高速公路改擴建施工既有路面病害處治施工技術分析

中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710018

1 項目概述

陽茂高速公路即沈陽—海口高速公路，簡稱“沈海高速”，公路代號為G15高速公路，是我國國家高速公路網九條北南方向主干線中的第二條線路。此次高速公路改擴建施工工程全稱為陽茂高速公路改擴建TJ2標工程，位于陽江市陽西縣程村鎮、塘口鎮、織篢鎮區域內，路面的設計里程為K3282+345～K3318+105，路線長達35.76km。此次高速公路改擴建工程是將原高速公路兩側各拓寬7.5m，在原路面上整體加鋪兩層瀝青面層，并對中分帶及護欄和機電設施進行改造。

2 改擴建工程既有路面病害分析

在大部分的公路改擴建工程中，路面在拼接后的質量、運行問題直接決定了改擴建后公路的使用壽命與安全性能，而其中最重要的就是既有路面的病害處理和新老路面的拼接工藝對延緩結合處質量的約束是否會影響改擴建后的公路安全質量。通常大部分公路的路面病害主要有以下兩種：

（1）公路經過路基工程改擴建后，新舊路面存在不均勻沉降的現象，加上路面車輛川流不息會無限放大路基拼接處的剪切力，嚴重增加路基拼接處非正常工況下的環境壓力，從而導致路基延緩結合處產生縱向裂縫。

（2）既有路面經過長期的車流及雨水浸泡等，造成路面破損、塌陷、車轍、開裂、脫空等現象，如果直接在原路面進行攤鋪則會使新拼接路面與原有路面的當量回彈模量差異明顯，使新路面會得到不一樣的應力分布，加強路面拼接處的應力分布，進而容易造成路面縱向開裂。

3 既有路面病害處理應用實例

在路面改造以前采用雷達探測車對整個路面進行病害檢測。根據最新路面病害檢測專項報告，以彎沉0.245mm、路表狀況指數80、裂縫率20m/100m2作為分界，對舊路超車道和主車道進行處治。

3.1 舊路超車道處治方案

若彎沉≤0.245mm，則僅進行路面表面處理和整車道注漿即可。若彎沉＞0.245mm，當路表狀況指數≥80時，僅進行路面表面處理和整車道注漿；當路表狀況指數＜80時，如果車道為反復修補狀態，則根據內部損傷狀況與裂縫率進行判斷。當內部損傷嚴重，內部裂縫率＞20m/100m2時，則局部銑刨，即針對嚴重坑槽、沉陷、重度裂縫等情況進行局部銑刨；當內部損傷輕微，內部裂縫率＜20m/100m2，則僅進行表面處理與整車道注漿處理。如果不是反復修補路面，則進行道路表面處理與整車道注漿即可。

3.2 舊路主車道處治方案

若路面彎沉≤0.245mm，路表狀況指數≥80，僅進行表面處理即可。若彎沉≤0.245mm，路表狀況指數＜80，進一步判斷是否為反復修補路面，若是則進行局部刨銑，不是則判定基層內部損傷狀況、基層內部裂縫率。當基層內部嚴重損傷，基層內部裂縫率＞20m/100m2時，應進行局部銑刨；當基層內部輕微損傷，基層內部裂縫率＜20m/100m2時，應銑刨8cm厚的瀝青層。

若彎沉＞0.245mm，路表狀況指數＜80，對基層內部損傷狀況、基層內部裂縫率進行判定。當基層內部嚴重損傷，基層內部裂縫率＞20m/100m2時，銑刨22cm厚的瀝青層與18cm厚的上基層。當基層內部輕微損傷，基層內部裂縫率＜20m/100m2時，若22cm厚的面層裂縫率＞20m/100m2，則僅銑刨22cm厚的瀝青層；若22cm厚的面層裂縫率＜20m/100m2，進一步判定8cm厚的面層裂縫率，若8cm厚的面層裂縫率＞20m/100m2，則銑刨8cm厚的瀝青層，若8cm厚的面層裂縫率＜20m/100m2，則進行注漿加表面處理。

若彎沉＞0.245mm，路表狀況指數≥80，對是否需要反復修補進行判定，若需要則局部銑刨，否則進一步判定基層內部損傷狀況、基層內部裂縫率。當基層內部嚴重損傷，基層內部裂縫率＞20m/100m2，則局部銑刨；當基層內部輕微損傷，基層內部裂縫率＜20m/100m2，則進行注漿加表面處理。

4 高速公路路基拼接工藝及路面病害處治措施

4.1 做好前期工作

在高速公路改擴建工程施工方案敲定前，必須做好完善、周全的施工方案設計，施工團隊的設計人員務必到現場進行實地考察與調研，收集原有路基路面各項檢測數據，分析原有路基路面所處地質環境與條件，研判與掌握從氣候到水文條件等的地理信息，提高高速公路既有路面病害處治設計施工方案的專業性與可靠性。對于在前期考察期間發現的原路基路面存在的問題，應立即記錄并體現在施工方案中，在做到新路基路面加寬擴建的同時解決舊路基路面的安全隱患問題。

