姚永茂

（云南云嶺高原養(yǎng)護(hù)工程有限公司，云南 昆明）

引言

高速公路施工中需要注重路基工程，高速公路的養(yǎng)護(hù)工作中，養(yǎng)護(hù)施工方案整體作業(yè)量較大，設(shè)計(jì)者在深入高速公路進(jìn)行全面勘察基礎(chǔ)上聯(lián)系高速公路的實(shí)際需求制定養(yǎng)護(hù)方案，在正式施工前需要對施工方案進(jìn)行合理編制。

1 工程概況

某一高速公路養(yǎng)護(hù)施工項(xiàng)目中線路總長度為35 km，公路設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，路基設(shè)計(jì)寬度是24.5，高速公路為瀝青盧路面，其中最小平曲線半徑為400 m，最高縱坡達(dá)到5%，行車道寬為7.5 m。此次項(xiàng)目工程中結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境特征和道路實(shí)際狀況合理設(shè)計(jì)施工方案。

2 高速公路養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)分析

2.1 基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作

在開始此次工程的養(yǎng)護(hù)施工前，率先準(zhǔn)備完善的機(jī)械設(shè)備，滿足施工質(zhì)量、施工安全和施工進(jìn)度要求。相關(guān)設(shè)備配置見表1。

表1 機(jī)械設(shè)備配置

基層作業(yè)準(zhǔn)備中，需要率先檢查基底外形，涵蓋橫坡幅度、平整度、寬度、中線偏位以及高程等。

在養(yǎng)護(hù)工作的準(zhǔn)備期，還要按照標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)護(hù)方式在養(yǎng)護(hù)前設(shè)立封閉養(yǎng)護(hù)警示牌，為養(yǎng)護(hù)人員提供安全的養(yǎng)護(hù)施工環(huán)境，以免因他人誤入，造成尚未完成養(yǎng)護(hù)的路面被破壞。其中“正在施工中”、“前往有匯流區(qū)”、“禁止轉(zhuǎn)向”等警示牌的擺放，都要在應(yīng)用養(yǎng)護(hù)技術(shù)前做好充足準(zhǔn)備。同時(shí)，對于路面養(yǎng)護(hù)期間形成的建筑雜物以及粉塵等污染事件也要提前準(zhǔn)備好防護(hù)工具，包括噪聲監(jiān)測儀、粉塵檢測儀等，提高現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)水平，如噪聲應(yīng)低于55 dB、雜物堆積高度小于0.7 m等，尤其對（圖1）所示的滑坡裂縫病害，應(yīng)在公路兩側(cè)增設(shè)護(hù)坡[1]。

圖1 高速公路滑坡養(yǎng)護(hù)示意圖

瀝青混合料相關(guān)配置比例設(shè)計(jì)需要滿足相關(guān)性能試驗(yàn)，相關(guān)高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)通過8 cm 后車轍實(shí)施試件，開展車轍試驗(yàn)或通過漢堡輪轍開展試驗(yàn)檢測，滲水試驗(yàn)根據(jù)ASTM PS-129 規(guī)X 標(biāo)準(zhǔn)，不能小于每秒0.01 cm。在料原產(chǎn)生變化條件下，需要重新優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。在接縫加熱填縫施工中需要明確相關(guān)技術(shù)要求，對應(yīng)低彈性填縫料的錐式針入度應(yīng)該控制在每0.1 毫米50 以下，對應(yīng)彈性復(fù)原率控制在30%以上，將拉伸量控制在5 以上，流動度低于5，對于高彈性填縫料，錐式針入度應(yīng)該控制在每0.1 毫米90 以下，對應(yīng)彈性復(fù)原率控制在60%以上，將拉伸量控制在15 以上，流動度低于2。道路施工初期，需要針對瀝青路面設(shè)計(jì)編制專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)施工方案，科學(xué)分析道路養(yǎng)護(hù)施工中各種突發(fā)性問題，提升路面養(yǎng)護(hù)效率。因?yàn)槁访骛B(yǎng)護(hù)施工主要是基于路面碾壓、攤鋪、檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后實(shí)施的，施工中不可避免會污染路面，為此需要相關(guān)養(yǎng)護(hù)人員及時(shí)清掃路面雜填土，使整個(gè)路面面層維持一種清潔狀態(tài)。

