祁臨高速公路路面大修養(yǎng)護方案設計

趙 功

(山西省祁臨高速公路有限責任公司，山西晉中 030600)

2014年年初我們對祁臨高速公路的路面、橋面、隧道路面病害情況進行了調(diào)查和檢測，并根據(jù)病害情況設計了大修方案。

1 瀝青路面大修方案

針對祁臨高速公路路面破壞特點，對發(fā)生車轍、裂縫等病害的路段采取的維修方案如下:

1)重度車轍路段(RD≥15 mm)路面病害維修處治方案。

根據(jù)勘察調(diào)查分析，祁臨高速公路瀝青路面局部路段發(fā)生的重度車轍主要是路面結(jié)構(gòu)偏弱導致在行車荷載慢速交通條件下引發(fā)，是上、中面層流動發(fā)生的失穩(wěn)性車轍，下面層和基層完好，承載力并無問題。該病害通過銑刨重鋪優(yōu)質(zhì)上、中面層提高抗永久變形能力和耐久性能即可得到有效處治。本設計重度車轍路段路面維修處治方案為:銑刨10 cm，重鋪2層瀝青混合料。

維修處治結(jié)構(gòu)為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現(xiàn)的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作，而后在裂縫處設20 cm玻纖應力吸收帶防治裂縫。

銑刨病害瀝青路面后，橫、縱裂縫寬度在5 mm以內(nèi)的，宜將縫隙刷掃并用空壓機吹干凈后采用90號熱瀝青灌縫，灌入深度為2/3的縫深:橫、縱裂縫寬度在5 mm以上的，沿裂縫邊緣開槽后用壓縮空氣吹凈，采用砂礫式或細粒式熱拌瀝青混合料搗實、鋪平。

2)PCI為次、差路段(RD＜15 mm)的路面病害處治。

根據(jù)勘察調(diào)查分析，祁臨高速公路PCI為“次”“差”，車轍深度RD＜15 mm的路段主要病害形式為龜裂、塊狀裂縫，且龜裂和塊狀裂縫路段僅發(fā)生在上、中面層，下面層和基層完好，承載力并無問題。因此判斷該種裂縫為行車荷載重復疲勞作用下產(chǎn)生的自上而下的Top-Down表面裂縫。該種病害通過銑刨重鋪優(yōu)質(zhì)上、中面層提高抗行車荷載疲勞作用即可得到有效處治。PCI為“次”“差”路段(RD＜15 mm)的路面維修處治方案為銑刨10 cm，重鋪2層瀝青混合料。

維修處治結(jié)構(gòu)為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現(xiàn)的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作，而后在裂縫處設20 cm玻纖應力吸收帶防治裂縫。灌縫和封縫材料、方法與上述重度車轍路段處治方法相同。

3)PCI為優(yōu)、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的維修處治方案。

根據(jù)勘察調(diào)查分析，祁臨高速公路PCI為優(yōu)、良、中路段(10 mm≤ RD＜15 mm)的路段主要病害形式為橫向裂縫，貫通瀝青面層?？紤]到該種類型路段分布廣泛，今后一段時期內(nèi)路面結(jié)構(gòu)承載力仍能滿足使用要求，僅需提高表面抗滑、行車舒適和封閉水分下滲的功能，因此對該種病害采取淺層銑刨重鋪瀝青層的方式恢復功能性要求。PCI為優(yōu)、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的路段若超車道、行車道、硬路肩同時處理時，處治方案為加鋪2 cm超薄瀝青磨耗層;若僅處治部分車道，視車轍輕重程度分別采取銑刨4 cm重鋪SBS改性AC-16型瀝青混凝土和直接加鋪微表處處治方案;若超車道和行車道同時處理時，處治方案為銑刨4 cm并重鋪SBS改性AC-16型瀝青混凝土。

維修處治結(jié)構(gòu)為:

直接加鋪，2 cm NovaChip超薄瀝青磨耗層，部分車道處治后路面結(jié)構(gòu)，改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，銑刨處治后路面或MS-3微表處，8 cm～10 cm原路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現(xiàn)的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作。灌縫和封縫材料、方法與上述重度車轍路段處治方法相同。

4)PCI為優(yōu)、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的維修處治方案。

祁臨高速公路PCI為優(yōu)、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的主要病害形式為橫向裂縫和微小車轍路段，考慮到該種類型路段分布廣泛、短時期內(nèi)路面結(jié)構(gòu)承載力能夠滿足使用要求，僅需處治達到表面抗滑、封閉水分下滲、行車舒適的功能性要求即可。PCI為優(yōu)、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的維修方案為清縫、灌縫后，加鋪MS-3型微表處。

5)國際平整度指數(shù)IRI＞2.3 m/km路段的維修處治方案。

該路段僅需恢復平整度要求。國際平整度指數(shù)IRI＞2.3 m/km路段(未作除灌縫外其他病害處治)的維修方案為:灌縫后加鋪MS-3微表處恢復平整度。

6)互通式匝道維修處治方案。

祁臨高速公路互通匝道路面的病害破損嚴重，主要病害形式為龜網(wǎng)裂、塊狀裂縫、橫縱裂縫、坑槽等，且此類病害反復出現(xiàn)，故針對互通匝道路面結(jié)構(gòu)偏弱的情況，需對當前匝道的路面提高路面結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性。

維修處治結(jié)構(gòu)為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

2 橋面病害類型及處治方案

根據(jù)勘察結(jié)果，祁臨高速公路橋面鋪裝發(fā)生了車轍、龜裂、塊狀裂縫、坑槽、橋頭臺背沉陷等典型病害，已經(jīng)直接影響到行車質(zhì)量和安全性。針對祁臨高速橋面的病害特點，所采取的維修處治方案如下。

