運營公路項目路面質量檢測及維修養護分析

摘要 隨著交通運輸壓力的不斷增大，現役高速公路逐漸暴露出諸多質量問題，嚴重影響道路使用功能。鑒于此，文章依托某高速公路工程實踐，針對公路路面質量檢測與維修養護展開綜合探究，通過路面質量狀況調查，確定了路面主要病害形式，分析了路面病害形成原因，指出了路面養護維修方案的技術要點，并根據病害形成機理制定了針對性維修養護方案，旨在為后續同類工程養護維修提供參考。

關鍵詞 公路工程項目；路面質量檢測；檢測評價；養護維修方案

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）13-0102-03

0 引言

經濟的高速發展，有效推動了交通運輸行業的發展，公路工程建設愈加完善，給人們的生產生活帶來較大便利。瀝青路面憑借行車舒適、安全、平穩等優點，備受人們青睞。但由于高速公路運營環境復雜、影響因素較多，道路服役期間極易產生路面坑槽、裂縫、車轍等質量問題，降低路面運營能力，縮短運營年限[1]，因此，積極實施公路路面養護具有重要作用。而道路養護維修與新建、改擴建項目存在顯著差異，由于養護資金有限，必須制定科學合理的養護方案，確保每一筆資金真正發揮實際效用，以最小投入獲得最大效益[2]。為此，該文對瀝青路面維修養護進行分析，具有十分重要的意義。

1 工程概況

某公路工程總里程184.394 km，沿線地形以平原微丘、山地重丘為主。微丘地段采用雙向六車道布置，時速120 km/h，路面寬28.5 m、29.5 m；山地重丘段為雙向四車道布置，設計速度為80 km/h，路面寬26.5 m。道路路面結構為水穩碎石基層+瀝青面層，具體如表1所示，路面設計彎沉為21.8（0.01 mm），標準軸載作用次數為8.627×106次，使用年限為15年。

該公路運營時間已超過十年，通行壓力日益繁重，車流量年均增加16.8%，以貨運車輛為主，所占比例為30%～50%，對路面運營質量影響較大。隨著道路服役年限的不斷延長，瀝青路面逐漸暴露出一系列質量問題，嚴重影響服務水平，尤其對于路面裂縫和坑槽病害，給交通運輸安全帶來較大隱患[3]。為有效提升公路路用性能，確保交通運輸安全，延長運營年限，亟須實施路面維護。

2 路面病害檢測結論

利用ARAN9000型道路檢測車、PRI-2100彎沉檢測儀、鉆芯取樣機等設施對瀝青路面質量狀況實施檢測。具體情況如下：

（1）承載性能。路面彎沉檢測最佳時間為3月解凍期，檢測部位為各車道典型位置。檢測數據顯示，路面彎沉值為8～22（0.01 mm），綜合評定為“優、良”，路面承載能力滿足要求[4]。

（2）裂縫。道路表面主要裂縫形式包括龜裂、塊狀裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫等，其中橫向裂縫范圍較大，貫穿整個面層結構，其余裂縫則分布于行車道位置。

（3）車轍深度。車轍病害主要出現在行車道。道路養護維修日志顯示，車轍病害反復產生，無法根治。檢測發現：該公路路面車轍深度RD位于4～15 mm范圍內，綜合評定為“優、良”占比為93.5%，整體符合行車安全標準要求；局部路段車轍深度RD超過20 mm；其中快車道、行車道、慢車道車轍深度RD依次遞增。

（4）平整度。該公路路面平整度指標IRI位于0.5～

2.0 m/km范圍內，行車質量指數RQI評定為“優”“良”占比為99.8%，“次”占比為0.2%。快車道、行車道、慢車道IRI大致相同。

（5）構造深度。該公路瀝青路面構造深度TD位于0.5～0.8 mm之間，抗滑能力一般。

3 路面病害原因分析

3.1 裂縫病害原因

多數路面橫裂寬處于5～12 mm之間，間距為30～

50 m，貫穿路面面層結構。橫裂形成的根本原因在于水穩碎石基層因干縮形成裂縫，裂縫逐漸發展對面層結構造成破壞，引發反射裂縫。

部分縱向、橫向裂縫僅位于路面表層，中層、下層結構較為完整，由于該公路運營區域內溫差較大，且重型貨車較多，此類裂縫為溫縮或疲勞裂縫[5]。當前產生的輕度和中度裂縫在交通荷載及自然環境共同影響下會形成重度裂縫。

