白正恒

（中鐵二十一局集團(tuán)第五工程有限公司 重慶 400025）

1 引言

公路大中修工程是一項(xiàng)相對復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到方方面面的內(nèi)容，這需要施工人員在充分調(diào)研和決策的基礎(chǔ)上提出大中修方案，并通過統(tǒng)籌規(guī)劃與優(yōu)選設(shè)計(jì)，制訂合適的施工流程和施工工藝，形成一套有章可循的瀝青路面大中修技術(shù)體系，從而確保路面完整、通暢和安全。因此，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，轉(zhuǎn)變思路”的要求，開展高速公路瀝青路面大中修技術(shù)體系的研究，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)施與管理具有十分重要意義。

2 高速公路瀝青路面大中修技術(shù)體系整體分析

受“重建設(shè)，輕維護(hù)”影響，與目前我國的公路建設(shè)方面科研和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相比，公路大中修方面的投入較少，瀝青路面維修改建依然需要有一定的技術(shù)體系和管理經(jīng)驗(yàn)作為支撐。大中修技術(shù)體系的建設(shè)則要求在掌握新技術(shù)、新材料、新工藝的基礎(chǔ)上，以完善工程質(zhì)量和投資效益為目標(biāo)，構(gòu)建一整套與設(shè)計(jì)和維修相關(guān)的、相對完備的技術(shù)方案，從而為大修工程的設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)性依據(jù)，這對延長公路使用壽命具有重要意義。

2.1 公路軸載組成和結(jié)構(gòu)狀況分析

包括高速公路的宏觀特征、橫斷面構(gòu)成、質(zhì)量缺陷等的分析，通過對待大中修的公路的車流量、交通荷載軸載譜參數(shù)、具體結(jié)構(gòu)形式、瀝青路面病害等的分析，從而掌握第一手資料，為高速公路瀝青路面大中修提出基礎(chǔ)性分析數(shù)據(jù)。

2.2 公路性能檢測技術(shù)

主要是指對路面性能抽樣檢測，根據(jù)公路性能確定合適的檢測周期，從而真實(shí)、客觀、完整、有效地體現(xiàn)出路面使用性能，從而對對高速公路瀝青路面大中修決策奠定又一基礎(chǔ)。

2.3 大中修結(jié)構(gòu)極限荷載分析技術(shù)

大中修結(jié)構(gòu)極限荷載分析技術(shù)主要基于重復(fù)車輛荷載作用下的安定原理分析法，由于車輛行駛過程中有一定的速度，所以，在分析時(shí)還必須考慮移動(dòng)荷載因素。通過大中修結(jié)構(gòu)的安定分析、結(jié)構(gòu)形式及其仿真模型分析以及極限荷載分析，找出行車速度與路面結(jié)構(gòu)安定極限荷載的關(guān)系，以及結(jié)構(gòu)層厚度和回彈模量與大中修結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)系。

2.4 大中修結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

大中修結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)主要基于響應(yīng)面參數(shù)，路面損壞對瀝青路面的影響在性質(zhì)上和程度上都會有所差異。因此，利用多種損壞模式，包括疲勞開裂、車轍、路表回彈彎沉等，完善公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)，通過結(jié)構(gòu)形式力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化相應(yīng)模型的設(shè)計(jì)，得出相應(yīng)優(yōu)化回歸方程。

3 工程案例

采用全壽命經(jīng)濟(jì)分析方法，選取某市某條瀝青混凝土高速公路大中修時(shí)的1km路段進(jìn)行半剛性基層異步連續(xù)攤鋪，全線設(shè)計(jì)速度采用80km/h，路基總寬26m，通車輛為44660輛/d（小客車），交通壓力與日俱增，路面病害包括坑槽、臃包、縱向裂縫、橫向裂等，降低了道路使用性能，初期修建費(fèi)和養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用較高。如用以往的方法施工，不但面臨瀝青面層的維修，而且底基層做完后直接做基層，會造成大規(guī)模施工垃圾的形成，在結(jié)構(gòu)層破除和垃圾外運(yùn)的情況下，不僅不利于文明施工，還會占用較多土地。因此，采用異步連續(xù)攤鋪施工技術(shù)，在底層預(yù)埋用于基層層底拉應(yīng)力的傳感器，有針對性的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，效果比較良好。

3.1 傳感器的布置與測試結(jié)果

傳感器盡量布置在重載車輛車轍位置，在不同位置及方向上的傳感器應(yīng)有一定平行數(shù)量，重點(diǎn)布設(shè)位置應(yīng)該位于水泥穩(wěn)定冷再生層底，并且壓力盒或溫度傳感器也應(yīng)布設(shè)在該層底面。水泥穩(wěn)定再生底基層底應(yīng)變作為重要參數(shù)，通過測試儀器測試出壓力值，測試半剛性基層的荷載作用下的基層層底拉應(yīng)變力學(xué)狀況。

