高速公路臺背沉陷病害養(yǎng)護工程施工技術(shù)

（陜西交通建設(shè)養(yǎng)護工程有限公司，陜西省西安市，710117） 曹 宇

咸銅高速公路在陜西境內(nèi)部分劃分為銀百高速咸旬段和菏寶高速銅旬段。咸旬段開始于咸陽市秦都區(qū)福銀高速互通式立交，終止赤道鄉(xiāng)，連接306省道。銅旬段開始于銅川新區(qū)連接銅黃高速南段，終止于土橋鎮(zhèn)連接咸旬高速。沿線途經(jīng)黃土溝壑區(qū)，穿越大山深溝，滑坡體較多等復(fù)雜地形地質(zhì)條件。在臺背處出現(xiàn)不同程度的沉陷病害，以及護欄出現(xiàn)中心高度不足。

1 臺背沉陷原因分析

臺背路基沉陷是指在通車一段時間后，橋臺構(gòu)筑物與路基頂面標高出現(xiàn)差異，使設(shè)計標高值比實測值大，路面出現(xiàn)設(shè)計不允許的均勻沉降或不均勻沉降情況[1]，影響道路行車舒適度，出現(xiàn)橋臺跳車等現(xiàn)象。按沉降特性不同又可分為均勻沉降和不均勻沉降[2]。高速公路路面發(fā)生均勻沉降后，只降低設(shè)計縱曲線高程，路面整體性較好，不會產(chǎn)生路面裂紋破壞[3]。不均勻沉降只影響路面平整度，使車輛顛簸；不均勻沉降嚴重時會使路面出現(xiàn)開裂。

1.1 地基材料影響導(dǎo)致沉降

咸銅高速地處關(guān)中，土質(zhì)以黃土為主，受地下水位較高影響，軟化系數(shù)較低，易造成承載力不足，出現(xiàn)沉降。由于黃土含有大量的粉土顆粒以及細沙、極細砂以及黏粒的沉積物，遇水后軟化系數(shù)降低較嚴重，所以在這種材料地基上填筑路基發(fā)生沉降可能性加大，而且，橋頭填筑段為提升高程，填筑高度較其他地段高，基底承受的壓應(yīng)力較大，產(chǎn)生地基沉降概率加大。

1.2 臺背填料導(dǎo)致沉降

臺背是在施工中進行填筑而形成的填筑體，組成臺背的填料在填筑中要經(jīng)過施工過程達到一定密實度，但在后期的使用過程中填料的孔隙在沖擊振動、水分濕潤和存在壓力等的作用下，密實度逐漸增大，在開放交通一段時間后產(chǎn)生沉降。原材料性質(zhì)、施工過程采用的工藝和防護排水工程設(shè)置等內(nèi)外部因素都會影響沉降的水平。根據(jù)一些研究資料結(jié)果可知一般沉降約為1cm[4]。

1.3 剛?cè)嵬蛔儗?dǎo)致沉陷

橋臺和臺背是采用兩種性質(zhì)完全不同的材料進行施工建造而成，橋臺材料多數(shù)使用剛性材料，而臺背采用柔性材料，在兩種不同的材料相接處，在車輛的作用下形成不同的振動效果，使柔性材料產(chǎn)生較大的塑性變形。剛?cè)嵬蛔儗ε_背沉陷產(chǎn)生激化效果。

1.4 施工工藝導(dǎo)致沉陷

針對工程特點應(yīng)提出相適應(yīng)的施工方法，以保證施工后臺背沉降量在不影響使用范圍內(nèi)。施工時應(yīng)分情況考慮填料的選擇、壓實方法和排水措施等以保證施工后滿足標準要求。

1.5 質(zhì)量控制導(dǎo)致沉陷

在設(shè)計滿足要求的情況下，要保證施工質(zhì)量。加大壓實度檢測頻率，提高各質(zhì)檢流程的監(jiān)督力度，保證施工質(zhì)量在可控范圍。各種研究和施工資料表明，施工期間質(zhì)量控制不嚴是沉陷病害出現(xiàn)的主要因素。

2 臺背位置路面沉陷病害處治工藝

2.1 沉陷小于12cm

在路面沉陷位置，銑刨原12cm厚瀝青路面，對下面層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+7cm 厚AC-20 SBS 改性瀝青混凝土中面層[5]，路面鋪筑結(jié)束后，恢復(fù)路面標線。

2.2 最大沉降量12cm

在路面沉陷位置，銑刨原瀝青路面0～12cm，對下承層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+7cm 厚AC～20SBS 改性瀝青混凝土中面層，同沉陷前后段路面順接，重劃標線。XK593+300、XK592+000、SK550+450、SK592+000（咸陽臺）、SK592+000（旬邑臺）等7處護欄中心高度不足，待路面鋪筑結(jié)束后，對護欄進行線型調(diào)整，同時采用C20 混凝土恢復(fù)路肩。XK592+000中分帶采用C20混凝土進行恢復(fù)。

2.3 最大沉降量13cm

在路面沉陷位置，銑刨原瀝青路面0～13cm，對下承層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+8cm 厚AC-20SBS 改性瀝青混凝土中面層，同沉陷前后段路面順接，重劃標線。SK593+300、SK593+200、SK593+150、XK527+110 等4 處護欄中心高度不足，待路面鋪筑結(jié)束后，對護欄進行線型調(diào)整，同時采用C20混凝土恢復(fù)路肩。SK593+200、SK593+150 中分帶采用C20混凝土進行恢復(fù)。