此外，因?yàn)闉r青材料對于施工環(huán)境具有較高要求，開始養(yǎng)護(hù)施工前，對應(yīng)施工單位需要和氣象部門及時(shí)聯(lián)系，準(zhǔn)確把握天氣發(fā)展?fàn)顩r，減少雨季施工，針對初步竣工工程做好保護(hù)工作。針對路面的沉陷問題，需要在養(yǎng)護(hù)中及時(shí)整治，特別是部分沉陷問題，施工人員無需實(shí)施大規(guī)模處理，應(yīng)該圍繞局部沉陷實(shí)施針對性整治，填補(bǔ)瀝青混合料，除此之外，施工人員可以直接回填碎石，回填、碾壓處理后在碎石表面鋪設(shè)瀝青材料。結(jié)合公路工程特征合理設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)施工流程，此次高速公路養(yǎng)護(hù)施工流程如下，首先是先將高速公路表層的老舊瀝青直接剝除，其次在已剝除瀝青中放入添加劑，對瀝青材料實(shí)施二次利用，針對廢舊瀝青實(shí)施再加工，達(dá)到重復(fù)利用水平，最后實(shí)施二次鋪設(shè)，提升公路路面整體養(yǎng)護(hù)水平[2]。

2.2 問題處理

因?yàn)榈蜏厥┕と菀讓?dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生離析現(xiàn)象，基于春季凍融、車輛沖擊以及車胎吸附等因素影響下，進(jìn)一步加劇離析現(xiàn)象，產(chǎn)生坑槽，對于此次工程中的坑槽問題主要選擇以下處理措施，按照斜洞正補(bǔ)、圓洞方補(bǔ)的基礎(chǔ)原則，對修補(bǔ)坑槽劃分輪廓線。順著劃分的輪廓線進(jìn)行開鑿處理，挖到坑底穩(wěn)定部分，對應(yīng)深度不能低于原坑槽最高深度，對槽壁、槽底松動部分和各種雜物、灰塵實(shí)施全面清理，適當(dāng)涂刷粘層瀝青?？梢岳脟姌寣?shí)施清槽處理，利用熱氣噴槍形成1 000 ℃高溫，達(dá)到0.1 立方米/分種的高壓狀態(tài)，對槽內(nèi)雜質(zhì)徹底清除，同時(shí)對槽壁實(shí)施全面干燥處理。添加瀝青混合料徹底平整，對應(yīng)新填補(bǔ)部位應(yīng)該適當(dāng)超出路面原有高度。應(yīng)用雙鋼輪壓路機(jī)順著道路縱向方向?qū)嵤┠雺禾幚?，首次碾壓中?shí)施靜壓往返，第二次應(yīng)該實(shí)施振壓往返，隨后反復(fù)靜壓，達(dá)到公路密實(shí)目標(biāo)，假如坑槽深度超出7 cm，需要針對瀝青混合料實(shí)施分次壓實(shí)攤鋪，結(jié)束壓實(shí)后針對公路四周實(shí)施瀝青灌縫封口。一旦發(fā)現(xiàn)坑槽中留有水分，需要率先清除坑槽內(nèi)部分積水，隨后通過噴燈烘烤。在施工中需要嚴(yán)格控制瀝青加熱溫度以及瀝青混合料出場溫度，集料溫度應(yīng)該超出瀝青10～15 ℃左右。材料拌和中各盤拌和周期不能低于45 s，對應(yīng)干板時(shí)間不能低于5 s。壓路機(jī)應(yīng)該保持勻速緩慢前行，對應(yīng)碾壓速度如見表2。

