研究高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程施工質(zhì)量管理

范永福

（紅河州公路路政管理支隊(duì)，云南 蒙自 661100）

0 引言

近年來，隨著各地經(jīng)濟(jì)的增長速度不斷攀升，科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，人們對(duì)交通出行的要求越來越高，這就促使公路工程建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量越來越多，達(dá)到了歷史的新高度。公路工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量不僅與人民群眾的生活息息相關(guān)，還是地區(qū)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)命脈，所以提升高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程的施工質(zhì)量是推進(jìn)地區(qū)發(fā)展、提升人民幸福生活指標(biāo)的重要舉措。施工質(zhì)量雖然受到各種各樣因素的制約，但施工管理作為其中的關(guān)鍵因素之一，決定著工程進(jìn)展是否順利以及工程整體質(zhì)量好壞。一旦施工管理存在的問題得不到妥善解決，地區(qū)的發(fā)展和民眾的正常出行都會(huì)受到影響[1]。不僅如此，如果問題不能及時(shí)解決，還會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，對(duì)人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成危害。

1 項(xiàng)目概況

通建高速公路位于玉溪地區(qū)通海縣和紅河州建水縣，2000年8月開工，2004年11月建成，總長度為62.7 km，其中48.3 km在紅河州境內(nèi)。該高速公路是省道S214的重要組成部分，是國道213和國道323的連接線，也是連接玉溪市與紅河州最方便的交通要道。自2014年以來，這條高速公路一直在進(jìn)行特殊維護(hù)。為了提高路面的防滑性，減少交通事故，修復(fù)方案是在部分路面上鋪設(shè)AC-13C瀝青混凝土，并對(duì)一些路面沉降段進(jìn)行有效處治。

2 高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程施工特征

（1）高速公路項(xiàng)目由于投資大、造價(jià)高、通行能力大，具有相應(yīng)的長期使用性，每天將面臨比一般公路高出幾倍甚至幾十倍的交通量。所以當(dāng)高速公路實(shí)際交付使用時(shí)，維護(hù)任務(wù)也就像影子一樣伴隨高速公路運(yùn)行，以延長公路使用壽命，提升公路的運(yùn)行效果和服務(wù)水平，并為人們的安全出行提供保障。

（2）高速公路在維修養(yǎng)護(hù)施工過程中，由于交通量特別大，如果采用全封閉道路施工，雖然可以提高施工效率，減少安全風(fēng)險(xiǎn)，但將嚴(yán)重影響正常交通通行。如果確保機(jī)動(dòng)車能夠正常行駛，則必然會(huì)增加維修養(yǎng)護(hù)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。所以維修養(yǎng)護(hù)施工在不影響機(jī)動(dòng)車正常行駛的情況下進(jìn)行，危險(xiǎn)因素是不可避免的，因此必須做好相應(yīng)的安全保障措施，確保施工操作規(guī)范，選擇合適的維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)和施工方法。

（3）公路維修養(yǎng)護(hù)施工過程非常容易受到自然環(huán)境的影響。如在氣溫驟降、降雨持續(xù)的情況下，施工組織會(huì)不到位，也會(huì)出現(xiàn)施工材料使用性能變化的情況，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)施工效果難以達(dá)到預(yù)期效果。

3 路面病害

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該路段路面病害主要有橫縫、縱縫、網(wǎng)縫、修補(bǔ)、沉降等。病害以路基沉降為主，主要分布在超車道和行車道。

4 路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)

公路通車后，路面直接承受著交通負(fù)荷并受自然環(huán)境因素的綜合影響。隨著使用壽命的延長，路面性能會(huì)逐漸下降。引起路面病壞的主要因素是外部環(huán)境，如氣候、交通荷載，以及路面本身的結(jié)構(gòu)組成、材料成分和施工工藝，這些因素相互交織，影響著路面性能。

4.1 病害類型

通過綜合調(diào)查、歸納和分析，需要維護(hù)和設(shè)計(jì)的典型路面病害如下：①瀝青路面沉降病害。②瀝青路面表面的滑移缺陷和病害。③病害集中連片嚴(yán)重，對(duì)此地段進(jìn)行連續(xù)挖補(bǔ)處治。④病害零散但嚴(yán)重，對(duì)此路段進(jìn)行局部挖補(bǔ)處治。

