高速公路瀝青路面養護對策分析

呂永斌

（山西交通控股集團有限公司 忻州北高速公路分公司，山西 原平 034104）

高速公路養護主要是指公路管理機構或交通主管部門（經營性的收費公路是此公路所對應的經營企業），為保證公路日常基本的安全通暢，并使高速公路處于較好的受力狀態，在高速公路的運營期間，執行國家及省交通主管部門的有關操作規程、技術規范和政府規章、法規法律等，對公路沿線附屬設施和公路用地范圍的公路設施開展的維修、保養、山坡綠化、荒地水土保持和管理等各項專業性的業務工作。

1 項目概況

忻州北高速公路包括神河段和原神段，其中神河段是山西省“三縱十二橫十二環”高速公路網第三橫（靈丘驛馬嶺—河曲）的重要組成部分，路線全長99 km。該段高速公路已于2014年9月25日正式通車運營，使用年限超過5年。

神河高速公路按全封閉雙向四車道標準建設，設計速度是80 km/h和100 km/h，路基寬度為24.5 m和26.0 m，設計年限為15年。

原路面結構層：4 cm+6 cm+6 cm瀝青面層+38 cm的水穩碎石基層+20 cm水穩碎石底基層。

2 病害原因分析

2.1 沉陷

處于山嶺區的高填路段，特別是半填半挖路段，易發生路基不均勻沉降和路面開裂等病害，運營過程中，地基易出現不均勻沉降；或者是有些路面積水來不及處理，積水下滲路基，在車輛荷載的重復作用下，地基出現沉陷等病害；有些回填料控制不好或處理不徹底，也會產生沉陷等不均勻沉降。

2.2 擁包

a）瀝青混合料的細料偏多或瀝青用量偏高，熱穩定性較差，在夏季溫度較高時，不能夠有效抵抗行車荷載引起的水平作用力。

b）瀝青面層全面進行攤鋪時，基層表面未噴涂刷黏層油或未清掃結構層表面，致使路面結構層上下層之間的黏接不好，瀝青混合料整體攤鋪不均勻，局部細料過度集中。

c）基層或下面層等未充分壓實，強度未達到設計要求，發生了位移變形。

2.3 坑槽

高速行車、較大空隙和水之間的相互作用產生了泛油現象。而水具有比較強的濕潤性和表面張力，通過瀝青的乳化作用，穿透瀝青膜，侵入瀝青集料斷面，最終將其取代。造成集料和瀝青之間的黏附性不足，瀝青逐漸削離，產生了自由瀝青，由于其比重略小于水而自然上浮，在車輛輪胎的吸力作用下發生遷移，同時，造成集料內部松散，降低了整體強度，產生了裂縫，最終形成坑槽。

2.4 唧漿

神河高速公路現狀路面結構主要采用半剛性基層結構,面層各個結構層的密度也是從上到下依次降低，同時抗滲性也逐漸減小，地表水將沿著表層裂縫下滲，使得瀝青面層與基層之間出現分離錯位，同時，基層頂面的結構層材料顯示了松散狀態，在車輛荷載作用下，產生唧漿。

2.5 裂縫

a）半剛性基層，由于受氣溫變化的影響，冷縮時產生了橫向開裂，從而反射到瀝青面層。

b）路基的不均勻沉降、橋頭（搭板）、涵洞及其通道，由于剛性結構與柔性結構之間的差異沉降也是導致裂縫產生的主要原因。

3 養護管理和設計

3.1 損壞狀況指數（PCI）計算[1]