3.2 龜裂及塊裂路段原因

路面龜裂、塊裂路段，道路面層、基層結構呈現分離狀態，上、中、下面層之間整體黏結較好、局部存在層間分離，經車輛荷載反復作用，路面出現荷載集中現象，從而引發龜裂和塊裂問題。

3.3 車轍病害原因

深度較大的車轍分布于上坡路段，以流動性車轍為主。處于山地重丘地段的公路上坡路段較多，且坡度較陡，貨車途經此路段，通常位于慢車道以較低速度行駛，顯著增加車輛軸向荷載對路面作用時間，從而導致路面產生車轍。

路面表面層、中面層分別為SBS改性乳化瀝青和普通瀝青，道路抗高溫穩定性較差，溫度較高環境中，當交通荷載作用超出路面抗剪強度時，路面結構產生破壞，經車輛荷載持續作用，瀝青混合料變形逐漸增大，形成車轍。此外，車輪碾壓對瀝青路面造成的磨損、擠密等，均會在一定程度上引發車轍病害[6]。

4 確定路面養護維修方案的技術要點

4.1 設計原則

路面結構設計應遵循“修復缺陷、提升性能、節能環保”的理念，結合道路服務水平和使用性能開展養護方案設計。基本原則如下：

（1）保持線形和高程不變，以修復質量缺陷，提高運營能力為目標，全面利用現狀道路結構優勢。

（2）結合道路實際情況，根據病害基本特征，采取針對性處治措施，提高病害處治效果。

（3）養護方案應科學、實用，各車道路面結構應采用與原始道路結構相同的路面材料與厚度，在確保質量滿足要求的前提下，充分降低成本。

（4）堅持保護環境和耕地的原則，最大限度地降低對環境的破壞，減小對耕地的占用，全面落實相關法律、政策。

4.2 路面養護維修方案技術要點

（1）提高高低溫穩定性：①瀝青路面表面層、中面層容易出現應力集中現象，產生剪切破壞，從而形成車轍病害。根據現場實際調查結果，該公路車轍病害與上述情況完全一致；②路面養護方案為SBS改性瀝青混合料AC-16上面層+抗車轍瀝青混合料AC-20中面層，以有效提升路面壓縮模量，增強抗車轍能力，從而有效防治車轍病害；③為最大限度地提升改性瀝青高溫穩定性，應嚴格控制SBS瀝青軟化點，設計溫度為85 ℃，并將極易出現剪切破壞的中面層混合料動穩定度標準設計為5 000次/mm（溫度標準為70 ℃，高出標準10 ℃）。

（2）增強抗疲勞性能：①上面層、中面層局部位置存在不同形式的龜裂及塊狀裂縫，結合病害具體情況，采用銑刨重鋪的養護方案，但應重點考慮交通荷載與溫度變化的影響，防止產生疲勞裂縫；②重鋪方案為SBS改性瀝青混合料AC-16上面層+抗車轍瀝青混合料AC-20中面層，有效提升道路結構整體性和穩定性，增強路面結構承載性能和抗溫度變形能力，避免疲勞裂縫產生。

（3）增強層間黏結。鉆芯取樣發現，瀝青路面面層層間結合效果較差，局部位置呈現分離狀態，造成路面結構層松散，極易引發質量病害。為全面提升新鋪設瀝青面層層間及新舊面層層間黏結效果，瀝青路面鋪設時，應在面層層間及新舊面層層間均勻噴灑SBS改性乳化瀝青黏層油，噴灑量控制在0.3～0.5 kg/m2左右[7]。

（4）提高抗水損能力。水損破壞作為瀝青路面常見病害形式，嚴重影響路面結構的穩定性。因此養護維修方案為AC-16型密級配SBS改性瀝青混合料上面層+AC-20型密級配抗車轍瀝青混合料，具有較強的閉水效果。此外，應對瀝青路面裂縫實施清理，并采用密封性能優良的防水材料進行嵌縫處理，有效防止水體滲透，保護道路內部結構。

5 擬定最適宜的維修方案

5.1 重度車轍路段（RD≥15 mm）養護維修方案

此路段質量缺陷以重度車轍為主，具體形成原因是因面層混合料抗高溫性能較差、車輛運行速度過慢，導致面層穩定性下降，引發流動變形。鉆芯取樣機彎沉檢測顯示，基層、下面層結構較為完整，承載能力符合標準要求，對路面面層實施銑刨處理，并重新鋪設上面層和中面層，以有效增強路面抗變形能力，從而有效解決路面車轍問題[8]。

