徐芳媛

（石家莊市西柏坡高速公路運(yùn)營(yíng)中心，河北 石家莊 050000）

0 引言

復(fù)合式路面是我國(guó)公路早期建設(shè)中常見的路面結(jié)構(gòu)，這種路面結(jié)構(gòu)是水泥混凝土與瀝青混凝土面層的結(jié)合應(yīng)用，屬于剛性路面，具有一定的耐久性和行車舒適度。但隨著公路投入使用時(shí)間的增長(zhǎng)，部分路段出現(xiàn)斷板、錯(cuò)臺(tái)、凹陷、車轍、裂縫等病害，亟需采取有效的養(yǎng)護(hù)維修措施進(jìn)行病害治理，避免路面破壞進(jìn)一步擴(kuò)大，影響交通安全。

1 工程概況

某高速公路投入使用7年，路面結(jié)構(gòu)為AC中粒式瀝青混凝土（厚5cm）+水泥混凝土（厚25cm）+水泥穩(wěn)定碎石（厚15cm）+水泥石灰穩(wěn)定土（厚15cm），該路面結(jié)構(gòu)屬于復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)。在公路使用期間，未開展過(guò)大修工程，目前公路部分路段的路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的病害，導(dǎo)致面層強(qiáng)度和平整度大幅度降低，影響行車安全性及舒適性。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察可知，本工程復(fù)合式路面破壞分為兩類，一類為結(jié)構(gòu)性破壞，包括斷板、脫空板、局部凹陷、錯(cuò)臺(tái)等。另一類為功能性破壞，包括車轍、麻面、泛油、松散、鋪裝層剝落、局部網(wǎng)裂等?；诖耍鑼?duì)本工程部分路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，針對(duì)不同類型、不同程度的路面病害，采取相應(yīng)的治理方案，以恢復(fù)路面的路用性能。

2 高速公路復(fù)合式路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)

2.1 復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)性破壞的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)

2.1.1 全厚修補(bǔ)

在本次養(yǎng)護(hù)維修中，對(duì)局部無(wú)法修復(fù)的路面結(jié)構(gòu)性破壞采用全厚修補(bǔ)技術(shù)，徹底修復(fù)耐久性裂縫、面板開裂、面板塊裂等較為嚴(yán)重的路面病害。

（1）修補(bǔ)混合料拌和。在水泥中摻入促凝劑，水泥用量為450～550kg/m3，采用低水灰比設(shè)計(jì)，拌和時(shí)加入2%氯化鈣，提高混合料的早期強(qiáng)度。

（2）確定修補(bǔ)區(qū)域。將可見破壞區(qū)兩側(cè)外延0.6m都劃入全厚修補(bǔ)區(qū)域，修補(bǔ)長(zhǎng)度不小于1.8m，寬度不小于3.6m。對(duì)修補(bǔ)長(zhǎng)度超過(guò)4.6m的部位，要進(jìn)行加筋處理，并設(shè)置橫向接縫；用金剛鋸鋸開修補(bǔ)區(qū)域邊線，鋸入深度控制在13mm以內(nèi)，防止對(duì)基層造成破壞。

（3）清除舊路面。采用起吊法清除混凝土，選用重型機(jī)械起吊鋸開邊界后的混凝土板，將大塊板分割成小塊板吊運(yùn)走；混凝土板清除后，清理基層上松動(dòng)的集料，排出修補(bǔ)區(qū)內(nèi)的積水，保證基層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[1]。

（4）混凝土澆筑。混合料坍落度控制在51～102mm范圍內(nèi)，澆筑后用振動(dòng)刮板刮平；全厚修補(bǔ)區(qū)的縱橫向接縫都采用鋸縫、填縫工藝，縫槽深度不得小于51mm，以達(dá)到分散修補(bǔ)區(qū)表面受力、減少接縫剝落的目的。

（5）養(yǎng)生。在混凝土澆筑后，將聚乙烯薄膜覆蓋到修補(bǔ)區(qū)域，減少混凝土水分損失，促使混凝土快速進(jìn)入養(yǎng)生階段。

2.1.2 斷板處治

根據(jù)斷縫破壞程度不同，將混凝土板斷裂劃分為輕微、中等、嚴(yán)重三個(gè)等級(jí)，針對(duì)不同等級(jí)采取不同的修補(bǔ)技術(shù)方案。

（1）輕微斷裂修補(bǔ)。在處理裂縫寬度小于3mm的輕微斷裂時(shí)，先清理縫隙，準(zhǔn)備灌縫漿液，再用噴嘴將漿液灌入縫內(nèi)，最后加熱灌縫處，促使灌縫材料與裂縫處混合料黏結(jié)密實(shí)。

