韓 冰

(安徽省公路工程技工學校，安徽 合肥 230051)

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高速公路瀝青路面養(yǎng)護技術方案研究

韓 冰

(安徽省公路工程技工學校，安徽 合肥 230051)

通過分析影響沿江高速公路原路面設計以及養(yǎng)護措施的因素，從車轍填補、就地熱再生、銑刨重鋪面層、裂縫處治和橋面處治等方面，提出了針對性更強的養(yǎng)護技術方案，以提高其路面的使用性能。

高速公路，路面，養(yǎng)護技術方案，車轍

1 概述

20世紀90年代以來，我國高速公路建設一直處于快速增長期，隨著高速公路通車里程和使用年限的不斷增長，養(yǎng)護任務也隨之而來，并日益重要和艱巨，高速公路開始由快速建設階段向養(yǎng)護管理階段過渡[1]。每年，為了保證公路的使用性能，延長其使用壽命，各級公路管理部門都投入了相當的人力和物力來進行路面的養(yǎng)護工作。對高速公路養(yǎng)護管理部門而言，所面臨的關鍵問題是如何科學評價路面技術狀況，合理分配有限的資金，將養(yǎng)護資金在最佳的時機以最佳的方式使用到最需養(yǎng)護的設施上，以保證最佳的整體服務水平，即以最低的成本取得最大的“收益”。

本文依托沿江高速公路，深入分析其路面性能狀況和破損特征，依據典型破損，研究路面養(yǎng)護技術方案，針對性提出科學合理的養(yǎng)護對策，徹底解決路面所存在的問題，減少養(yǎng)護維修的壽命周期費用。

2 原路面設計情況

沿江高速公路自2004年8月建成通車，至今已有十多年的運營歷史。雙向四/六車道瀝青混凝土路面。原路面結構材料型式如表1,表2所示。

表1 原路面結構材料型式(G15路段) cm

表2 原路面結構材料型式(S38路段) cm

3 養(yǎng)護技術措施影響因素

為了能科學、合理地制定瀝青路面養(yǎng)護技術方案，應首先對路面狀況調查及分析，對路面性能狀況和病害現狀進行評價。

路面性能直接影響路面的養(yǎng)護對策和資金的投入，為了在時間和空間上優(yōu)化分配，確定最佳的路面養(yǎng)護方案，必須對路面性能狀況進行科學評價[3]。

3.1 路面平整度

基于最近一次雙向路面平整度檢測數據對沿江高速公路路面平整度的狀況進行分析。數據統(tǒng)計分析結果見圖1,圖2。

由圖1和圖2可知，現階段沿江高速G15段路面行駛質量良好，IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范圍內，占比80%；約有11.7%比例的路段IRI值超過2 m/km；S38段路面平整度整體狀況良好，IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范圍內，占比87%；約有5.5%比例的路段IRI值超過2 m/km；IRI均值分布在[0.5,0.8)m/km內的比例最大，為38.52%；對于路面平整度狀況較差的路段，應及時采取有效的養(yǎng)護措施，進行必要的養(yǎng)護處治，以延緩路面平整度衰退速度，恢復路面行駛質量，提高道路行駛安全性能。

3.2 路面車轍

由圖3和圖4可以看出：現階段G15段路面車轍嚴重，約15%的路段車轍深度超過10 mm；而沿江高速公路S38段整體狀況較好，約95%的路段車轍深度小于10 mm。車轍深度值主要分布在[3,8]mm范圍內，約占總測試路段的83%；部分路段車轍狀況相對較差，車轍深度超過15 mm的路段比例不到0.5%。全線統(tǒng)計可知，沿江高速目前共有單車道27 km的路段車轍深度超過10 mm，對這些路段應針對其原因采取相應的養(yǎng)護技術進行處治，提高道路行駛安全性和舒適性。

3.3 路面破損

由圖5和圖6可知，現階段沿江高速公路路面破損狀況較好，G15段破損總量達2 757處，其中以橫向裂縫為主，占總破損量的98.66%，松散和修補其次，其他類型損壞相對較少；S38段破損破損總量達1 963處，其中以橫向裂縫為主，占總破損量的96.94%，松散和修補其次，修補主要為坑塘修補，行車道有少量縱縫，其他類型損壞相對較少。可見裂縫類破損為沿江高速公路目前路面破損的主要類型。

