談高速公路路面狀況評價及方案

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摘要：通過現場取樣和室內試驗測試，對阿岱至李家峽公路高速公路段的病害原因進行分析，全線路面芯樣較為完整，厚度控制總體較好，路面面層壓實度普遍不足，瀝青混合料級配偏粗，提出了采用銑刨上行方向高速公路病害較為嚴重的行車道和超車道各兩個瀝青面層后再加鋪的處治方案。

關鍵詞：高速公路；瀝青路面；路面狀況；處治方案

1工程概況

阿岱至李家峽公路是青海省高速公路路網規劃“3410”中平安至大力加山高速公路的重要組成部分，與平阿高速公路、省道阿賽公路、平大公路及李家峽專用公路等連接，形成縱橫交織的交通網絡。阿岱至李家峽公路的建成將有效改善區域的交通聯系，對于加快和促進青海公路網建成、提高公路通達性，拓展城鄉發展空間，加快城鎮建設進程，帶動和促進地區社會經濟發展，構建和諧社會具有重要的意義。阿岱至李家峽公路共劃分兩個合同段，全線里程包括高速公路和二級公路，其中高速公路位于阿岱至牙什尕段，A合同段高速公路長11.591km，B合同段高速公路長4.869km。阿岱至李家峽公路自建成通車以來，由于冬季低溫施工和目前的交通量顯著增長（尤其貨車比例不斷升高，超載、超限運輸現象嚴重），阿岱至牙什尕段高速公路路面出現車轍、推移、擁包及唧漿等病害，大大降低了道路的使用功能，嚴重影響行車安全性及舒適性，為了解掌握路面的病害發展情況，及時開展路面養護工作，有必定對阿岱至李家峽公路阿岱至牙什尕段高速公路現有瀝青路面病害進行調查，分析其病害成因及可行的處治方案。

2路面狀況評價

阿岱至牙什尕段高速公路路面病害主要以推移、擁包（橋面）、唧漿為主，部分橋面和路基段出現輕度車轍。車轍測試結果表明，路面車轍整體狀況一般，雙向超車道無車轍，行車道有明顯車轍，下行方向（阿岱至牙什尕段右幅）行車道RDI平均值為83.47，上行方向（阿岱至牙什尕段左幅）行車道RDI平均值為84.45，評價等級均為良。兩方向行車道車轍基本相當，下行行車道優良率為84.72%，上行行車道優良率為88.37%。為進一步直觀地了解路面使用現狀，為病害成因分析提供參考依據，對全線典型路段進行現場取芯，并通過室內試驗對各個標段芯樣孔隙率、壓實度、瀝青混合料級配組成及油石比、穩定度等指標進行測試[1]。

2.1芯樣完整性和粘結性

通過對路面芯樣的觀察和厚度量測可知，路面所取芯樣較為完整，全線瀝青路面厚度控制總體較好，各部位的厚度平均值均能夠達到設計值控制要求。通過取芯可以較直觀地判斷各瀝青層之間、瀝青層與基層之間的粘結情況，對于硬路肩處芯樣，各瀝青層粘結相對較好；對于已發生病害路段而言，部分芯樣上面層與下面層之間層間粘結狀況較差；橋面推移處芯樣下面層與橋面板之間粘結較差，橋面板頂面光滑，層間粘結差。此外，全線路基層整體狀況較好，均能取出完整芯樣，芯樣無松散、無裂縫。