（2）中等斷裂修補(bǔ)。在處理裂縫寬度3～25mm的中等斷裂時(shí)采用局部修補(bǔ)技術(shù)，沿裂縫兩側(cè)20cm寬度放樣，開鑿成凹槽，凹槽深度為混凝土板厚1/2，垂直于中線。清理凹槽，沿中線平行方向用沖擊鉆打眼，打眼深至基層表面，清理孔眼，將Ⅱ型鋼筋安放在孔眼內(nèi)，再用高強(qiáng)度水泥砂漿填充孔眼。

（3）嚴(yán)重?cái)嗔研扪a(bǔ)。在處理裂縫寬度大于25mm的嚴(yán)重?cái)嗔褧r(shí)，因裂縫處出現(xiàn)集料剝落，混凝土板出現(xiàn)活動(dòng)斷板，因此采用整板更換的處理方案[2]。

2.1.3 脫空板處治

本工程的部分路段出現(xiàn)混凝土板與基層脫空病害，板縫附近的水泥穩(wěn)定碎石基層呈現(xiàn)破碎狀態(tài)，導(dǎo)致路面翻漿問(wèn)題較為嚴(yán)重。在處理脫空板時(shí)，本次養(yǎng)護(hù)維修采用壓漿處理技術(shù)，具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）壓漿材料。采用水泥粉煤灰漿液，水泥∶粉煤灰∶水的比例為1∶0.5∶0.45，灰漿固化后的抗壓強(qiáng)度不得小于5MPa。

（2）施工機(jī)械設(shè)備。采用鉆孔取芯機(jī)、灰漿拌和機(jī)、灰漿泵、膨脹螺栓等施工機(jī)械設(shè)備與工具[3]。

（3）鉆孔。根據(jù)脫空板所在區(qū)域確定鉆孔位置，使用鉆孔取芯機(jī)鉆孔，鉆至板厚深度，保證孔徑與壓漿頭直徑相差不得超過(guò)2mm。

（4）壓漿。按照水灰比制備漿液，用灰漿泵將漿液從鉆孔處壓入混凝土板底，壓力保持在2.0MPa，直到漿液從鉆孔中溢出，此時(shí)用圓木塞封堵溢漿孔，避免壓力散失。注漿后，封堵注漿孔，封堵超過(guò)3min后才能拔除兩個(gè)孔上的木塞，再在孔口處用灰漿封嚴(yán)[4]。

（5）養(yǎng)護(hù)。在灰漿強(qiáng)度達(dá)到5MPa之前，不允許車輛通行；壓漿后養(yǎng)生3d，養(yǎng)生結(jié)束時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)軸載車、貝克曼梁測(cè)量壓漿處理部位的彎沉值，要求彎沉值不得小于0.3mm。如果未達(dá)到要求，則要重新鉆孔補(bǔ)壓。

2.1.4 錯(cuò)臺(tái)處治

本工程部分路段的路基與基層壓實(shí)度不足，造成混凝土板下移，形成錯(cuò)臺(tái)。在錯(cuò)臺(tái)治理時(shí)，根據(jù)錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重程度采用不同的治理方法。

（1）輕微錯(cuò)臺(tái)治理。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)高差不超過(guò)10mm時(shí)，采用機(jī)械磨平法與人工鑿平法進(jìn)行處理，并在混凝土板下注入氧化瀝青，起到固定面層的作用。

（2）嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)治理。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)高差超過(guò)10mm時(shí)，采用路面修補(bǔ)法處理錯(cuò)臺(tái)，整體翻修混凝土板。

2.1.5 凹陷龜裂處理

本工程部分路段已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重沉陷，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查表明，此路段的基層、底基層已經(jīng)遭受破壞。在處理凹陷龜裂病害時(shí)，挖除原瀝青混凝土面層，按照行車道水泥混凝土板寬度確定挖除寬度，開挖后采用以下處理方案：

（1）混凝土板處理。檢查基層是否完好，對(duì)基層完好的混凝土板破除處理，清理干凈槽底碎料，利用新混凝土補(bǔ)平局部凹陷部位；恢復(fù)拉桿鋼筋部位，澆筑新混凝土板，澆筑厚度為23～25cm；澆筑后鋸縫、灌縫、養(yǎng)生，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值70%時(shí)，將改性乳化瀝青黏層油噴灑到混凝土面層上，噴灑厚度為1mm。在混凝土槽側(cè)面涂刷熱改性瀝青，厚度為3mm，將高分子抗裂貼鋪貼到混凝土板縫上，鋪貼高度和寬度均為15cm。分層澆筑混凝土，澆筑厚度與原復(fù)合式路面標(biāo)高一致[5]。