3 施工工藝

3.1 銑刨工藝

銑刨原瀝青混凝土面層施工時應(yīng)避開雨天，氣溫在10℃以上進行。采用熟練操作手3～4 人控制銑刨機銑刨。設(shè)工程師1 名負責(zé)技術(shù)、質(zhì)量管理。根據(jù)現(xiàn)場銑刨部位情況，確定未變形部位作為基準面后測量放樣，確定銑刨范圍進行銑刨。銑刨范圍以控制線為準，可以借助行車控制線作為邊線。銑刨深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場控制，銑刨后基底應(yīng)平整、地面無水跡。完工后應(yīng)清掃，清掃分兩隊進行，一隊為粗掃，一隊為精掃。以保證清掃質(zhì)量。最后吹風(fēng)除塵，需要采用大于9m3空壓機，以取得較好除塵效果。

3.2 瀝青混凝土面層施工工藝

3.2.1 混合料拌和

采用SBS 改性瀝青混合料進行面層施工，拌和好的混合料應(yīng)無花白，運送混合料車輛載重量不得小于15t，并做好車輛的測溫和保溫工作。

3.2.2 混合料攤鋪

攤鋪前應(yīng)檢查下面層，有頂面裂縫應(yīng)做灌縫處理。攤鋪前應(yīng)保持有足夠運輸車等候，避免攤鋪過程中斷料，一般等候車輛不少于4 輛。攤鋪設(shè)備應(yīng)安裝運行速度顯示和報警裝置，瀝青路面攤鋪機應(yīng)為ABG525 型、8820 型及以上或性能更優(yōu)的其它型號，采用單機單車道梯隊式同步鋪筑，每個工作面應(yīng)保證有1 臺備用攤鋪機，瀝青路面鋪筑嚴禁縱向冷接縫。其他攤鋪過程按施工技術(shù)規(guī)范要求，注意控制攤鋪速度在1～3m/min的范圍內(nèi)。攤鋪機提前預(yù)熱熨平板，選擇好熨平板振搗或夯錘壓實裝置參數(shù)，以保證初始壓實度。

3.2.3 混合料碾壓

按碾壓工藝要求，配備靜質(zhì)量≥30t的輪胎壓路機、靜質(zhì)量≥11t 的雙鋼筒雙驅(qū)動雙振動式壓路機、靜質(zhì)量≥2t的小型振動壓路機和靜質(zhì)量≥11t雙鋼筒式壓路機，根據(jù)瀝青混合料類型選擇合理的壓路機組合方式搭配碾壓。初壓不少于1～2遍，復(fù)壓不少于4～6 遍，終壓不少于2 遍，終壓后路表溫度應(yīng)滿足要求。

3.3 質(zhì)量檢測

瀝青路面加鋪或銑刨重鋪瀝青混凝土面層實測主要按照《公路養(yǎng)護工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程》（JTG 5220-2020）要求執(zhí)行[6]。路面摩擦系數(shù)參照《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50-2017）[7]的技術(shù)要求執(zhí)行，滲水系數(shù)參照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程》（JTG F80/1-2017）相關(guān)要求執(zhí)行[8]，詳見表1。

表1 加鋪或銑刨重鋪瀝青混凝土面層實測項目

4 環(huán)保措施

4.1 資源循環(huán)利用

養(yǎng)護工程應(yīng)結(jié)合實際情況對銑刨廢料進行收集進行二次合理利用。銑刨廢料應(yīng)統(tǒng)一收集集中堆放，嚴禁隨意傾倒丟棄造成污染。銑刨廢料運輸應(yīng)采用封閉方式，不得遺灑、不得超載。后期，銑刨廢料可用于工程應(yīng)急搶險或路基、路面等基礎(chǔ)換填工程等。

4.2 環(huán)境保護

應(yīng)保護施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境不受污染，采取有效措施進行防控。施工生產(chǎn)的污水及生活廢水集中排放，生活垃圾集中回收。車輛出場均要進行沖洗干凈，做到不帶泥出場。進料或建筑垃圾外運，均要加蓋封嚴，防止散落。施工期間，盡量減少噪音的產(chǎn)生。

5 交通組織保障措施

嚴格按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H30-2015）進行養(yǎng)護作業(yè)[9]。盡量保障施工期間的交通暢通和減少整治工程對社會造成的影響?？刂萍扔斜Ａ艚煌?，剩余交通量借助外部道路分流。利用單雙幅的轉(zhuǎn)換、便道、便橋等組織形式繞行，在滿足施工工作面的同時使車輛順利通過。封閉前在主要收費站提前進行公告。封閉段內(nèi)所有人員均身著橘紅色帶反光標志的公路施工作業(yè)服，管理人員還應(yīng)佩戴工作證件。封閉段按要求擺放標志，應(yīng)能很好起到提示和警告作用。施工車輛進出封閉段，必須在安全員將車輛完全擋停的情況下，方可進行。保證施工車輛狀況良好，避免車輛故障引發(fā)的交通堵塞。

6 結(jié)語

高速公路養(yǎng)護工程涉及施工方面技術(shù)繁多，施工地點分布零散，施工組織協(xié)調(diào)困難，對于不同情況下的施工處置要求又截然不同，而且參照規(guī)范也較多，容易出現(xiàn)施工問題。僅以高速公路路面養(yǎng)護中橋梁臺背出現(xiàn)的路面沉陷病害和護欄中心高度不足情況，做施工技術(shù)分析，總結(jié)養(yǎng)護方法、環(huán)保措施和交通組織保障措施等內(nèi)容，由于施工經(jīng)驗和項目的限制，所述內(nèi)容尚存在一定不足，僅供同行探討研究。