孫賦成 周 嵐 謝勝加

(1.江蘇寧靖鹽高速公路有限公司，江蘇 泰州 225500； 2.東南大學(xué)，江蘇 南京 210096)

鹽靖高速公路路面養(yǎng)護(hù)需求分析及方案設(shè)計(jì)

孫賦成1周 嵐2謝勝加2

(1.江蘇寧靖鹽高速公路有限公司，江蘇 泰州 225500； 2.東南大學(xué)，江蘇 南京 210096)

對(duì)鹽靖高速公路道路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀、路面使用性能狀況等綜合現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，技術(shù)狀況評(píng)估及相關(guān)設(shè)計(jì)原則，制定了具體的路面養(yǎng)護(hù)方案，以提高路面的使用性能，延長(zhǎng)道路使用壽命。

高速公路，需求分析，使用性能狀況，養(yǎng)護(hù)方案，罩面

1 概述

江蘇鹽靖高速公路南起靖江市境內(nèi)的寧通高速公路與廣靖高速公路，北接沿海高速公路，全長(zhǎng)167.688 km。目前鹽靖高速公路一期和二期工程已通車長(zhǎng)達(dá)12年之久，隨著道路使用年限的延長(zhǎng)，道路病害的發(fā)生種類和發(fā)展速度將不斷增加和加快。鹽靖高速公路路面主要采用微表處、路面就地?zé)嵩偕豌娕僦劁伻N措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處治，使路面整體服務(wù)質(zhì)量仍保持在一個(gè)相對(duì)較好的水平。但由于交通流量的不斷增長(zhǎng)、超載、高溫雨季等因素作用，路面每年仍會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫、車轍等病害，路面病害在一定周期內(nèi)不斷發(fā)生；路面材料的老化日趨嚴(yán)重，使用性能逐步降低，影響了道路行駛性能和服務(wù)質(zhì)量。因此有必要對(duì)鹽靖高速公路路面技術(shù)狀況進(jìn)行綜合分析，確定路面破損的原因，從而制定針對(duì)性強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策。

2 道路綜合現(xiàn)狀

2.1 路面使用性能狀況

本次研究在分析路面使用性能狀況時(shí)，選擇最近一次雙向路面檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2.1.1 路面車轍狀況

如圖1所示，現(xiàn)階段鹽靖高速公路雙向路面車轍狀況較嚴(yán)重，車轍深度超過10 mm的路段約占總測(cè)試路段的17%，車轍深度超過8 mm的路段約占29%，局部路段車轍深度超過25 mm，程度十分嚴(yán)重。

2.1.2 路面平整度狀況

由圖2可以看出：現(xiàn)階段鹽靖高速公路路面平整度狀況較好，雙向IRI值均集中分布在[0.5,1.5]m/km范圍內(nèi)，約占總測(cè)試路段83%；約有6%比例的路段IRI值超過2 m/km，對(duì)于這些路段應(yīng)針對(duì)路面破損狀況，及時(shí)維修，恢復(fù)路面的行駛質(zhì)量。

2.1.3 路面破損狀況

由表1分析可知，現(xiàn)階段鹽靖高速公路路面破損狀況[2]較為嚴(yán)重，破損總量為4 132處，比2012年路面破損總量增加了30%，破損發(fā)展較為迅速，以橫縫類破損發(fā)展最為顯著。雙向路面均以裂縫類破損為主，其中橫向裂縫最為嚴(yán)重，橫縫量占總破損量的96%。其次為修補(bǔ)和縱縫，但總量非常少，兩者之和不到2%，因此現(xiàn)階段鹽靖高速路面破損主要為橫縫，靖鹽方向路面破損狀況要優(yōu)于鹽靖方向，行車道和超車道破損狀況相當(dāng)。

表1 鹽靖高速公路2013年10月路面破損狀況統(tǒng)計(jì)

2.1.4 路面抗滑性能狀況

由圖3可以看出：現(xiàn)階段鹽靖高速公路路面抗滑性能狀況良好，雙向SFC值大于48的路段約占總測(cè)試路段的99%，滿足《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[3]。極少數(shù)路段SFC小于40(屬于中級(jí)標(biāo)準(zhǔn))，對(duì)于這些路段應(yīng)針對(duì)路面破損狀況，及時(shí)維修，恢復(fù)路面的抗滑性能。