表2 壓路機(jī)碾壓速度

路面接縫部位因其獨(dú)特的受力特征，是整個(gè)路面工程中的質(zhì)量薄弱部分，會對天氣溫度變化進(jìn)行直接反映，因?yàn)闊崦浝淇s原理，公路裂縫會擠壓接縫內(nèi)的填充物，導(dǎo)致裂縫持續(xù)擴(kuò)大，影響路面養(yǎng)護(hù)施工。為進(jìn)一步保障高速公路養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量，需要合理設(shè)計(jì)相關(guān)評價(jià)指標(biāo)參數(shù)，比如車轍深度通常會導(dǎo)致車輛行駛偏移問題，產(chǎn)生側(cè)翻問題，相關(guān)調(diào)查顯示，如果行駛車速是80 km/h，路面積水為7.6 mm 則容易導(dǎo)致車輛側(cè)滑。如果車轍積水為10 mm 深，車輛行駛超出100 km/h，則容易導(dǎo)致汽車偏移。此外，車轍深度超出15 mm，會提高行車不適感。綜上所述，如果評定結(jié)果為差等級，則不能實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，結(jié)合舒適感分析，將車轍深度控制在15 mm 以下，為保障車輛的安全行駛，需要通過養(yǎng)護(hù)處理量將車轍深度控制的7.6 mm～10 mm 左右。養(yǎng)護(hù)人員在結(jié)束高速公路的路面裂縫填充后，根據(jù)相關(guān)參數(shù)要求進(jìn)行全面壓實(shí)，具體見表3。

表3 壓實(shí)施工參數(shù)

2.3 路基養(yǎng)護(hù)技術(shù)

此次公路工程中所用養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)主要以樹脂、瀝青等作為基礎(chǔ)材料，摻入適當(dāng)添加劑和改性劑制作ASTM密封膠，該類密封膠呈現(xiàn)為黑褐色膏狀體，對應(yīng)固體含量超出70%，具有不滲水特性，140 度無滑動、無氣泡、無流淌，同時(shí)處于-20 ℃～-2℃溫度狀態(tài)下不存在裂紋，對應(yīng)斷裂延伸性是400%，針入度小于90 mm，黏結(jié)強(qiáng)度超出0.4 MPA，整體彈性復(fù)原率超出60%，推薦加熱度為165 ℃，流動度低于2 mm。針對存在支縫的重度裂縫以及間距接近裂縫，可以順著縫外輪廓線切除原有路面層，側(cè)面抹刷改性瀝青聚合物密封材料，進(jìn)行2～3 次涂刷，將涂刷厚度維持在3 mm左右，隨后鋪設(shè)瀝青混凝土到路面標(biāo)高，通過2 mm高分子貼膜實(shí)施貼縫處理，開始貼縫前需要涂刷專用底油，盡量選擇晴天施工。通過對此次高速公路養(yǎng)護(hù)工程中特定路面病害狀況開展調(diào)查分析，對路面定期檢測報(bào)告結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)查詢，明確養(yǎng)護(hù)管理方式對于公路路面變化的影響，分析發(fā)現(xiàn)高速公路中的病害故障主要表現(xiàn)為修補(bǔ)。

如圖2 所示，針對已經(jīng)出現(xiàn)車轍或凸起病害的高速公路路面應(yīng)用養(yǎng)護(hù)技術(shù)，以鋪設(shè)瀝青混合料方式，按照切除病害、修補(bǔ)病害順序消除裂縫風(fēng)險(xiǎn)，從中表明路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用后確實(shí)具有加固效果。如按照0.3 L/m2～0.6 L/m2標(biāo)準(zhǔn)對瀝青層之間形成的粘層噴灑改性乳化瀝青，外加粒徑不同的瀝青混合料，可改善原路面結(jié)構(gòu)層性能。經(jīng)過增設(shè)粘層后路面能夠得到有效養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而延長使用年限。因此，證實(shí)養(yǎng)護(hù)技術(shù)確有實(shí)踐價(jià)值。此外，還可以借鑒如圖3 所示的養(yǎng)護(hù)方法，在粘層之下新增玻纖格柵材料，促使原瀝青下面層與粘層兩者間能在修補(bǔ)材料的輔助下產(chǎn)生路面補(bǔ)強(qiáng)作用，抑制路面塌陷、開裂隱患。使用玻纖格柵材料時(shí)應(yīng)至少形成15 cm（縱向）與20 cm（垂向）的搭接寬度，充分發(fā)揮補(bǔ)強(qiáng)材料效用[3]。