式中：DR為路面的破損率，%；A為路面檢測或調查面積，m2；a0為瀝青路面 15.0，水泥路面 10.66。

3.2 養護類型

3.2.1 功能性修復

路面裂縫、唧漿、坑槽等病害嚴重，路面強度為優良的段落，且PCI指標較低段，將瀝青面層的上面層或上、中面層銑刨后，重新鋪筑瀝青混凝土路面。

3.2.2 結構性修復

3.2.2.1 路面基層強度差

路面裂縫嚴重，結構強度差的段落，將原有路面結構層銑刨后，首先鋪設玻纖格柵應力吸收層，然后填充C20貧混凝土或者是水穩碎石結構層，最后重新鋪瀝青面層。

3.2.2.2 路面沉陷

a）路面沉陷深度小于等于10 cm路段。

對原路面進行初步銑刨后，采用AC-20的瀝青混凝土進行調平處治，再加鋪4 cm AC-13型SBS改性后的瀝青混凝土，恢復原路面的設計標高。

b）路面沉陷深度大于10 cm路段。

對原路面進行初步銑刨后，用AC-20的瀝青混凝土分兩層進行調平處治，再加鋪4 cm AC-13型SBS改性后的瀝青混凝土，恢復原路面的設計標高。

圖1 沉陷路面結構銜接部圖

加鋪瀝青混凝土施工前，先將沉陷段落前后的瀝青層銑刨為長度不小于5.0 m的階梯狀，然后再開始攤鋪調平層（分層碾壓）和加鋪層的瀝青混凝土。如圖1所示。

3.2.3 預防性養護

主要是針對路面具有輕微縱橫向裂縫病害，且PQI評價為良的瀝青路面。

a）對裂縫采用灌縫膠進行修補處治。

b）采用4 cm就地熱再生措施對其進行處治。

其中，就地熱再生措施，主要是通過加熱機對現狀路面進行預加熱，使得原有路面軟化，隨后在其表面噴再生劑，然后翻新原有路面結構，對翻松后的混合料進行試驗，確定加入新的混合料比例，最后施工碾壓。

表1 就地熱再生適宜條件

c）采用8～10 mm超黏磨耗層。施工前首先對裂縫、坑槽等小型路面病害進行初步修補，修補完成后，在原狀路面層表面鋪設一層改性乳化瀝青，最后鋪筑磨耗層。新鋪筑的磨耗層與原路面在接頭部位做好了前后順接，長度不小于3.0 m。

表2 超黏磨耗層驗評標準

3.2.4 橋面鋪裝修復

橋面主要存在坑槽、唧漿、裂縫等病害，對上面層銑刨后，重新恢復原路面。對下面層或鋪裝層可能存在的病害，增加了動態設計調整方案。如果病害延伸到了下面層，采取4 cm AC-13型的SBS改性瀝青混凝土+6 cm AC-20瀝青混凝土。

橋面混凝土鋪裝層病害嚴重的橋面，采用4 cm AC-13型的SBS改性瀝青混凝土+6 cm的AC-20型的瀝青混凝土+10 cm C50鋼纖維混凝土鋪裝結構，且橋面瀝青層和水泥混凝土鋪裝中間設置專用防水層。

3.3 養護類型對比分析

3.3.1 近年養護歷史數據

表3 近年歷史數據表 %

3.3.2 近年歷史對比圖

圖2 年度病害分布對比圖

4 廢棄料利用

銑刨料的利用，主要是按照就近的原則就近設置銑刨料堆放場地，將舊瀝青混凝土銑刨料由運輸車輛調轉運輸，銑刨的舊瀝青混合料堆放整齊，并應進行防護處理，防止揚塵。銑刨的舊瀝青混合料應確保98%以上回收并及時在沿線低等級道路維修中加以利用。

及時將銑刨的混合料及鑿除的水泥混凝土鋪裝層廢料拉運到指定地點，以防擴大污染。

5 總結

近年來，忻州北的交通量呈逐年增長趨勢。為全面做好高速公路養護工作，提升公路養護指標，延長公路使用壽命，滿足公路長遠發展需要，同步提升養護管理水平，為2020年“迎國檢”打下堅實的基礎。養護管理、養護設計、養護施工等均需與檢測緊密聯系，做好養護勘察設計前的相關檢測，養護施工過程中的施工質量控制、養護施工完成后交竣工驗收工作，各環節均需滿足相關技術標準，保證施工質量，急需養護檢測咨詢的全面介入。

本文通過對忻州北高速公路2019年路面養護對策進行了分析和研究，提出了一些建議和想法。