廉福明

摘要：在公路建設(shè)當(dāng)中，瀝青路面大修是現(xiàn)階段十分重要的一項(xiàng)工作，能夠有效解決公路瀝青路面的病害問題。本文現(xiàn)結(jié)合瀝青公路路面情況的調(diào)查分析，對(duì)高速公路瀝青路面大修技術(shù)展開研究，并且詳細(xì)介紹瀝青路面廢料的再生與應(yīng)用措施，以節(jié)省工程物料，降低路面大修成本。

Abstract： In highway construction， asphalt pavement overhaul is a very important task at this stage， and can effectively solve the disease of the highway asphalt pavement. This paper is combined with the investigation and analysis of asphalt pavement condition， and takes a research on overhaul technology of highway asphalt pavement， and introduces the measures of regeneration and application of waste from the asphalt pavement in detail， in order to save engineering materials， and reduce road repair costs.

關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青路面；大修技術(shù)

Key words： highway；asphalt pavement；overhaul technology

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）13-0134-03

0 引言

瀝青高速公路經(jīng)過若干年的使用后，路面通常會(huì)出現(xiàn)一些病害，主要表現(xiàn)的病害有車轍、波浪、擁包、泛油、沉陷、坑槽、龜裂、網(wǎng)裂、不規(guī)則裂縫、縱裂、橫裂、松散、麻面、啃邊、搓板、脫皮等。需要根據(jù)病害程度對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)。有的路面病害會(huì)對(duì)路面正常行車構(gòu)成安全威脅，必須按養(yǎng)護(hù)維修規(guī)程對(duì)其進(jìn)行大修，以恢復(fù)路面通行能力，確保行車安全舒適。

本文現(xiàn)結(jié)合瀝青公路路面情況的調(diào)查分析，對(duì)高速公路瀝青路面大修技術(shù)展開研究，并且詳細(xì)介紹瀝青路面廢料的再生與應(yīng)用措施，以節(jié)省工程物料，降低路面大修成本。

1 高速公路瀝青路面狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)

公路在運(yùn)行一定時(shí)間之后，瀝青路面則將出現(xiàn)較多的病害，根據(jù)病害類型的不同，其成因也具有一定的差異，對(duì)此，做好路面狀況的調(diào)查則成為了非常重要的一項(xiàng)工作，需要在做好其使用要求與適應(yīng)程度評(píng)定的基礎(chǔ)上為后續(xù)修復(fù)方案的制定打下基礎(chǔ)。

1.1 路面狀況調(diào)查

1.1.1 破損狀況調(diào)查

該項(xiàng)調(diào)查開展的目的，能夠在對(duì)路面受到破壞原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上做好科學(xué)修理對(duì)策的確定。在工作當(dāng)中，路面的破碎狀況是對(duì)其結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行反映的重要指標(biāo)。目前，需要重點(diǎn)調(diào)查的內(nèi)容有龜裂、不規(guī)則裂縫、橫裂、縱裂、松散、坑槽、沉陷以及車轍等。其具體調(diào)查方式，通常以人工徒步目測(cè)方式處理，在徒步的過程中做好病害嚴(yán)重程度以及所處位置的記錄。除了需要以數(shù)字形式對(duì)破損做好記錄以外，也需要做好路面破損圖的詳細(xì)繪制，之后實(shí)現(xiàn)調(diào)查結(jié)果的分析，

1.1.2 路面強(qiáng)度調(diào)查

該調(diào)查工作開展的目的，主要是對(duì)路面結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)，在實(shí)現(xiàn)路面剩余壽命確定的基礎(chǔ)上對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損壞速度以及完好程度進(jìn)行判斷，以此做好大修方案的確定。目前，我國(guó)在路面結(jié)構(gòu)承載評(píng)價(jià)方面所使用的方式主要有以下幾種：第一，同荷載有關(guān)程度、范圍以及病害類型的評(píng)價(jià)；第二，鉆芯取樣，通過實(shí)驗(yàn)以目測(cè)方式的應(yīng)用做好路面材料的評(píng)價(jià)；第三，對(duì)路面在荷載方面的響應(yīng)進(jìn)行分析，如彎沉測(cè)試。通常情況下，將通過非破壞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)土基回彈模量以及結(jié)構(gòu)層模量的反算，之后再對(duì)路面的結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)，且可以使用動(dòng)態(tài)貫入方式對(duì)路基土的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。