養護維修方案為對瀝青路面實施銑刨處理，厚度為10 cm，并鋪設2層瀝青混合料。其中上面層鋪設材料為SBS改性AC-16瀝青混合料，厚度為4 cm；中面層鋪設材料為抗車轍改性AC-20瀝青混合料，厚度為6 cm。

質量控制要點：①瀝青面層銑刨完成后，應對表面裂縫實施封閉處理，并在裂縫位置設置寬度不小于20 cm的應力消減帶；②銑刨處理后，若表面裂縫寬度小于5 mm，需對裂縫實施全面清理，并采用吹風機清除縫內灰塵，然后利用90#熱瀝青實施灌縫；若縫寬超過5 mm，需先沿裂縫切割溝槽，并采用吹風機清除槽內灰塵，然后采用細粒式熱拌瀝青混合料鋪設平整，并搗壓密實；③瀝青混合料攤鋪前，應在銑刨面、上中面層間均勻噴灑一層SBS改性瀝青黏層油。

5.2 路面損壞狀況指數PCI為次、差且RDlt;15 mm路段的養護維修方案

此路段路面質量缺陷以龜裂、塊狀裂縫為主，且裂縫主要位于上面層、中面層之上，通過分析可知此裂縫主要為疲勞裂縫。對路面面層實施銑刨處理，并重新鋪設上面層和中面層，以有效增強路面抗疲勞破壞，從而完成對疲勞裂縫的處理。

養護維修方案為對瀝青路面實施銑刨處理，厚度為10 cm，并鋪設2層瀝青混合料。其中上面層鋪設材料為SBS改性AC-16瀝青混合料，厚度為4 cm；中面層鋪設材料為抗車轍改性AC-20瀝青混合料，厚度為6 cm。

質量控制要點：瀝青面層銑刨完成后，應對表面裂縫實施封閉處理，并在裂縫位置設置抗裂網，其具體處治方式與重度車轍完全一致。

5.3 PCI為優、良、中且10 mm≤RDlt;15 mm路段的養護維修方案

此路段路面質量缺陷以輕微車轍和局部裂縫為主。為有效提升路面路用性能，封閉裂縫，防止水體滲透破壞，采用淺層銑刨重鋪方式對路面實施修復處理。

養護維修方案為對瀝青路面實施銑刨處理，厚度為4 cm；銑刨完成后鋪設4 cm厚SBS改性AC-16瀝青混合料。

質量控制要點：瀝青面層銑刨完成后，應對表面裂縫實施封閉處理，并在裂縫位置設置抗裂網，其具體處治方式與重度車轍完全一致。

5.4 PCI為優、良、中且5 mm≤RDlt;10 mm路段的養護維修方案

此路段路面質量缺陷以橫向裂縫、輕微變形為主，需提升路面抗滑能力。養護維修方案為：先對路面裂縫實施清理和灌縫處理，防止水體滲透破壞，然后在道路表面鋪設一層厚度為1 cm 的MS-3薄層瀝青進行罩面[9]。

5.5 IR1gt;2.3 m/km路段的養護維修方案

此路段路面質量缺陷以橫向裂縫和平整度不達標為主。需對路面裂縫實施封閉處理，并提高路面平整度。養護維修方案為先對路面裂縫實施清理和灌縫處理，然后在道路表面鋪設一層厚度為1 cm 的MS-3薄層瀝青進行罩面。

5.6 PCI為優、良、中且RDlt;5 mm路段的養護維修方案

此路段僅存在少量橫向裂縫，寬度5～12 mm，間距30～50 m出現一道，可通過常規養護提高路面使用性能。養護維修方案為先對路面裂縫實施清理，然后采用90號熱瀝青實施灌縫處理。

5.7 棄渣設計方案

根據現場實際情況，遵循就近、方便的原則合理布設棄渣場。棄渣場應采取必要的防護措施，減少對環境的污染[10]。銑刨舊料應盡可能做到循環利用，節省材料，減小對土地的占用。

6 結語

綜上所述，該文結合現狀高速公路運營實際情況，通過對路面質量缺陷調查檢測，掌握道路主要病害情況，并對路面病害產生原因實施全面分析，根據以往道路養護維修實踐經驗，制定了針對性路面養護維修方案；主要針對銑刨重鋪瀝青路面，提高抗車轍、抗疲勞破壞、增強層間黏結性能等提出了科學有效的處治措施，有效提高路面路用性能，保證道路運營能力。

參考文獻

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