2.2 路面芯樣評(píng)價(jià)

2.2.1 取芯現(xiàn)場(chǎng)情況

為了合理制定鹽靖高速公路路面養(yǎng)護(hù)方案，項(xiàng)目組對(duì)典型路段進(jìn)行了取芯評(píng)價(jià)，取芯路段如表2所示。

表2 詳細(xì)取芯路段表

2.2.2 室內(nèi)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)

為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)芯樣的高溫穩(wěn)定性，項(xiàng)目組采用了基于瀝青路面實(shí)際工作狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)高溫變形試驗(yàn)方法對(duì)芯樣面層結(jié)構(gòu)的蠕變性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，重點(diǎn)評(píng)價(jià)中下面層的整體抗高溫變形性能。共進(jìn)行了6組試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果匯總于圖4。

由試驗(yàn)結(jié)果可知，芯樣K112+880，K138+720和K48+680路段面層的整體高溫穩(wěn)定性較差，其余三個(gè)路段芯樣面層的整體高溫穩(wěn)定性相對(duì)較好，面層抗變形能力較差，建議進(jìn)行銑刨重鋪的處治；鹽靖高速公路南段中下面層抗變形能力較差，北段中下面層抗變形能力相對(duì)較好。因此，在制定方案時(shí)，應(yīng)考慮不同層位的抗變形能力來確定養(yǎng)護(hù)方案。

3 養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、技術(shù)狀況綜合評(píng)估和芯樣評(píng)價(jià)結(jié)果，本次路面養(yǎng)護(hù)采用以罩面為病害處治主要方案，保護(hù)中下面層，而部分合適路段可采用就地?zé)嵩偕姆桨浮Ｖ饕裱瓌t如下：1)設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)可行原則。設(shè)計(jì)方案既要能解決實(shí)際問題，保證路面功能滿足要求，又要經(jīng)濟(jì)合理、施工方便，力求投資收益最大化。2)病害針對(duì)性原則。重點(diǎn)針對(duì)現(xiàn)有瀝青路面的典型病害進(jìn)行改善，結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有的病害處治成功經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性提出適合本項(xiàng)目的病害治理方案。3)施工易組織原則。針對(duì)本項(xiàng)目交通量大，且老路改造過程中不可能中斷交通的現(xiàn)實(shí)情況，通過選擇經(jīng)濟(jì)可行便于施工易組織的路面方案，將施工帶給路面交通組織的難度降低到最低。

3.2 決策依據(jù)

根據(jù)對(duì)鹽靖高速公路瀝青路面狀況綜合評(píng)估可知，路面車轍是鹽靖高速公路目前存在的主要問題，考慮到“十二五”全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)檢查增加了車轍的檢測(cè)指標(biāo)及要求，因此本次方案設(shè)計(jì)的決策指標(biāo)確定以車轍深度達(dá)到8 mm的限值為依據(jù)進(jìn)行路段選擇。此次路面治理養(yǎng)護(hù)以局部銑刨后罩面為主要方案。