（2）基層處理。當(dāng)基層出現(xiàn)破損時(shí)，挖除全部破碎部位，預(yù)留出不小于20cm的橫向間距，準(zhǔn)備做預(yù)切縱縫，縱縫不得與面層裂縫重合；在基層上澆筑新混合料，混合料中的水泥用量控制在170kg/m3以上，集料最大粒徑不得超過(guò)31.5mm，混凝土試件28d彎拉強(qiáng)度不得小于1.0MPa。

（3）底基層、土基處理。在長(zhǎng)期受到水損壞的影響下，路基頂部填土呈軟塑狀態(tài)，對(duì)這部分底基層和土基的處理要換填碎石，全部挖除軟化層，厚度不小于40cm，用碎石換填挖除部位。分層壓實(shí)換填材料，保證壓實(shí)度達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。

2.2 復(fù)合式路面功能性破壞的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)

2.2.1 裂縫處治

本工程部分路段的裂縫以反射裂縫為主，呈形態(tài)規(guī)則的橫縫和縱縫。裂縫滲水會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，因此本次養(yǎng)護(hù)維修重點(diǎn)針對(duì)不同程度的裂縫采用不同的處理措施。

（1）寬5mm以下的裂縫處理。清理裂縫內(nèi)的灰塵，向裂縫內(nèi)灌入瀝青瑪蹄脂封堵裂縫。針對(duì)順直裂縫，采用開槽機(jī)沿著裂縫開鑿，開鑿寬度和深度均為13mm，使開鑿斷面呈矩形槽。開鑿后用空氣機(jī)清除槽縫內(nèi)的灰塵，再用改性瀝青聚合物灌平裂縫[6]。

（2）寬5mm以上的裂縫處理。鑿除裂縫兩側(cè)松動(dòng)的集料，在縫壁處灌入液體瀝青，振搗密實(shí)瀝青，再在瀝青層上覆蓋細(xì)砂，壓實(shí)；沿著不規(guī)則裂縫的縫邊緣開鑿，開鑿后的矩形槽寬為50mm，深度與原瀝青路面面層厚度一致；清理干凈凹槽內(nèi)的雜質(zhì)，將熱改性瀝青涂抹到槽底和側(cè)面，厚度分別為1mm、3mm，之后再沿著板縫貼上高分子抗裂貼，最后鋪筑改性瀝青混凝土，壓平裂縫處。

（3）網(wǎng)裂處治。針對(duì)造成路面網(wǎng)裂的不同原因，采用不同的處治技術(shù)。具體如下：如果路面小面積網(wǎng)裂是水泥混凝土層強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值造成的，則可以用乳化劑填充裂縫，恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)整體性；當(dāng)網(wǎng)裂面積較大，且出現(xiàn)不斷擴(kuò)展趨勢(shì)，則要在該路段采用加鋪罩面施工技術(shù)；當(dāng)網(wǎng)裂布滿路面，且難以通過(guò)此方法維護(hù)修復(fù)時(shí)，則擊破此處的路面板塊，重新鋪筑水泥混凝土板。

2.2.2 泛油維修

采用抽提試驗(yàn)測(cè)定泛油處的油石比，根據(jù)泛油嚴(yán)重程度采用不同的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。

（1）輕微泛油。在泛油路段鋪撒石屑，粒徑為3～5mm，通過(guò)車輛行駛碾壓石屑。

（2）較為嚴(yán)重的泛油。在泛油路段鋪撒碎石，粒徑為5～10mm，通過(guò)車輛行駛碾壓。待碎石擠嵌到泛油處后，再鋪上粒徑為3～5mm的石屑，繼續(xù)引導(dǎo)車輛碾壓。

（3）嚴(yán)重的泛油。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)軟層的高含油量泛油路段，均勻鋪灑碎石，粒徑在10～15mm，采用壓路機(jī)碾壓；碎石擠嵌穩(wěn)定后，再鋪上一層粒徑在5～10mm的碎石，通過(guò)車輛行駛進(jìn)行碾壓。

2.2.3 擁包、麻面處治

在擁包、麻面周圍擴(kuò)展20～30cm，確定挖除范圍，挖除后檢查水泥混凝土面板是否完好；對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)板縫的水泥混凝土面板進(jìn)行清洗，采用熱改性瀝青灌入板縫，再噴灑改性乳化瀝青黏層，厚度為1mm；將高分子抗裂貼鋪在板縫處，鋪貼寬度為15cm，在抗裂貼上鋪筑改性瀝青混凝土，鋪筑后壓實(shí)[7]。

2.3 加鋪層施工技術(shù)