圖2 雙向六車道養(yǎng)護(hù)前后路面結(jié)構(gòu)改善效果

圖3 應(yīng)用玻纖格柵材料的修補(bǔ)方案

針對路面中的縱向裂縫，結(jié)合成因分析可以分成荷載類和沉降類兩種形式裂縫，其中沉降類裂縫主要因?yàn)楣分械牟痪鶆虺两邓鶎?dǎo)致的，針對路基承載力不足的部位，會進(jìn)一步增加路基沉降幾率，荷載類裂縫則是交通壓力形成的，車輛集中形成較高重量，擴(kuò)大瀝青層作用壓力，產(chǎn)生裂縫。橫向裂縫主要可以分為溫度裂縫以及剛性基層反射兩種類型，因?yàn)榛鶎觿偠群筒牧蠌?qiáng)度較大，容易產(chǎn)生變形問題，形成干縮裂縫?；鶎娱_裂后，假如未能發(fā)揮出良好融合作用，則處于開裂變化下，便會進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)部壓力和負(fù)荷疊加，材料達(dá)到拉力極限后導(dǎo)致開裂，結(jié)合應(yīng)用時(shí)間增加，使裂縫突破道路表面為此保障公路穩(wěn)定性，需指定針對性養(yǎng)護(hù)策略。

通過分析此次工程中的高速工程路面使用狀況，公路綜合性能評價(jià)結(jié)果為優(yōu)，對應(yīng)綜合性能相關(guān)評價(jià)指標(biāo)PQI 是93.11，相關(guān)良性等級道路所占比例達(dá)到3.67%，優(yōu)秀等級路面的所占比例達(dá)到96.33%，剩余路面相關(guān)性能評價(jià)結(jié)果如下：路面車轍狀況中的良性等級所占比例達(dá)到31.4%，優(yōu)秀等級所占比例達(dá)到68.3%；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良性等級所占比例達(dá)到14.6%，優(yōu)秀等級達(dá)到82.7%。

2.4 合理規(guī)劃布置養(yǎng)護(hù)區(qū)

為進(jìn)一步提升高速公路的養(yǎng)護(hù)服務(wù)質(zhì)量，需要對養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。結(jié)合公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)規(guī)程（JTGH30-2015）可以了解到，對應(yīng)路段最高交通服務(wù)流量和通行能力之比是0.91，為高飽和水平車流。相關(guān)設(shè)計(jì)速度是120 km/h，將最終限速值設(shè)計(jì)為80 km/h。因?yàn)檐嚨老匏贋?0 km/h，因此選擇縱向緩沖區(qū)設(shè)置80 cm 左右，工作區(qū)長度達(dá)到1.5 km，低于4 km，為此可以設(shè)計(jì)一次性養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)。結(jié)合占用車道養(yǎng)護(hù)中的分布位置差異，可以進(jìn)一步劃分為三車道、半幅路、雙車道以及單車道等養(yǎng)護(hù)模式。在道路養(yǎng)護(hù)的其他設(shè)置中最后把限速標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為80 km/h，設(shè)置2 400 m 警告區(qū)以及120 m 的緩沖區(qū)，下游過渡段設(shè)計(jì)為30 m，同時(shí)將終止區(qū)長度設(shè)計(jì)為30 m。在施工養(yǎng)護(hù)中，嚴(yán)格按照公路養(yǎng)護(hù)流程（JTGH30-2004）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展施工作業(yè)，沿著交通流方向?qū)A(chǔ)安全設(shè)施進(jìn)行合理設(shè)置，于警告區(qū)內(nèi)增設(shè)施工、限速以及引導(dǎo)標(biāo)志。如圖4所示，可以通過在高速公路車道上設(shè)置減速標(biāo)線的形式，預(yù)防車轍病害。其中在漸變段，可按照10 cm～30 cm設(shè)計(jì)減速標(biāo)線寬度，其長度為30 m。而在標(biāo)準(zhǔn)段以20 m 長、30 cm 寬為減速標(biāo)線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，而后以途中的減速標(biāo)線形態(tài)均勻分布，有效控制車速。養(yǎng)護(hù)人員也能在車道養(yǎng)護(hù)區(qū)差異化管理下優(yōu)化養(yǎng)護(hù)效果[4]。

圖4 減速標(biāo)線設(shè)計(jì)樣式圖

3 結(jié)論

綜上所述，道路養(yǎng)護(hù)作為公路工程中的重要工作，會直接影響高速公路的應(yīng)用壽命，為此需要結(jié)合新時(shí)期高速公路工程需求不斷優(yōu)化養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，養(yǎng)護(hù)施工人員需要熟練掌握各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。為滿足公路養(yǎng)護(hù)管理需求還需要結(jié)合項(xiàng)目特征合理制定質(zhì)量管理措施，優(yōu)化項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)效益，提升公路養(yǎng)護(hù)水平。