國道319 南靖段瀝青路面病害原因分析及治理方案

石金龍

(福建省漳州市公路局，漳州 363600)

0 引言

隨著我國經濟建設和道路建設的日益發展， 為打造“暢安舒美”的行車環境，極大部分由水泥路面改造成瀝青路面。 國道319 線南靖路段于2014 年至2015 年度完成全線瀝青路面大修（白改黑），文章結合國道319 線南靖路段瀝青路面的病害， 綜合分析病害原因及針對瀝青路面的病害提出相應的治理方案。

1 路面病害情況調查

國道319 線南靖段起止樁號為K93+000～K153+800，大部分以雙向兩車道為主，除鎮區路段外為雙向四車道。該路段于2014 年至2015 年度完成全線瀝青路面大修（白改黑）， 采用舊路面打裂壓穩加鋪最小厚度為17cm瀝青混凝土 （4cmSBS 改性SMA-13+ 6cmSBS 改性AC-20+7cmATB-25 兼調平層)結構。 由于現狀道路重載車輛較多，超載嚴重，加上路段急彎陡坡較多，造成瀝青路面不同程度病害。經過這幾年的運行情況及病害調查，大體可分為三種路段類型病害：一是較為平緩路段，主要是以坑槽病害為主，極少部分存在車轍和擁抱現象；二是雙向四車道路段，線型較好，主要以坑槽病害為主；三是山區急彎陡坡路段，大部分為雙向兩車道，主要存在坑槽、松散、沉陷、車轍、波浪擁抱等病害。 從現場可以明顯看出，主要病害分布在下行方向（龍巖往漳州方向）以及陡坡急彎處的兩側車道，路肩除彎道外基本無破壞。

2 路面病害分析

2.1 水影響

（1） 地理環境水影響

福建省南靖縣，屬于山區丘陵，整個地勢由西北向東南傾斜，依次分為中低山、丘陵、臺地和河谷平原4 個地貌類型區。 大小河流72 條，總長1066km，主要河流有船場溪、龍山溪、永豐溪3 條，多年平均徑流總量為37.85億m3。 氣候溫和，光照充足，雨量充沛，四季常青，屬于亞熱帶季風氣候區， 四季分明， 溫暖濕潤， 年平均氣溫21.5℃左右，夏季有短暫的酷暑，最高溫度可達50℃（地表溫度）。年平均降雨量1319.7mm。降雨量主要集中在3～9 月，其中5、6 月為梅雨期， 7～9 月常有臺風影響，臺風來臨或發生短歷時強降雨、暴漲陡落。

國道319 線K93+000～K126+000 路段途徑南靖縣豐田鎮、龍山鎮與金山鎮，該路段屬于丘陵、臺地和河谷平原地貌類型，路線線型較好，坡度較緩；K130+000～K153+800 路段途徑南靖縣和溪鎮與奎洋鎮， 該路段屬有中低山、丘陵地貌類型，路線線型較差，急彎陡坡路段較多，且具有獨特小范圍氣候，降雨量較為豐富。

根據南靖縣國家氣象站和奎洋鎮霞峰村、 奎洋鎮上洋村、和溪鎮區域自動站的觀測資料，年降水量如表1 所示：

表1 2016～2018 年奎洋鎮霞峰村、奎洋鎮上洋村、和溪鎮區域年降水量（單位：mm）

可以看出，南靖縣氣候特點為日照時間長、夏季溫度高、降水量大。

（2） 重載車輛長下坡剎車水影響

國道319 線K130+000～K153+800 路段屬中低山、丘陵地貌類型，路線線型較差，急彎陡坡路段較多，重載貨車從龍巖往漳州方向較多（下行方向），多數重載貨車處于長下坡的路況下，為了給制動器降溫放剎車水，加上車流量大，使得地面常處于潮濕狀態。

2.2 交通量及重載交通影響

國道319 南靖段路線整體呈由東向西的走向， 從區域通道的角度考慮，周邊道路主要為：漳龍高速、龍山線、龍船線以及高龍線。

根據通坑公路站間隙觀測站觀測資料， 往年年度月平均交通量如表2 所示：

從表2 可看出大貨及拖掛車等重型車輛占全部車輛數的比例較高， 其中2016 年比例約為69.3%，2017 年比例約為69.8%，2018 年比例約為75.7%，呈現逐年遞漲的趨勢，且從現場情況看，載重較重。

表2 2016～2018 年國道319 線通坑公路站間隙觀測站往年年度月平均交通量

2.3 現狀道路路線平縱曲線影響

國道319 線南靖段K93+000～K130+000 路段平縱曲線較好，主要以坑槽病害為主，現對坡度大于5.0%，半徑小于80m 進行簡單分析及歸納，結果見表3、表4。

