高速公路沥青路面大修技术

浅析高速公路沥青路面大修技术
摘要：高速公路是国家发展的重要一环，更是经济的命脉。

高速公路不同于一般公路，对行驶质量有较高要求，不能简单地照搬规范，要根据实际路况调查，采取有效手段和方法，进行路面修复。

本文通过检测、分析沥青路面病害成因，探讨了高速公路沥青路面大修施工技术。

关键词：高速公路；沥青路面；大修技术
abstract: the highway is an important part of national development, it is the lifeblood of the economy. highway, different from the general highway, the quality of driving higher demand, not simple to copy standard, it is according to the practical road conditions survey, take effective means and methods, pavement repair. this article through the inspection, analysis, the asphalt pavement disease causes, this paper discusses the highway asphalt pavement construction technology of the overhaul.
keywords: highways; and the asphalt pavement; overhaul technology
中图分类号：u412.36+6文献标识码：a文章编号：
前言
近年来，我国的经济发展迅猛，公路建设取得前所未有的成就，
公路通车总里程己达193万公里，高速公路通车里程已超过4万公里，位居世界第二。

我国为了保证高速公路车辆通行安全、快捷和行车舒适，加强高速公路沥青路面早期病害的处治并进行有效的改造势在必行。

一、高速公路沥青路面性能路况调查
路面状况数据是路面性能的直接反映，是编制道路养护和改建计划的依据。

路面评价决策的恰当与否，在很大程度上依赖于能否及时而真实地采集到路面状况数据。

（一）调查项目及数据类型
根据路面状况对行车要求的满意或适应程度将路面使用性能划为2大类：功能性和结构性。

进一步可分为4小类：行驶质量，安全性，路面破损和结构承载力。

应调查的具体项目及指标见表1。

调查项目交通资料结构承载力行驶质量路面状况抗滑性能横断变形
调查目标交通量轴载路表弯沉路面平整度表面破损横向力系数构造深度车辙深度
表1 路况数据采集指标
（二）车辙指标
沥青路面的车辙被定义为在道路延长方向车轮集中通过位置所生成的连续的横向变形。

车辙超过一定深度有可能导致路面结构严重破坏和发生水滑现象。

因此沥青路面的车辙问题是世界各国普遍关注的路面破损形式之一。

在我国不论是目前的养护规范还是实际
应用中，均将车辙作为路面破损的一般指标考虑，并没有单独将车辙作为一种路面使用性能指标列出。

本研究将车辙作为一单独的使用性能指标考虑，实践证明这是正确的。

二、沥青路面大修理论基础
（一）大修设计原则
高速公路沥青路面设计应按照“恢复功能、根除病害、完善设计、适当提高标准”的原则，采用先进的现代化检测手段，取得充分、可靠的基础资料，吸取国内外高速公路大修工程的经验和教训，结合工程实际，科学合理地进行设计。

大修路线设计按照尽可能改善路面平整度的原则，恢复旧路纵、横断高程。

根据外业测量，对旧路面高程进行纵断拉坡设计，按照原设计图恢复路面横坡及弯道超高。

路面进行裂缝全面处理，局部挖补后，其余部分铣刨加铺改性沥青混凝土进行补强。

（二）病害处治
从便于设计施工的角度出发，结合现有高速公路的病害特点，将沥青路面病害按沥青面层铣刨、裂缝处理、沥青面层挖除、沥青面层修补、基层挖补和基层破除等六种处理方式进行病害分级设计。

（三）路面强度、破损的评定理论
车辆在路面上行驶，除了克服各种阻力外，还会通过车轮把垂直力和水平力传给路面，在水平力中又分为纵向的和横向的两种。

在各种外力的综合作用下，路面结构内会产生不同大小的压应力、
拉应力、剪应力。

如果这些应力超过路面结构整体或一部分的强度，在路面就会出现断裂、沉陷、波浪和磨损等损坏，因此，路面结构整体及其各组成部分必须具备足够的强度以抵抗行车作用下所产
生的各种应力，避免破坏。