1.1.3 排水狀況調(diào)查

在大修工作開展之前，通過路況的調(diào)查，能夠有效實(shí)現(xiàn)路面水損害問題的揭示，在實(shí)際工作中，同排水系統(tǒng)具有關(guān)聯(lián)的病害類型有車轍、剝落以及疲勞裂縫等，對(duì)此，在實(shí)際調(diào)查工作當(dāng)中，就需要能夠?qū)β访媾潘到y(tǒng)目前存在的不足進(jìn)行尋找，并在實(shí)際修理中做好落實(shí)與完善。具體方式方面，即通過對(duì)排水設(shè)施的現(xiàn)場(chǎng)觀察看其各項(xiàng)功能是否正常、是否存在破損情況，在溝渠當(dāng)中是否存在淤塞情況，排水設(shè)施在設(shè)置方面是否合理等。

1.2 路況評(píng)定

通過路面破損的分類與定義，對(duì)路面損害類型、程度的精確測(cè)定具有重要的意義，并在此基礎(chǔ)上做好有效養(yǎng)護(hù)措施的應(yīng)用。在實(shí)際工作當(dāng)中，技術(shù)人員通過專家評(píng)分技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)β访鏍顩r的定量描述進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，以此實(shí)現(xiàn)路面使用性能評(píng)價(jià)。目前，很多國(guó)家與機(jī)構(gòu)都對(duì)相應(yīng)的路面評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了開發(fā)，根據(jù)方式的不同，可以將其分為分項(xiàng)指標(biāo)以及綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)這兩大類。在典型路面使用性能評(píng)價(jià)當(dāng)中，其主要指標(biāo)有國(guó)際平整度指數(shù)、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)、路面狀況指數(shù)以及橫向力系數(shù)。

2 基于調(diào)查分析結(jié)果的路面問題處理方法

①若只是舊路面面層老化或損壞，則可將舊路面層銑刨或拉毛處理，然后罩面瀝青混凝土即可，具體厚度經(jīng)過計(jì)算而定；

②若是舊路路面結(jié)構(gòu)無法滿足強(qiáng)度要求，則可將舊路豁松摻8%-12%灰，然后在其上加鋪二灰碎石等半剛性基層或柔性基層材料（目前關(guān)于柔性基層路面的設(shè)計(jì)方法及施工工藝尚不完善），再在基層上加鋪瀝青混凝土面層，各層具體厚度經(jīng)過計(jì)算而定；

③若是舊路路面結(jié)構(gòu)無法滿足強(qiáng)度要求，在技術(shù)條件允許的情況下，也可采取對(duì)舊路面進(jìn)行冷再生處理后（這樣可以減少基層厚度），再在其上進(jìn)行加鋪基層及面層；

④若是舊路路面結(jié)構(gòu)破壞比較嚴(yán)重，已經(jīng)無法使用，或受高程限制，則應(yīng)將舊路結(jié)構(gòu)挖除，新建路面結(jié)構(gòu)，具體厚度經(jīng)過計(jì)算而定；

⑤對(duì)舊路路面結(jié)構(gòu)需處理的嚴(yán)重病害處，可采取挖除舊路結(jié)構(gòu)以下50cm，換填35cm天然砂礫，其上鋪設(shè)15cm二灰碎石，再鋪新的路面結(jié)構(gòu)措施。