表3 K93+000～K130+000 縱坡大于5.0%路段

表4 K93+000～K130+000 彎道半徑小于80m 路段

本次對K130+000～K153+800 路段進行詳細調查，該路段急彎陡坡較多，路面破損較為嚴重，其中最小半徑達到23m，最大縱坡達到7.03%，詳見表5。

2.4 路面病害原因總結

通過上述分析發現病害的產生與水影響、 交通量及重載交通影響、 現狀道路路線平縱曲線影響等有較大的關系。

（1）從現場可以明顯看出，許多車輛，特別是重載車輛均往下行方向行駛，路肩幾乎沒有機動車輛行駛，這也是硬路肩病害最少的主要原因。 另外下行往漳州方向滿載超載重車多，且軸載較重，是引起下行路面病害多于上行的主要原因。

（2）道路路線指標較差，最小半徑為23m，最大縱坡大于7.0%， 重載車輛剎車制動力以及橫坡離心力較大，急彎陡坡路段更為明顯，在車輛反復作用下，超過了瀝青路面的材料極限從而引起了瀝青路面的反復破壞。

（3）連續下坡路段，重車下行時需放剎車水降溫，造成瀝青路面長期處于浸泡狀態，容易造成瀝青強度降低，在車載荷載作用下特別容易發生破壞。

（4）急彎陡坡路段為雙向兩車道，瀝青路面長期在車載作用下容易發生疲勞破壞。

（5）沿線貨車貨運經營較多，經常有油污下滲，油污會侵蝕瀝青路面，產生坑槽。

（6）南靖地區降水量較大，容易存在積水現象，長期積水將浸泡基層及路基，導致水泥板底承載力降低，從而引起瀝青在車輛荷載作用下，特別是重載車輛的作用下，承受巨大的彎拉應力，導致瀝青路面出現破壞的現象。

3 瀝青路面病害治理方案

針對國道319 線瀝青路面大面積病害， 結合公路路況及往年出現病害路段情況，制定以下處治方案：

（1）雙向四車道鎮區路段，線型較好，主要以坑槽病害為主，以專業人工挖補修復為主。

表5 K130+000～K153+800 路段破損路段平縱技術指標表

（2） 國道319 線K85+630～K130+000 路段屬于平緩路段， 主要是以坑槽病害為主， 極少存在車轍和擁抱現象，針對坑槽病害進行專業人工挖補修復，車轍和擁抱病害范圍較大的采用銑刨機和攤鋪機修補。

（3）K130+000～K151+500 屬于山區急彎陡坡路段，為雙向兩車道， 特別是K130+000～K132+000，K133+820～K135+500，K146+500～K151+500 路線線型指標較差，兩側瀝青路面在大型超載車輛荷載作用下，路面出現坑槽、表面結構松散、波浪擁抱等嚴重結構性變形，路面破損率達80%以上，路面破碎非常嚴重，此路段反復出現病害顯示超過了瀝青路面的材料極限， 已不宜采用瀝青路面形式，改用水泥混凝土路面結構型式。結合舊水泥混凝土路面以及瀝青路面的破損情況， 路面采用厚度為28cm 的水泥混凝土面層。 為提高路面使用性能，約束裂縫擴張、承受混凝土收縮應力， 在急彎陡坡處以及路面破損較為嚴重路段采用28cm 厚連續配筋（雙層鋼筋網）混凝土路面。 并在舊水泥混凝土路面與加鋪水泥混凝土路面之間設置隔離層（瀝青混凝土4cmAC-13），有利于緩解板與板之間的強硬接觸， 緩解由于板塊收縮應力造成的板塊開裂。

4 瀝青路面病害治理

（1）瀝青路面坑槽挖補

針對國道319 線K85+630～K130+000 路段面層、基層病害的實際情況，對坑槽、嚴重龜裂、波浪擁包進行挖補處理，以恢復路面的通行功能。 基本的操作程序是：病害調查→施工準備→放線→切割→人工開槽→清理基坑→噴灑粘層瀝青→人工攤鋪瀝青混凝土→碾壓→降溫放通道路。

（2）水泥混凝土路面施工

國道319 線K130+000～K132+000，K133+820～K135+500，K146+500～K151+500 路面破碎非常嚴重， 銑刨破損瀝青層至原舊水泥混凝土路面，攤鋪隔離層，最后澆筑水泥混凝土。 基本的操作程序是：施工準備→放樣→人工交通管制（半幅通行）→用銑刨機銑刨破損瀝青層至原舊水泥混凝土路面→清洗舊路面→再次放樣及標高測量（控制厚度及超高半徑）→攤鋪機攤鋪4cmAC-13 瀝青混凝土→人工現場綁扎鋼筋，嚴格控制上層橫向鋼筋位于縱向鋼筋之下，下層橫向鋼筋位于縱向鋼筋之上→采用滑模攤鋪機施工，并配套大型混合料拌和設備，嚴格控制與連續配筋混凝土路面毗鄰的普通混凝土伸縮縫及脹縫→路面硬刻槽→混凝土澆筑作業完成后， 開始養生并進行防護，28d后取芯檢驗，達到合格→安全設施施工→放通道路。

5 結束語

在山區急彎陡坡路段，重載貨車較多，車輪的水平推力、重車剎車放水浸泡、雨水浸泡、車輛沖擊運動荷載的作用，致路面出現坑槽、表面結構松散、波浪擁抱等病害，只要針對性地采取各種治理方案， 在實際應用中可取得較好效果。