淺析高級公路半剛性基層瀝青路面的養護

楊萬東

（巢湖市公路管理局含山分局，安徽 巢湖 238101）

1 半剛性基層瀝青路面的病害

半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分非結構性損壞和結構性損壞。非結構性損壞是指半剛性基層的板體性未受到破壞。而結構性損壞是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞，從而使板體強度減弱或完全喪失。

1.1 非結構性損壞，主要有橋頭跳車、間距規則的橫向裂縫、路表局部網裂、正常車轍和橋面鋪裝層剝落等。橋頭跳車有兩種情況：一是臺背填土壓實不足，導致填土在臺背后數十米范圍內下沉。其特征為：沉降在行車方向是漸變的，延續距離相對較長，路面的整體強度未受破壞，路表面也少有損壞，但行車時具有明顯的“波浪”感；二是由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產生的不均勻沉降，從而出現的跳臺。其特征為：延續距離短，只有幾米，路面少有損壞發生，行車時具有明顯的“瞬間跳車沖擊”感。間距規則的橫向裂縫為半剛性基層的結構性收縮而導致的反射裂縫，它橫向貫穿高速公路半幅路面，深度方向貫通全部結構層，并且縫寬隨季節變化。一般認為這種裂縫不可避免，對路面的整體性沒有損害。縱向裂縫的數量較少，大多發生在高路堤地段路基外側。成因為路堤中央與外側壓實不均或地基受外部水源的長期侵蝕，導致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。路表局部網裂多發生在行車道輪跡下，成因為路面局部施工缺陷。如：材料不均勻、基層成型不好等。它起始于輪跡處。正常車轍是指施工質量正常的情況下所出現的車轍。橋面瀝青鋪裝層剝落坑槽一般發生在車輛荷載影響范圍內，是由于橋面板混凝土標高超限，路面厚度不足，從而難以抵抗接觸面問的巨大剪切應力所致。

1.2 結構性損壞，主要有路面局部凹陷龜裂和結構性轍槽。路面局部凹陷龜裂是路面局部網裂的延續。因局部網裂沒有得到及時的維修封堵，雨水滲入到基層，而高速行駛車輛輪胎的強大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結材料被吸出。長時間下去，由于基層材料散失，路面出現局部下陷和網裂，進而由局部網裂發展成為明顯的凹陷龜裂，對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為：起始于輪跡處，路面結構在該處完全破壞，在破壞過程中雨天有灰漿外泄痕跡。結構性轍槽是由于路面承載能力不足，在車輛荷載和環境因素的綜合作用下而在輪跡處產生的路面變形。轍槽產生初期伴有微細裂縫，隨著損壞程度的發展在輪跡處產生路面下凹和龜裂，其發展規律類似于路面局部凹陷龜裂。

2 半剛性基層瀝青路面的養護對策

過對上述病害的分析，制定路面維修方案時要從下面四個方面考慮：第一，病害的類型和平面位置。第二，病害的嚴重程度。是結構性損壞還是非結構性損壞。第三，可供使用的維修經費有多少，技術上如何處理才是最經濟的。第四，是一次性完全修復還是采取分期維修。

3 非結構性損壞的維修

維修的基本目的有兩個，一是恢復行車平順，二是封閉裂縫，以避免引發結構性損壞。

3.1 恢復行車平順主要是對橋頭跳車和車轍的處理。橋頭跳車是橫向的，車轍是縱向的。對橋頭跳車應以整幅路作為維修寬度，維修長度應滿足三個要求：①從橋梁伸縮裝置起，伸入正常路段一定長度；②保證攤鋪機械能正常施工；③拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層為單位，，一般只銑刨表層。

對車轍的維修滿足以下條件：①包括車轍的整個影響范圍；②與攤鋪機的攤鋪寬度及碾壓機的輪寬相適應；③縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30cm以上。維修長度以車轍出現的長度作為基本長度，并伸入相鄰路段一定距離，或以結構物為界。在與相鄰路段的連續上要注意輪跡平順過渡，選擇合適的碾壓機械和碾壓方式，必要時輔以人工修整，避免在連接處形成新的行車沖擊點。