2.1 橋面鋪裝層維修(需確定橋面鋪裝層結(jié)構(gòu))

1)瀝青層龜裂、塊狀裂縫、坑槽病害的橋面。

處治措施:銑刨9 cm，重鋪兩層瀝青混合料。

處治結(jié)構(gòu):改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度5 cm，銑刨后橋面(設置同步碎石橋面防水層)，局部橋面混凝土鋪裝損壞的橋面需在瀝青層鋪筑前作修復。

混凝土橋面鋪裝處治措施:

a.破損的水泥混凝土鋪裝層清除后，采用鋼筋混凝土進行恢復，橋面鋪裝層厚度為15 cm時，采用間距為15 cm×15 cm帶肋φ8雙層鋼筋網(wǎng)片。橋面鋪裝層厚度為10 cm時采用間距為15 cm×15 cm帶肋φ8單層鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)片與原橋面鋼筋網(wǎng)片焊接。鋼筋網(wǎng)片上混凝土保護層厚度為4 cm。

b.為確保結(jié)構(gòu)共同受力的可靠性和耐久性，在梁板上埋設錨固筋。錨固筋采用“植筋”預埋于梁板頂部及鉸縫處，植入鋼筋為φ8鋼筋，嵌入底梁深度3 cm，采用環(huán)氧樹脂錨固方法，間距50 cm梅花形排列。鋼筋網(wǎng)片焊接于錨固筋之上。

c.混凝土為C50，設計彎拉強度為6.0 MPa，抗?jié)B等級大于S12。

d.對混凝土橋面鋪裝處治后作同步碎石橋面防水層，之后加鋪4 cm SBS改性AC-16+5 cm抗車轍瀝青混合料AC-20。

2)橋面防水層。

橋面病害銑刨段采用同步碎石封層作為混凝土橋面鋪裝的防水層(若同步碎石封層施工困難時也可采用其他形式防水層)，上面層用SBS改性熱瀝青，用量不少于1.6 kg/m2;采用與上面層同類型的5 mm～10 mm單粒徑碎石，用量以覆蓋60%以上橋面面積為準，一般碎石撒鋪量為10 kg/m2～20 kg/m2。

同步碎石橋面防水層施工前應認真清除橋面浮漿、泥土、灰塵等雜物。

3)層間粘結(jié)。

新鋪瀝青層間灑布SBS改性乳化瀝青粘層油，乳液灑布量0.3 kg/m2～0.5 kg/m2。

2.2 橋梁伸縮縫

祁臨高速公路橋梁伸縮縫良好，僅需對局部破損混凝土作修補。

2.3 橋頭臺背沉陷

祁臨高速公路所處治臺背沉陷主要是由于橋頭段排水設施損壞，導致臺背及搭板整體下沉所致。本次維修，對橋頭臺背沉陷段直接加鋪6 cm改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，同時抬高相應段護欄。

3 隧道路面病害類型及處治方案

根據(jù)勘察結(jié)果，祁臨高速部分隧道混凝土路面產(chǎn)生了開裂、破碎板和脫空板現(xiàn)象，嚴重影響了車輛的快速通行，急需處理;部分板塊存在抗滑不足現(xiàn)象，為確保行車安全，須作抗滑處理。所采取的維修方案如下。

3.1 嚴重斷板和破碎板

對發(fā)生破碎和裂縫嚴重面板失穩(wěn)的病害板塊予以更換，病害板更換長度大于5 m時采用連續(xù)配筋水泥混凝土面板結(jié)構(gòu)，不大于5 m的單塊混凝土面板采用鋼筋網(wǎng)混凝土面板結(jié)構(gòu)，以提高承載力、減少斷板和破碎板病害，并對基層病害進行處理。更換技術要求為:

1)配筋設計。單層布筋:大于5 m連續(xù)配筋板塊換板，縱筋采用Φ12 mm螺紋鋼筋，間距10 cm，配筋;橫筋采用Φ12 mm螺紋鋼筋，間距40 cm;不大于5 m的單塊混凝土面板換板，橫、縱筋均采用Φ8 mm螺紋鋼筋，間距15 cm。傳力桿采用Φ32 mm光圓鋼筋，拉桿采用Φ16 mm螺紋鋼筋。

2)鋼筋位置。單層鋼筋距混凝土板頂面1/3厚度，設鋼筋網(wǎng)時邊緣鋼筋距自由邊100 mm。

3)接頭。單向焊接接頭不小于10d;雙面焊接不小于5d，接口不得在同一斷面上。

4)換板過程中原有拉桿應予保留。注意:a.水泥混凝土抗折強度要求不小于5.0 MPa或抗壓強度不小于35 MPa;b.換板厚度按抗滑路段銑刨標高控制，換板施工時可先按面板厚度2/3攤鋪、整平、振搗混凝土，上鋪鋼筋網(wǎng)(單塊板)或連續(xù)配筋(2塊板以上時)，再鋪1/3厚度混凝土，用三輥軸機組攤鋪、振搗和整平，表面采用木抹抹平，保持表面粗糙，不得有明顯浮漿;c.換板后鋪筑2 cm超薄瀝青磨耗層。

3.2 輕微裂縫板塊

對裂縫輕微的板塊采用熱瀝青進行灌縫處理。

3.3 隧道混凝土板大面積抗滑性能不足路段

處治措施:混凝土面板拉毛，加鋪2 cm超薄瀝青磨耗層。

處治結(jié)構(gòu):抗滑層，NovaChip超薄瀝青磨耗層，厚度2 cm。