李佳航 余承喜 魏鵬飛

摘要：文章以廣西南寧軌道交通4號(hào)線沿線道路維修整治工程（西段）主體工程路面恢復(fù)方案為例，通過分析基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中造成該舊瀝青混凝土路面病害的原因，提出了基于橡膠瀝青混凝土表面層及高性能聚酯布的舊瀝青混凝土路面維修處治方案，以改善路面結(jié)構(gòu)的抗裂縫、抗疲勞、抗水毀性能。通過該方案恢復(fù)的瀝青路面具有良好的使用性能及經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：舊路維修整治；高性能聚酯布；舊瀝青路面；病害處治方案；橡膠瀝青混凝土

中圖分類號(hào)：U416.217 A 35 111 3

0 引言

因基礎(chǔ)交通建設(shè)需要，舊路維修整治是近年來城市軌道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)后的重點(diǎn)問題。國(guó)內(nèi)在舊路病害處理方面主要集中在破除新建、直接罩面等，較少針對(duì)不同路段和病害進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。本文以廣西南寧軌道交通4號(hào)線沿線道路維修整治工程為例，在以恢復(fù)路用功能為主的前提下，以經(jīng)濟(jì)性指導(dǎo)總體建設(shè)思路，對(duì)病害判定的準(zhǔn)確性及其范圍提出更高的要求，確保病害處治方案經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)施性高。

目前國(guó)內(nèi)舊路維修整治主要以加鋪罩面［2］與破除新建為主，講究整體性處治，主要以彎沉值作為評(píng)判指標(biāo)進(jìn)行處治［3］，而以恢復(fù)路用性能為主，兼顧經(jīng)濟(jì)性、道路適用性為出發(fā)點(diǎn)的較少。總體而言，本文結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際工程需求，以經(jīng)濟(jì)性兼顧實(shí)用功能為準(zhǔn)則，對(duì)舊路瀝青路面使用性能恢復(fù)提供一些思考［4］。

1 項(xiàng)目概況

五象大道、那洪大道、洪歷路作為南寧市五象新區(qū)與江南區(qū)連接的重要道路，因軌道交通建設(shè)、道路使用年限、結(jié)構(gòu)層等綜合原因，路面病害已逐步凸顯，如果不進(jìn)行修復(fù)，隨著軌道4號(hào)線建成和城市的發(fā)展，上述道路將無法承受未來增加的交通流量荷載要求。為了配合軌道4號(hào)線建成通車，保證道路使用年限，改善交通功能，恢復(fù)路容路貌，維修整治勢(shì)在必行。

該項(xiàng)目為軌道交通4號(hào)線沿線道路維修整治工程（西段）主體工程，位于南寧市邕江以南，橫跨南寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、五象新區(qū)。路線西起于軌道交通4號(hào)線洪運(yùn)路站，沿洪歷路、那洪大道、五象大道自西向東延伸至建設(shè)路。其中，經(jīng)過了軌道交通4號(hào)洪運(yùn)路站、金陽路站、通源路站、大沙田站、金象大道站、五象嶺站，共6個(gè)站點(diǎn)。

2 舊路檢測(cè)情況及病害成因分析

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及路面檢測(cè)報(bào)告分析病害成因，為舊路病害處治提供建設(shè)性意見。

2.1 舊路病害分析

2.1.1 路表病害情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘踏，現(xiàn)狀道路路基狀況基本良好，但局部路段可能出現(xiàn)不密實(shí)或松散情況。受軌道交通建設(shè)施工的影響，目前瀝青混凝土路面存在較多路面病害，亟待改造，主要包括：（1）道路病害類型表現(xiàn)為裂縫類、沉陷、坑槽、路況差等；（2）部分路段行車道及人行道為配合地鐵施工期間交通疏解而改變?cè)泄δ芎兔婷?，施工結(jié)束后需對(duì)改造部分進(jìn)行恢復(fù)。

2.1.2 路面行駛質(zhì)量及結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)

根據(jù)舊路檢測(cè)報(bào)告［4］，路面行駛質(zhì)量（RQI）及路表彎沉檢測(cè)結(jié)果分別如下。

2.1.2.1 路面行駛質(zhì)量（RQI）結(jié)果（圖1～3）

整體路面行駛質(zhì)量RQI等級(jí)評(píng)價(jià)較低，路面平整度較差。項(xiàng)目共分3段。

第一段等級(jí)評(píng)價(jià)為優(yōu)的路段占該檢測(cè)路段單元的25.00％；等級(jí)評(píng)價(jià)為良的路段占47.92％；等級(jí)評(píng)價(jià)為中的路段占16.67％；等級(jí)評(píng)價(jià)為次的路段占4.16％，等級(jí)評(píng)價(jià)為差的路段占6.25％。

第二段等級(jí)評(píng)價(jià)為優(yōu)的路段占該段檢測(cè)路段單元的13.04％；等級(jí)評(píng)價(jià)為良的路段占23.91％；等級(jí)評(píng)價(jià)為中的路段占25.00％；等級(jí)評(píng)價(jià)為次的路段占8.70％，等級(jí)評(píng)價(jià)為差的路段占29.35％。