3 高速公路瀝青路面大修技術(shù)研究

3.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

所謂預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，即在路面目前處于良好狀況下對(duì)道路應(yīng)用的基于費(fèi)用-效益、有計(jì)劃的養(yǎng)護(hù)策略，在沒有對(duì)路面承載力結(jié)構(gòu)進(jìn)行提升的情況下，通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的開展，將在對(duì)路面損壞情況形成延遲的基礎(chǔ)上對(duì)路面目前的通車條件進(jìn)行維持或者改善，并通過對(duì)路面壽命的延長(zhǎng)對(duì)造價(jià)昂貴的大修活動(dòng)進(jìn)行延長(zhǎng)。通過對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的科學(xué)實(shí)施，不僅能夠延長(zhǎng)路面使用周期、保持路面性能，且能夠有效實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)維修資金的減少。在具體使用該措施時(shí)，需要做好以下因素的考慮：第一，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證路面具有良好的結(jié)構(gòu)性能；第二，路面瀝青老化情況，在行車條件下路面滲水情況以及其對(duì)基層以及面層的破壞作用；第三，路面的行車安全，包括有車轍情況以及路表的抗滑情況，以及路面平整度情況等。

3.2 路基加強(qiáng)

在實(shí)際開展大修工作時(shí)，對(duì)于土基回彈模量不足以及基層松散等路面，需要做好路基的科學(xué)處理。目前，注漿以及打樁是較為常用的路基加強(qiáng)措施，其中，注漿是一種較為便利的處理方式，能夠避免傳統(tǒng)路基處理方式中需要對(duì)交通中斷、重新?lián)Q填施工的問題，且能夠較好地與公路瀝青路面的大修要求相適應(yīng)。在實(shí)際注漿設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，需要做好以下程序的遵循：第一，路況調(diào)查。根據(jù)彎沉測(cè)試結(jié)果對(duì)需要加強(qiáng)路基的路段進(jìn)行調(diào)查。第二，方案選擇。根據(jù)注漿目的與工程地質(zhì)情況做好注漿方案的選擇。第三，注漿試驗(yàn)。除了做好室內(nèi)注漿試驗(yàn)外，需要做好具有代表性地段的選擇，并在現(xiàn)場(chǎng)開展注漿試驗(yàn)，以此為注漿施工方式以及技術(shù)參數(shù)的確定提供依據(jù)。第四，補(bǔ)充修改設(shè)計(jì)。在施工過程當(dāng)中，根據(jù)對(duì)處理情況的觀測(cè)對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.3 瀝青面層罩面

在道路使用當(dāng)中，其使用性能將會(huì)在自然因素以及行車荷載的影響下逐漸發(fā)生衰變情況。當(dāng)該損壞達(dá)到最小可接受水平或者某一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后，則需要通過加鋪或者罩面方式的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)路面使用性能的恢復(fù)。目前，罩面根據(jù)其類型的不同可以分為結(jié)構(gòu)性以及功能性兩種類型。其中，功能性罩面的功能能夠?qū)崿F(xiàn)道路行駛質(zhì)量的改善，對(duì)表面損壞的加鋪層進(jìn)行彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)路面粗糙度的增加，通常需要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)確定厚度。結(jié)構(gòu)性罩面即是對(duì)路面結(jié)構(gòu)承載力的提升，是為了對(duì)預(yù)期交通荷載相適應(yīng)所需要的加鋪層，而根據(jù)其具體功能的不同，則可以將瀝青面層罩面分為防水型、普通型以及抗滑型三種類型。

3.4 面層加鋪層

在近年來公路大修工程當(dāng)中，在原有瀝青路面上進(jìn)行瀝青面層的加鋪是較為常用的一種方式，該方式包括有結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)與功能加鋪層，即厚、薄兩種加鋪層。其中，薄加鋪層即是在原有路面上對(duì)瀝青混凝土面層進(jìn)行鋪設(shè)，通常用于對(duì)路面非結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因素破壞情況的改善，如車轍、表面裂縫以及波浪等。通過薄加鋪層的鋪設(shè)，即能夠?qū)@部分損壞現(xiàn)象進(jìn)行消除，其處理后的耐久性與有效性同原有路面受到破壞的程度、加鋪層施工方式以破壞原因具有關(guān)聯(lián)。厚加鋪層方面，其鋪設(shè)工作開展的目的即是對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，并根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方式對(duì)加鋪層厚度進(jìn)行確定。

