城市建筑Ｉ道路桥梁Ｉ ＵＲＢＡＮＩＳＭ ＡＮＤ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｉ ＲＯＡＤ ＡＮＤ ＢＲＩＤＧＥ 沥青旧路路面病害成因分析与治理措施研究 Ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｃａｕｓｅｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｏｌｄ Ｒｏａｄ Ａｓｐｈａｌｔ Ｐａｖｅｍｅｎｔ ■王克俊■Ｗａｎｇ Ｋｅｊｕｎ 旧路路面调查与强度评定 １．旧路路面调查 【摘要】本文依托连霍国道主干线永登至古浪高速公路建 设项目，针对旧路改造段的原沥青路面病害进行了详细地 调查与分析，并提出了相应的处理措施或补强方法，可供 类似沥青旧路路面病害处治施工提供参考。 引言 一、随着我国公路建设的持续高速发展，路网密度 有了较大改善，但公路等级尚待进一步提高。提高 公路等级有两种途径，一是新建高等级公路，二是 对既有公路进行拓宽、改建，以便提高其通行能力 根据《公路沥青路面养护技术规范》 （ＪＴＪ０７３．２－２００１），可将路面的破损类型分为裂缝 类、松散类、变形类、其他类型等四大类。对具体 损坏类型及严重程度进行分类，根据路面破损情况， 将既有路面质量按ＰＣＩ值划分为优、良、中、次、 差等五个等级，即优ＰＣＩ≥８５、良７０≤ＰＣＩ＜８５、中 ５５≤ＰＣＩ＜７０、次４０≤ＰＣＩ＜５５，差ＰＣＩ＜４０，路面 破损状况见表ｌ。 ２．旧路面强度评定 【关键词】沥青旧路路面病害成因治理措施 和安全性能。但在旧路拓宽工程中，由于新老路基 结构组成等差异及新老路基结合不良等问题，容易 产生工程病害，从而影响道路的服务水平和行车条 件 因此，有必要对旧路拓宽工程中旧路路面的病 害及其成因机理进行深入的研究。连霍国道主干线 永登至古浪高速公路建设项目路线全长 １４５．０８２ ｋｍ，其中徐家磨至安门段１０２．２４９ ｋｍ为已 有二级公路改扩建，安门至古浪段４２．８３３ ｋｍ属新 建段。本文以Ｋ２２８１＋５００一Ｋ２３３４＋６５６段为工程背景， 研究高速公路沥青旧路路面病害的特点及成因，并 提出了相应的治理措施。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｂａｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏａｄ ｈｉ【ｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｍａｉｎ ｔｒｕｎｋ ｌｉｎｅ ｆｒｏｍ Ｙｏｎｇｄ— ｅｎｇ ｔｏ Ｇｕｌａｎｇ，ａｎｄ ａｉｍｓ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｔｈｅ ｏｌｄ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｐｈａｉａｒ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕ－ ｅｓｒ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｅｆｒｅｒｅｎｃｅ ｏｒｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｏｌ－ 采用ＳＳＩ强度评价标准对路面强度进行评价。 根据ＳＳＩ路面强度指数及路面强度评价标准，将既 有路面的评定划分为优、良、中、次、差等五个等 级，即优ＳＳＩ≥１．Ｏ、良０．８３≤ＳＳＩ＜１．０、中 ０．６６≤ＳＳＩ＜Ｏ．８３、次０．５≤ＳＳＩ＜０．６６、差ＳＳＩ＜ ｄ ｓｐｈａｌａｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ ｔｅａｔｒｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｏｌｄ ｒｏａｄ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｄｉｓｅａｓｅ ｃａｕｓｅｓ，ｍａｒｉａ－ ｇｅｍｅｒｉｔｍｅａｓｕｒｅｓ ０．５，全线路面强度评定结果见表２。 