高速公路沥青路面养护技术方案研究

韩 冰

(安徽省公路工程技工学校，安徽 合肥 230051)



高速公路沥青路面养护技术方案研究

韩 冰

(安徽省公路工程技工学校，安徽 合肥 230051)

通过分析影响沿江高速公路原路面设计以及养护措施的因素，从车辙填补、就地热再生、铣刨重铺面层、裂缝处治和桥面处治等方面，提出了针对性更强的养护技术方案，以提高其路面的使用性能。

高速公路，路面，养护技术方案，车辙

1 概述

20世纪90年代以来，我国高速公路建设一直处于快速增长期，随着高速公路通车里程和使用年限的不断增长，养护任务也随之而来，并日益重要和艰巨，高速公路开始由快速建设阶段向养护管理阶段过渡[1]。每年，为了保证公路的使用性能，延长其使用寿命，各级公路管理部门都投入了相当的人力和物力来进行路面的养护工作。对高速公路养护管理部门而言，所面临的关键问题是如何科学评价路面技术状况，合理分配有限的资金，将养护资金在最佳的时机以最佳的方式使用到最需养护的设施上，以保证最佳的整体服务水平，即以最低的成本取得最大的“收益”。

本文依托沿江高速公路，深入分析其路面性能状况和破损特征，依据典型破损，研究路面养护技术方案，针对性提出科学合理的养护对策，彻底解决路面所存在的问题，减少养护维修的寿命周期费用。

2 原路面设计情况

沿江高速公路自2004年8月建成通车，至今已有十多年的运营历史。双向四/六车道沥青混凝土路面。原路面结构材料型式如表1,表2所示。

表1 原路面结构材料型式(G15路段) cm

表2 原路面结构材料型式(S38路段) cm

3 养护技术措施影响因素

为了能科学、合理地制定沥青路面养护技术方案，应首先对路面状况调查及分析，对路面性能状况和病害现状进行评价。

路面性能直接影响路面的养护对策和资金的投入，为了在时间和空间上优化分配，确定最佳的路面养护方案，必须对路面性能状况进行科学评价[3]。

3.1 路面平整度

基于最近一次双向路面平整度检测数据对沿江高速公路路面平整度的状况进行分析。数据统计分析结果见图1,图2。

由图1和图2可知，现阶段沿江高速G15段路面行驶质量良好，IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范围内，占比80%；约有11.7%比例的路段IRI值超过2 m/km；S38段路面平整度整体状况良好，IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范围内，占比87%；约有5.5%比例的路段IRI值超过2 m/km；IRI均值分布在[0.5,0.8)m/km内的比例最大，为38.52%；对于路面平整度状况较差的路段，应及时采取有效的养护措施，进行必要的养护处治，以延缓路面平整度衰退速度，恢复路面行驶质量，提高道路行驶安全性能。

3.2 路面车辙

由图3和图4可以看出：现阶段G15段路面车辙严重，约15%的路段车辙深度超过10 mm；而沿江高速公路S38段整体状况较好，约95%的路段车辙深度小于10 mm。车辙深度值主要分布在[3,8]mm范围内，约占总测试路段的83%；部分路段车辙状况相对较差，车辙深度超过15 mm的路段比例不到0.5%。全线统计可知，沿江高速目前共有单车道27 km的路段车辙深度超过10 mm，对这些路段应针对其原因采取相应的养护技术进行处治，提高道路行驶安全性和舒适性。

3.3 路面破损

由图5和图6可知，现阶段沿江高速公路路面破损状况较好，G15段破损总量达2 757处，其中以横向裂缝为主，占总破损量的98.66%，松散和修补其次，其他类型损坏相对较少；S38段破损破损总量达1 963处，其中以横向裂缝为主，占总破损量的96.94%，松散和修补其次，修补主要为坑塘修补，行车道有少量纵缝，其他类型损坏相对较少。可见裂缝类破损为沿江高速公路目前路面破损的主要类型。

