吳文東
(安徽省巢湖市公路管理局,安徽 巢湖 238000)
206省道滁蕪公路烏江至石楊段為二級公路,需實施處理的路段全長23.88公里,于2005年建成通車,5年來由于項目區域內往南京方向大載重貨車通行較多,造成局部路段路面車轍較為嚴重,影響行車安全。2010年3月,巢湖市公路局委托江蘇省交通科學研究院對該路段進行了檢測。
206省道(烏江-石楊段)車轍病害處上面層油石比相比于完好路段而言偏大,級配接近中值線,相比于完好路段而言整體級配偏細,骨料之間的嵌擠作用較小,這種類型的混合料高溫穩定性相對較差,在車輛的長期作用下,易發生橫向推移,由此易形成車轍等路面病害。
206省道(烏江-石楊段)下面層的車轍處的油石比比完好處的油石比要高,級配整體也偏細,相關的研究表明,大部分瀝青路面車轍都發生在下面層,結合上面層的抽提結果可知,此種組合的瀝青混合料抵抗車輛荷載作用的能力較低,尤其是在高溫季節,在重載車輛的作用下,極易產生車轍病害。
206省道(烏江-石楊段)每公里段南京方向K56-K57處車轍較大,達到22.52(mm),而巢湖方向K59-K60處車轍也較大,達到14.35(mm),總體而言南京方向的路面車轍狀況高于巢湖方向。
雙向每10m車轍平均值統計結果可以看出:路面雙向每10m車轍小于10mm的段落占總測試段落的74.36%,處于10mm~15mm之間的段落占總測試段落的13.80%,大于10mm的段落占總測試段落的11.84%。
由統計結果可以看出,以15mm為控制閥值,南京方向、巢湖方向均有部分路段車轍集度超過25,即該公里段內有累計超過250m路段內的車轍深度大于15mm,表明這些段落內車轍數值相對較大。相對而言,南京方向車轍集度較大,特別是南京方向K56-K57公里段車轍集度達到72。總體來說,南京方向K52-K62位置的車轍較為嚴重。
南京方向、巢湖方向PCI整體狀況分別為95.48,95.10;以一公里為評價段,根據現行規范對雙向整體路面損壞狀況的評價為優,南京方向、巢湖方向PCI最小值分別為87.80、76.68;以一公里為評價單元,雙向大部分公里段路面大部分PCI值在90以上,評價為優,但有部分路段評價為良甚至為中,這些路段主要集中在南京方向K39-K40、K55-K56,巢湖方向K37-K38、K39-K41;統計結果表明,雙向PCI值在[90,100)的段落占總段落數的73.08%,小于90的公里段占總測試總段落數的9.62%,滿分路段占總測試里程的17.30%。
根據使用要求及氣候、水文、土質等自然條件以及原路面的狀況,在滿足交通量和使用要求的前提下,遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養護、節約投資的原則,進行罩面補強、預防性養護設計方案的技術經濟比較,選擇技術先進、經濟合理、安全可靠、有利于機械化、工廠化施工的路面維修、養護方案。
根據項目路段病害特點,需要瀝青混合料具有較好的抗車轍功能。
上面層。應用SMA-13瀝青混凝土:SMA屬于骨架密實結構,既有一定數量的粗集料形成骨架結構,又有足夠的細集料填充到粗集料中間,粗集料多、礦粉多、瀝青用量高、摻加纖維穩定劑,具有優良的抗車轍性能、良好的耐久性、優良的表面性能。
SMA的級配組成特點:三多一少,即粗集料用量多:70~80%;瀝青用量多:6%;礦粉用量多:8%;細集料用量少:15~20%。
SMA瀝青混合料的特點:
嵌擠的骨架—高溫穩定性好,抗車轍能力強;
粗集料用量多—路表粗糙抗滑、行車安全;
空隙率較小—抗水害、耐老化;
瀝青用量多—抗裂性好,耐久性好。
SMA比常規AC路面結構造價高20%左右,但SMA設計、施工技術已經成熟,使用SMA路面能夠減少養護維修費用,延長使用壽命,從全壽命周期成本考慮,對于高溫多雨氣候、承受重交通的道路,SMA路面是較好的選擇。
中、下面層。S206公路當前交通量較大、重車和超載車越來越多,對瀝青路面產生車轍的影響很大,客觀要求提高對瀝青混合料的高溫穩定性要求,因而中面層混合料采用SBS改性瀝青能有效提高抗車轍能力,是非常可行的技術措施。
Superpave混合料:Superpave混合料采用旋轉壓實設計方法進行瀝青混合料的設計。經過大量的室內試驗對比分析和實體工程驗證,Superpave路面骨架嵌擠高溫穩定性優于傳統的AC型結構,同時Superpave路面均勻密實,有效減少了路面的級配離析,確保了路面密水性能,能有效防止瀝青路面的水損害問題。Superpave技術目前在我國已得到了廣泛的應用,至2006年,我國Superpave通車總歷程已超過5000公里,大量工程實踐證明Superpave具有優良的路用性能。因此,Superpave路面是重載交通、多雨潮濕地區路面瀝青混合料類型的最佳選擇。
路面車轍大于10mm小于15mm時,車轍病害不需進行大修處置,但為避免車轍病害進一步發展,減少未來維修、養護成本,從全壽命成本考慮,進行必要的預防性養護處理養護方案經濟技術比選見下表。

車轍病害大于10mm小于15mm養護方案比選表
對于車轍病害大于10mm小于15mm路段,對車轍病害采用10mm微表處預防性養護,提高行車舒適性;對于部分南京方向上坡路段,考慮未來病害發生可能,可采用罩面方案。
對于車轍大于15mm路段,車轍較為嚴重,若進一步發展,將導致裂縫等更為嚴重的病害產生,需要進行必要的罩面補強處理,罩面材料選擇應能夠適應重載交通特點,減少車轍的產生。
綜合比較,車轍平均深度大于15mm路段,采用將現有8m銑刨,加鋪抗車轍性能較好的SMA+Superpave路面結構,徹底消除路面病害,有效減少車轍病害的產生。
部分路段采用銑刨現有面層重鋪方案,根據面層銑刨后基層頂面的病害狀況及嚴重程度可選擇不同的處治方案:
當基層頂面無大面積松散、唧漿等病害,而只有單條裂縫時可采取聚酯玻纖布或抗裂貼進行貼縫處理,再進行瀝青面層回填,以減緩裂縫的反射;
基層頂面出現大面積松散、唧漿等病害,則需根據病害的數量,如數量較少可按照“圓洞方補、斜洞正補”的原則挖除病害位置基層后回填下面層混合料。
[1]鄧沖.高速公路車轍處理新技術[J].廣東建材,2004-11-30.