目前，通建高速維修工程已運(yùn)行6年。應(yīng)結(jié)合路面病害的發(fā)展情況，在路面進(jìn)行微表預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并應(yīng)結(jié)合資金和路面抗滑性能不足的情況逐年、逐步采用微表處治的方式進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作。

4.2 主要路面病害成因分析及處理方案

4.2.1 路面沉降病害

（1）病害描述。沉降病害是該路段主要路面病害之一，主要發(fā)生在超車道和行車道，車輛行駛存在一定程度跳車情況。

（2）原因分析。導(dǎo)致路基不均勻沉降的因素有很多，如荷載、土質(zhì)、水分分布、施工工藝等。大量研究表明，路基不均勻沉降是多種因素共同作用的結(jié)果，填方路基的不均勻沉降可分為以下幾種情況：①壓實(shí)度不足，往往導(dǎo)致填方路基的不均勻沉降變形，路基兩側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫。路基土壓實(shí)度不足的主要原因是：a.施工受到實(shí)際條件的限制。在路基建設(shè)中，由于氣候干旱，一些路堤的淤泥未充分破碎，造成了路床的壓實(shí)度不均衡，而暗埋結(jié)構(gòu)體的長度又會(huì)影響路基的邊界，從而導(dǎo)致了路肩的壓實(shí)率不夠。有些路段的加減速車道施工速度與主線施工速度不一致，結(jié)合不良，造成了拼裝部位的緊實(shí)度不夠。b.從施工的安全性和進(jìn)度來看，壓縮的時(shí)間不夠?qū)е碌鼗鶋簩?shí)率不夠，從而無法達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。c.填料的最佳含水量控制不當(dāng)，無法達(dá)到壓實(shí)效果。d.在填筑路堤工程中，路基的邊沿填充物常常會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)率不夠的現(xiàn)象。一般情況下，高填方路堤都要進(jìn)行相應(yīng)的治理。②路堤填筑填料不均勻。一方面，在公路施工中，填充物一般是挖掘路基時(shí)的廢料，這些填充劑的性質(zhì)和級(jí)配差異很大。另一方面，在建筑工程中，由于層間加厚，導(dǎo)致對(duì)小型的填充物和軟物料的壓制效果不佳。所以在長時(shí)間的載荷下，回填體發(fā)生不均勻的沉陷，路面局部發(fā)生塌陷，而硬質(zhì)道路則會(huì)產(chǎn)生裂縫。另外，回填物料存在特性差異，尤其是某些回填體具有膨脹特性。此外地基的局部滲漏，會(huì)導(dǎo)致部分路面抬高，從而對(duì)道路的舒適度造成損害。③排水系統(tǒng)不完善。因排水系統(tǒng)不健全，降雨侵蝕了邊坡面，造成了地基沉降和出現(xiàn)裂縫。不健全的排水體系將會(huì)對(duì)地基的結(jié)構(gòu)性能及強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響，從而造成不均衡的地基沉降。④施工技術(shù)。施工過程對(duì)地基的沉降有很大影響，如填筑順序不當(dāng)，分層壓實(shí)厚度過大，不符合土石混合料的填筑標(biāo)準(zhǔn)，施工中排水措施不到位，壓實(shí)不充分，填筑接口未按設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)置梯級(jí)及土工格柵等都會(huì)影響地基的沉降。

