祁臨高速公路路面大修養護方案設計

趙 功

(山西省祁臨高速公路有限責任公司，山西晉中 030600)

2014年年初我們對祁臨高速公路的路面、橋面、隧道路面病害情況進行了調查和檢測，并根據病害情況設計了大修方案。

1 瀝青路面大修方案

針對祁臨高速公路路面破壞特點，對發生車轍、裂縫等病害的路段采取的維修方案如下:

1)重度車轍路段(RD≥15 mm)路面病害維修處治方案。

根據勘察調查分析，祁臨高速公路瀝青路面局部路段發生的重度車轍主要是路面結構偏弱導致在行車荷載慢速交通條件下引發，是上、中面層流動發生的失穩性車轍，下面層和基層完好，承載力并無問題。該病害通過銑刨重鋪優質上、中面層提高抗永久變形能力和耐久性能即可得到有效處治。本設計重度車轍路段路面維修處治方案為:銑刨10 cm，重鋪2層瀝青混合料。

維修處治結構為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作，而后在裂縫處設20 cm玻纖應力吸收帶防治裂縫。

銑刨病害瀝青路面后，橫、縱裂縫寬度在5 mm以內的，宜將縫隙刷掃并用空壓機吹干凈后采用90號熱瀝青灌縫，灌入深度為2/3的縫深:橫、縱裂縫寬度在5 mm以上的，沿裂縫邊緣開槽后用壓縮空氣吹凈，采用砂礫式或細粒式熱拌瀝青混合料搗實、鋪平。

2)PCI為次、差路段(RD＜15 mm)的路面病害處治。

根據勘察調查分析，祁臨高速公路PCI為“次”“差”，車轍深度RD＜15 mm的路段主要病害形式為龜裂、塊狀裂縫，且龜裂和塊狀裂縫路段僅發生在上、中面層，下面層和基層完好，承載力并無問題。因此判斷該種裂縫為行車荷載重復疲勞作用下產生的自上而下的Top-Down表面裂縫。該種病害通過銑刨重鋪優質上、中面層提高抗行車荷載疲勞作用即可得到有效處治。PCI為“次”“差”路段(RD＜15 mm)的路面維修處治方案為銑刨10 cm，重鋪2層瀝青混合料。

維修處治結構為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作，而后在裂縫處設20 cm玻纖應力吸收帶防治裂縫。灌縫和封縫材料、方法與上述重度車轍路段處治方法相同。

3)PCI為優、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的維修處治方案。

根據勘察調查分析，祁臨高速公路PCI為優、良、中路段(10 mm≤ RD＜15 mm)的路段主要病害形式為橫向裂縫，貫通瀝青面層。考慮到該種類型路段分布廣泛，今后一段時期內路面結構承載力仍能滿足使用要求，僅需提高表面抗滑、行車舒適和封閉水分下滲的功能，因此對該種病害采取淺層銑刨重鋪瀝青層的方式恢復功能性要求。PCI為優、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的路段若超車道、行車道、硬路肩同時處理時，處治方案為加鋪2 cm超薄瀝青磨耗層;若僅處治部分車道，視車轍輕重程度分別采取銑刨4 cm重鋪SBS改性AC-16型瀝青混凝土和直接加鋪微表處處治方案;若超車道和行車道同時處理時，處治方案為銑刨4 cm并重鋪SBS改性AC-16型瀝青混凝土。

維修處治結構為:

直接加鋪，2 cm NovaChip超薄瀝青磨耗層，部分車道處治后路面結構，改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，銑刨處治后路面或MS-3微表處，8 cm～10 cm原路面。

銑刨后在鋪筑瀝青層前，需對該路段出現的橫、縱向裂縫作清縫、灌縫工作。灌縫和封縫材料、方法與上述重度車轍路段處治方法相同。

4)PCI為優、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的維修處治方案。

祁臨高速公路PCI為優、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的主要病害形式為橫向裂縫和微小車轍路段，考慮到該種類型路段分布廣泛、短時期內路面結構承載力能夠滿足使用要求，僅需處治達到表面抗滑、封閉水分下滲、行車舒適的功能性要求即可。PCI為優、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的維修方案為清縫、灌縫后，加鋪MS-3型微表處。

5)國際平整度指數IRI＞2.3 m/km路段的維修處治方案。

該路段僅需恢復平整度要求。國際平整度指數IRI＞2.3 m/km路段(未作除灌縫外其他病害處治)的維修方案為:灌縫后加鋪MS-3微表處恢復平整度。

6)互通式匝道維修處治方案。

祁臨高速公路互通匝道路面的病害破損嚴重，主要病害形式為龜網裂、塊狀裂縫、橫縱裂縫、坑槽等，且此類病害反復出現，故針對互通匝道路面結構偏弱的情況，需對當前匝道的路面提高路面結構承載能力和耐久性。

維修處治結構為:

改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度6 cm，銑刨處治后路面。

2 橋面病害類型及處治方案

根據勘察結果，祁臨高速公路橋面鋪裝發生了車轍、龜裂、塊狀裂縫、坑槽、橋頭臺背沉陷等典型病害，已經直接影響到行車質量和安全性。針對祁臨高速橋面的病害特點，所采取的維修處治方案如下。

