G60(婁底段)瀝青路面現(xiàn)狀評價(jià)及養(yǎng)護(hù)方案研究

林文惜

(保利長大工程有限公司，廣東 廣州 510000)

瀝青路面由于其良好的平整度、耐磨性以及接縫少等優(yōu)點(diǎn)，在我國被廣泛的運(yùn)用于高速公路的建設(shè)中。然而，在高速公路長期重載交通以及水、高溫等環(huán)境因素的共同作用下，容易產(chǎn)生裂縫、車轍、松散等病害，這些病害極大的影響了瀝青路面的使用性能。為保證瀝青路面的使用性能以及延續(xù)其使用壽命，應(yīng)該定期對瀝青路面進(jìn)行檢測并對病害進(jìn)行處治。本文對G60高速婁底段進(jìn)行了瀝青路面的現(xiàn)狀評價(jià)并對其存在的病害進(jìn)行了診斷分析后，提出了相應(yīng)的處治方案。

1 工程概況

G60高速婁底段于2002年12月正式建成通車，主線全長40.8 km，其起訖點(diǎn)樁號(hào)為K1152+399～K1193+199。原路面結(jié)構(gòu)為4 cm AK-13上面層+5.5 cm AC-20中面層+5.5 cm AC-20下面層+1 cm瀝青稀漿封層+34 cm 5.5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm 4%水泥穩(wěn)定碎石底基層，瀝青面層均采用重交通道路石油瀝青。

2 路面技術(shù)狀況評價(jià)

為了解G60高速公路婁底段的路面技術(shù)狀況以及分析其病害狀況，于2019年組織進(jìn)行了路況調(diào)查。本次路況調(diào)查采用全線攝像與重點(diǎn)病害路段徒步調(diào)查相結(jié)合的方法進(jìn)行，通過目測、現(xiàn)場測量、拍照攝像、取芯等方式對全線路面病害進(jìn)行了調(diào)查，按《公路工程技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)條文進(jìn)行分析評價(jià)及病害類型統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。

表1 G60高速(婁底段)路面性能調(diào)查表

依JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)要求，不達(dá)標(biāo)路段按PCI<93，RQI<91，RDI<91進(jìn)行控制。從表1中可以看出，G60高速公路婁底段路面損害狀況指數(shù)不達(dá)標(biāo)路段達(dá)16 km·車道，路面平整度不達(dá)標(biāo)路段30 km·車道，路面車轍深度指數(shù)不達(dá)標(biāo)路段67.4 km·車道，共計(jì)93.4 km·車道，其中僅3 km可通過小修提高PCI，其余路段為已無法通過小修恢復(fù)指標(biāo)的破損路段或平整度較差或車轍深度較大路段，應(yīng)對其進(jìn)行中修處置。為進(jìn)一步了解G60公路的具體病害情況，進(jìn)行了路面病害的人工踏勘檢測。圖1為G60高速公路瀝青路面病害分布圖。

根據(jù)檢測結(jié)果，瀝青路面損壞的主要類型中，條狀修補(bǔ)占比例最大，占檢測高速公路瀝青路面損壞的87%；塊狀修補(bǔ)占比4%、縱向裂縫占比3%、松散占比3%、橫向裂縫占比2%、坑槽和龜裂病害不足1%。

3 瀝青路面病害診斷分析

G60高速公路婁底段瀝青路面呈現(xiàn)的主要為裂縫類破損以及車轍、平整度不佳等病害，影響路面使用性能及行車舒適性。為了解路面病害的具體成因，收集了其斷面交通流量數(shù)據(jù)為21 647輛，并選取部分有代表性的病害路段進(jìn)行鉆芯取樣，對其進(jìn)行分析，分析情況見表2。

表2 現(xiàn)場芯樣情況描述表

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合鉆芯取樣分析及歷史養(yǎng)護(hù)記錄，病害產(chǎn)生的主要原因分析[1]如下：

1)裂縫。從現(xiàn)場勘察來看，裂縫主要有橫向裂縫和縱向裂縫，縱向裂縫基本處于行車道輪跡帶位置，橫向裂縫垂直行車方向，通常貫穿半幅(見圖2)。

a.橫向裂縫：經(jīng)現(xiàn)場鉆芯取樣調(diào)查及養(yǎng)護(hù)記錄分析，橫向裂縫主要為反射裂縫。G60高速早期對裂縫處治以清灌縫為主，近幾年針對中度、重度裂縫采取清灌縫后抗裂貼處治，這些方式一定程度延緩了裂縫向上發(fā)展，但無法根治裂縫病害。b.縱向裂縫：G60高速局部路段的縱向裂縫病害主要出現(xiàn)在行車道兩側(cè)輪跡帶位置且無明顯錯(cuò)臺(tái)、沉陷現(xiàn)象，主要由于高速公路通行時(shí)間長、重載車輛比例高，在荷載長期作用下車載輪跡帶處產(chǎn)生疲勞張拉裂縫。