（3）維護(hù)計(jì)劃。①當(dāng)最大沉降深度h≤4 cm時(shí)，僅上層銑刨應(yīng)重新接地。沉降段兩端應(yīng)銑至4 cm深度。檢查下層的瀝青混凝土，若下層損壞，應(yīng)對(duì)損壞部分進(jìn)行處理。除浮渣后，利用SBS改性熱瀝青+預(yù)拌碎石封層，沿原道路標(biāo)高回填4 cm細(xì)粒式改性AC-13C。②當(dāng)沉降深度為4 cm＜h≤9 cm時(shí)，銑刨上中面層，分層銑刨沉陷路段，上面層兩端的銑刨深度為4 cm，中面層兩端的銑刨深度為5 cm。查看下層瀝青混凝土的情況，如下層局部有損壞，應(yīng)對(duì)損壞部分進(jìn)行處理。清除浮塵、料渣后，噴灑乳化瀝青粘層，采用4 cm細(xì)粒式改性AC-13C上面層+封層+5 cm細(xì)粒式改性AC-20C中面層回填，回填至與原道路標(biāo)高一致。③當(dāng)h＞9 cm，或沉降深度4 cm＜h≤9 cm時(shí)，考慮到新鋪設(shè)的中粒改性AC-20C可作為找平層，AC-20C回填厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際沉降深度進(jìn)行調(diào)整。注意AC-20C單層壓實(shí)最小厚度應(yīng)不小于3.5 cm，最大壓實(shí)厚度不大于6 cm。回填時(shí)應(yīng)將路面橫坡和縱坡恢復(fù)到原狀，以保證行車舒適、不跳躍。新鋪上層以下部分設(shè)置SBS改性熱瀝青+預(yù)混碎石密封層，其他層間設(shè)置乳化瀝青橡膠層，銑刨面涂刷灌縫膠。

4.2.2 瀝青路面抗滑能力不足

（1）病害描述。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，連續(xù)急彎段和長縱坡段的表面瀝青層出現(xiàn)光滑跡象，存在潛在的交通安全問題。

（2）原因分析。病害所在的環(huán)境交通頻繁，車輛剎車啟動(dòng)時(shí)的路面摩擦大于正常路段，因此路面磨損程度顯著。

（3）維護(hù)計(jì)劃。微表面僅存在縱向和橫向裂紋和點(diǎn)蝕情況，對(duì)原路面病害處理后應(yīng)進(jìn)行微表面處理（原微表面部分應(yīng)銑刨）。由于該段僅存在輕微點(diǎn)蝕和縱、橫向裂縫，因此應(yīng)在該路段車道處進(jìn)行表面微預(yù)防性處理，以避免孔隙過大造成水損傷。具體方案如下：①施工前對(duì)超車道、行車道局部路段存在的病害進(jìn)行處理，并徹底清潔路面。②清除處理范圍內(nèi)的原有標(biāo)線。③微表面噴涂聚合酶鏈反應(yīng)黏結(jié)劑瀝青。④MS-3的微表面結(jié)構(gòu)厚度為1 cm。⑤劃標(biāo)識(shí)線。

4.2.3 網(wǎng)裂和沉降

（1）病害描述。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受損斷面的網(wǎng)絡(luò)裂縫較多，基本為縱向和橫向接縫錯(cuò)開、結(jié)構(gòu)簡單的輕微網(wǎng)絡(luò)裂縫，嚴(yán)重的網(wǎng)狀裂縫很少見。一般來說，比較常見的是豎向和水平裂縫。

（2）取芯。從取芯中可以看出，由不規(guī)則縱橫縫引起的網(wǎng)格裂縫較淺（部分除外），豎向和水平縫通常有較深的裂縫深度。

（3）維護(hù)方案。首先研磨整塊表層，以了解底板的破壞狀況。如果基礎(chǔ)沒有破損或破裂，兩邊的裂縫都很牢固，沒有松散和龜裂，則清除浮塵和渣，進(jìn)行平整和干燥處理，并用70號(hào)熱油進(jìn)行填充，然后再鋪上一層熱油。當(dāng)基層存在破損、斷裂或松動(dòng)問題時(shí)，必須按照原來的方案對(duì)基層進(jìn)行夯實(shí)，然后用水泥穩(wěn)定的碎石進(jìn)行回填。若長、寬不能滿足壓路機(jī)的壓實(shí)度要求，可用C15混凝土代替水泥穩(wěn)定碎石，再鋪上一層碎石，并進(jìn)行分層夯實(shí)[2]。

4.2.4 路面坑槽

（1）病害描述。通過實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)坑槽病害的總數(shù)和總面積較小，但病害嚴(yán)重，主要是由原有病害修復(fù)不到位導(dǎo)致的瀝青混凝土脫落、破碎、沉陷、唧漿等問題。