2.2壓實度測試

室內試驗采用表干法對芯樣的密度進行測試，并通過查閱竣工資料獲取瀝青混合料密度計算路面的壓實度和孔隙率[2]，路面結構各層次芯樣的壓實度如圖1所示。由圖1的統計結果可知，從兩個合同段下行方向下面層芯樣壓實度可以看出，B合同段較A合同段控制較差，其中A合同段下行方向下面層壓實度合格率為93.8%，B合同段下行方向下面層壓實度合格率為66.7%。兩個合同段在下行方向上面層壓實度控制均不好，B合同段較A合同段控制較差，其中A合同段下行方向上面層壓實度合格率為81.3%，B合同段下行方向上面層壓實度合格率為66.7%。從兩個合同段上行方向下面層芯樣壓實度可以看出，兩個合同段在上行方向下面層壓實度控制較差，A合同段較B合同段控制更差，其中A合同段上行方向下面層壓實度合格率僅為42.9%，B合同段上行方向下面層壓實度合格率為66.7%。兩個合同段在上行方向上面層壓實度控制較差，A合同段較B合同段控制更差，其中A合同段上行方向上面層壓實度合格率僅為42.9%，B合同段上行方向上面層壓實度合格率為70.0%。A合同段上行方向面層壓實度嚴重不足是導致目前A合同段上行方向出現唧漿病害的主要原因之一。

2.3瀝青混合料穩定度試驗

路面芯樣完成芯樣密度試驗后，開展馬歇爾穩定度試驗測試，并按照芯樣厚度對穩定度測試結果進行修正，得到標準高度下的馬歇爾穩定度，各標段路面結構各層次的穩定度測試結果見表1。由表1的測試結果可知，兩個合同段下面層瀝青混合料穩定度和流值合格率較低，并且表現出較大的離散性。壓實度也表現出同樣的規律，表明瀝青混合料的施工均勻性欠佳，部分路段級配不良、壓實度和穩定度不足是導致路面出現壓密型車轍病害的主要原因之一。

2.4抽提試驗

在完成馬歇爾試驗后，可開展抽提試驗。抽提試驗可以確定瀝青混合料的油石比和級配。由上面層抽提結果可知，兩個合同段上面層瀝青混合料級配基本均能滿足《瀝青路面施工技術規范》（JTGF40—2004）中控制要求，其中B合同段0.075mm篩孔的通過率較低，導致實際路面鋪筑時會出現空隙率過大現象，進而出現部分段落壓實度不足問題。由下面層抽提結果可知，兩個標段瀝青混合料級配均不能滿足JTGF40—2004中控制要求，且兩個標段瀝青混合料級配整體偏粗，部分篩孔通過率超過級配下限控制，同時，部分瀝青路面壓實度評定較差。由此可見，瀝青混合料級配偏粗導致現場部分路段壓實不充分而出現較多孔隙是壓實度不足的主要原因之一。

3路面處治方案

3.1路面處治方案研究總體原則與思路

根據路面檢測情況可知，阿岱至牙什尕段高速公路路面需要進行局部路段整治。考慮到處理路段集中在行車道，橋面處理的路段較多，且下行方向（阿岱至牙什尕段右幅）與上行方向（阿岱至牙什尕段左幅）病害不一致，因此阿岱至牙什尕段高速公路病害整治宜分幅分路段進行。按照路面病害處治維修與改善路面狀況相結合為總體思路，重點以路面典型病害處治方案研究為主，同時結合本項目所處地區的氣候、水文、土質等自然條件，以及當地施工經驗和材料供應情況，在滿足交通量和使用要求的前提下，對各種整治方案進行適用性研究。根據典型路面病害處治方案研究和比選，綜合考慮阿岱至牙什尕段高速公路總體路面狀況和各種方案的施工成熟度，以及新技術的應用等多方面因素，提出本次路面初步處治方案[3]。

3.2推移、擁包病害處治方案

阿岱至牙什尕段高速公路推移、擁包病害主要發生在下行方向（阿岱至牙什尕段右幅），路面發生推移、擁包的長度為2.516km，下行方向高速公路橋面發生推移、擁包的長度為5.023km。考慮下行方向多處于長大下坡，且重車較多，為保證病害處理的徹底性，處治方案采用銑刨下行方向高速公路病害嚴重的行車道和超車道各兩個瀝青面層，然后采用拋丸法對橋面板進行粗糙度界面處理，再鋪設1cm熱噴90號道路石油瀝青碎石作為橋面防水粘結層。橋面鋪裝混合料選用4cm90號道路石油瀝青AC-13混合料+5cm90號道路石油瀝青AC-20混合料進行處治，層間采用乳化瀝青粘結層[4]。

