淺談高速公路瀝青路面早期損壞與防治措施

王翔翔

山西交通控股集團有限公司運城北高速公路分公司 山西運城 043800

隨著高速公路承載的交通量日趨增大，在反復重荷載作用下，許多瀝青路面形式的高速公路出現(xiàn)較嚴重的坑槽及裂縫等病害。針對在役瀝青路面出現(xiàn)的病害，在減少交通影響的施工條件制約下，如何進行維修整治，本文就某高速公路的維修實例分析。

1 高速公路瀝青路面損壞形式

瀝青路面的主要類型有瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青混合料和乳化瀝青混合料路面等，因其具有造價相對較低、行車舒適、修復方便，能夠利用石化企業(yè)副產(chǎn)品等優(yōu)點而被廣泛用于公路和城市道路、機場等基礎設施的面層處理。

瀝青路面的早期損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的。這是因為使路面出現(xiàn)早期損壞的原因是多方面的：有行車荷載因素，如交通量増長、重載超載車輛的増多等；也有環(huán)境因素，如溫度變化、濕度變化和冰凍作用等。此外，還有設計、施工、采用材料和養(yǎng)護管理等原因。同一種因素可以引起不同程度的損壞，而同一種損壞形態(tài)可以由不同原因造成，影響因素是復雜的。一般而言，瀝青路面損壞形式可分為裂縫類、松散類、變形類及其它類，我國最新的規(guī)范《公路技術狀況評定標準》（JTGH20-2007）把瀝青路面早期損壞分為21種，包括橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、塊狀裂縫、坑槽、松散、沉陷、車轍、擁包、泛油、修補、翻漿、事故損壞等等。這些病害極具普遍性和嚴重性，為高速公路工程質量通病。

2 高速公路瀝青路面早期損壞與防治措施實例分析

2.1 概況

省某高速公路原路面結構為水泥混凝土路面，在進過大修后，除大于50m的橋梁保留原橋面結構形式外，其余路段均通過改造加鋪為瀝青混凝土路面。早期使用過程中，由于大修處治結構不同，近年交通量不斷增大影響，局部段落出現(xiàn)了較嚴重的坑槽及裂縫病害，對行車安全性造成一定影響。

2.2 主要病害

據(jù)現(xiàn)場路面破損狀況調查，局部段落出現(xiàn)了較嚴重的坑槽、車轍、裂縫及修補破損等病害，路段病害面積占試驗段總面積63%。根據(jù)建設單位提供的路面抽芯結果：

（1）原A1、B3路面結構病害路段，水泥穩(wěn)定碎石基層狀況較差，抽取芯樣松散，出現(xiàn)不同程度破損；6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土（下面層）芯樣較為松散，使用狀況較差。

（2）原A2、A3、A4、B2路面結構病害路段，6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土（下面層）芯樣松散，使用狀況較差。

2.3 病害分析

據(jù)現(xiàn)場路面破損狀況調查以及路面抽芯檢測報告，分析病害主要原因為：①施工過程中瀝青用量控制不穩(wěn)定造成的抗水損壞能力均較弱；②車輛荷載的反復作用以及環(huán)境因素的影響，使瀝青混合料的老化；③雨水通過附近的裂縫滲入造成基層的破壞，進而對面層的各項指標造成影響，主要反映為水泥穩(wěn)定碎石基層狀況較差，作為基層的水泥板使用狀況較水泥穩(wěn)定基層好。

本路段路面病害與同類型“白改黑”路面罩面后所產(chǎn)生的病害狀況相近，由于該路面改造后的路基種類多，施工控制的差異性，基層結構類型的不同，受力不平衡，再加上外界溫差的影響和大比例重載交通環(huán)境的影響等，誘發(fā)路面病害的因素較多。特別表現(xiàn)為水穩(wěn)基層的破損率偏高，造成道路整體功能降低。

2.4 瀝青路面維修設計方案

為了改善道路行車條件，提高路面行車的舒適性，路面修補采用瀝青混凝土路面結構，并采用鋪設玻璃纖維格柵以防止水泥混凝土路面及貧混凝土的反射裂縫。本項目瀝青混凝土路面設計采用以雙輪組單軸軸載100kN為標準荷載，瀝青混凝土路面設計使用年限為10年。設計年限內一個車道的累計當量標準軸次：976.1萬次。

路面處理主要分為兩種形式：一是對面層開挖后基層相對完好的路段，路面經(jīng)銑刨等工藝處理后重新鋪筑瀝青混凝土面層；二是對面層開挖后基層松散路段，采用C20貧混凝土進行挖補回填，然后重新鋪筑瀝青混凝土面層。具體路面結構設計如下：

（1）路面結構Ⅰ式（對應原有A2、A4、B2路面結構面層處理方式）.將舊路面銑刨清洗干凈后，澆灑粘層油，滿鋪玻璃纖維格柵，攤鋪6cm厚中粒式改性瀝青混凝土（AC-20C）下面層，然后再澆灑粘層油，攤鋪4cm厚細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）上面層。

（2）路面結構II式（對應原有A1、B3路面結構面層處理方式）。將舊路面銑刨后，鑿除病害水泥穩(wěn)定基層后重新澆筑18cm厚C20貧混凝土，澆灑粘層油，滿鋪玻璃纖維格柵，攤鋪6cm厚中粒式改性瀝青混凝土（AC-20C）下面層，然后再澆灑粘層油，攤鋪4cm厚細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）上面層。

（3）路面結構III式（對應原有A3路面結構面層處理方式）。將舊路面銑刨清洗干凈后，澆灑粘層油，滿鋪玻璃纖維格柵，攤鋪8cm厚粗粒式瀝青混凝土（AC-25）下面層，然后澆灑粘層油，攤鋪6cm厚中粒式改性瀝青混凝土（AC-20C）中面層，然后再澆灑粘層油，攤鋪4cm厚細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）上面層。

2.5 瀝青面層原料技術特點

針對水泥穩(wěn)定碎石基層狀況較差的情況，維修處理的路面基層均采用C20貧混凝土。6cm厚AC—20中粒式瀝青混凝土為非改性瀝青混凝土，事實證明，在運營過程中此部分使用狀況較差，主要表現(xiàn)為芯樣松散，導致上面層出現(xiàn)開裂。針對舊路病害狀況以及綜合考慮路面耐久性設計，根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c以及瀝青路面的抗裂性和高溫穩(wěn)定性要求，設計采用SBS與SBR復合型瀝青改性劑。

3 結語

本例在試驗段維修處理上針對不同病害及舊路結構類型做不同的路面結構處理，目前高速公路的使用狀況良好。