浅谈高速公路沥青路面早期损坏与防治措施

2021-11-24王翔翔

商品与质量 2021年22期

关键词：面层摊铺沥青

王翔翔

山西交通控股集团有限公司运城北高速公路分公司山西运城 043800

随着高速公路承载的交通量日趋增大，在反复重荷载作用下，许多沥青路面形式的高速公路出现较严重的坑槽及裂缝等病害。针对在役沥青路面出现的病害，在减少交通影响的施工条件制约下，如何进行维修整治，本文就某高速公路的维修实例分析。

1 高速公路沥青路面损坏形式

沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等，因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便，能够利用石化企业副产品等优点而被广泛用于公路和城市道路、机场等基础设施的面层处理。

沥青路面的早期损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。这是因为使路面出现早期损坏的原因是多方面的：有行车荷载因素，如交通量増长、重载超载车辆的増多等；也有环境因素，如温度变化、湿度变化和冰冻作用等。此外，还有设计、施工、采用材料和养护管理等原因。同一种因素可以引起不同程度的损坏，而同一种损坏形态可以由不同原因造成，影响因素是复杂的。一般而言，沥青路面损坏形式可分为裂缝类、松散类、变形类及其它类，我国最新的规范《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）把沥青路面早期损坏分为21种，包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、块状裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、拥包、泛油、修补、翻浆、事故损坏等等。这些病害极具普遍性和严重性，为高速公路工程质量通病。

2 高速公路沥青路面早期损坏与防治措施实例分析

2.1 概况

省某高速公路原路面结构为水泥混凝土路面，在进过大修后，除大于50m的桥梁保留原桥面结构形式外，其余路段均通过改造加铺为沥青混凝土路面。早期使用过程中，由于大修处治结构不同，近年交通量不断增大影响，局部段落出现了较严重的坑槽及裂缝病害，对行车安全性造成一定影响。

2.2 主要病害

据现场路面破损状况调查，局部段落出现了较严重的坑槽、车辙、裂缝及修补破损等病害，路段病害面积占试验段总面积63%。根据建设单位提供的路面抽芯结果：

（1）原A1、B3路面结构病害路段，水泥稳定碎石基层状况较差，抽取芯样松散，出现不同程度破损；6cm厚AC-20中粒式沥青混凝土（下面层）芯样较为松散，使用状况较差。

（2）原A2、A3、A4、B2路面结构病害路段，6cm厚AC-20中粒式沥青混凝土（下面层）芯样松散，使用状况较差。

2.3 病害分析

据现场路面破损状况调查以及路面抽芯检测报告，分析病害主要原因为：①施工过程中沥青用量控制不稳定造成的抗水损坏能力均较弱；②车辆荷载的反复作用以及环境因素的影响，使沥青混合料的老化；③雨水通过附近的裂缝渗入造成基层的破坏，进而对面层的各项指标造成影响，主要反映为水泥稳定碎石基层状况较差，作为基层的水泥板使用状况较水泥稳定基层好。

本路段路面病害与同类型“白改黑”路面罩面后所产生的病害状况相近，由于该路面改造后的路基种类多，施工控制的差异性，基层结构类型的不同，受力不平衡，再加上外界温差的影响和大比例重载交通环境的影响等，诱发路面病害的因素较多。特别表现为水稳基层的破损率偏高，造成道路整体功能降低。

2.4 沥青路面维修设计方案

为了改善道路行车条件，提高路面行车的舒适性，路面修补采用沥青混凝土路面结构，并采用铺设玻璃纤维格栅以防止水泥混凝土路面及贫混凝土的反射裂缝。本项目沥青混凝土路面设计采用以双轮组单轴轴载100kN为标准荷载，沥青混凝土路面设计使用年限为10年。设计年限内一个车道的累计当量标准轴次：976.1万次。

路面处理主要分为两种形式：一是对面层开挖后基层相对完好的路段，路面经铣刨等工艺处理后重新铺筑沥青混凝土面层；二是对面层开挖后基层松散路段，采用C20贫混凝土进行挖补回填，然后重新铺筑沥青混凝土面层。具体路面结构设计如下：

（1）路面结构Ⅰ式（对应原有A2、A4、B2路面结构面层处理方式）.将旧路面铣刨清洗干净后，浇洒粘层油，满铺玻璃纤维格栅，摊铺6cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）下面层，然后再浇洒粘层油，摊铺4cm厚细粒式改性沥青混凝土（AC-13C）上面层。

（2）路面结构II式（对应原有A1、B3路面结构面层处理方式）。将旧路面铣刨后，凿除病害水泥稳定基层后重新浇筑18cm厚C20贫混凝土，浇洒粘层油，满铺玻璃纤维格栅，摊铺6cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）下面层，然后再浇洒粘层油，摊铺4cm厚细粒式改性沥青混凝土（AC-13C）上面层。

（3）路面结构III式（对应原有A3路面结构面层处理方式）。将旧路面铣刨清洗干净后，浇洒粘层油，满铺玻璃纤维格栅，摊铺8cm厚粗粒式沥青混凝土（AC-25）下面层，然后浇洒粘层油，摊铺6cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）中面层，然后再浇洒粘层油，摊铺4cm厚细粒式改性沥青混凝土（AC-13C）上面层。

2.5 沥青面层原料技术特点

针对水泥稳定碎石基层状况较差的情况，维修处理的路面基层均采用C20贫混凝土。6cm厚AC—20中粒式沥青混凝土为非改性沥青混凝土，事实证明，在运营过程中此部分使用状况较差，主要表现为芯样松散，导致上面层出现开裂。针对旧路病害状况以及综合考虑路面耐久性设计，根据当地的气候特点以及沥青路面的抗裂性和高温稳定性要求，设计采用SBS与SBR复合型沥青改性剂。