3.2 封閉裂縫。對于單條橫縫和縱縫建議采用常規的灌縫措施。如果縫隙太寬灌縫難以實施，可沿裂縫兩側切割出10～15cm寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后，清潔槽壁，人工填實至表層底部。最后，涂刷粘層油，用細粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接，由于膠結材料充足，可以適應縫寬的季節性變化，宜在春融或秋冬交替季節實施。

局部網裂發生于行車輪跡位置，對路面整體結構的危害最大。其維修原則是：①及時處置，以免損壞范圍和程度擴大；②維修范圍不宜定得太小，在橫向至少以一個單向車道為單位，在縱向以一輛重車長度的1.5倍為單位。同時，保證路面維修的橫、縱向平整，減小顛簸；③在平面上全部清除局部網裂的影響范圍；④與攤鋪機和碾壓設備相適應；⑤維修深度以瀝青面層的結構厚度為單位；⑥縱向接縫位置與車轍處理方案相同。

4 結構性損壞的維修

4.1 局部凹陷龜裂。對局部凹陷龜裂分以下磚種情況進行維修。基層局部存在缺陷。兩種備選方案：一是將損壞的基層挖出，用半剛性材料回填修補，二是將損壞的基層局部挖出，用瀝青混合梅回填修補。整個路段基層均存在缺陷。有三種壬選方案：一、如果整個路段達到大修期限，則對存在缺陷的半剛性基層進行翻新重鋪，同時對局，陷龜裂一并處置，二、雖然存在缺陷，但累計軸淡遠未達到使用期限，則按基層局部存在缺陷方法進行處置；三、如對有缺陷的路段實施整體補強措施，施工前將局部凹陷龜裂仍按基層局部存在缺陷的方案先行處置。

4.2 結構性轍槽。擬定兩種維修方案：①一次性整幅重鋪基層，徹底肖除缺陷，使整個路段的路面完全恢復其正常的使用性能；②兩側車道與行車道分期維修，先維修行車道。根據兩側車道的承載能力，結合已有的交通資料分析確定其剩余使用壽命，以此作為行車道轍槽損壞維修方案的設計使用壽命。待兩側車道與行車同時達到使用壽命末期時再一并整幅處置。

5 半剛性基層的維修

在對局部凹陷龜裂進行維修時，必須對半剛性基層進行處置。傳統的做法是采用同類的半剛性材料來維修半剛性基層，但在具體操作時應注意以下要點。

5.1 保證基層開挖的面積或維修的面積足夠大，以使維修后的半剛性基層能夠真正形成板體。一般情況下，在橫向不應允許局部或一個單向車道的開挖，而建議橫向整幅開挖;縱向開挖的長度建議不小于重車長的1.5倍，至少大于6m；深度方向應將原基層整層挖除。只有這樣才能使維修后的半剛性基層整體受力。如果開挖面積太小，新的半剛性基層難以形成足夠大的板體，而是獨立受力的“塊”體，易破壞。

5.2 基層修補完成后可立即鋪筑瀝青面層，但維修完成后不能立即開放交通，必須等半剛性基層強度達到了一定的程度后方可開放。其原因是:①維修是在短時間內完成的，半剛性材料的初期強度仍未形成，如果此時承受連續的車輛荷載將會破壞已經初步形成的半剛性材料凝膠結構，從而導致板體結構難以形成;②車輛荷載對維修位置所施加的沖擊力要大。

5.3 另一方面，由于瀝青混合料模量與半剛性材料相近，而養護單位常備的路面維修材料和設備主要是針對瀝青面層的，因此，用瀝青混合料修補局部損壞的半剛性基層在受力和成本方面更具優勢。它不需要擴大基層的開挖，使得維修工程量和施工對交通的影響都較小，也是半剛性基層瀝青路面快速修補的好方法。

6 采用密實防水的瀝青面層維修材料

對于局部損壞的維修，養護單位不可能按原有路面的結構和材料逐層恢復。中粒式型瀝青混合料可作為瀝青面層維修的典型材料，因為它既密實防水，又可保證維修路段瀝青表層的抗滑要求，其經濟性也相對較好。

[1]公路瀝青路面養護技術規范（JTJ073.2-2001）人民交通出版社，2001年.

[2]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.654-657.

[3]孫鶴.半剛性基層材料設計參數有關對應關系分析[J].江蘇交通工程,1997,(2):25-31.

[4]申愛琴,張登良,胡勃.陜西省路面設計參數研究 [J].公路,2001,(11):11-14.