3.3唧漿病害處治方案

阿岱至牙什尕段高速公路唧漿病害主要發生在橋面行車道處，且上行方向比下行方向病害嚴重，其中下行方向唧漿病害長度為2.559km，已經包含在橋面推移、擁包病害處治中，上行方向唧漿病害的長度為2.832km。考慮唧漿病害后期發展的速率及病害處理的不徹底性，極易出現松散、坑槽等病害，同時兼顧橋面防排水設計原則，為保證病害處理的徹底性，處治方案與推移、擁包病害處治方案一致。

3.4車轍病害處治方案

（1）橋面處治方案。針對阿岱至牙什尕段高速公路下行方向行車道車轍共5.650km，其中橋面共2.740km已經包含在橋面推移、擁包病害處治中；下行方向路基段共2.71km，車轍深度集中在10~15mm，其中車轍深度平均值為11.6mm，車轍深度最大值為13.4mm。針對阿岱至牙什尕段高速公路上行方向行車道車轍共4.336km，橋面共2.456km，其中橋面1.636km已經包含在唧漿病害處治中。上行方向路基段共1.880km，車轍深度集中在10~15mm，其中車轍深度平均值為12.4mm,車轍深度最大值為14.2mm。車轍動穩定度試驗數據表明，原材料抗高溫性能較好，發生車轍的主要原因是壓實度不足、空隙率偏大，進而導致壓密型車轍。綜合車轍檢測數據，車轍深度主要集中在行車道且深度為10~15mm，屬于輕度車轍，考慮到車轍后期發展的速率及病害處理的徹底性，建議車轍路段暫時不做處治，以跟蹤觀測為主[5]。（2）路基段處治方案。通過阿岱至牙什尕段高速公路路面芯樣的試驗結果表明，該路段的壓實度不足、空隙率偏大，路基段呈現壓密性車轍，說明目前道路技術狀況不佳，僅僅通過罩面處理，仍會存在治標不治本隱患。從目前的試驗結果分析可知，現路面混合料穩定度和流值的試驗測試結果中的少量數據離散較大，還不足以支持直接罩面方案。因此，罩面處治前非常有必要對現有路面混合料性能進行研究性試驗評價，包括高溫穩定性和水穩定性等，尤其是高溫穩定性。由于阿岱至牙什尕段高速公路路段壓實度不足、空隙率偏大，為防止路表水下滲，同時兼顧橋面結構安全的角度考慮，可以對阿岱至牙什尕段高速公路路基段進行4cm90號道路石油瀝青AC-13混合料進行罩面，層間采用乳化瀝青。

4結論

（1）阿岱至牙什尕段高速公路整體評定較差，典型路面病害為推移擁包（橋面）和唧漿，局部橋面和路基段存在輕度車轍。（2）阿岱至牙什尕段高速公路推移、擁包病害主要發生在下行方向（阿岱至牙什尕段右幅）的路面和橋面，唧漿病害主要發生在橋面行車道處，采用銑刨上行方向高速公路病害嚴重路段的行車道和超車道各兩個瀝青面層后再加鋪新瀝青混合料的處治方案。（3）阿岱至牙什尕段高速公路車轍屬于壓密型車轍，主要是由于冬季施工不當造成壓實度不足、超重車輛等多方面綜合引起，考慮到車轍后期發展的速率及病害處理的徹底性，建議車轍路段暫時不做處治，以跟蹤觀測為主。（4）路基段車轍產生主要原因是壓實度不足，采用4cm90號道路石油瀝青AC-13混合料進行罩面的處治方案。

參考文獻

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[2]蘇建明,章清濤,閆慶亮.濟青高速公路改擴建老路瀝青路面損壞處治方案現場判定分析[J].公路交通科技(應用技術版),2019,15（6）:27-28.

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[4]鐘鑑方,楊雋.高速公路路面大中修工程處治方案的選用[J].交通節能與環保,2018,14（6）:83-86.

[5]張豐豐,張映雪.連霍高速公路三靈段舊路檢測分析評價及病害處置技術研究[J].湖南交通科技,2018,44（4）:8-10.

作者：張海軍 單位：蘇交科集團股份有限公司