京臺高速公路曲界段路面病害及維修對策

摘要：京臺高速公路曲界段由于車流量猛增、車輛超載、路面老化等原因，出現不同程度的病害，通過病害調查、鉆芯取樣及彎沉檢測，將不同的路面病害進行了分類并進行了原因分析，最后根據不同類別的病害制定了相應的維修方案。

關鍵詞：京臺高速曲界段 路面病害 分類 原因分析 維修對策

中圖分類號：U416.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0116-03

1 路段概況

1.1 基本情況

京臺高速公路山東段是國道主干線北京至臺北高速公路的一段，也是山東省“五縱四橫一環”綜合交通網中的“一縱”，起自魯冀交界處的主線收費站，終點為魯蘇交界處的主線收費站。京臺高速公路曲界段（K518+300～K575+500）采用高速公路標準建設，設計時速120km/h，路基全寬28m，行車道寬3.75m，中間帶4.5m，硬路肩3.5m，于2000年12月份建成通車，隨著京臺高速公路及京滬高速公路在山東段的全線貫通及與江蘇段高速公路的聯網，客貨車流量迅猛增加，車輛超載嚴重，路面出現瀝青老化、車轍、擁包、泛油、縱裂、橫裂、唧泥、沉陷、坑槽、網裂等病害。

1.2 維修歷史

通車以來，2007～2008年對K518

+300～K553+500段東幅、K531+700～k540

+500段西幅分段進行了熱再生處理，對K553+500～K575+490段東幅、K540+500～K575+490段西幅路面病害挖補后做了微表處處理；2010年對路面病害嚴重的K518～533段進行了挖補。

路面病害調查及原因分析

2 路面主要病害及原因分析

通過對曲界段的病害調查、鉆芯取樣及彎沉檢測，將病害分為三類。

2.1 路面病害分類

2.1.1 一類（病害嚴重）路段

病害路面主要病害為：

（1）行車道輪跡帶縱縫，支縫較多，部分已形成龜裂，部分路段伴有橫向不規則裂縫，嚴重路段行、超車道輪跡帶沉陷變形，雨后唧漿。

（2）行車道重度橫縫，裂縫較寬，雨后唧漿，一般已灌縫，部分嚴重的周圍有小面積沉陷。

該類病害如圖1，2所示。

2.1.2 二類（病害較嚴重）路段

病害路面主要病害為：

（1）部分行車道及超車道輪跡帶縱縫，支縫較多，并伴有橫向不規則裂縫，嚴重路段輪跡帶沉陷變形。

（2）行車道規則橫縫，一般已灌縫處理，部分嚴重的周圍裂縫繼續發展，典型病害如圖3，4所示。

2.1.3 三類（基本無病害）路段

主要為2011年迎檢時微表處路段，該類路段目前看路況較好，基本無病害，局部有橫向裂縫。

該類路段如圖5，6所示。

2.2 路面彎沉檢測

2012年3月，委托山東省交通工程監理咨詢公司中心實驗室對京臺高速公路曲界段進行了道路回彈彎沉值試驗，以評定該道路結構的綜合承載力，采用落錘式彎沉儀進行檢測。見表1。

根據《公路技術狀況評定標準》，該段路面結構強度基本為中、次。《公路瀝青路面養護技術規范》中規定，在不滿足強度要求的前提下（路面的結構強度系數為中等以下時），應采取大修補強措施以提高其承受能力。

2.3 病害原因分析

道路開放交通后，路面直接承受交通荷載和自然環境因素的綜合作用，隨著服務年限的延長，路面使用性能將逐漸衰退。造成路面損壞的因素主要有氣候、交通荷載等外部環境以及路面結構本身材料的性能。

根據路面病害的表觀特征和取芯判斷，路面病害的主要原因為：

2.3.1 縱向裂縫

不規則裂縫：

（1）根據今年的觀察，采用罩面（微表處）進行預防性養護的路段，一般在3～5年內，均會發生不同程度的病害，這是由于原路面在經過多年的使用后，表面面層已經磨耗、老化，在此面層上直接罩面，盡管做了上封層，但新罩面層與原上面層之間粘結力仍較差，在重載車作用下，罩面層內部會產生較大應力，容易開裂。

（2）京臺高速曲界段近年來車流量逐漸增大，重載車多，車輛超載嚴重，對路面具有嚴重的破壞作用。

（3）氣候條件惡劣，冬季氣溫低，降雪量大，撒鹽除冰等均對罩面層產生不良影響。

（4）罩面采用的材料，混合料的級配以及施工不良，可能導致表面層抵抗溫度和荷載應力能力差，容易產生裂縫。

2.3.2 橫向反射裂縫

半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫會引起瀝青面層產生的反射裂縫。由于半剛性基層的本身固有特性，反射裂縫現象是幾乎不可避免的。由于反射裂縫的出現，使路面裂縫水浸入路面內部，會導致進一步的水損害。

2.3.3 縱縫和橫縫的發展

特別是水分進入路面結構層，在車輛的重復作用下，導致路面出現網裂、沉陷等病害。

3 路面維修方案及對策

針對不同的病害類型和發展程度，并結合資金投入及施工周期等因素，我們提出了相應的維修處治方案，以保證道路處于良好的使用狀況。

3.1 大修路段

根據現場調查彎沉檢測及取芯資料，一類病害路段病害基本連續，大部分基層松散、破碎，對該類路段進行徹底維修。但由于受維修資金的限制，分段對該類病害進行維修。

本年度選擇其中病害最為嚴重的兩段進行維修（K538+000～K547+000右幅及K538+000～K544+000左幅，總長15km，維修至上基層，上基層維修率為70%，局部強度較好路段予以保留）。維修至上基層時，銑刨原瀝青面層及上基層，分層重鋪4cmSMA-13+5cmAC-20+6cmAC-25+2×9cmATB-30；對局部原上基層強度較好路段，可保留原基層，重鋪瀝青面層4cmSMA-13+5cmAC-20+6cmAC-25。見下圖7。

3.2 局部病害處理

對不連續的一類病害和二類病害路段進行挖補處置。

由于這些路段大部分橫縱縫已伴隨網裂、沉陷和唧漿，因此維修時基本按單車道或雙車道進行連片處理。根據取芯判斷病害發生的層位并按下述原則確定維修方案：變形發生在瀝青面層，則根據病害深度的挖除瀝青面層，重鋪瀝青結構層；若基層已損壞（基層松散、唧漿），應對基層及面增進行維修，并根據需要增設橫向排水管，排除結構層內部水分。見圖8

4 結語

施工過程中應采取適當措施，并做好交通分流、道路標識提示，并安排專門的交通組織控制人員。盡量減少施工與車輛的互相干擾，避免出現交通堵塞，保證安全、減少損失。

現場施工時，業主代表、監理、施工單位進行二次病害確認，如有與實際情況不符的地方，及時進行調整。