| 标题 | 高速公路长大纵坡沥青路面养护技术实践与探索 |
| 范文 | 赵建强 摘要： 高速公路中长大纵坡路段沥青路面质量，不仅影响公路的通行能力，同时也是事故频发的主要原因。结合具体项目从材料、配合比及路面结构等方面阐述了长大纵坡路段沥青路面养护技术，有效保证沥青路面的高温抗车辙与低温防开裂能力。 Abstract： The quality of the asphalt pavement in the large longitudinal section of the expressway is not only affecting the capacity of the highway， but also the main reason for frequent accidents. Based on specific projects， the asphalt pavement maintenance technology for large longitudinal slope sections was elaborated from the aspects of materials， mix ratio and road surface structure， which effectively guaranteed the high-temperature anti-rutting and low-temperature anti-cracking ability of asphalt pavements. 关键词： 高速公路；长大纵坡；沥青路面；养护技术 Key words： expressway；large longitudinal slope；asphalt pavement；maintenance technology 中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）21-0130-03 0 引言 我国现代高速公路的特点主要表现为：交通密度大、轴载重、荷载作用连续，且高速和渠化，造成沥青路面高温车辙、低温开裂、抗滑性衰减加速，路面的使用年限缩短。长大纵坡是山区公路常见的设计纵坡形式，由于纵坡大、坡段长、车辆多、荷载重、持续时间长，对沥青路面高温抗车辙、低温防开裂，具有安全的抗滑性能提出更高的要求。高速公路沥青路面施工过程中，对于长大纵坡路段施工，应加强质量控制，以保证车辆安全及路用寿命。 1 工程概況 湘潭至邵阳高速公路（以下简称潭邵高速）是G60沪昆国家高速公路的重要组成部分，于2002年底建成通车后，全线平均日交通折算数量达到3.75万辆，湘潭段高达4.68万辆，且车辆超限超载普遍，湘潭至邵阳高速公路路面破损点多，严重影响通行能力，K1054+400～K1134+060段纵坡大于2.5%属于典型的长大纵坡设计，路面车辙、开裂严重已成为潭邵高速近年来事故频发路段。 2 路况调查与分析 2.1 路况调查 2015年1月，湖南省高速公路管理局组织对潭邵高速公路路况进行调研统计，湘潭段沥青路面（K1054+400～K1056+430和K1100+425～K1134+060）路面状况PCI和RDI检测结果见表2。 从调查可以看出，该路段破损点多，破损程度比较明显，车辙病害已影响行车。其中K1129+450左幅路段为长上坡，该路段车辙呈“W”型，沥青混合料推挤严重，路肩和行车道交接部位高差达4cm。 2.2 病害原因分析 2.2.1 纵向裂缝 大多数纵向裂缝走向与道路行车方向一致，一般发生在行、超车道轮迹带上或附近，部分路段裂缝较长，大部分纵向裂缝存在支缝，有的裂缝边缘碎裂严重，部分纵缝伴有坑槽修补、沉陷、横缝交错的情况。钻取基层的芯样大部分层间粘结较好，而仅面层开裂的芯样层间基本断开、结合不良，疲劳破坏是潭邵高速公路湘潭段沥青路面纵向裂缝产生的主要原因，在大交通量重复作用下，加之路面结构强度偏低，就会在经常承受荷载的路面轮迹带处首先产生多条平行的小纵缝，逐渐发展为龟裂或缝壁碎裂严重的纵缝，纵缝渗水进一步加剧了纵缝的发展。 2.2.2 横向裂缝 横向裂缝普遍存在，部分裂缝贯通半幅路面，部分横缝带有大量支缝，且缝边缘剥落严重，并在轮迹带位置存在较严重沉陷现象，行车道的横向裂缝多于超车道。大部分芯样由基层开裂发展至面层或面层表面，少部分基层未开裂、仅面层开裂。因此，基层反射裂缝是潭邵高速公路沥青路面横向裂缝产生的主要原因，行车道的横向裂缝多于超车道，主要原因行车道重载车较多。特别是K1100+425～K1126+000段AK-13上面层使用了抗裂性能较差的宽域沥青，裂缝多，PCI以“次”、“差”为主。 