研究高速公路路面养护工程施工质量管理

范永福

（红河州公路路政管理支队，云南 蒙自 661100）

0 引言

近年来，随着各地经济的增长速度不断攀升，科学技术的持续进步，人们对交通出行的要求越来越高，这就促使公路工程建设项目的数量越来越多，达到了历史的新高度。公路工程项目的施工质量不仅与人民群众的生活息息相关，还是地区发展的经济命脉，所以提升高速公路路面养护工程的施工质量是推进地区发展、提升人民幸福生活指标的重要举措。施工质量虽然受到各种各样因素的制约，但施工管理作为其中的关键因素之一，决定着工程进展是否顺利以及工程整体质量好坏。一旦施工管理存在的问题得不到妥善解决，地区的发展和民众的正常出行都会受到影响[1]。不仅如此，如果问题不能及时解决，还会导致安全事故的发生，对人民群众的生命及财产安全造成危害。

1 项目概况

通建高速公路位于玉溪地区通海县和红河州建水县，2000年8月开工，2004年11月建成，总长度为62.7 km，其中48.3 km在红河州境内。该高速公路是省道S214的重要组成部分，是国道213和国道323的连接线，也是连接玉溪市与红河州最方便的交通要道。自2014年以来，这条高速公路一直在进行特殊维护。为了提高路面的防滑性，减少交通事故，修复方案是在部分路面上铺设AC-13C沥青混凝土，并对一些路面沉降段进行有效处治。

2 高速公路路面养护工程施工特征

（1）高速公路项目由于投资大、造价高、通行能力大，具有相应的长期使用性，每天将面临比一般公路高出几倍甚至几十倍的交通量。所以当高速公路实际交付使用时，维护任务也就像影子一样伴随高速公路运行，以延长公路使用寿命，提升公路的运行效果和服务水平，并为人们的安全出行提供保障。

（2）高速公路在维修养护施工过程中，由于交通量特别大，如果采用全封闭道路施工，虽然可以提高施工效率，减少安全风险，但将严重影响正常交通通行。如果确保机动车能够正常行驶，则必然会增加维修养护施工的安全风险。所以维修养护施工在不影响机动车正常行驶的情况下进行，危险因素是不可避免的，因此必须做好相应的安全保障措施，确保施工操作规范，选择合适的维修养护技术和施工方法。

（3）公路维修养护施工过程非常容易受到自然环境的影响。如在气温骤降、降雨持续的情况下，施工组织会不到位，也会出现施工材料使用性能变化的情况，导致养护施工效果难以达到预期效果。

3 路面病害

根据现场调查，该路段路面病害主要有横缝、纵缝、网缝、修补、沉降等。病害以路基沉降为主，主要分布在超车道和行车道。

4 路面养护设计

公路通车后，路面直接承受着交通负荷并受自然环境因素的综合影响。随着使用寿命的延长，路面性能会逐渐下降。引起路面病坏的主要因素是外部环境，如气候、交通荷载，以及路面本身的结构组成、材料成分和施工工艺，这些因素相互交织，影响着路面性能。

4.1 病害类型

通过综合调查、归纳和分析，需要维护和设计的典型路面病害如下：①沥青路面沉降病害。②沥青路面表面的滑移缺陷和病害。③病害集中连片严重，对此地段进行连续挖补处治。④病害零散但严重，对此路段进行局部挖补处治。

目前，通建高速维修工程已运行6年。应结合路面病害的发展情况，在路面进行微表预防性养护，并应结合资金和路面抗滑性能不足的情况逐年、逐步采用微表处治的方式进行预防性养护工作。

