S268段交叉口加鋪改造技術探析

段晶晶

(廣東粵路勘察設計有限公司，廣東 廣州 510635)

S268段交叉口加鋪改造技術探析

段晶晶

(廣東粵路勘察設計有限公司，廣東 廣州 510635)

對S268交叉口路段的路面破損狀況進行評價，在借鑒國內外文獻的基礎上，根據道路交叉口的受力特點，加大路面中面層的抗剪能力(摻加抗車轍材料)，以提高交叉口路面的使用性能。

交叉口；瀝青加鋪層；中面層

1 項目概況

省道S268線中山古鎮高涌小橋至橫欄鎮西涌小橋路段(樁號K35+720～K46+000)，全長10.3 km, 屬于省道S268(舊岐江公路)的一部分，是貫穿橫欄鎮南北走向的交通大動脈。該路段于1999年完成升級改造，改造后為雙向四車道的二級公路，水泥混凝土路面。其中橫欄路段(K36+420～K46+000，長9.58 km)除金蘭橋至西涌小橋段(K45+400～K46+000，長0.6 km)臨河加寬受限制外，2005年鎮區對其余段按照市政標準進行加寬改造，部分路段建成后為雙向六(四)車道；古鎮路段(K35+700～K36+420，長0.72 km)未進行任何形式的改造，使用至今已超過15年。因此有必要盡早對省道S268線中山市古鎮高涌橋至橫欄西涌橋段進行路面改造，提高道路的通行能力和服務水平。根據現場病害調查、鉆芯取樣、彎沉檢測、室內試驗，可以得出：路面損壞狀況指數(PCI)全線總體評價：“優”“良”等級路段占40.4%，“中”等級路段占29.9%，“次”或“差”等級路段占29.7%；采用路面斷板率(DBL)對全線進行總體評價：斷板率為15.7%，評定為“次”等級，說明舊路斷裂類病害比較嚴重，依據《公路水泥混凝土養護技術規范》(JTJ073.1-2001)“二級及二級以下公路路面破損狀況等級為次及次以下時，應采取全路段修復或改善措施。”故應考慮對本項目采取全路段修復改善措施；板縫傳荷系數處于“差、次”等級的比例分別達到了21.3%和19.1%，板縫傳荷能力的不足，直接加劇了路面板斷裂類病害的嚴重發生，這也與本路段斷板率的嚴重程度基本一致；根據彎沉檢測結果，各車道混凝土板脫空情況嚴重，板邊彎沉在20～30(0.01 mm)范圍所占比例最大。

2 交叉口的特殊性分析

根據現場病害調查，發現紅綠燈、十字路口位置路面破損尤其嚴重，究其原因，認為是瀝青層強度降低且層間粘結力不足所致。這些交叉口位置是道路的重要組成部分，相交道路的人流和車流都會在此處匯集、通過和轉換方向，所以，本文探討的重點就是這樣的特殊路段的維修及養護。對比與其他一般路段，交叉口路段有以下幾個特點。

(1)在交叉口的位置布置交通標志、標線等，能把不同行駛方向和車速的車輛分別規定在有明確軌跡線的車道內行駛，避免相互干擾，以減少車輛之間以及車輛與行人之間碰撞的可能，提高交通的安全性和通行能力。但從道路養護的角度來看，渠化交通會使得交叉口位置破損較一般路段更為嚴重，主要表現為車轍嚴重及出現大量裂縫。

(2)車輛在通過交叉路段的時候，往往因為紅綠燈或避讓行人，需要減速或停車，而車輛的停車及起動會造成交叉口路面受到比一般路段更大的水平荷載力，通過對瀝青路面結構的計算分析可以得出：中面層模量的增大可以使得剪應力呈現出降低的趨勢，因此在交叉口的路面維修養護過程中，必須提高中面層的模量以達到良好的抗剪性能。

(3)S268的交叉口路面破壞還有一個主要的原因是采用瀝青混合料進行病害修補的位置，由于修補時多采用人工拌和、攤鋪，難以保證施工質量，致使修補塊在較短時間內就出現了反射裂縫甚至塊裂、脫皮、松散、麻面等次生病害。

