談高速公路路面大修經驗

王成軍

(晉城高速公路有限責任公司，山西晉城 048000)

晉陽高速公路全長36.119 km，于1997年12月25日建成通車，建設工期2年。由于設計、施工和超載運輸等種種原因，通車不久，就出現了不同程度的路面車轍、坑槽及龜裂、路基沉陷、滑坡等早期病害，雖經過多年的精心養護，維持了正常交通，但隨著使用年限的增加，路面強度不足，龜裂、沉陷、車轍、裂縫等病害日漸突出，成為全省高速公路瓶頸路段。2009年晉城高速公路公司對該路進行了以路面大修為主的改造，本文對該項目成功的做法進行詳細總結，供同行參考。

1 工程概述

本項目建設規模及技術標準維持原有路況，本工程內容主要包括原路面病害處理，瀝青混凝土路面加鋪。舊路路況特點如下:

1)結構強度不足。具體見表1《晉陽高速公路SSI，PCI評價等級匯總表》。

表1 晉陽高速公路SSI，PCI評價等級匯總表

2)附屬工程不完善。

2 路面病害處治原則

1)科學調查分析、動態設計的原則。要充分對現有路面結構進行病害、使用狀況的調查、分析，使用先進的路面檢測儀器，用科學的數據指導設計及施工，保證工程的高質量;2)充分利用現有路面強度的原則。在平面基本不動的前提下，考慮加鋪方案厚度，縱斷標高適當抬高，充分、合理利用現有路面強度，使大修方案更為經濟可行;3)環保、節能、循環利用的原則。通過就地冷再生充分利用原路面材料，盡可能減少廢棄材料，既不影響周邊環境，又可節約工程費用;4)全壽命周期經濟效益最大原則。路面結構既能滿足現行技術規范、交通等級和氣候特點的要求，又要滿足后期交通增長，同時還應保證長期良好的使用性能;5)方便施工的原則。為便于施工，采用合理的路面強度評價方法，結合現場調查結果，本著就高不就低原則，盡量將劃分段落延長，并將主車道、超車道和硬路肩采用同一結構和厚度，同步施工。

3 路面大修方案

3.1 舊路病害處治

1)裂縫類?？v裂、橫裂:采用90號熱瀝青灌縫，以防雨水進入。龜裂、塊裂:采用現場動態控制，小面積且是單塊的開挖至基層頂面，在基層頂面灑鋪透層油，加鋪瀝青混凝土至原路面標高。大面積或小面積能連成片的則采用就地冷再生處理。2)松散類?？硬?挖除面層至基層頂部，清除干凈后利用ATB-25填補至原路面。麻面:針對原瀝青路面表面麻面、瀝青剝離嚴重現象，修補病害后在原瀝青面層噴灑0.6 kg/m2改性乳化粘層或0.3 kg/m2熱瀝青。3)變形類。沉陷:由于晉陽高速運營11年之久，路基沉陷已基本穩定，在處理該類病害時，沉陷較重時利用ATB-25修補沉陷至原路面標高。車轍:對路表面出現的嚴重車轍段采用ATB-25對轍槽寬度范圍內進行修補。4)彎沉較大、破損嚴重路段。對彎沉較大、破損嚴重路段，在面層和基層范圍內進行水泥就地冷再生處治(不能挖出路基土)。

晉陽高速公路大修工程能在5個月內順利完工，與施工中對原瀝青路面病害比較嚴重、路面強度嚴重不足的路段應用就地冷再生技術是密不可分的，就地冷再生面積共計104 001 m2，利用舊瀝青混合料12 480 m3，比設計貧混凝土基層可節約工程成本460萬元，現從以下幾方面介紹瀝青路面就地冷再生利用技術。

3.2 就地冷再生施工

在舊路面就地冷再生施工之前，先對原路面銑刨料現場取樣，進行室內標準配合比試驗設計，水泥采用普通硅酸鹽32.5號水泥，經室內試驗設計就地冷再生采用的水泥穩定碎石配合比為:舊路面銑刨料∶水泥 =100∶5.0，混合料最大干密度為2.25 g/cm3，最佳含水量為8.50%，7 d無側限抗壓強度實測為3.56 MPa，滿足高速公路底基層相關技術要求，可應用于實際施工，就地冷再生處治深度為22 cm(面層和基層厚度)。

