分路段路面病害有了進一步的發(fā)展，病害段落也出現(xiàn)了擴大。這些病害的存在已經(jīng)對行車安全性和舒適性造成了較為嚴重的影響，如不得到及時有效的治理，將會繼續(xù)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，多與行車道垂直或接近垂直，且分布均勻，通過現(xiàn)場調查及鉆孔資料，路面取芯發(fā)現(xiàn)大部分裂縫已貫穿瀝青上、中面層。分析認為是由于基層開裂反射到瀝青混凝土面層和面層低溫收縮、疲勞破壞及車輛超載作用下面層或半剛性基層內產(chǎn)生的拉應力超過其疲勞強度所至。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均小于規(guī)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在個別路段出現(xiàn)的縱向裂縫均出現(xiàn)在填方路段。裂縫發(fā)生在距相鄰標線約1m的行車道輪跡帶處。鉆芯取樣表明基層良好，無開裂現(xiàn)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)生動水壓力，再加上重車輛荷載的共同作用，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)生了開裂。
2.2 連續(xù)龜裂、網(wǎng)裂、不規(guī)則裂縫 龜裂、網(wǎng)裂、不規(guī)則裂縫是本路段局部存在的病害，分布長度較短，且大部分為輕度，主要集中在行車道。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，由于行車的重復作用引起的疲勞破壞，尤其是超載車輛，加速了這種破壞作用。
2.3 修補、坑槽 局部出現(xiàn)坑槽，是由于瀝青混合料級配不良，材料拌和不均，壓實度不夠，在行車作用下引起路面凹陷不平整或混合料松散而出現(xiàn)坑洞。對于局部連續(xù)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(xiàn)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，混合料攤鋪壓實溫度很難保證，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(jù)路面病害種類比較單一(以裂縫類病害為主)，分布范圍廣等特點，并參考以往養(yǎng)護工程的施工方案和實際效果，考慮施工方便、利于機械化施工，并保證施工質量，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)，并伴有輕度車轍的路段，對既有橫縫進行點病害處理后對半幅路面統(tǒng)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(xù)龜裂、不規(guī)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(guī)則裂縫的路段。
3.2 點病害處理方案 在對舊路面進行罩面之前，需對原路面上的點病害進行徹底處理。
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方向開槽(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(xiàn)，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，按病害外廓尺寸邊緣各預留25cm范圍后的規(guī)則矩形開槽，深度至原路面上面層底，在清除槽底、槽壁的松動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，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。若開挖后發(fā)現(xiàn)基層也存在問題時，將基層損壞部分挖除采用ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石回填。施工過程中應根據(jù)開挖情況進行處理，原則是將病害徹底處理。
3.2.3 局部龜裂、網(wǎng)裂、不規(guī)則裂縫。當龜裂、不規(guī)則裂縫為輕度時，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(guī)則裂縫為重度時，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(jù)修補面積應大于病害的實際面積，修補范圍的輪廓線應與路面中心線平行或垂直，并在病害面積范圍以外15cm。若開挖后發(fā)現(xiàn)基層也存在問題時，將基層損壞部分挖除采用ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石回填。施工過程中應根據(jù)開挖情況進行處理，原則是將病害徹底處理。
四、結束語
公路養(yǎng)護、維修，特別是高速公路養(yǎng)護、維修，幾乎貫穿公路運營時間的全過程，既費工又費錢，其中既有客觀因素也有主觀因素。對于路面病害，必須全面認真調查，通過觀察、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，進而采取科學、經(jīng)濟的養(yǎng)護、維修方案，確保病害治理的效果。只要縝密勘察、科學分析、精心設計、嚴格施工，就可達到瀝青路面病害養(yǎng)護、維修的良好效果。
參考文獻：
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