4 路面大修中關(guān)于廢料的再生與利用

4.1 就地冷再生技術(shù)

在該技術(shù)中，即在常溫環(huán)境下通過冷再生機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用以連續(xù)的方式對(duì)舊路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨與破碎，在對(duì)再生材料進(jìn)行添加之后進(jìn)行攤鋪與拌合。主要應(yīng)用在路面病害的翻修當(dāng)中，在碾壓成型后，則可以將其作為道路的基層或下面層進(jìn)行應(yīng)用，需要通過成本計(jì)算以及室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)所使用的再生材料類型與用量進(jìn)行確定。具體來說，其主要有兩種方式：第一種，即通過專用機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行銑刨、破碎，在將新料加入到其中之后進(jìn)行攤鋪與碾壓。另一種方式即在原有路面上直接進(jìn)行再生劑封層的灑布，該材料能夠滲入到路面5-6mm，在對(duì)表層被氧化瀝青活性進(jìn)行恢復(fù)的基礎(chǔ)上形成能夠?qū)θ加托孤┣闆r進(jìn)行抵抗的封層，以此延長(zhǎng)2-3年的路面使用壽命。

4.2 就地?zé)嵩偕夹g(shù)

該技術(shù)也稱之為熱表層再生技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，其在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加熱、混拌、攤鋪以及碾壓，能夠以一次性的方式對(duì)路面再生目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。該方式能夠處理的路面深度為5-6cm，具體機(jī)組包括有再生攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、壓實(shí)系統(tǒng)以及攤鋪系統(tǒng)等。該技術(shù)在具體處理厚度方面較小，適合應(yīng)用在泛油、磨光、車轍處理以及麻面方面，而對(duì)于具有結(jié)構(gòu)性再生需求的路面則不適合。

4.3 廠拌冷再生技術(shù)

在該技術(shù)中，混合料將應(yīng)用為底基層或者基層，在使用中，先將舊瀝青混凝土材料運(yùn)輸回?cái)嚢鑿S，在經(jīng)過破碎處理后將其作為穩(wěn)定土骨料應(yīng)用，在向其中加入乳化瀝青、水泥、石灰以及粉煤灰進(jìn)行攪拌之后在底基層以及基層當(dāng)中鋪筑。該方式適合應(yīng)用在低等級(jí)公路面層或高等級(jí)公路基層的各類病害處理當(dāng)中。

4.4 廠拌熱再生技術(shù)

在該技術(shù)中，即將道路原有瀝青路面進(jìn)行銑刨之后運(yùn)輸回工廠，之后通過廠拌熱再生設(shè)備的應(yīng)用根據(jù)路面質(zhì)量要求進(jìn)行科學(xué)的配比。在對(duì)回收料摻配比例進(jìn)行拌合的基礎(chǔ)上獲得具有優(yōu)良特征的再生瀝青混合料，并按照同新建路面相同的方式重新鋪筑，具有連續(xù)與間歇兩種施工方式。該方式是一種使用簡(jiǎn)單靈活，且使用廣泛的路面再生技術(shù)，目前在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中具有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，該技術(shù)在適應(yīng)性方面具有較好的表現(xiàn)，適合應(yīng)用在各類破壞路面當(dāng)中。經(jīng)過嚴(yán)格的配合比調(diào)整，再生瀝青混合料能確保技術(shù)指標(biāo)不低于使用全部新料拌制的瀝青混合料，路用性能滿足高級(jí)路面的使用要求。

4.5 再生方式選擇

在路面的瀝青路面大修工作當(dāng)中，再生技術(shù)已經(jīng)形成了一種具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力以及吸引力的方式。在實(shí)際對(duì)再生方案進(jìn)行選擇時(shí)，需要從以下方面做好考慮：