查閱國內外相關的文獻，在前人研究基礎上可以得出：①在路面的加鋪結構中，最大剪應力峰值出現中面層，因此必須加強中面層材料的抗剪能力；②適當加大加鋪層厚度能有效地減小路面層底部的拉應力和剪應力，但過大的厚度對底部拉應力和剪應力作用不大且會造成維修養護費用的大幅提升；③從S268交叉口路面現場檢測結果來看，路面破損嚴重是因為層間粘結力不足所致，因為S268在1999年完成了升級改造，為水泥混凝土路面，部分路段又在之后通過道路維修養護，加鋪了瀝青層，但因為瀝青混合料修補質量較差、瀝青罩面前的舊板病害處理不徹底以及罩面層與舊板間粘結力不足導致路面破損嚴重。

因此，本項目交叉口瀝青路面推薦采用如下方法。

先根據舊路面具體病害情況對舊水泥路面進行修復處治(如換板、灌縫、植筋、壓漿等措施)后，上面層使用4 cm AC-13C瀝青混凝土面層，使表面層具有密實均勻、抗滑耐磨的功能，中面層使用6 cm AC-20(添加抗車轍劑)，提高交叉口的抗剪切能力，抗車轍劑的摻入量應控制在0.4%。并在水泥板和加鋪瀝青面層之間采用改性乳化瀝青粘層以提高交叉口路段的粘結強度和抗剪強度。

表1 交叉口路段路面結構

3 路面施工要求

(1)瀝青路面的施工工藝流程

舊面板處理(換板、壓漿、灌縫)→利用高壓風槍(風鎬)清潔面板→防水粘結層→瀝青混合料的攤鋪碾壓。

(2)室內試驗

施工前，應進行三階段配合比設計，需要注意的是，對0.3 cm以下的細料應通過0.075 mm的篩，以模擬拌合樓除塵效果。工地實驗室應能滿足混合料配合比設計的實驗要求。

(3)對拌合場的要求

拌合樓的拌和能力應大于120 t/h，儲料倉的容量應大于60 t。冷料倉、熱料倉各4個，并自動控制數量和溫度。

改性瀝青的加熱溫度：180～190 ℃；礦料的加熱溫度需比瀝青的加熱溫度高10 ℃。改性瀝青混凝土的出廠溫度185～190 ℃。

(4)抗車轍劑的添加

在拌和鍋設投料口，干拌結束噴入瀝青前，迅速將抗車撤劑投入，干投可以使得高溫集料對抗車轍劑迅速熔化，其改性得到較好發揮。

(5)攤鋪碾壓

瀝青混凝土的攤鋪溫度不低于150 ℃。壓路機包括兩臺膠輪壓路機；四臺雙鋼輪壓路機，其中兩臺為重型壓路機，兩臺為輕型壓路機。

采用雙鋼輪壓路機緊跟攤鋪機先靜壓2遍，然后復壓2遍。最后用膠輪壓路機碾壓4遍。終壓溫度不低于85 ℃。瀝青混合料中有摻加抗車轍劑，因此攤鋪后應盡快碾壓，避免因為溫度不均導致路面平整度的問題。

雨天以及氣溫低于10 ℃時不得鋪筑瀝青混合料。

(6)施工組織設計

本路段位于交通繁忙的城鎮路段，施工受到交通和氣候條件(降水)的嚴重影響，為了確保施工質量，對施工組織設計提出如下要求。

① 先進行舊路處治，保證進行面層施工時有一個穩固、平整、干凈、干燥的基本面。

② 完成上述工作后，先噴灑改性瀝青粘層油并撒布碎石，做防水粘結層，并接著鋪設下面層瀝青混合料(間隔時間不超過1 d)，鋪完面層后即可開放交通。

4 交叉口路段施工質量檢測

為檢測交叉口的施工質量，對交叉口路面進行鉆芯抽樣，依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTG E20-2011)中的要求，進行馬歇爾試驗和車轍試驗。結果如表2、表3所示。

表2 抽樣馬歇爾試驗結果

表3 抽樣車轍試驗檢測結果

5 結 論

本文是在S268路面改造的基礎上針對交叉口的受力特點，提出適用于公路加鋪改造中路面加鋪層的設計，以提高路面交叉口的使用性能。現比較多的公路均需要這樣的加鋪改造及路面大修，該路段的病害類型比較典型，能為今后大量的公路加鋪改造提供參考依據。

[1] 馮俊領. 交叉口瀝青路面剪切損害機理及剪切試驗方法研究[D].上海：同濟大學博士學位論文，2007.

[2] 王燕芳. 合肥市道路交叉口瀝青路面車轍防治研究[D].南京：東南大學碩士學位論文，2009.

[3] 陳峙峰. 舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設計及其應用技術研究[D]. 大連：大連理工大學碩士學位論文，2003.

2016-12-15

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：1008-3383(2017)07-0016-02