3.4 路面抗滑性能

由图7可知，现阶段沿江高速公路SFC值大于48的路段约占97%，路面抗滑性能状况优良。极少数路段SFC小于40，路面抗滑性能有所衰退，对这些抗滑不足的路段进行及时的养护处治，减少事故发生。

4 养护技术方案设计

综合前述分析结果可知，在沿江高速公路当前条件下，为了从根本上改善路面状况，保证道路的正常运营，提高路面服务能力，对路面实施适当的养护措施，对防止破损的进一步恶化、延长路面使用寿命具有重大的现实意义。本文根据沿江高速公路的路面技术状况特点，针对性地制定合理有效的养护方案，以改善其路面使用质量和服务能力，提升路面结构的承载能力和耐久性能。

沿江高速公路目前已通车运营10多年，但由于其全线路面均采用了三层改性沥青混合料作为面层，现阶段路面各项技术状况维持在一个相对较好的状态。因此本文所指路面养护主要是对局部路面技术状况较差路段进行病害针对性养护处治，全面提升路面使用性能，延长路面使用寿命。

目前沿江高速公路路面存在的主要问题是部分路段车辙较为严重、横缝密集。因此针对沿江高速实际路况，本文提出了以下几种养护方案，以供选择。

4.1 车辙精铣刨薄层重铺技术

车辙精铣刨薄层重铺技术是针对路面车辙问题提出的一种新型养护技术。该技术是先铣刨原路面2.5 cm后，摊铺2.5 cm易密实高强沥青混合料ECA-10。ECA-10沥青混合料是东南大学倪富健教授推出的一种新型车辙病害处治材料。同时，高强沥青与PG76-22SBS改性沥青相比，具有更优的高温稳定性，同时该技术具有施工工期短、造价低和环保节约的优势。已有大量工程实践也验证了该方法的可行性。

4.2 就地热再生

就地热再生能够用于处治沥青路面表面病害，表面车辙，纵向裂缝和滑移裂缝，深度可达到50 mm，旧路材料能够完全利用，只需少量的原生材料，可节省大量的运输费用。该方法能够明显地减少修复时间，不需要较长时间封闭交通。

就地热再生要求一定数量的重型机器和设备，由于较高的费用，应该在一些特定的区域进行，使得成本费用较高。同样，由于该方法通常有较长的设备车队，工作场面安排起来比较麻烦。该方法旧料100%利用，其耐久性相对较差，有待长期观测。现场加热温度仅达135 ℃左右，再生料的压实难以得到保证。再生料的质量较难控制。且根据已有工程经验可知，就地热再生处治后路段路面车辙通常在2年～3年后会重新发展为处治前的车辙深度，其长期性能有待进一步验证。

4.3 铣刨重铺面层

铣刨重铺中、上面层，回填4 cm改性沥青SMA-13+6 cm改性沥青AC-20C。上面层SMA型沥青混合料设计、施工工艺较为成熟，应用相对较为广泛，在实施过程中易控；中面层AC-20C混合料是一种S型级配，有效减少了路面的级配离析，确保了路面泌水性能。但是该方法对原始路面结构扰动大；一次性投入经费过高，施工工期较长，对交通影响大。