4.2 主要路面病害成因分析及处理方案

4.2.1 路面沉降病害

（1）病害描述。沉降病害是该路段主要路面病害之一，主要发生在超车道和行车道，车辆行驶存在一定程度跳车情况。

（2）原因分析。导致路基不均匀沉降的因素有很多，如荷载、土质、水分分布、施工工艺等。大量研究表明，路基不均匀沉降是多种因素共同作用的结果，填方路基的不均匀沉降可分为以下几种情况：①压实度不足，往往导致填方路基的不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝。路基土压实度不足的主要原因是：a.施工受到实际条件的限制。在路基建设中，由于气候干旱，一些路堤的淤泥未充分破碎，造成了路床的压实度不均衡，而暗埋结构体的长度又会影响路基的边界，从而导致了路肩的压实率不够。有些路段的加减速车道施工速度与主线施工速度不一致，结合不良，造成了拼装部位的紧实度不够。b.从施工的安全性和进度来看，压缩的时间不够导致地基压实率不够，从而无法达到设计的目的。c.填料的最佳含水量控制不当，无法达到压实效果。d.在填筑路堤工程中，路基的边沿填充物常常会出现压实率不够的现象。一般情况下，高填方路堤都要进行相应的治理。②路堤填筑填料不均匀。一方面，在公路施工中，填充物一般是挖掘路基时的废料，这些填充剂的性质和级配差异很大。另一方面，在建筑工程中，由于层间加厚，导致对小型的填充物和软物料的压制效果不佳。所以在长时间的载荷下，回填体发生不均匀的沉陷，路面局部发生塌陷，而硬质道路则会产生裂缝。另外，回填物料存在特性差异，尤其是某些回填体具有膨胀特性。此外地基的局部渗漏，会导致部分路面抬高，从而对道路的舒适度造成损害。③排水系统不完善。因排水系统不健全，降雨侵蚀了边坡面，造成了地基沉降和出现裂缝。不健全的排水体系将会对地基的结构性能及强度产生不利的影响，从而造成不均衡的地基沉降。④施工技术。施工过程对地基的沉降有很大影响，如填筑顺序不当，分层压实厚度过大，不符合土石混合料的填筑标准，施工中排水措施不到位，压实不充分，填筑接口未按设计规定设置梯级及土工格栅等都会影响地基的沉降。

（3）维护计划。①当最大沉降深度h≤4 cm时，仅上层铣刨应重新接地。沉降段两端应铣至4 cm深度。检查下层的沥青混凝土，若下层损坏，应对损坏部分进行处理。除浮渣后，利用SBS改性热沥青+预拌碎石封层，沿原道路标高回填4 cm细粒式改性AC-13C。②当沉降深度为4 cm＜h≤9 cm时，铣刨上中面层，分层铣刨沉陷路段，上面层两端的铣刨深度为4 cm，中面层两端的铣刨深度为5 cm。查看下层沥青混凝土的情况，如下层局部有损坏，应对损坏部分进行处理。清除浮尘、料渣后，喷洒乳化沥青粘层，采用4 cm细粒式改性AC-13C上面层+封层+5 cm细粒式改性AC-20C中面层回填，回填至与原道路标高一致。③当h＞9 cm，或沉降深度4 cm＜h≤9 cm时，考虑到新铺设的中粒改性AC-20C可作为找平层，AC-20C回填厚度应根据实际沉降深度进行调整。注意AC-20C单层压实最小厚度应不小于3.5 cm，最大压实厚度不大于6 cm。回填时应将路面横坡和纵坡恢复到原状，以保证行车舒适、不跳跃。新铺上层以下部分设置SBS改性热沥青+预混碎石密封层，其他层间设置乳化沥青橡胶层，铣刨面涂刷灌缝胶。

4.2.2 沥青路面抗滑能力不足

（1）病害描述。通过现场调查发现，连续急弯段和长纵坡段的表面沥青层出现光滑迹象，存在潜在的交通安全问题。

（2）原因分析。病害所在的环境交通频繁，车辆刹车启动时的路面摩擦大于正常路段，因此路面磨损程度显著。

（3）维护计划。微表面仅存在纵向和横向裂纹和点蚀情况，对原路面病害处理后应进行微表面处理（原微表面部分应铣刨）。由于该段仅存在轻微点蚀和纵、横向裂缝，因此应在该路段车道处进行表面微预防性处理，以避免孔隙过大造成水损伤。具体方案如下：①施工前对超车道、行车道局部路段存在的病害进行处理，并彻底清洁路面。②清除处理范围内的原有标线。③微表面喷涂聚合酶链反应黏结剂沥青。④MS-3的微表面结构厚度为1 cm。⑤划标识线。

4.2.3 网裂和沉降

（1）病害描述。通过现场调查发现，受损断面的网络裂缝较多，基本为纵向和横向接缝错开、结构简单的轻微网络裂缝，严重的网状裂缝很少见。一般来说，比较常见的是竖向和水平裂缝。