表１路面破损状况评价表 路段 总长度 路面状况破损分类 （ｋｍ） Ｋ２ ２８１＋５００Ｋ２ ３３４＋６５６ －位置 Ｉ Ａ优 ３８５９ ７４％ ．ｌ ｌ ｌ 良 １９６８５ ３７．８％ Ｉ ｌ Ｉ 中 ２２５６５ ４３．３％ １ Ｉ Ｉ 次 ５９３６ １１．４％ 差 ５２．１５７ 一 ｌ ｌ 表２路面强度评价表 路段 Ｋ２２８１＋８Ｏ０总长度 （ｋｍ） ５２．１５７ 位置 全幅 优 ３８９９８ 路面强度分类 良 由 １ｌｌ５９ ２１．８％ １ ０００ ２．０％ 次 差 Ｋ２３３４＋６５６ ７６．２％ 二、路面病害现状及原因分析 １．路面病害类型 （１）裂缝类病害 裂缝类病害是徐家磨一古浪汽车专用二级公路 的主要路面病害，以横向裂缝、纵向裂缝、不规则 裂缝和网裂为主。 横向裂缝贯穿了整幅路面，从裂缝宽度来看， 多数裂缝属于半刚性基层反射裂缝，并且发展较快， 裂缝间隔变化在数米至１００ ｍ之间，桥头两侧及沿 桥面板上横向裂缝开裂较严重。 长纵缝多发生在高填方路段及半填半挖路段， ２．路面病害原因分析 （１）气候环境 该研究路段所处地区昼夜温差较大，大部分横 向裂缝是由于沥青面层的低温收缩、半刚性基层在 裂缝部位的应力集中与荷载的综合作用形成的温缩 裂缝。同时纵向长裂缝开裂后的路面，在冬季承受 重复车轮荷载作用下易发生不规则裂缝及网裂。 （２）交通量 横向裂缝贯通整幅路面，纵向裂缝不断延伸发展， 导致局部路面网裂、沉陷。对坑槽、沉陷等病害由 于处理方式不当，修补块处仍有网裂、沉陷发生。 三、病害处治技术研究 １．旧路面病害处治 （１）横向裂缝 横向裂缝缝宽在５ｍｍ以内时，清除缝中的杂物 及尘土，将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用 乳化沥青）灌入缝内，灌入深度约为缝深的２／３。 填入干净石屑或粗砂并捣实，将溢出缝外的沥青及 石屑、砂清除。横向裂缝缝宽在５ｍｍ以上，首先应 进程扩缝处理，然后用热拌沥青混合料填入缝中捣 根据交通量预测，现有公路远景交通量为 ２９０００￣３９０００辆／日。随着沿线经济的发展，车辆 荷载迅速增大，大型、重型车辆日益增多，使得路 由于路基内外侧填土压实不均匀或由于路基边坡冲 刷严重，引起失稳外倾而造成。反映在面层靠近硬 面在形成轮迹带上形成了疲劳破坏。 （３）施工质量控制 在施工过程中，针对湿陷性黄土的特征对地基 宜采用强夯处理技术。尤其是对高填方、半填半挖 及桥头两侧台背填土，更应该控制好地基及路基填 料压实度。现有路面在高填方、 半填半挖及桥头两 实。缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料，也可采用 由专业厂家生产的密封胶对裂缝进行处治，以增加 施工质量和进度。 路肩的行车道轮迹附近，发生纵向裂缝纵向开裂。 此类纵向裂缝纵向延伸较长，最长可达到ｌ０００ ２０００ｋｌｎ。如伴有大面积唧泥现象，就说明至少破坏 到基层。 （２）纵向裂缝 对于短的纵向裂缝（＜２０ｍ），可以按照横向裂 缝处治的原则进行灌缝处理。对由于路基不均匀沉 陷造成的长纵缝，用砂砾土进行路床处理后，应在 缝隙上面展铺一层玻纤格栅，最后按新路面结构回 填。 （３）网裂、车辙 将面层全部铣刨，然后重新铺设路面面层。 （４）沉陷 （２）变形类病害 变形类病害主要以车辙、沉陷为主。特别是长 距离挖方路段多为轻度车辙，说明交通量增长迅速， 侧存在不均匀沉降，并且在高填方靠近硬路肩的行 车道附近有长纵缝以及挖方路段车辙现象的出现， 都可能是由于施工中路基、地基压实度控制不足而 造成的。 路面强度已显不足趋势，应采取加铺补强措施。 （３）松散类病害 松散类病害主要的表现形式是坑槽，多发生在 （４）养护技术及管理 养护工的滞后使路面出现的横、纵向裂缝不能 及时处理，在车辆荷载的作用下加剧了裂缝的发展。 桥面上和桥头两侧，并伴有网裂出现。 ２５９ 将路面全部铣刨，用砂砾土进行路床处理后， 宽玻钎格栅。 表４中等路段补强方案 层位 面层 ６ ｃｍ ＡＣ一２ＯＩＩ 基层 底基层 ２０ ｃｍ５ ｏ％水泥稳 定砂砾 １５ ｃｍ３．ｏ％水泥稳 定砂砾 ４６ｃｍ 原路面结构 ４ ＣＩＩ］ＡＣ－１６ Ｉ 方案 铣刨１０ ａｍ路面 ４ ｃｍ改性ＡＣ一１６Ｃ ５ ｃｍ改性ＡＣ一２０Ｃ ７ ｃｍ ＡＣ一２５Ｃ 重铺沥青面层。 ２．旧路面补强措施研究 （１）路面良好路段 对路面病害处理后，直接加铺补强层，补强层 设置见表３。 表３良好路段路面补强方案 层位 原路面结构 方案 沥青路面的病害种类多、原因复杂。