2.2.3 车辙 潭邵高速公路湘潭段车辙病害不是很普遍，但部分车辙深度较大，重度车辙主要集中在上坡路段，长大上坡路段经铣刨加铺后又出现车辙，其他路段局部存在中度车辙。长大上坡路段主要是重载车速度慢，沥青层高温稳定性不足所致的失稳型车辙，轮迹带下凹、两侧隆起，未使用改性沥青、面层矿料级配偏细以及交通量大是潭邵高速公路车辙的主要原因。 3 长大纵坡路段沥青路面养护技术 根据潭邵项目沥青路面的结构强度、路面破损状况指数PCI和现场踏勘情况，湘潭段的旧沥青路面采用“病害综合处治法”、“厂拌热再生法”、“厂拌冷再生法”三种处治方法。病害综合处治法用于原路面承载能力较好，弯沉小于25（0.01mm），表面病害较少，PCI评价为“中及以上”路段；厂拌热再生法用于原路面承载力较好，弯沉介于25-30（0.01mm）之间，确认基层较完整，病害主要存在与沥青表层及中面层的路段；或弯沉小于25（0.01mm），但表面病害较多，PCI评价为“次”、“差”的路段，特别是宽域沥青（K1100+500～K1126+000）路段；厂拌冷再生法用于原路面承载能力差，弯沉大于等于30（0.01mm），表面病害较多、特别是基层有损坏或强度不足的路段；或弯沉介于25～30（0.01mm）之间，PCI为“差、次”，基层确认有破损松散的路段。 3.1 原路面结构 ①K1054+400～K1056+430路段原路面结构为：4cm厚SBS改性沥青AK-13A上面層+6cm厚AH-70沥青AC-20Ⅰ中面层+7cm厚AH-70沥青AC-25Ⅰ下面层+1cm稀浆封层+20cm水泥稳定碎石基层+36cm水泥稳定砂砾底基层，总厚度74cm。 ②K1100+425～K1134+060路段原路面结构为：4cm厚AH-70沥青或宽域沥青AK-13A上面层+5.5cm厚AH-70沥青AC-20Ⅰ中面层+5.5cm厚AH-70沥青AC-20Ⅰ下面层+1cm沥青单层表处或稀浆封层+34cm5%水泥稳定碎石基层+20cm4%水泥稳定碎石底基层，总厚度70cm。 3.2 沥青路面养护方案 针对潭邵高速公路的实际路况，结合潭邵高速公路路面大修的检测资料，旧沥青路段拟定3种大修改造方案，体现分段设计、分类处理、分期实施、合理决策的“三分一合”设计与维修理念。（表3） 3.3 养护方案的特点 新的沥青路面加铺层的特点，主要通过原材料选择、配合比优化、合理结构组成等方面进行了改善，有效保障潭邵高速公路的维修质量。 3.3.1 原材料的改变 AH-70沥青或宽域沥青全部改为改性沥青，保证沥青路面高温不推不易产生车辙、低温不裂不易形成各种裂缝、延长路面使用年限，同时改性沥青流变性能提高有效改善沥青与集料的粘附性，改变了钻芯取样中发现的结构层粘结好但面层松散的情况，提高沥青混合料的整体作用效果。粗集料SMA中选择碱性玄武岩、其他选择石灰岩碎石增强集料与沥青的粘附。 3.3.2 配合比优化 原上面层AK-13A与养护SMA-13都可为作为路面抗滑层，但SMA“三多一少”的集料特点，能有效提高结构强度。原路面中面层与下面层主要为AC-20Ⅰ或AC-25Ⅰ，混合料中集料粒径递减系数较小，受力粗料相对较少，无明显受力骨架，整体承载能力较低，养护中采用AC-20C作为中面层或下面层，即粗型密集配中粒式沥青混凝土，粗集料大颗粒含量相对增多，整体强度与抗车辙能力得到有效改善。同时长大纵坡路段中面层掺入玄武岩纤维，提高了沥青混合料的高温稳定性，增加了混合料低温抗拉强度，有效改善路面抗车辙能力与抗低温开裂能力。 3.3.3 合理结构组成 上面层与中面层中增加改性乳化沥青粘层，有效提高上面层与中面层之间的整体粘结效果，中面层与下面层之间通过SBS改性沥青防水防裂粘结层提高路面的抗渗透能力，保证路面水稳定性。 4 结束语 高速公路中长大纵坡的质量影响通行能力及行车安全，质量的保证除了选择优质的材料、良好的级配与合理的结构组成，同时规范的施工、精心的组织都应重点加强。本文通过潭邵高速公路养护维修项目中长大纵坡路段沥青路面的实践，通过对原路面破坏类型的分析，从原材料、配合比及路面结构等方面提出了养护方案，有效保证路面整体承载能力及温度稳定性，可供实际工程参考。 参考文献： [1]郑文博.高速公路长大纵坡沥青路面施工技术探讨[J].交通标准化，2014，11（22）：37-39. [2]汪洋.高速公路项目长大纵坡沥青路面施工技术[J].道路工程，2016，15（下）：38-39. [3]张立肖.高速公路长大纵坡路段抗车辙沥青技术研究[J].交通世界：建养机械，2015，15（7）：130-131. [4]胥平.季冻区长大纵坡沥青路面设计与施工关键技术探讨[J].广东科技，2014，6：95-96. |
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