第三段等級(jí)評(píng)價(jià)為優(yōu)的路段占該段檢測(cè)路段單元的24.20％；等級(jí)評(píng)價(jià)為良的路段占29.03％；等級(jí)評(píng)價(jià)為中的路段占16.13％；等級(jí)評(píng)價(jià)為次的路段占12.90％，等級(jí)評(píng)價(jià)為差的路段占17.74％。

2.1.2.2 路面彎沉檢測(cè)結(jié)果（圖4～6）

第一段檢測(cè)彎沉852點(diǎn)，評(píng)定為足夠，即彎沉值＜31（0.01 mm）的有646點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的75.8%；評(píng)定為臨界，即彎沉值為31～46（0.01 mm）的有206點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的24.2%；無評(píng)定為不足，即彎沉值＞46（0.1 mm）的測(cè)點(diǎn)。

第二段檢測(cè)彎沉1 207點(diǎn)，彎沉值＜31（0.1 mm）、評(píng)定為足夠的有883點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的73.2%；評(píng)定為臨界即彎沉值為31～46（0.1 mm）的有324點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的26.8%；無評(píng)定為不足，即彎沉值＞46（0.1 mm）的測(cè)點(diǎn)。

第三段檢測(cè)彎沉1 032點(diǎn)，彎沉值＜31（0.1 mm）、評(píng)定為足夠的有731點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的70.8%；評(píng)定為臨界，即彎沉值為31～46（0.1 mm）的有301點(diǎn)，占實(shí)際檢測(cè)彎沉數(shù)量的29.2%；無評(píng)定為不足，即彎沉值＞46（0.1 mm）的測(cè)點(diǎn)。

2.1.2.3 舊路狀況結(jié)論

通過比較RQI與路面彎沉數(shù)據(jù)可知，既有路面結(jié)構(gòu)整體技術(shù)狀況較好，僅局部路段進(jìn)行大修，少部分路段中修，大部分路段可進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)或保養(yǎng)小修。

2.2 路面病害成因分析及改造建議

根據(jù)舊路檢測(cè)報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況可知，項(xiàng)目沿線道路路面出現(xiàn)不同程度病害的主要原因如下：

（1）隨著使用年限增長(zhǎng)，路面使用壽命逐年降低。表面磨耗嚴(yán)重，瀝青骨料外露，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫、水毀、坑槽、車轍等病害。

（2）裂縫、坑槽等病害若不及時(shí)處治，路表水下滲，會(huì)加劇病害的發(fā)展速度及嚴(yán)重程度。

（3）局部路段舊瀝青混凝土路面強(qiáng)度和厚度均存在一定不足。

（4）軌道施工交通組織導(dǎo)致局部路段交通量增大，重型施工車輛增加，導(dǎo)致這些路段路面病害破損嚴(yán)重。

（5）地鐵施工加劇路面病害的發(fā)展速度和嚴(yán)重程度。

根據(jù)舊路檢測(cè)報(bào)告及項(xiàng)目特點(diǎn)，對(duì)舊路恢復(fù)及施工提出以下幾點(diǎn)改造建議：

（1）針對(duì)該項(xiàng)目水毀病害嚴(yán)重、城市道路已出現(xiàn)路面積水問題，應(yīng)采用高黏、高彈瀝青膠結(jié)料及抗水毀性能強(qiáng)的瀝青混合料。

（2）針對(duì)設(shè)計(jì)路段反射裂縫較多的特點(diǎn)，采取延緩和減少反射裂縫的手段和措施。

（3）在混合料設(shè)計(jì)和施工時(shí)，考慮到地區(qū)高溫多雨的氣候特點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)路面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；嚴(yán)格控制加鋪瀝青混合料水穩(wěn)定性的試驗(yàn)指標(biāo)，采用高黏度瀝青結(jié)合料、優(yōu)質(zhì)礦料和骨架密實(shí)型的瀝青混合料。

3 舊路病害綜合處治及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 舊路病害綜合處治

鑒于病害成因，依照舊路檢測(cè)報(bào)告，現(xiàn)狀道路使用年限較久，路基經(jīng)多年沉降已趨于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)路面病害傾向于淺層處理和精細(xì)化設(shè)計(jì)，以降低投資。主要處理方式如下：

（1）對(duì)于彎沉及路表感觀良好的路段不做處理。

（2）根據(jù)彎沉檢測(cè)結(jié)果，對(duì)舊瀝青路面承載能力顯示不足位置進(jìn)行破除，按新路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)，以提高舊路的承載能力。

（3）對(duì)于彎沉狀況良好，僅出現(xiàn)縱橫斜向裂縫、坑槽、車轍、龜裂、波浪等病害的，對(duì)瀝青混凝土面層進(jìn)行銑刨加鋪。

（4）針對(duì)病害情況應(yīng)精細(xì)化處理，根據(jù)舊路檢測(cè)確定范圍，以精確、細(xì)致的單點(diǎn)數(shù)據(jù)確定處治范圍，以“豆腐塊”“補(bǔ)丁狀”控制恢復(fù)范圍，以恢復(fù)路用性能為準(zhǔn)則。