第一，工程方面。在工程評(píng)價(jià)當(dāng)中，非?；镜囊豁?xiàng)內(nèi)容即通過路面評(píng)價(jià)以及路況調(diào)查的方式對(duì)道路的原有狀況進(jìn)行確定。如果沒有做好路面的評(píng)價(jià)工作，則會(huì)使再生方式在具體選擇當(dāng)中存在問題的情況下不能夠達(dá)到預(yù)期性能。

第二，經(jīng)濟(jì)方面。即需要在聯(lián)系路面造價(jià)的基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)再生工藝，并在實(shí)際經(jīng)濟(jì)分析當(dāng)中對(duì)不同方案的壽命周期費(fèi)用做好考慮。

第三，能源方面。瀝青路面的再生降低了運(yùn)輸成本，減少了材料的需求量，可以有效地保護(hù)能源，而在實(shí)際對(duì)再生方式進(jìn)行選擇時(shí)，也需要做好能源消耗方面的考慮。

5 實(shí)證案例

以北京某瀝青公路大修工程為例，對(duì)路面進(jìn)行詳細(xì)的大修設(shè)計(jì)。

富密路（K0+000-K2+335）位于順義區(qū)牛欄山鎮(zhèn)，由于近幾年交通量明顯增大，重車比例提高，路面面層疲勞開裂比較嚴(yán)重，路面的抗滑能力及平整度大幅度下降，對(duì)道路的通行能力和交通安全造成了很大的影響。為改善富密路的行車安全性和舒適性，需對(duì)此路段進(jìn)行大修設(shè)計(jì)。

5.1 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算（采用HPDS 2003A程序進(jìn)行計(jì)算）

設(shè)計(jì)年限8；車道系數(shù)7；交通量平均年增長(zhǎng)率6%；路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次：3754；設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次：9493127；公路等級(jí)系數(shù)1.1；面層類型系數(shù)1；基層類型系數(shù)1；路面設(shè)計(jì)彎沉值：29（0.01ram）。

5.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮本工程兩側(cè)建筑物的影響，路面高程無法抬高，故需將舊路結(jié)構(gòu)挖除新建；根據(jù)路面設(shè)計(jì)彎沉值進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)厚度的設(shè)計(jì)及計(jì)算，新建路面的層數(shù)：5標(biāo)準(zhǔn)軸載；BZZ-100路面設(shè)計(jì)彎沉值：29（0.01mm）；路面設(shè)計(jì)層層位：4設(shè)計(jì)層；最小厚度：15（cm）。按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度：LD=29（0.01mm），H（4）=15cm；LS=30.7（0.01mm），H（4）=20cm；LS=26.9（0.01mm），H（4）=17.2cm（僅考慮彎沉）。按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度：

H（4）=17.2cm（第1層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求）；

H（4）=17.2cm（第2層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求）；

H（4）=17.2cm（第3層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求）；

H（4）=17.2cm（第4層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求）。

路面設(shè)計(jì)層厚度：

H（4）=17.2cm（僅考慮彎沉）；

H（4）=17.2cm（同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力）。

通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整，最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下：

中粒式瀝青混凝土 4cm

粗粒式瀝青碎石 6cm

石灰粉煤灰碎石 18cm

石灰粉煤灰碎石 18cm

舊路粒料摻灰12% 20cm

土基處理 40cm

按照上述路面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)路面進(jìn)行修整后，路面的各方面性能都得到明顯的改善，路面平整度達(dá)到了大修設(shè)計(jì)要求，大大提高了路面行車的安全性和舒適度。

6 結(jié)論

瀝青路面大修是現(xiàn)今公路建設(shè)當(dāng)中的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。在上文中，我們對(duì)高速公路瀝青路面大修技術(shù)進(jìn)行了一定的研究，所總結(jié)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)一般工程具有參考價(jià)值。但是在實(shí)際瀝青路面大修工作當(dāng)中，還需要做好對(duì)大修技術(shù)重點(diǎn)的把握，力求以科學(xué)方式的選擇、應(yīng)用不斷提升路面使用質(zhì)量。

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