水泥就地冷再生施工時，液態再生劑為水由再生機自動控制。舊料粒徑可由銑刨速度控制，速度越快，粒度越粗。再生機每次翻拌寬度2.35 m，翻拌深度22 cm～25 cm時，行駛速度可選擇6 m/min～7 m/min，作業段長度以130 m～150 m為宜，拌和時的加水量可由冷拌再生機自動計量控制?？v向翻拌接槎寬度為30 cm～40 cm，橫向翻拌接槎寬度50 cm～100 cm。碾壓工藝為:自重20 t以上振動輪碾壓4遍～5遍，最終用膠輪壓路機收面成型。

水泥就地冷再生的半剛性底基層，應用土工布覆蓋或灑水養生7 d，在鋪筑ATB-25柔性基層前及時撒布1.0 kg/m2乳化瀝青，并撒鋪3 mm～5 mm碎石，用量為3 m3/1 000 m2～4 m3/1 000 m2，必要時用6 t～8 t壓路機碾壓1遍～2遍。

通過對原路面進行就地冷再生處理后，對同一路段進行了對應點路面彎沉檢測，晉城—陽城方向K20+690～K21+118路段冷再生后彎沉變化范圍為2～16(0.01 mm)。經冷再生處理后該路段路面彎沉是原路面的17.9%，效果非常明顯。

施工期間在上述原則的前提下，充分貫徹動態設計理念，細心核查，采用切實可行的措施對病害進行徹底處治。

3.3 加鋪結構

通過對晉陽高速公路路況調查，結合國內外加鋪經驗，以彎沉為主要指標，以路況指數為參考指標進行路段類型劃分，然后確定各路段類型加鋪方案。1)段落劃分原則。設計階段結合《瀝青路面養護技術規范》分段思路和同濟大學《瀝青路面結構能力評價方法》研究成果對各評定路段進行類型劃分，形成3種路段類型。路段類型、路面結構類型以及路段狀況對照見表2。2)加鋪結構。針對3種路面結構類型Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，綜合考慮原路面強度，遵循長壽命、耐久性的原則確定了全幅高速公路段瀝青路面結構方案，見表3。

表2 路段類型、路面結構類型對照表

3.4 改性瀝青混合料

1)PR改性。晉陽高速公路地處晉東南，夏天氣溫偏高，極端最高氣溫可達到37.8℃，為提高路面抗車轍能力，ATB-25瀝青穩定碎石基層采用了PR改性，PR摻量為瀝青混合料質量的0.23%，動穩定度達到了3 500次/mm以上。PR PLAST.S主要成分為高密度PE及低密度PE，屬于改性的PE。PR PLAST.S直接投入攪拌機中的熱骨料上，顆粒材料的剪切力將PR PLAST.S均勻分散在瀝青混合料中，這種聚合物靠其在瀝青混合料中的嵌擠、鋼筋、膠結作用使得瀝青混合料的性能大大提高，尤其是在提高抗車轍能力方面表現出極大的優勢。

表3 K 0+000～K 25+000瀝青路面方案

2)SBS改性。瀝青混凝土面層采用SBS改性技術已經很成熟，本文不再贅述，這里要說的是針對不同路段SBS摻量不同，適當提高長大縱坡路段的摻量，本項目長大縱坡路段的SBS摻量為6%，其他普通路段摻量為5%。

4 結語

高速公路大修工程不同于新建工程，從晉陽高速公路路面大修工程的成功可以看出:高速公路大修工程能高標準、高質量、短工期順利完工，一定要認真貫徹科學發展觀，因地制宜，依據實時路況，堅持動態設計、動態管理的理念，堅持充分利用現有材料、環保、節能、循環利用的原則，制定切實可行的實施方案。

［1］張國勝.就地冷再生在高速公路大修中的應用［J］.山西建筑，2011，37(3):140-141.