3.2 路面材料的選擇

該項(xiàng)目屬于舊路維修整治工程，以往的舊路整治工程以整體破除恢復(fù)為主，本次維修整治工程以恢復(fù)路用功能為前提，以經(jīng)濟(jì)性為導(dǎo)向。根據(jù)上述分析，裂縫、水毀是導(dǎo)致路面病害發(fā)生及加劇的主要原因，因此選擇能改善路面結(jié)構(gòu)、抗裂縫、抗水毀性能強(qiáng)的處治材料是方案成功的關(guān)鍵。

（1）為節(jié)約施工時(shí)間、盡快開放交通，采用貧混凝土基層，但水泥混凝土接縫豎向變形是引起瀝青混凝土面層開裂（反射裂縫）的主要原因。針對(duì)此情況，在設(shè)計(jì)中需特別注意考慮材料的特性，采用了滿鋪高性能聚酯布方案。該材料是由非織造聚酯纖維等構(gòu)成，具有耐高溫和柔韌性的特殊性質(zhì)，可將向下傳遞的應(yīng)力（水泥混凝土板裂縫處產(chǎn)生的集中應(yīng)力）分散在較大的面積。應(yīng)力經(jīng)高性能聚酯布分散后，可延緩罩面層反射裂縫的產(chǎn)生時(shí)間，并可使裂縫產(chǎn)生的位置偏離水泥板裂縫的位置。高性能聚酯布還具有優(yōu)異的柔韌性，輕微變形不會(huì)斷裂，可保護(hù)基層和路基不會(huì)因雨水下滲而破壞，改善路面結(jié)構(gòu)的整體抗水毀性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。

（2）路面采用ARHM-SD-13橡膠改性瀝青混凝土［2］，以橡膠瀝青為膠結(jié)料。利用瀝青中有較高含量的廢舊輪胎橡膠粉、黏度高的特點(diǎn)，使橡膠瀝青混凝土具有優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性能。同時(shí)，由于橡膠具有良好的彈性性能，因此橡膠瀝青混凝土低溫抗裂性能要較SBS改性瀝青［3］優(yōu)良；與SMA相比，其性能指標(biāo)一致，橡膠瀝青混凝土因不摻入木屑纖維，所以性價(jià)比更為優(yōu)越，抗變形的彈性恢復(fù)能力也表現(xiàn)優(yōu)秀。橡膠改性瀝青混凝土路面應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，其抗疲勞、抗車轍和抗水損性能均表現(xiàn)優(yōu)良。特別是采用輝綠巖的橡膠改性瀝青混凝土路面，由于其能長(zhǎng)期保持黑色，能夠長(zhǎng)久保持道路美觀，在城市道路中應(yīng)用越來越廣泛；另外，大量采用廢舊輪胎粉，是廢舊資源再利用，符合環(huán)保節(jié)能的現(xiàn)實(shí)要求。盡管橡膠改性瀝青也存在性能變異、對(duì)施工溫度控制要求高等缺點(diǎn)，但只要對(duì)基質(zhì)瀝青摻加橡膠粉的工藝嚴(yán)加控制，保證膠粉融合的均勻度，就可以消除其性能的變異性。同時(shí)，在混合料的攤鋪碾壓過程中，嚴(yán)格控制溫度也能減少平整度差。

4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鑒于高性能聚酯布具有抗反射裂縫、抗水毀壞、經(jīng)濟(jì)性高的特點(diǎn)，ARHM-SD-13橡膠改性瀝青混凝土具有良好的抗疲勞、抗車轍和抗水損性能，針對(duì)該項(xiàng)目特點(diǎn)提出了基于高性能聚酯布及的ARHM-SD-13橡膠改性瀝青混凝土的路面結(jié)構(gòu)方案，詳見表1。路面處治方案詳見圖8。

5 路用性能評(píng)價(jià)

根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)及驗(yàn)收情況，舊瀝青路面使用性能恢復(fù)的精細(xì)化處治可以很好地節(jié)省投資，對(duì)道路使用并不會(huì)產(chǎn)生影響，重建部分局部施工對(duì)瀝青攤鋪質(zhì)量未有影響，整體效果較好。

6 結(jié)語

針對(duì)以往城市道路舊路瀝青路面維修處治“一刀切”的問題，本文以廣西南寧軌道交通4號(hào)線沿線道路維修整治工程（西段）主體工程路面恢復(fù)方案為例，通過分析基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中造成該舊瀝青混凝土路基路面產(chǎn)生病害的原因，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)及不同病害，提出了基于橡膠瀝青混凝土表面層及高性能聚酯布的舊瀝青混凝土路面使用性能恢復(fù)設(shè)計(jì)方案，從而改善路面結(jié)構(gòu)的抗裂縫、抗疲勞、抗水毀性能。通過該方案恢復(fù)的瀝青路面具有良好的使用性能及經(jīng)濟(jì)效益，為以后類似城市道路舊路整治維修項(xiàng)目提供參考。

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收稿日期：2023-08-20