由于沥青路面 破坏现象在国内具有普遍性，因此就需要我们在设 计上和施工过程中对病害成因有充分估计，采取一 定的治理措施，以便有效避免或减缓沥青路面病害。 经过近几年的通车运营，工程质量满足使用要求， 未发现任何质量缺陷的产生。既可为类似工程提供 借鉴和参考，也可以在实际工程中进行推广和应用。 参考文献 ［１］张爱民，孙民刚，崔颖超．叶信高速公路拓宽工程 南半幅旧路面裂缝病害类型及成因分析［Ｊ］．中外公 路，２００７． ［２］黄琴，凌建明，唐伯明，蒙华．旧路拓宽工程的病 害特征和机理［Ｊ］．同济大学学报，２００４． ［３］中交第一公路勘察设计研究院有限公司．连霍国 道主干线（ＧＺ４５）永登（徐家磨）至古浪高速公路两 阶段施工图设计［Ｒ］．２００９． ［４］中华人民共和国交通运输部发布．ＪＴＪ０７３．２— １６ ａｍ水泥稳定砂砾 （５．０％） 原有旧路基层 总厚度 直接加铺 ４ ＣＩＩＩ ＡＣ一１６ Ｉ ６７ ａｍ （３）路面差等路段 ４ ｃｍ改性ＡＣ一１６Ｃ 面层 对于路面差等路段，需对路基病害处理后，按 新建路面铺设，具体方案见表５。 表５差等路段补强方案 层位 面层 ６ ａｍ ＡＣ－２０ＩＩ 基层 底基层 原路面结构 ４ ｃｍ ＡＣ一１６Ｉ 方案 拆除原有路面 ４ ｃｍ改性ＡＣ一１６Ｃ ５ ｃｌｎ改性ＡＣ一２０Ｃ ７ ｃＩｎ ＡＣ一２５Ｃ ５ ｃｍ改性ＡＣ一２０Ｃ ６ Ｃｍ ＡＣ一２０ＩＩ ８ ｃｍ沥青碎石（ＡＴＢ） 基层 总厚度 ２０ ｃｍ５．０９６水泥稳定砂砾 ４５ ＣＩｌｆ 原有旧路面 ６２ ｃｉｎ 底基层 １５ ｃｍ３．０９６水泥稳定砂砾 双侧加宽路段为使沥青层能够同步摊铺，将加 宽侧新建路段下面层改为８ ｃｍＡＴＢ一２５沥青碎石，其 他层次不变。在拼接时，在下面层底部铺设４ ｍ宽 玻钎格栅。其抗拉强度不小于６０ ｋＮ／ｍ，延伸率不大 于３％。 总厚度 ２０ ａｍ５．％水泥稳定砂 ３２ｃｍ水泥稳定砂砾 砾 （５．ｏ９６） １５ ｃｍ３．ｏ％水泥稳定 ２０ｃｍ水泥稳定砂砾 砂砾 （３．５％） 土基 ４６ ｃｍ ６８ ａｍ ２００１，公路沥青路面养护技术规范［ｓ］．北京：人民交 通出版社，２００１． ［５］中华人民共和国交通运输部发布．ＪＴＧ ９５０—２００６， 公路沥青路面设计规范［Ｓ］．北京：人民交通出版 社，２００６． （２）路面中等路段 对于路面中等路段，针对路面出现的车辙、网 ３．局部路线抬坡路段路面铺设 在良好路段，局部路线纵坡调整及将双向横坡 调整为单向横坡时，用ＡＴＢ一２５沥青碎石作为调平 层；在中等路段，用５％水泥稳定砂砾基层作为调平 层；在差等路段，应通过填筑路床（不满足碾压厚 度时超挖一定厚度）作为调平层。 四、结语 裂、纵横向裂缝等病害，可采取铣刨掉原有路面上、 下面层，做完基层补强层后，再重新铺设面层，具 ［６］中华人民共和国交通运输部发布．ＪＴＪ０３４—２０００， 公路路面基层施工技术规范［ｓ］．北京：人民交通出 版社，２０００． 体方案见表４。 双侧加宽路段为方便旧路面基层按台阶形式开 挖后同步施工，将加宽侧新建路面基层厚度由３２ ｃｎｌ 改为３６ ｃｍ。同时底基层厚度由２０ ｃｍ改为１６ ｃｍ， 其他层次不变。在拼接处，在下面层底部铺设４ ｍ ［７］中华人民共和国交通运输部发布．ＪＴＧ Ｆ４０—２００４， 公路沥青路面施工技术规范［Ｓ］．北京：人民交通出 版社，２００４． （作者单位ｔ甘肃省交通工程建设监理公司 ７３００３０） 通过对连霍国道主干线永登至古浪高速公路沥 青旧路路面出现的各种病害的原因分析，不难看出 （上接第２５８页） 工程土石方优化调配模型，具有重要的理论价值还 城市道桥与防洪，２０１０． ［２］陈海斌．优化土石方调配模型在某工程中的应用 ［Ｊ］．水运工程，２０１２． 四、结语 土石方调配在当前道路施工过程当中是一个普 遍存在的问题。根据道路的路基土石方工程施工组 有实用意义。使用该优化方法的工程已经成功的运 用，优化结果科学合理且有很强的实用性。可以想 象，在工程领域当中会有更广泛的应用前景。 参考文献 ［１］王宇，宋海云．公路工程土石方调配模型研究［Ｊ］ 织还有设计方案，以及全面的分析土石方调配系统 之间的组成、关系还有目标等，针对性的建立道路 ［３］李晓伟，刘大炜，姜邵阳．基于线性规划的土石方 动态调配系统建模仿真［Ｊ］．人民黄河，２０１３． （作者单位：中蓝连海设计研究院２２２００４） ２６０