傳感器現(xiàn)場安裝時(shí)，應(yīng)注意應(yīng)變片小試塊的制作流程，重點(diǎn)把握焊前準(zhǔn)備、截（剝）引線、電烙鐵通電、涂焊錫膏、應(yīng)變片與端子焊接以及引線的焊接質(zhì)量，尤其是在引線的焊接過程中，端子上應(yīng)再涂一層焊錫膏，焊接牢固。在應(yīng)變片的粘貼過程中，重點(diǎn)做好應(yīng)變片準(zhǔn)備、構(gòu)件表面處理、貼片作業(yè)、貼片質(zhì)量檢查、應(yīng)變計(jì)及導(dǎo)線的防護(hù)。在現(xiàn)場埋設(shè)過程中，應(yīng)注意應(yīng)變片位置布置情況，在鋪筑水泥穩(wěn)定碎石基層以前，按照布置圖布置好應(yīng)變片，在用釘子固定好壓力盒，留好導(dǎo)線槽，人工撒鋪冷再生料進(jìn)行覆蓋，引線外套一個(gè)PVC管，以免重荷載下傳感器損壞。在一定的溫度與荷載測試下，對試驗(yàn)路實(shí)測數(shù)據(jù)以及理論數(shù)據(jù)予以對比分析。

結(jié)果得出在不同位置的壓力盒所測結(jié)果有較大偏差，可能由于施工因素使空間盒發(fā)生了位移，導(dǎo)致荷載位置偏移。應(yīng)變測量結(jié)果重現(xiàn)性分析結(jié)果較穩(wěn)定，此數(shù)據(jù)可靠性較強(qiáng)。現(xiàn)場測值均低于計(jì)算值，主要取決于車輛荷載位置有所變差導(dǎo)致。因此，用路面設(shè)計(jì)軟件KENPAVE程序測量能夠較為準(zhǔn)確地表示計(jì)算路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力，可以應(yīng)用于公路瀝青路面大修技術(shù)體系中。

3.2 異步連續(xù)攤鋪的施工

3.2.1 施工準(zhǔn)備工作

做好技術(shù)力量、施工機(jī)械、施工材料的準(zhǔn)備，人員（持證上崗的專業(yè)技術(shù)人員）、設(shè)備（拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓）、材料（混合料）到位，做好現(xiàn)場清理工作，下承層的平整度、壓實(shí)度檢測無誤，放出路中線及兩條邊線的位置，控制施工放樣質(zhì)量。

3.2.2 混合料拌合與運(yùn)輸

采用廠拌法，施工前調(diào)試好設(shè)備，設(shè)計(jì)科學(xué)的配合比，級配設(shè)計(jì)準(zhǔn)確無誤，混合料含水量略高于正常含水量1.5%左右，進(jìn)行級配、含水量、水泥劑量的檢查取樣，確保混合料拌合質(zhì)量符合要求。運(yùn)輸時(shí)選用自卸汽車，在車廂車廂位置加蓋搌布，避免水分蒸發(fā)。每接一次水泥級配碎石混合料運(yùn)輸車輛位移一次，確保各處均勻裝料，降低離析概率。

3.2.3 混合料攤鋪和碾壓

由于本工程路面比較寬，選擇3臺并機(jī)攤鋪的方式進(jìn)行，從而有效解決縱縫問題。攤鋪開對路拱是否合適進(jìn)行檢測，對不符合的情況進(jìn)行了調(diào)整，直到滿足要求。為控制好基層的縱坡和橫坡的標(biāo)高，最底層選擇雙邊掛基準(zhǔn)線工藝，用導(dǎo)向滑靴或平板滑靴對上面層的攤鋪平整度進(jìn)行控制，前后兩臺攤鋪機(jī)間隔保持在10m左右，上下層攤鋪機(jī)前后間隔保持在100～150m左右，以滿足下層初凝時(shí)間，水穩(wěn)層攤鋪前將下承層灑水濕潤，確保上下兩層之間的結(jié)合。攤鋪時(shí)，速度應(yīng)保持均勻，連續(xù)攤鋪，避免隨意中斷，設(shè)置專人指揮車輛，避免在成型結(jié)構(gòu)緊急掉頭或剎車，以免破壞下層表面。碾壓過程中按由低向高、由內(nèi)向外的順序進(jìn)行，壓路機(jī)起步、停機(jī)保持緩慢，先起步后開振，輪跡重疊1/2輪寬。碾壓機(jī)連續(xù)碾壓，避免隨意中斷和掉頭、急剎車。

3.2.4 養(yǎng)生

當(dāng)混合料碾壓成型后立即進(jìn)行上一層結(jié)構(gòu)的鋪筑時(shí)，通常狀態(tài)下可不進(jìn)行養(yǎng)生，如果表層水分不多則適量灑水養(yǎng)生。如碾壓成型后需要中斷，不能連續(xù)施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)配灑水車進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生期間禁止其他車輛通行。

4 結(jié)束語

高速公路瀝青路面大中修工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，受“重建設(shè)，輕維護(hù)”影響，目前我國的瀝青路面大中修技術(shù)體系尚不完善。因此，應(yīng)按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，轉(zhuǎn)變思路”的要求，進(jìn)一步加強(qiáng)對高速公路瀝青路面大中修技術(shù)體系的研究，使大中修技術(shù)體系的科研和實(shí)踐進(jìn)一步加強(qiáng)，從而為大修工程的設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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