4.4 专项治理养护方案比选和建议

表3 沿江高速公路沥青路面专项治理养护方案比选

三种方案各有优缺点(见表3)，考虑到目前研究路段路面破损主要以车辙、横向裂缝为主，车辙主要集中在[5,20]mm范围内，因此不建议采用造价过高的方案三。由于沿江高速公路于2012年进行了约4 km的就地热再生处治，根据对已实施就地热再生处治路段(太宁方向第二车道K1219+850～K1224+900)的性能分析可知，经过一个夏天后，就地热再生处治路段现阶段路面各项性能状况分别为：车辙均值5.0 mm，IRI均值0.86 m/km，SFC均值为51，横缝条数达20条，横缝总长为75 m。可见，热再生处治路段对路表功能性能有较好的处治作用，但对横缝处治效果较差，养护一年后即出现了20条贯穿车道的横缝，因此在进行热再生处治时必须对原路面裂缝进行彻底处治。由于实施时间尚短，就地热再生对沿江高速公路路面车辙处治的适用性仍不好判断。目前就地热再生养护技术仍处于研究阶段，其设计方法和试验方法都不成熟，且实施后的使用效果(耐久性能等)仍需要更多实际数据的验证，不建议大规模使用，而应对已实施就地热再生路段进行跟踪观测，以进一步验证其对车辙的处治效果。

而方案一精铣刨薄层重铺技术已在宁杭高速公路、连徐高速公路、盐靖高速公路、苏嘉杭高速公路等应用，大量的工程实践表明其对车辙的处治效果明显。考虑到沿江高速公路车辙深度超过10 mm的路段较高(G15段达15.1%，S38段达4.6%)，且局部路段车辙深度超过20 mm，部分路段横向裂缝严重，货车比例较高，因此采用易密实高强沥青混合料车辙填补方案进行处治更为合适。

借鉴已有高速公路路面养护工程经验，针对路面损坏特征，从经济性、可靠性、施工便利及可行性方面综合考虑，优先推荐方案一(车辙精铣刨薄层重铺技术)，对部分病害严重路段建议采用铣刨重铺面层的方案。

综上所述，本文提出的养护技术方案建议如下：

1)采用车辙精铣刨薄层重铺技术，具体处治方案为：铣刨原路面2.5 cm后，采用易密实高强沥青混合料ECA-10(掺加2.5‰聚酯纤维)进行薄层重铺。铣刨标准为：对车道中心3.9 m范围内进行铣刨，铣刨深度为2.5 cm，铣刨深度以边缘无车辙处为标准。粘层采用高粘度改性乳化沥青(注：铣刨后若存在反射裂缝，则应先采用裂缝处挖补后再进行填补)。

2)若横、纵缝密集，病害严重路段则选用方案三，选择方案三的原则如下：

a.单公里内横、纵缝总长达到500 m；b.单公里内横缝总长达到200 m；c.单公里内PCI小于85；d.单公里内车辙深度超过15 mm且面层整体结构抗高温变形能力较差路段。

满足上述四个条件之一则采取铣刨重铺维修病害。具体方案为：采用铣刨上中面层，裂缝处贴自粘式聚酯玻纤布，后再重铺6 cm改性沥青混合料AC-20C(PG76-22，掺加3‰抗车辙剂)+4 cm改性沥青混合料SMA-13的方案。

5 结语

本文依托沿江高速公路，对高速公路路面养护技术方案的制定进行了研究，主要得到了以下结论：

1)通过对沿江高速路面技术状况的深入分析，提出了路面养护技术方案的制定原则；针对路面车辙和裂缝病害，针对性地制定了路面养护技术方案。

2)依托沿江高速，本文提供了一套沥青路面养护技术方案制定的流程，可为其他高速公路路面养护方案的设计提供参考。

[1] 陈其学.高速公路路面预防性养护决策[J].公路交通技术,2007(1):64-66.

[2] JTG D50,公路沥青路面设计规范[S].

[3] JTG H20—2007,公路技术状况评定标准[S].

Study on highway pavement maintenance technology scheme

Han Bing

(AnhuiVocationSchoolofHighwayEngineering,Hefei230051,China)

Through analyzing factors influencing riverside highway pavement design and maintenance measures, the paper puts forward some corresponding maintenance technology scheme from aspects of tracking filling, in-situ geothermal generation, milling paving layer, cracks processing and deck treatment, with a view to improve the pavement serving performance.

highway, pavement, maintenance technology scheme, tracking

1009-6825(2017)09-0135-03

2017-01-11

韩 冰(1968- )，女，一级实习指导教师

U418

A