某高速公路养护修补设计

2016-04-10李金珠孙湘俊

四川水泥 2016年2期

关键词：加铺桥头车辙

李金珠孙湘俊

(1.广东省冶金建筑设计研究院，广州 510000 2.广州市市政工程设计研究总院，广州 510000)

某高速公路养护修补设计

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(1.广东省冶金建筑设计研究院，广州 510000 2.广州市市政工程设计研究总院，广州 510000)

本文以某高速公路养护修补设计为例，介绍路面车辙、桥头跳车、纵横缝发展及路面沉陷四种病害的设计方案，对其中的技术要点及难点进行分析，同时详细阐述其施工工艺，本工程实践效果好。

高速公路；公路养护；车辙

近年来我国高速公路网不断完善，通车里程与路龄的不断增加，重载、超载车的出现，造成高速公路沥青路面的养护维修问题日益突出。与其他等级的公路相比，高速公路具有车速快、交通量大、服务水平要求高和社会影响大的特点，因此一旦出现病害应马上组织修补，其技术难度较其他等级公路较大。本文以某高速公路的养护修补设计为例，对路面车辙、桥头跳车、纵横缝发展及路面沉陷进行专项设计，为类似工程提供参考。

1.工程概况

该高速公路全长32.282km，双向4车道，设计车速每小时120公里，于2005年底建成通车。本工程自建成，已经进入运营的第十个年头。建成初期，路面运营状况良好；但随着路面使用年限的增加及逐年增长的交通流量，路面陆续出现了一些病害，如：车辙、桥头跳车、纵横裂缝发展，部分路段甚至已出现沉降。为保证本项目道路行驶的安全性及舒适性，结合本工程的历年养护数据，针对上述病害进行合理有效的、经济的路面养护设计。

2.养护设计

本项目现已呈现出来的病害主要为：路面车辙、桥头跳车、纵横缝发展及路面沉陷。

2.1 路面车辙处理

（1）车辙成因分析

据2013年度及2014年度本项目的路面专项检测报告，本项目车辙产生原因为：其一是重载、超载车辆作用下使路面上、中面层产生很大剪应力，而沥青上、中面层不能提供足够的抗剪强度，导致沥青面层流动变形；其二是夏季高温引起沥青混合料抗形变能力下降，对路面车辙的形成有重要影响；其三是沥青面层的继续压密对车辙也有少量贡献。

（2）处置方案

针对车辙产生的原因，结合本项目历年养护经验，处置方案如下：彻底铣刨车辙所在一个车道（3.75m宽）的沥青上面层，后在铣刨底部和四周设置乳化沥青粘层，回铺4cmGAC-13C。若铣刨上面层后，发现中面层存在裂缝，则应在裂缝处设置20cm宽抗裂贴，然后回铺4cmGAC-13C。

2.2 桥头跳车处理

（1）桥头病害

据2014年度本项目的桥头专项检测报告，本项目桥头病害主要为：桥头搭板，尤其集中于搭板浅层，存在不密实、松散和脱空缺陷情况。其中，不密实为相对较轻的病害；松散和脱空为相对严重的病害。

（2）处置方案

针对桥头搭板脱空病害，主要采用压浆处理的处置方案，同时，针对桥头跳车现象，根据实测高程数据，采用加铺沥青调平方案接顺桥头，接顺方案为：方案A1：当加铺总厚度H＜=4cm时，对既有沥青砼路面裂缝进行处理并清洗干净后，铺设一层乳化沥青粘层，加铺hcm(h＜=4cm)AC-13C。若加铺厚度不足4cm，需先将既有路面铣刨至与设计路面标高高差4cm。方案A 2：当加铺总厚度4＜H＜=9cm时，对既有沥青砼路面裂缝进行处理并清洗干净后，铺设一层乳化沥青粘层，加铺hcm(4＜h＜=9cm)AC-13C。

2.3 纵横缝处理

（1）纵横缝成因分析

路面横向裂缝开裂深度至上基层底，横向贯穿裂缝是由基层开裂后反射至路表形成的反射裂缝，发生在主车道的横向裂缝是由于基层强度下降（基层芯样松散）及重载交通的作用下形成的荷载型裂缝，另外，沥青层与基层的层间不连续加剧了路面裂缝的形成和扩展；