（2）原因分析。①坑槽病害是一種典型的水害。由于連續(xù)降雨或者路面長期積水，水會(huì)通過路表面的裂縫或表面材料空隙率較大的地方滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)，若水不能及時(shí)、有效地排出，則路面結(jié)構(gòu)層材料將會(huì)長時(shí)間處于被水包圍的狀態(tài)中，在動(dòng)水壓力的泵吸作用下，路面材料逐漸剝落，并不斷被行駛車輪帶離破損處，造成瀝青路表面出現(xiàn)麻面、松散、脫落等現(xiàn)象，進(jìn)而逐漸形成坑槽。②收縮裂縫是半剛性基層材料不能克服的問題。半剛性材料由于自身的干縮和由溫度引發(fā)的收縮產(chǎn)生裂縫，在驅(qū)動(dòng)荷載作用下逐漸在瀝青路面形成反射裂縫，雨水滲入基層表面或通過裂縫。在動(dòng)水壓力的抽運(yùn)作用下，基層中的細(xì)料從基層表面沖刷下來，從裂縫中擠出，形成抽泥[3]。如果泵送病害長期不能得到有效的治理，勢(shì)必導(dǎo)致半剛性基層瀝青路面承載能力迅速下降，形成更嚴(yán)重的病害。

（3）維護(hù)方案。針對(duì)路面坑槽采用銑刨瀝青面層和上基層的處理方案。若下底座部分破損，應(yīng)對(duì)下底座進(jìn)行處理，清除銑刨后表面殘留物，并按原設(shè)計(jì)回填水泥以穩(wěn)定礫石。若長、寬不滿足壓路機(jī)的碾壓條件，可將水泥穩(wěn)定碎石換成C15貧混凝土，然后鋪設(shè)瀝青面層，分層壓實(shí)。

4.2.5 路面銑刨的工作原理

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)和取芯情況的綜合對(duì)比分析，并為提高維修資金的使用效率，創(chuàng)造更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，提出了對(duì)嚴(yán)重破損斷面進(jìn)行銑刨的思路[4]。

（1）銑刨寬度。在有缺損部位進(jìn)行銑刨時(shí)，在縱向留下50 cm的階梯，在橫向留下15 cm的階梯。在銑削過程中，所留的階梯必須是垂直、平整、光滑、堅(jiān)硬的表面。為了增強(qiáng)新老瀝青的結(jié)合性能，必須在碾壓過程中對(duì)碾壓表面進(jìn)行填充。在銑削過程中，不能留下薄弱的中間部分；在銑削完后，要清理表面上疏松的微粒。在銑刨時(shí)，還應(yīng)盡量不把接頭設(shè)在車輪軌道上，如有需要，可以調(diào)節(jié)銑削的寬度。如果大的壓實(shí)機(jī)具有充分的工作空間，彌補(bǔ)了連續(xù)軋后的支撐層的缺陷，并確保了壓縮的有效性，則可以按實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行調(diào)整[5]。

（2）銑刨深度。為改善養(yǎng)護(hù)工程的連續(xù)性，減小施工中的搭接裂縫，縮短維修周期，提高維修基金的利用效益，通過對(duì)采油效果的全面對(duì)比，提出了如下的解決辦法：對(duì)連續(xù)或部分開挖路段的路面進(jìn)行銑刨，并統(tǒng)一為上、中瀝青面層銑刨，視局部病害情況決定是否對(duì)嚴(yán)重部位銑刨下面層、上基層及下基層；對(duì)養(yǎng)護(hù)路段內(nèi)橋面鋪裝統(tǒng)一銑刨深度的整個(gè)瀝青面層。

5 結(jié)語

為保證道路養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的施工質(zhì)量，確保道路養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的安全，相關(guān)的公路管理部門應(yīng)該相互配合、緊密聯(lián)系，并實(shí)行公開透明的工作制度，實(shí)現(xiàn)全民監(jiān)督，為公路工程的整體質(zhì)量提供保障。在面對(duì)施工管理存在的若干問題時(shí)，制定有效的方案、采取相關(guān)的措施，才能提升工程質(zhì)量，減少意外事故發(fā)生，進(jìn)而切實(shí)提高公路工程的建設(shè)技術(shù)，提升高速公路的建設(shè)水平。