探讨沥青路面的养护设计

邹益兰

摘要 国省道公路在活跃区域经济发展、密切区域往来等方面扮演着重要角色，而沥青路面的养护质量关系着国省道公路的服役期限，且整个养护过程系统性强、复杂度高，须给予重视。文章依托衡阳市2021年国省干线大中修工程沥青路面养护实践，通过宏观检测联合微观检测的措施，系统分析、评估路面情况，提出动静态相结合的养护思路，研究病害原因持续优化养护方案，为同类型项目养护设计作有益探索。

关键词 国省道公路;宏观检测;微观检测;养护设计;动态设计

中图分类号 U416.217 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0123-03

0 引言

国省道公路路面的维护、养护涉及面广、系统性强、复杂程度高，尤其是制定、设计方案前需采集检测数据、评价路况、分析病害致因、评估养护措施等[1-2]。该文依托沥青路面养护实践，分析沥青路面的养护设计方案，具有十分重要的研究意义。

1 总体设计思路

根据湖南省衡阳市2021年国省道自身实际，结合养护工作经验等综合考虑，既定设计思路如下：宏观检测和分析路面相关指标，设计指标主要有：路面平整度、破损度;路面结构强度、抗滑性;路面车辙等。

路面病害类型不同，有针对性钻芯取样，了解病害致因、破损程度[3]。以此为基础，科学设计养护方案，施工时，根据病害实际情况，动态调整，图1所示为设计的养护流程。

2 检测分析

2.1 项目概况

衡阳市G107国道公路，双向二车道，服役年限15年。该国道目前服役10年。

2.2 宏观检测

（1）经检查，该国道路面破损共有三种情况：1）纵缝;2）龟裂;3）坑槽。其中还存在少许的翻浆、横缝病害。

（2）分析路面结构强度：上行行车道路面强度评定为优、良等级的路段为总路段的92.4%，下行行车道路面强度评定为优、良等级的路段为总路段的93.9%，表示该国道路面强度总体良好，在部分路段存在一定不足。

（3）分析路面车辙：该国道上行行车车辙、下行行车车辙深度介于10～15 mm之间，少许路段车辙深度较小，零星路段车辙深度较大，高达18 mm，因此须进行治理，避免对驾驶安全造成严重影响。

（4）分析路面平整度：经分析该国道路面平整度为优等级，即IRI值小于2.3 m/km，表示国道路面平整度较高，局部路面平整度较低，因路面破损，维修时须合并治理[4]。

（5）分析路面抗滑性：上行行车道SFC评定为优、良等级的路段为总路段的89.3%，下行行车道SFC评定为优、良等级的路段为总路段的92.9%，部分路段评为中级及以下，须进行治理，不然会对行车安全造成影响。

2.3 微观检测

路面微观检测主要分析评价路面钻心的样品，根据典型病害类型，如纵缝、龟裂等，选择代表路段取样分析，该项目共取样75处，表1所示为各类型病害取芯数量情况。

3 病害原因诊断

3.1 龟裂病因分析

表2所示为龟裂病害取芯情况。轻度表示路面上层出现开裂、松散问题，芯样其他结构层较为完整，即上面层出现破损问题。

重度则表示沥青面层整体性破碎，其他层较为完整;重度龟裂病害并非单独出现，同时还会联合沉陷病害共同出现，芯样显示沥青层、上基层均出现松散特征[5]。

3.2 纵向裂缝病因分析

表3所示为纵向裂缝病害取芯情况。纵向裂缝共分为三种：1）第一种，疲劳裂缝开裂，芯样上面层开裂;2）第二种，芯样沥青层整体呈松散态，为纵向沉降缝;3）第三种为横向、纵向裂缝交织。