路面纵向裂缝发生在主车道轮迹带位置，开裂深度至上基层，属于荷载型裂缝，是由轮迹带位置较大剪应力的反复作用引起的。

(2)处置方案

因本项目的纵横向裂缝遍布全线，本次设计仅做试验段设计，为后期的大中修路面改造设计提供路面处理数据，具体处置方案为：彻底铣刨试验路段的全部沥青面层，铣刨面层后，若基层仅存在线裂，则在灌缝处置后再在裂缝处设置20cm宽抗裂贴，后回铺沥青砼面层；若基层裂缝呈网裂状，则在灌缝处置后再在基层上满铺自粘式玻纤格栅，后回铺沥青砼面层。

2.4 路面沉陷处理

根据现场实地踏勘，中山小榄段（K351+080～K351+400）路面沉陷严重，已影响路面实际线性，针对此路段，进行沥青路面加铺改造处置，处置方案如下：

（1）方案A1：当加铺总厚度H＜=4cm时，对既有沥青砼路面裂缝进行处理并清洗干净后，铺设一层乳化沥青粘层，加铺hcm(h＜=4cm)AC-13C。若加铺厚度不足4cm，需先将既有路面铣刨至与设计路面标高高差4cm。

（2）方案A 2：当加铺总厚度4＜H＜=9cm时，对既有沥青砼路面裂缝进行处理并清洗干净后，铺设一层乳化沥青粘层，加铺hcm(4＜h＜=9cm)AC-13C。

（3）A 3方案：当加铺总厚度9＜H＜=18cm时，对既有沥青砼路面裂缝进行处理并清洗干净后，铺设一层乳化沥青粘层，加铺hcm(5＜h＜=14cm)AC-20C及4cmAC-13C。

3.养护施工工艺

沥青混合料在拌和前，应认真检验原材料的质量，只有符合质量标准的材料才能进场使用，并在施工过程中随时进行抽检。沥青混凝土拌和站在拌和沥青混合料前，应进行冷料上料速度曲线测定，根据目标配比设计确定各种集料的上料速度，并以此进行上料，取得各热料仓热料，进行生产配合比设计，必须通过试验路段（长度≥300m）的铺筑总结确定生产配合比及其施工过程的质量控制参数。

沥青混凝土拌和站在拌和沥青砼前，应认真校核拌和机的计量精度，在确认计量精度达到设计要求时，才允许进行拌和。沥青拌和站在拌和沥青混合料时，应保证足够的温度与拌和时间，以保证混合料拌和均匀，注意在拌合改性沥青混合料时应适当提高拌合温度并延长拌合时间。沥青混合料在运输过程中，如果气温较低或运距过长，应适当提高拌合温度并采取相应保温措施，以免温度降低太快，影响沥青混合料的摊铺和压实。当单幅路面宽度大于摊铺机的工作宽度时，应采用两台摊铺机并行摊铺，避免形成纵向冷接缝。

沥青混凝土的压实分初压、复压与终压三步完成。初压应在混合料摊铺后温度较高时进行，必要时应紧跟摊铺机进行碾压，压路机从外侧向中间碾压，重复碾压宽度应不小于压路机轮宽的三分之一，并不应少于20cm。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及方向不得突然改变，压路机启动、停止时必须放慢速度，碾压行驶速度开始时宜慢速，最大速度不宜超过4km/h。复压采用重型的轮胎压路机或振动式双钢轮压路机进行，它是获得密实度最主要的手段，一般采用高频率低振幅的方式进行碾压。施工中主要应控制复压的温度。终压应紧接复压后进行，终压时应注意采取收迹碾压的措施，所有碾压工作应在规定的温度范围之内完成，以免温度过低碾压痕迹无法消除。在整个碾压过程中，应特别重视对接缝边沿附近的碾压，待大型压路机碾压结束后，再用小型压路机反复进行碾压，以确保这些部位的压实效果。

路面施工结束后待表面温度降到50℃以下方可开放交通。