4.2 路面銑刨施工

根據路面檢測報告，對嚴重影響后期路面使用性能的既有路面進行路面銑刨工作，根據病害處理的位置并結合設計圖紙使用白灰繪出銑刨控制線，在路面銑刨設備進行作業時工作人員要時刻保證縱向走線的順直且控制在適當的速度，速度過慢會導致銑刨施工水資源的浪費，過快會使銑刨工作不徹底。此外，施工中需要設置專員監測銑刨設備的銑刨深度，嚴防夾層與超銑的情況出現。由于許多路面既有病害的出現會導致操作人員難以控制銑刨設備的銑刨深度，工作人員應及時根據設計圖紙在銑刨后鑿除夾層，依據實際情況確認是否需要重銑。銑刨搭接要進行臺階銑刨，以確保后續搭接過程中形成新老臺階，不形成一條縱橫向斷縫，銑刨搭接的臺階寬度不小于40cm，高度為路面每結構層的厚度，臺階處一定要將層間清理干凈，對于松散的要及時予以清理，并且將臺階頂面設計成內斜橫坡面，坡度預留在5%以下即可。

4.3 合理選擇土木工程合成材料

土木工程合成材料由于其強度大、韌性好等力學特性而成為一種優秀的加筋材料，越來越多的高速公路改擴建工程開始使用土木工程合成材料，它不僅可以加強新舊路面拼接處的強度與質量，還能降低新舊路基不均勻沉降與偏移帶來的路面開裂影響。在實際施工中，按照國家要求標準及高速公路改擴建工程設計要求，每進行一層路面結構層拼接施工，都必須在新舊層間搭接位置進行玻纖格柵的鋪設，并使用達到施工設計要求的極限抗拉強度的土工格柵。除此之外，還有防裂貼、聚酯玻纖布等土木工程合成材料的使用。防裂貼在施工中的使用可以減少天氣與環境對于施工的影響，達到隔離開裂的路面面層與瀝青面層、提高裂縫拉應力與路面結構層的抗拉強度以及隔水防滲的作用，還能利用自身的柔韌性吸收路基變形拉伸的能量。聚酯玻纖布具有耐高溫、抗形變的特性，而且可以根據實際情況完全粉碎再生使用，提升材料使用的經濟效益，還可以在瀝青路面下達到防水的作用，顯著提高路面既有病害處治效果。

4.4 路基路面注漿施工

對于路基路面的注漿，根據既有路面檢測報告選擇適宜的長度進行注漿。注漿施工時，在有效加固路基的同時，對路面局部脫空位置進行回填，確保后期路面施工質量，提高高速公路改擴建工程的建設質量。施工中先根據設計圖紙進行路面鉆孔，避開地下管線和機電設施，隨后下入鋼花管或袖閥管準備實施注漿工作。注漿前務必根據設計要求調整好漿液的配比，隨后進行注水試驗，確認注漿管路沒有滲水現象且確認單位長度吸水量。準備工作結束后進行壓漿，應該遵循先邊排后內排、先稀后濃的注漿順序，根據現場吸漿情況確認是否采用雙液注漿或是調整漿液配比與流速。該項目是對彎沉＞0.27mm的路段進行注漿，注漿孔布置縱向間距為2.0m，橫向交錯布置，注漿孔應距橫縫0.5m，注漿孔孔徑為φ75mm，鉆孔深入路基頂面以下50cm，采用深度為1.5m、管徑為50mm的袖閥管注漿，每米鉆6～7個直徑為6mm的注漿孔，呈螺旋形布置，孔眼應向上傾斜，孔外用彈性較好的橡膠帶包裹，將做好的袖閥管植入注漿孔。漿液采用425早強水泥，水灰比值為0.5～0.6，并添加注漿專用外加劑，注漿壓力控制在0.2～0.5MPa，當漿液不再流動，需在0.2～0.5MPa壓力條件下持續15min以上方可停止注漿。

4.5 加強排水工作

路面瀝青中的水若不能及時排出，久而往之就會使路面產生病害。為了避免路面出現病害，一般會在路面側部設置縱向碎石盲溝，盲溝每隔10～20m設置喇叭口和PVC排水管引水排水邊溝。在超高路段則要設置中分帶排水溝，使路面中的層間水順利排出，避免長期浸泡影響瀝青路面使用性能。路面各面層之間的層間水要及時排出，以提高整體工程的建設質量，這具有十足的必要性。

5 結束語

綜上所述，隨著城市化進程的不斷推進與人們生活水平的提高，城市的發展已然推動了道路交通運輸能力的進步，道路通達性的提高、通車距離的增加及車輛保有量的大幅度提升都對道路建設質量提出了考驗，更是對高速公路改擴建工程以及既有路面病害處治的挑戰。因此，要進行高速公路改擴建工程及既有路面病害處治施工工藝的探究及分析，以此加強高速公路改擴建工程的施工質量、效率以及道路耐久性，不斷促使我國道路交通建設迸發出強大的力量。