2)車轍。車轍深度絕大多數(shù)為 9 mm～15 mm，局部路段為15 mm～20 mm。

G60高速婁底段上中面層建設(shè)期未采用改性瀝青，其高溫穩(wěn)定性相對不足，通車運(yùn)營時(shí)間長，流量大，重載車輛多，在持續(xù)高溫和超重荷載的綜合作用下，瀝青路面結(jié)構(gòu)持續(xù)發(fā)生擠壓推移變形，最終產(chǎn)生了車轍[2](見圖3)。其次在長大陡坡段因重載車輛行駛緩慢，加速了瀝青結(jié)構(gòu)層的擠壓推移變形發(fā)展。

4 養(yǎng)護(hù)方案研究

基于調(diào)查的結(jié)果可以看出，G60(婁底段)目前的主要病害類型為裂縫和車轍，基于國內(nèi)外相關(guān)的工程實(shí)例，提出裂縫和車轍[3-4]的養(yǎng)護(hù)對策如下：

1)對于裂縫寬度小于3 mm且僅存在于上面層的裂縫，建議采用開槽灌縫處治。即先開槽清縫后灌注改性瀝青，為保證填縫料與原路面結(jié)構(gòu)能較好的黏合，防止后期使用過程中出現(xiàn)水損害。

2)對于寬度大于3 mm且已貫穿上中面層的裂縫，此時(shí)僅僅通過封縫的處治手段已經(jīng)無法有效緩解裂縫的發(fā)展，應(yīng)對裂縫段原路面結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行銑刨重鋪處理。

3)對于深度小于10 mm的車轍，應(yīng)在發(fā)展初期，提前采用微表處進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，充分利用其快速修復(fù)路面的功能，能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)路面的平整度以及耐磨性能。

4)對于深度在10 mm～15 mm的車轍，建議采用就地?zé)嵩偕幹畏桨?，可以充分利用舊路面的材料，施工速度快，對交通影響較小，并且可以節(jié)約施工成本，符合綠色施工的要求。同時(shí)，就地?zé)嵩偕部梢孕迯?fù)路面裂縫、坑槽、松散等其他病害。

5)對于深度在15 mm以上的車轍，部分路段已經(jīng)伴有裂縫等其他病害，為根治病害，應(yīng)采取銑刨重鋪的處治方案。值得注意的是，舊路面裂縫及其他病害的處治不到位是造成路面中修改造后使用質(zhì)量快速降低的主要原因之一，因此在瀝青路面銑刨后，必須徹底對原路面裂縫、坑槽、沉陷等病害進(jìn)行系統(tǒng)處治，消除路面再次破壞的隱患，這也是保證銑刨重鋪表面層耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

5 結(jié)語

通過對2019年G60高速婁底段的路面檢測數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場芯樣狀況的分析，得出了以下結(jié)論：

1)G60高速婁底段路面損害狀況指數(shù)不達(dá)標(biāo)路段達(dá)16 km·車道，路面平整度不達(dá)標(biāo)路段30 km·車道，路面車轍深度指數(shù)不達(dá)標(biāo)路段67.4 km·車道，共計(jì)93.4 km·車道。瀝青路面損壞的主要類型中，條狀修補(bǔ)占比例最大，占檢測高速公路瀝青路面損壞的87%；塊狀修補(bǔ)占比4%、縱向裂縫占比3%、松散占比3%、橫向裂縫占比2%、坑槽和龜裂病害不足1%。

2)橫向裂縫主要是由于前期對病害的處治使延緩的措施未能徹底解決問題，存在于基底的裂縫又反射到路表；縱向裂縫主要是在重載交通荷載長期作用下車載輪跡帶處產(chǎn)生的疲勞張拉裂縫；車轍是由于G60在建設(shè)期中上面層未采用改性瀝青，高溫穩(wěn)定性相對不足并且在長期重載交通作用下產(chǎn)生的。

3)采取開槽灌縫的方式處治寬度小于3 mm且僅存在于面層的裂縫；對貫穿中上面層且寬度大于3 mm的裂縫，需對原路面銑刨重鋪。

對于深度小于10 mm的車轍，可采用微表處的處治方案，在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)路面的平整度以及耐磨性能；對于深度處于10 mm～15 mm的車轍，可采取就地?zé)嵩偕奶幹畏桨?；對于深度大?5 mm的車轍，為根治病害，應(yīng)該采取銑刨重鋪的方案[5-8]。