（2）取芯。从取芯中可以看出，由不规则纵横缝引起的网格裂缝较浅（部分除外），竖向和水平缝通常有较深的裂缝深度。

（3）维护方案。首先研磨整块表层，以了解底板的破坏状况。如果基础没有破损或破裂，两边的裂缝都很牢固，没有松散和龟裂，则清除浮尘和渣，进行平整和干燥处理，并用70号热油进行填充，然后再铺上一层热油。当基层存在破损、断裂或松动问题时，必须按照原来的方案对基层进行夯实，然后用水泥稳定的碎石进行回填。若长、宽不能满足压路机的压实度要求，可用C15混凝土代替水泥稳定碎石，再铺上一层碎石，并进行分层夯实[2]。

4.2.4 路面坑槽

（1）病害描述。通过实地调查，发现坑槽病害的总数和总面积较小，但病害严重，主要是由原有病害修复不到位导致的沥青混凝土脱落、破碎、沉陷、唧浆等问题。

（2）原因分析。①坑槽病害是一种典型的水害。由于连续降雨或者路面长期积水，水会通过路表面的裂缝或表面材料空隙率较大的地方渗入路面结构层内，若水不能及时、有效地排出，则路面结构层材料将会长时间处于被水包围的状态中，在动水压力的泵吸作用下，路面材料逐渐剥落，并不断被行驶车轮带离破损处，造成沥青路表面出现麻面、松散、脱落等现象，进而逐渐形成坑槽。②收缩裂缝是半刚性基层材料不能克服的问题。半刚性材料由于自身的干缩和由温度引发的收缩产生裂缝，在驱动荷载作用下逐渐在沥青路面形成反射裂缝，雨水渗入基层表面或通过裂缝。在动水压力的抽运作用下，基层中的细料从基层表面冲刷下来，从裂缝中挤出，形成抽泥[3]。如果泵送病害长期不能得到有效的治理，势必导致半刚性基层沥青路面承载能力迅速下降，形成更严重的病害。

（3）维护方案。针对路面坑槽采用铣刨沥青面层和上基层的处理方案。若下底座部分破损，应对下底座进行处理，清除铣刨后表面残留物，并按原设计回填水泥以稳定砾石。若长、宽不满足压路机的碾压条件，可将水泥稳定碎石换成C15贫混凝土，然后铺设沥青面层，分层压实。

4.2.5 路面铣刨的工作原理

通过对现场调查数据和取芯情况的综合对比分析，并为提高维修资金的使用效率，创造更高的社会效益和经济效益，提出了对严重破损断面进行铣刨的思路[4]。

（1）铣刨宽度。在有缺损部位进行铣刨时，在纵向留下50 cm的阶梯，在横向留下15 cm的阶梯。在铣削过程中，所留的阶梯必须是垂直、平整、光滑、坚硬的表面。为了增强新老沥青的结合性能，必须在碾压过程中对碾压表面进行填充。在铣削过程中，不能留下薄弱的中间部分；在铣削完后，要清理表面上疏松的微粒。在铣刨时，还应尽量不把接头设在车轮轨道上，如有需要，可以调节铣削的宽度。如果大的压实机具有充分的工作空间，弥补了连续轧后的支撑层的缺陷，并确保了压缩的有效性，则可以按实际生产条件进行调整[5]。

（2）铣刨深度。为改善养护工程的连续性，减小施工中的搭接裂缝，缩短维修周期，提高维修基金的利用效益，通过对采油效果的全面对比，提出了如下的解决办法：对连续或部分开挖路段的路面进行铣刨，并统一为上、中沥青面层铣刨，视局部病害情况决定是否对严重部位铣刨下面层、上基层及下基层；对养护路段内桥面铺装统一铣刨深度的整个沥青面层。

5 结语

为保证道路养护项目的施工质量，确保道路养护项目的安全，相关的公路管理部门应该相互配合、紧密联系，并实行公开透明的工作制度，实现全民监督，为公路工程的整体质量提供保障。在面对施工管理存在的若干问题时，制定有效的方案、采取相关的措施，才能提升工程质量，减少意外事故发生，进而切实提高公路工程的建设技术，提升高速公路的建设水平。