本工程在養(yǎng)護(hù)維修中采用銑刨罩面的施工方案，防止反射裂縫，恢復(fù)路用性能，提高養(yǎng)護(hù)作業(yè)效率。在部分病害程度較輕的路段采用加鋪層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，加鋪層結(jié)構(gòu)為SMA瀝青混凝土加鋪層（4cm）+SBS應(yīng)力吸收層（1.5cm）。具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.3.1 應(yīng)力吸收層施工

（1）用打磨機(jī)、真空吸塵機(jī)處理原瀝青路面，保證面層清潔，無(wú)浮塵、雜物。

（2）選用SBS改性乳化瀝青、無(wú)堿玻璃纖維作為應(yīng)力吸收層施工材料，其中無(wú)堿玻璃纖維用量為110g/m2。

（3）均勻涂刷乳化瀝青，采用同步切割噴涂技術(shù)，促使胎體材料與防水涂料均勻混合，增強(qiáng)應(yīng)力層的作用；在大面積涂布材料之前，先涂刷轉(zhuǎn)角處等隱蔽部位，之后再正式涂布路面，控制材料用量，不得出現(xiàn)涂料流淌、漏涂、堆積等質(zhì)量問(wèn)題。

（4）鋪設(shè)完畢應(yīng)力吸收層后，不允許機(jī)械設(shè)備、施工人員在應(yīng)力吸收層上活動(dòng)，防止灰塵污染吸收層面。

2.3.2 加鋪面施工

（1）拌和。SMA混合料的原材料選用Sasowma改性劑、中海70號(hào)機(jī)制瀝青、SBS改性瀝青、碎石粗集料、石屑細(xì)集料、礦粉填料和木質(zhì)素纖維，最佳油石比為6.2%；根據(jù)配合比設(shè)計(jì)要求，在自動(dòng)化拌和機(jī)內(nèi)投放各種材料，控制拌和溫度，制備SMA改性瀝青混合料；在拌和過(guò)程中依次投入集料、纖維進(jìn)行干拌，時(shí)長(zhǎng)為5～8s，再投入礦粉干拌，保證纖維均勻分布；噴入瀝青進(jìn)行濕拌，時(shí)長(zhǎng)不得小于5s，之后再投入改性劑，適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。

（2）運(yùn)料。本工程配備大噸位運(yùn)料車運(yùn)輸混合料，裝料時(shí)前中后移動(dòng)運(yùn)料車，確?；旌狭暇鶆蛐度胲噹麅?nèi)，避免出現(xiàn)SMA混合料離析；混合料拌和后要在最短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線。

（3）攤鋪。采用兩臺(tái)同型號(hào)的攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)排列形式聯(lián)合攤鋪施工，攤鋪機(jī)之間的距離控制在20m以內(nèi)；在攤鋪前預(yù)熱熨平板，預(yù)熱后啟動(dòng)振動(dòng)裝置，均勻攤鋪混合料；攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的環(huán)境溫度不得低于15℃，以免造成SMA混合料降溫速度過(guò)快，無(wú)法保證碾壓質(zhì)量；攤鋪過(guò)程中，保證混合料供應(yīng)充足，當(dāng)遇到供料不足的情況時(shí)，可以適當(dāng)放緩攤鋪速度，待自卸車輛運(yùn)料恢復(fù)后，再按照正常的攤鋪速度作業(yè)。

（4）碾壓。加鋪層碾壓采用鋼輪壓路機(jī)，壓路機(jī)緊跟著攤鋪機(jī)進(jìn)行初壓，采用靜壓的方式碾壓2遍；復(fù)壓緊跟著初壓，使用20t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓3遍；終壓采用鋼輪壓路機(jī)碾壓2遍，消除加鋪層上的碾壓輪跡；壓路機(jī)施工速度控制在5km/h，碾壓后檢測(cè)加鋪層壓實(shí)度，當(dāng)壓實(shí)度實(shí)測(cè)值達(dá)到98%時(shí)，應(yīng)停止碾壓。

3 結(jié)語(yǔ)

在高速公路養(yǎng)護(hù)工程中，要實(shí)地調(diào)查復(fù)合式路面病害類型和成因，將病害劃分為結(jié)構(gòu)性破壞與功能性破壞，針對(duì)不同類型的病害采用有效的修復(fù)處理技術(shù)。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)工程要積極采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，對(duì)病害程度較輕的路段實(shí)施加鋪罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，預(yù)防放射裂縫擴(kuò)大，減少后期大修路面造成的成本浪費(fèi)，用較低的養(yǎng)護(hù)成本達(dá)到最好的養(yǎng)護(hù)效果。