3.4 路面抗滑性能

由圖7可知，現階段沿江高速公路SFC值大于48的路段約占97%，路面抗滑性能狀況優(yōu)良。極少數路段SFC小于40，路面抗滑性能有所衰退，對這些抗滑不足的路段進行及時的養(yǎng)護處治，減少事故發(fā)生。

4 養(yǎng)護技術方案設計

綜合前述分析結果可知，在沿江高速公路當前條件下，為了從根本上改善路面狀況，保證道路的正常運營，提高路面服務能力，對路面實施適當的養(yǎng)護措施，對防止破損的進一步惡化、延長路面使用壽命具有重大的現實意義。本文根據沿江高速公路的路面技術狀況特點，針對性地制定合理有效的養(yǎng)護方案，以改善其路面使用質量和服務能力，提升路面結構的承載能力和耐久性能。

沿江高速公路目前已通車運營10多年，但由于其全線路面均采用了三層改性瀝青混合料作為面層，現階段路面各項技術狀況維持在一個相對較好的狀態(tài)。因此本文所指路面養(yǎng)護主要是對局部路面技術狀況較差路段進行病害針對性養(yǎng)護處治，全面提升路面使用性能，延長路面使用壽命。

目前沿江高速公路路面存在的主要問題是部分路段車轍較為嚴重、橫縫密集。因此針對沿江高速實際路況，本文提出了以下幾種養(yǎng)護方案，以供選擇。

4.1 車轍精銑刨薄層重鋪技術

車轍精銑刨薄層重鋪技術是針對路面車轍問題提出的一種新型養(yǎng)護技術。該技術是先銑刨原路面2.5 cm后，攤鋪2.5 cm易密實高強瀝青混合料ECA-10。ECA-10瀝青混合料是東南大學倪富健教授推出的一種新型車轍病害處治材料。同時，高強瀝青與PG76-22SBS改性瀝青相比，具有更優(yōu)的高溫穩(wěn)定性，同時該技術具有施工工期短、造價低和環(huán)保節(jié)約的優(yōu)勢。已有大量工程實踐也驗證了該方法的可行性。

4.2 就地熱再生

就地熱再生能夠用于處治瀝青路面表面病害，表面車轍，縱向裂縫和滑移裂縫，深度可達到50 mm，舊路材料能夠完全利用，只需少量的原生材料，可節(jié)省大量的運輸費用。該方法能夠明顯地減少修復時間，不需要較長時間封閉交通。

就地熱再生要求一定數量的重型機器和設備，由于較高的費用，應該在一些特定的區(qū)域進行，使得成本費用較高。同樣，由于該方法通常有較長的設備車隊，工作場面安排起來比較麻煩。該方法舊料100%利用，其耐久性相對較差，有待長期觀測?，F場加熱溫度僅達135 ℃左右，再生料的壓實難以得到保證。再生料的質量較難控制。且根據已有工程經驗可知，就地熱再生處治后路段路面車轍通常在2年～3年后會重新發(fā)展為處治前的車轍深度，其長期性能有待進一步驗證。

4.3 銑刨重鋪面層

銑刨重鋪中、上面層，回填4 cm改性瀝青SMA-13+6 cm改性瀝青AC-20C。上面層SMA型瀝青混合料設計、施工工藝較為成熟，應用相對較為廣泛，在實施過程中易控；中面層AC-20C混合料是一種S型級配，有效減少了路面的級配離析，確保了路面泌水性能。但是該方法對原始路面結構擾動大；一次性投入經費過高，施工工期較長，對交通影響大。