3.3 路面養(yǎng)護(hù)方案

依據(jù)舊路車轍狀況的不同，本次制定以下四種方案進(jìn)行瀝青路面罩面[5]：

1)對(duì)于行車道和超車道路面車轍深度均值均超過10 mm且路段內(nèi)車轍深度超過15 mm的路段比例大于30%的路段，采用裂縫預(yù)處理后，銑刨原上面層精銑刨1.5 cm后，行車道攤鋪4 cm改性瀝青混合料AC-13S罩面，超車道攤鋪4 cm改性瀝青混合料AC-13S罩面，罩面寬度為4.25 m。2)對(duì)于超車道車轍不嚴(yán)重，行車道車轍深度均值超過10 mm且路段內(nèi)車轍深度超過15 mm的路段比例大于30%的路段，采用裂縫預(yù)處理后，行車道銑刨原上面層精銑刨1.5 cm后，攤鋪4 cm改性瀝青混合料AC-13S罩面，超車道精銑刨0.5 cm后罩面3 cm易密實(shí)改性瀝青混合料ECA-10。3)對(duì)于超車道車轍不嚴(yán)重，行車道車轍深度均值超過10 mm且路段內(nèi)車轍深度超過15 mm的路段比例小于30%的路段，采用裂縫預(yù)處理后，行車道精銑刨1 cm后罩面3.5 cm易密實(shí)改性瀝青混合料ECA-10，超車道精銑刨0.5 cm后罩面3 cm易密實(shí)改性瀝青混合料ECA-10。4)對(duì)于車轍深度均值小于10 mm的路段，采用裂縫預(yù)處理后，精銑刨5 mm后再罩面，行車道和超車道均采用2.5 cm易密實(shí)改性瀝青混合料ECA-10罩面。

為了防止采取罩面工藝進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后原路面的裂縫較快反射至路表，需要采用必要措施對(duì)原路面的裂縫進(jìn)行處治，包括施工準(zhǔn)備、擴(kuò)縫、清刷等流程[6]。處治方法為施工路段裂縫處采用裂縫雙層挖補(bǔ)聚酯玻纖布貼縫處治裂縫。

3.4 養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施后效果預(yù)估

本次養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施后，將對(duì)鹽靖高速公路路面各項(xiàng)性能均有大幅度地改善，本文基于最近一次路面各項(xiàng)性能檢測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)了本次養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施后路面各項(xiàng)性能的改善情況，匯總于表3。

表3 養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施后性能改善情況

4 結(jié)語

本文通過對(duì)鹽靖高速公路路面養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀、路面使用性能狀況以及芯樣評(píng)價(jià)的分析，發(fā)現(xiàn)鹽靖高速路面病害以車轍和橫向裂縫為主，雖然經(jīng)過多次專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)，但整體性能依然呈下降的趨勢(shì)。并且，鹽靖高速上面層瀝青混合料在使用過程中產(chǎn)生了一定的壓密變形，但其高溫穩(wěn)定性較好，在養(yǎng)護(hù)維修工程中可以直接利用，而中面層由于采用了普通瀝青，高溫穩(wěn)定性普遍較差。因此，為了滿足不斷增長(zhǎng)的交通量需求，從根本上改善鹽靖高速路面狀況，保證道路的正常運(yùn)營(yíng)，對(duì)于病害嚴(yán)重，路況較差，且車轍較大路段，宜采用針對(duì)性更強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行處治，以提高路面的使用性能，延長(zhǎng)其路面使用壽命。根據(jù)鹽靖高速公路的路面狀況特點(diǎn)，本次路面養(yǎng)護(hù)方案以罩面為病害處治主要方案，保護(hù)中下面層，并對(duì)養(yǎng)護(hù)實(shí)施后的效果進(jìn)行了預(yù)估。

[1] JTG D50—2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 尹 靜.高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢評(píng)方法(試行)[M].北京：人民交通出版社，2002：22-28.

[3] JTG H20—2007，公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] JTJ 073.2—2001，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 李彩霞.高速公路瀝青路面大修技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.

[6] 郭旭光,孫立平.高速公路瀝青路面機(jī)械化養(yǎng)護(hù)技術(shù)[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2012,14(4):54-56.

Requirement analysis and scheme design of Yan-Jing highway pavement maintenance

Sun Fucheng1Zhou Lan2Xie Shengjia2

(1.JiangsuNing-Jing-YanHighwayCo.,Ltd,Taizhou225500,China;

2.SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)

The paper analyzes Yan-Jing highway maintenance status, pavement utilization performance conditions and other comprehensive status, and formulates specific pavement maintenance scheme according to filed survey, technological conditions evaluation and relevant design principles, with a view to improve the pavement utilization performance and prolong pavement service life.

highway, requirement analysis, utilization performance status, maintenance scheme, pavement overlay

1009-6825(2015)02-0132-03

2014-11-10

孫賦成(1979- )，男，工程師； 周 嵐(1984- )，女，在讀博士； 謝勝加(1990- )，男，在讀碩士

U418

A