刚度是指路面抵抗变形的能力。

路面结构整体或某一组成部分刚度不足，即使强度足够，在车轮荷载作用下也会产生过量的变形，形成车辙、沉陷或波浪等破坏。

根据《公路沥青路面养护技术规范》规定，评价路面强度的指标为路面强度指数ssi，路面破损状况评价指标为路面状况指数pci。

路面强度指数ssi的计算公式：ssi=lr／ls
式中：lr为路面容许弯沉，0.01 mm；ls为路段代表弯沉，0.01 mm。

三、高速公路沥青路面常见病害
（一）裂缝类
裂缝类病害是沥青路面病害的一种主要型式。

按照裂缝的方向和成因，可分为横向、纵向、龟裂和块裂。

横向裂缝通常被看作早期损坏现象之一。

主要成因是温度变化、反射裂缝和施工接缝。

纵向裂缝一般发生在距路边缘3—5m的车道内，主要成因是地基的不均匀沉降、施工搭接不良、过大的荷载作用等造成的。

块裂是一种近似矩形裂块的交错裂缝，是纵向、横向裂缝密度较大的结果。

主要由温度变化、反射裂缝或沥青老化等因素引起。

龟裂是在路面局部区域内，龟纹状的交错裂缝，常伴有沉陷
现象，一般认为，龟裂是路面结构在重复荷载作用下的疲劳损坏，由于沥青面层的疲劳破坏和基层软基的局部沉陷导致而成的放射性裂缝。

这种裂缝最初表现为网裂，在荷载作用下发展为块状龟裂。

调查发现龟裂出现的部位下面多见基层松散、土基湿软现象。

因此可以断定下卧层强度不足以及行车荷载的作用是引发龟裂的
主要原因。

（二）表面损坏类
磨光、麻面、坑槽是沥青路面表面损坏的三种常见现象。

磨光是指路表外漏的集料颗粒在行车轮胎的摩擦作用下其原有粗构造
衰退或丧失，路表光滑，主要成因是集料的硬度和耐磨性较差。

麻面是指沥青混合料的细集料或部分粗集料散失造成的路面病害，主要成因是酸性集料、集料中的含尘量过大造成的沥青集料粘附性不足。

坑槽是指路面材料散失后形成的各类凹坑，，主要原因有龟裂碎块松动脱出、沉陷后损坏并脱出以及层间粘结不足、表层脱落等。

（二）路基强度不足引起的沉降和沉陷
沉陷是路面的局部凹陷，是由路基施工和工程完工后在自然环境影响和汽车重复荷载作用下引起的。

路基未充分固结或压实不足造成的继续沉降往往引起路面的大面积沉降，有时伴有贯穿整个路面的结构性破坏，但是这种现象通常不作为路面沉陷考虑。

四、高速公路沥青路面大修技术
路面大中修对策选定的合理与否所造成的路面状况及经济上的节约损失)是巨大的，目前在我国还是较为薄弱的环节。

不同国家、
不同地区养路部门在长期的路面养护工作中积累了大量的经验，都有一套适应当地自然条件(气候、土质、料源等)及施工水平和习惯的路面养护及改建措施。

我国目前常用的典型养护对策有十多种，归纳起来，主要是日常养护，薄、厚层罩面，薄、厚补强层等，而大修中采用较多的为罩面和补强。

（一）预防性养护
预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用一效益的养护策略，预防性养护在没有提高路面结构承载能力的情况下，延迟路面损坏，维持或改善路面现有的通车条件，通过延长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动。

（二）路基加强
高速公路大修时，因针对基层松散、土基会谈模量不满足要求的路段处的路基采用相应额处治措施。

打桩、注浆法是最为常见的加强措施。

（三）沥青面层罩层
路面在使用过程中，其使用性能会随行车荷载和自然因素的作用而逐渐衰变。

当损坏达到某一预定标准或最小可接受水平时，就需要采取改建措施如进行罩面或加铺以恢复和提高路面的使用性能。

罩面分为功能性罩面和结构性罩面两种。

前者主要是用于改善道路行驶质量、增加路表粗糙度、弥补一些表面损坏的较薄的加铺层，其厚度一般都靠经验确定；而后者主要是指用于提高路面结构
承载力，以适应预期的交通荷载而需要的较厚的加铺层。

（四）沥青路面加铺层
在旧沥青路面上加铺沥青面层是近年来高速公路大修工程普遍采用的一种方案。

沥青路面加铺层包括功能加铺层和结构补强加铺层，即薄加铺层和厚加铺层。

（五）大粒径沥青混合料柔性基层补强
基层病害一般根据面层来判定，当路面面层出现坑槽、网裂、疲劳裂缝等病害时，一般情况下，路面基层可能存在严重的病害，因此在路面面层铣刨后应对基层作详细检查。

当高速公路大修改造需要挖除损坏的基层时，如何进行重铺是一个很大的难题。

结语
高速公路沥青路面的修补中应根据高速公路行车特点，运用科学手段对路面使用品质和破损病害进行连续跟踪观查，采集符合高速公路养护要求的数据，据此建立路面使用性能评价模型，并进行科学决策确定养护对策。

【参考文献】
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