4.4 專項治理養(yǎng)護方案比選和建議

表3 沿江高速公路瀝青路面專項治理養(yǎng)護方案比選

三種方案各有優(yōu)缺點(見表3)，考慮到目前研究路段路面破損主要以車轍、橫向裂縫為主，車轍主要集中在[5,20]mm范圍內，因此不建議采用造價過高的方案三。由于沿江高速公路于2012年進行了約4 km的就地熱再生處治，根據對已實施就地熱再生處治路段(太寧方向第二車道K1219+850～K1224+900)的性能分析可知，經過一個夏天后，就地熱再生處治路段現階段路面各項性能狀況分別為：車轍均值5.0 mm，IRI均值0.86 m/km，SFC均值為51，橫縫條數達20條，橫縫總長為75 m?？梢姡瑹嵩偕幹温范螌β繁砉δ苄阅苡休^好的處治作用，但對橫縫處治效果較差，養(yǎng)護一年后即出現了20條貫穿車道的橫縫，因此在進行熱再生處治時必須對原路面裂縫進行徹底處治。由于實施時間尚短，就地熱再生對沿江高速公路路面車轍處治的適用性仍不好判斷。目前就地熱再生養(yǎng)護技術仍處于研究階段，其設計方法和試驗方法都不成熟，且實施后的使用效果(耐久性能等)仍需要更多實際數據的驗證，不建議大規(guī)模使用，而應對已實施就地熱再生路段進行跟蹤觀測，以進一步驗證其對車轍的處治效果。

而方案一精銑刨薄層重鋪技術已在寧杭高速公路、連徐高速公路、鹽靖高速公路、蘇嘉杭高速公路等應用，大量的工程實踐表明其對車轍的處治效果明顯。考慮到沿江高速公路車轍深度超過10 mm的路段較高(G15段達15.1%，S38段達4.6%)，且局部路段車轍深度超過20 mm，部分路段橫向裂縫嚴重，貨車比例較高，因此采用易密實高強瀝青混合料車轍填補方案進行處治更為合適。

借鑒已有高速公路路面養(yǎng)護工程經驗，針對路面損壞特征，從經濟性、可靠性、施工便利及可行性方面綜合考慮，優(yōu)先推薦方案一(車轍精銑刨薄層重鋪技術)，對部分病害嚴重路段建議采用銑刨重鋪面層的方案。

綜上所述，本文提出的養(yǎng)護技術方案建議如下：

1)采用車轍精銑刨薄層重鋪技術，具體處治方案為：銑刨原路面2.5 cm后，采用易密實高強瀝青混合料ECA-10(摻加2.5‰聚酯纖維)進行薄層重鋪。銑刨標準為：對車道中心3.9 m范圍內進行銑刨，銑刨深度為2.5 cm，銑刨深度以邊緣無車轍處為標準。粘層采用高粘度改性乳化瀝青(注：銑刨后若存在反射裂縫，則應先采用裂縫處挖補后再進行填補)。

2)若橫、縱縫密集，病害嚴重路段則選用方案三，選擇方案三的原則如下：

a.單公里內橫、縱縫總長達到500 m；b.單公里內橫縫總長達到200 m；c.單公里內PCI小于85；d.單公里內車轍深度超過15 mm且面層整體結構抗高溫變形能力較差路段。

滿足上述四個條件之一則采取銑刨重鋪維修病害。具體方案為：采用銑刨上中面層，裂縫處貼自粘式聚酯玻纖布，后再重鋪6 cm改性瀝青混合料AC-20C(PG76-22，摻加3‰抗車轍劑)+4 cm改性瀝青混合料SMA-13的方案。

5 結語

本文依托沿江高速公路，對高速公路路面養(yǎng)護技術方案的制定進行了研究，主要得到了以下結論：

1)通過對沿江高速路面技術狀況的深入分析，提出了路面養(yǎng)護技術方案的制定原則；針對路面車轍和裂縫病害，針對性地制定了路面養(yǎng)護技術方案。

2)依托沿江高速，本文提供了一套瀝青路面養(yǎng)護技術方案制定的流程，可為其他高速公路路面養(yǎng)護方案的設計提供參考。

[1] 陳其學.高速公路路面預防性養(yǎng)護決策[J].公路交通技術,2007(1):64-66.

[2] JTG D50,公路瀝青路面設計規(guī)范[S].

[3] JTG H20—2007,公路技術狀況評定標準[S].

Study on highway pavement maintenance technology scheme

Han Bing

(AnhuiVocationSchoolofHighwayEngineering,Hefei230051,China)

Through analyzing factors influencing riverside highway pavement design and maintenance measures, the paper puts forward some corresponding maintenance technology scheme from aspects of tracking filling, in-situ geothermal generation, milling paving layer, cracks processing and deck treatment, with a view to improve the pavement serving performance.

highway, pavement, maintenance technology scheme, tracking

1009-6825(2017)09-0135-03

2017-01-11

韓 冰(1968- )，女，一級實習指導教師

U418

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