经分析该项目芯样发现，路面上层出现松散、开裂情况，其他层相对完整，表示该国道仅上面层存在问题。

3.3 横向裂缝病因分析

横向缝共有三种表现形式：1）单一横缝无支缝;2） 横缝有支缝;3）沉陷。表4所示为具体取芯情况。

3.4 坑槽病因分析

坑槽为连续坑槽，表5所示为具体取芯情况。

3.5 车辙病因分析

综合研析国道公路出现车辙路段，选择代表性车辙路段，左轮辙深13.6 mm，右轮辙深15.5 mm，分别选择5处进行取样，钻头贯穿沥青层，深度为10 cm[6]。

图2所示为车辙变形分析图。上面层车辙变形率占比为69%～77%，中面层车辙变形较小，为15%～26%，下面层车辙变形占比较低，为5%～8%。表示车辙病害主要发生在上面层，存在变形层位，中面层、下面层较小。

4 养护设计方案

4.1 静态设计

综合宏观检测、微观检测情况，分析病害致因，结合该国道公路实际情况，依托养护经验，该国道公路养护静态设计总体思路为使用沥青混合料回补沥青面层。

（1）该国道公路需维修路段较为分散，维修点位多、单个点位工作量小，考虑上述情况，施工中贯彻绿色环保施工理念，回补面层材料自上而下为改性AC—13（4 cm）、AC—20（6 cm）。

（2）综合考虑养护成本、养护时间等因素，使用半刚性基层回补材料，该材料共有两种应用场景，第一种是路段小于50 m，進行铣刨处理，回补摊铺两层20 cm ATB—25;第二种若路段大于50 m，进行铣刨处理，回补水泥稳定碎石20 cm，有效控制维护成本的同时，提高工作效率，取得良好效果。

（3）综合考虑国道公路表面抗滑性能，使用ECA—10（2.5 cm）治理，提升其抗滑性，确保路面行车安全、稳定。

4.2 动态设计

路面病害并非固定不变，而是处于动态发展之中，导致养护工作难以按图施工[7-8]。所以，设计后施工前，应对路面病害重新调查，对病害的位置、情况再次复核和明确，以便优化施工设计图，提升维护保养的针对性，针对路面的实时情况，确定施工设计，实施具体施工活动。

（1）根据前人研究成果，结合该国道公路实际情况，刚性基层裂缝间距低于3 m时，基层模量下降明顯;裂缝于3 m上时，基层模量、新建基层模量相似，图3为具体情况。

图3 半刚性基层模量与损坏类型关系图

（2）上基层若较为松散，将上基层铣刨20 cm，结构层使用水泥稳定碎石材料或ATB—25回补。

（3）若上基层存在龟裂、快裂病害，且宽度超过3 m，则使用玻纤格栅满铺上基层表面后进行回补，若宽度低于3 m，则采取治理基层松散方案予以处置。

5 结论

该文依托某国道公路沥青路面养护实践，研究了设计养护国道公路沥青路面的流程、方法，路面状况评估选择微观、宏观检测相结合的措施，系统性分析具体情况;选择动静态设计相结合的方案，科学治理路面病害。根据路面病害类型，钻芯取样分析病害具体情况，综合分析后设计治理路面病害方案并动态调整。经该项目实践，取得良好效果，可在同类型施工中应用推广。

参考文献

[1]刘同宾， 朱渐. 高速公路沥青路面养护设计新理念与检测技术的应用[J]. 交通世界（建养. 机械）， 2015（9）： 42-43.

[2]倪立宾. 高速公路沥青路面养护设计新理念与检测技术应用[J]. 公路交通科技， 2006（6）： 51-53.

[3]张超. 福建高速沥青路面养护工程设计要点与技术分析[J]. 福建交通科技， 2021（1）： 6-8.

[4]李强， 林翔. 规范化的公路沥青路面养护设计[J]. 中国公路， 2020（3）： 16.

[5]交通运输部关于发布《公路沥青路面养护设计规范》的公告[J]. 城市道桥与防洪， 2019（1）： 228.

[6]蔡硕果， 徐世法. 高速公路沥青路面中长期养护规划技术研究与辅助设计系统的研发[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2016（2）： 38-43.

[7]林翔， 李强. 公路沥青路面养护设计技术体系[C]//. 中国公路学会养护与管理分会第十届学术年会论文集， 2020： 31-38.

[8]王卫彬， 孙强， 韦金城. 高速公路沥青路面路况检测分析及维修方案动态设计[C]//. 中国公路学会养护与管理分会第八届学术年会论文集， 2018： 283-288.