2.1 橋面鋪裝層維修(需確定橋面鋪裝層結構)

1)瀝青層龜裂、塊狀裂縫、坑槽病害的橋面。

處治措施:銑刨9 cm，重鋪兩層瀝青混合料。

處治結構:改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗車轍瀝青混凝土，厚度5 cm，銑刨后橋面(設置同步碎石橋面防水層)，局部橋面混凝土鋪裝損壞的橋面需在瀝青層鋪筑前作修復。

混凝土橋面鋪裝處治措施:

a.破損的水泥混凝土鋪裝層清除后，采用鋼筋混凝土進行恢復，橋面鋪裝層厚度為15 cm時，采用間距為15 cm×15 cm帶肋φ8雙層鋼筋網片。橋面鋪裝層厚度為10 cm時采用間距為15 cm×15 cm帶肋φ8單層鋼筋網片。鋼筋網片與原橋面鋼筋網片焊接。鋼筋網片上混凝土保護層厚度為4 cm。

b.為確保結構共同受力的可靠性和耐久性，在梁板上埋設錨固筋。錨固筋采用“植筋”預埋于梁板頂部及鉸縫處，植入鋼筋為φ8鋼筋，嵌入底梁深度3 cm，采用環氧樹脂錨固方法，間距50 cm梅花形排列。鋼筋網片焊接于錨固筋之上。

c.混凝土為C50，設計彎拉強度為6.0 MPa，抗滲等級大于S12。

d.對混凝土橋面鋪裝處治后作同步碎石橋面防水層，之后加鋪4 cm SBS改性AC-16+5 cm抗車轍瀝青混合料AC-20。

2)橋面防水層。

橋面病害銑刨段采用同步碎石封層作為混凝土橋面鋪裝的防水層(若同步碎石封層施工困難時也可采用其他形式防水層)，上面層用SBS改性熱瀝青，用量不少于1.6 kg/m2;采用與上面層同類型的5 mm～10 mm單粒徑碎石，用量以覆蓋60%以上橋面面積為準，一般碎石撒鋪量為10 kg/m2～20 kg/m2。

同步碎石橋面防水層施工前應認真清除橋面浮漿、泥土、灰塵等雜物。

3)層間粘結。

新鋪瀝青層間灑布SBS改性乳化瀝青粘層油，乳液灑布量0.3 kg/m2～0.5 kg/m2。

2.2 橋梁伸縮縫

祁臨高速公路橋梁伸縮縫良好，僅需對局部破損混凝土作修補。

2.3 橋頭臺背沉陷

祁臨高速公路所處治臺背沉陷主要是由于橋頭段排水設施損壞，導致臺背及搭板整體下沉所致。本次維修，對橋頭臺背沉陷段直接加鋪6 cm改良AC-16型SBS改性瀝青混凝土，同時抬高相應段護欄。

3 隧道路面病害類型及處治方案

根據勘察結果，祁臨高速部分隧道混凝土路面產生了開裂、破碎板和脫空板現象，嚴重影響了車輛的快速通行，急需處理;部分板塊存在抗滑不足現象，為確保行車安全，須作抗滑處理。所采取的維修方案如下。

3.1 嚴重斷板和破碎板

對發生破碎和裂縫嚴重面板失穩的病害板塊予以更換，病害板更換長度大于5 m時采用連續配筋水泥混凝土面板結構，不大于5 m的單塊混凝土面板采用鋼筋網混凝土面板結構，以提高承載力、減少斷板和破碎板病害，并對基層病害進行處理。更換技術要求為:

1)配筋設計。單層布筋:大于5 m連續配筋板塊換板，縱筋采用Φ12 mm螺紋鋼筋，間距10 cm，配筋;橫筋采用Φ12 mm螺紋鋼筋，間距40 cm;不大于5 m的單塊混凝土面板換板，橫、縱筋均采用Φ8 mm螺紋鋼筋，間距15 cm。傳力桿采用Φ32 mm光圓鋼筋，拉桿采用Φ16 mm螺紋鋼筋。

2)鋼筋位置。單層鋼筋距混凝土板頂面1/3厚度，設鋼筋網時邊緣鋼筋距自由邊100 mm。

3)接頭。單向焊接接頭不小于10d;雙面焊接不小于5d，接口不得在同一斷面上。

4)換板過程中原有拉桿應予保留。注意:a.水泥混凝土抗折強度要求不小于5.0 MPa或抗壓強度不小于35 MPa;b.換板厚度按抗滑路段銑刨標高控制，換板施工時可先按面板厚度2/3攤鋪、整平、振搗混凝土，上鋪鋼筋網(單塊板)或連續配筋(2塊板以上時)，再鋪1/3厚度混凝土，用三輥軸機組攤鋪、振搗和整平，表面采用木抹抹平，保持表面粗糙，不得有明顯浮漿;c.換板后鋪筑2 cm超薄瀝青磨耗層。

3.2 輕微裂縫板塊

對裂縫輕微的板塊采用熱瀝青進行灌縫處理。

3.3 隧道混凝土板大面積抗滑性能不足路段

處治措施:混凝土面板拉毛，加鋪2 cm超薄瀝青磨耗層。

處治結構:抗滑層，NovaChip超薄瀝青磨耗層，厚度2 cm。