陳崖松 代方國(guó)

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖北 武漢 430000

1、前言

2019 年，我國(guó)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎兀ǔ擎?zhèn)化率）已達(dá)到60.60%，目前公路及市政工程大規(guī)模的新建工程已基本完成，舊路路面維修改造是公路及市政領(lǐng)域今后的工作重點(diǎn)。許多城市道路機(jī)動(dòng)車道路面已接近使用年限，且缺乏日常養(yǎng)護(hù)，造成機(jī)動(dòng)車道路面病害較多，這些路面病害嚴(yán)重影響行車舒適性及安全[1]。本文以武漢市江夏紙坊城區(qū)道路維修改造的工程案例，分析了復(fù)合路面產(chǎn)生病害的成因及其影響，根據(jù)病害類型和特點(diǎn)，提出了針對(duì)性養(yǎng)護(hù)維修方案。為今后同類型和相關(guān)類型路面養(yǎng)護(hù)維修提供參考。

2、復(fù)合式路面常見病害類型及成因分析

2.1 復(fù)合式路面常見病害類型

案例中江夏紙坊城區(qū)養(yǎng)護(hù)維修道路現(xiàn)狀路面主要為復(fù)合式路面，項(xiàng)目包內(nèi)的道路共五條，總長(zhǎng)約為9.8km，現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)為10cm厚瀝青混凝土+20～24cm混凝土基層+15～20cm水穩(wěn)底基層。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查及路面技術(shù)狀況檢測(cè)結(jié)果來看，路面病害主要有裂縫、車轍、擁抱、翻漿、沉陷等，其中裂縫較為普遍，主要病害情況如下圖所示。從路面檢測(cè)結(jié)果看，項(xiàng)目包中5條道路路面技術(shù)狀況指數(shù)PCI等級(jí)為B、項(xiàng)目包中3條道路的道路行駛質(zhì)量指數(shù)RQI等級(jí)為A，項(xiàng)目包中2條道路的道路行駛質(zhì)量指數(shù)RQI等級(jí)為B。

2.2 復(fù)合路面病害的成因分析

1、縱、橫縫

輕微的路面縱、橫縫主要還是由反射裂縫引起，反射裂縫產(chǎn)生的原因主要是由于溫度或荷載作用產(chǎn)生，通常出現(xiàn)在舊水泥混凝土路面的接縫處。重度的縱、橫縫除前述原因外，還存在基層水泥板因強(qiáng)度不足斷裂而造成的反射裂縫。

2、擁包、車轍

在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強(qiáng)度不足時(shí)易產(chǎn)生推擠擁包。這類病害大多是由于瀝青混合料的瀝青用量偏高或細(xì)料偏多，熱穩(wěn)定性不好。在夏季氣溫較高時(shí)，不足以抵抗行車引起的水平力。基層或下面層未經(jīng)充分壓實(shí)和強(qiáng)度不足時(shí)，也易發(fā)生變形位移。

車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，它是在行車荷載重復(fù)作用以及氣候等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形，表現(xiàn)為沿行車方向產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車轍的兩側(cè)會(huì)有突起形變，造成路面使用性能更加惡化。產(chǎn)生這種變形主要有幾種可能，一是路面結(jié)構(gòu)層或路基強(qiáng)度不足，在交通荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生向下的永久變形，作用或反射于路面；還有就是由于在交通荷載產(chǎn)生的剪切應(yīng)力的作用下，面層材料失穩(wěn)，凹陷和橫向位移形成的[2]。

3、翻漿、沉陷、網(wǎng)裂和坑槽

翻漿、沉陷及坑槽基本由水損壞造成，翻漿的主要原因是混凝土板與基層之間有脫空現(xiàn)象，雨水滲入后，在車輛荷載作用下，路面表面出現(xiàn)破裂冒漿等現(xiàn)象；沉陷因基層、底基層可能已經(jīng)破碎、土基濕軟形成，網(wǎng)裂和坑槽是路面輕微病害因水作用發(fā)展為較嚴(yán)重的坑槽。

2.3 復(fù)合路面病害的分類

根據(jù)上述復(fù)合路面病害類別判別和成因分析，將復(fù)合式路面的病害分為功能性破壞病害和結(jié)構(gòu)性破壞病害兩大類。

1、功能性破壞病害

功能性破壞的病害主要有車轍、泛油、麻面、松散、剝落、擁抱、輕微的縱橫縫等，這些病害的根本特征在于主要發(fā)生在瀝青層，而混凝土板的板體未受到破壞。

2、結(jié)構(gòu)性破壞病害

結(jié)構(gòu)性破壞的病害主要有嚴(yán)重縱橫縫、翻漿、沉陷及坑槽等病害，其顯著特征是路面混凝土基層受到破壞，板體強(qiáng)度減弱甚至完全喪失板體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，底基層和路床強(qiáng)度或不足。

3、復(fù)合路面養(yǎng)護(hù)維修方案

3.1 養(yǎng)護(hù)維修方案分類

根據(jù)路面檢測(cè)結(jié)論及復(fù)合式路面病害的分類，將路面維修養(yǎng)護(hù)方案分為兩大類，對(duì)主要為功能性破壞病害（如車轍、路表局部泛油、麻面、松散、鋪裝層剝落、擁抱、輕微的縱橫縫等）的路面采用功能性修復(fù)方案，以恢復(fù)路面至不低于原有技術(shù)狀況養(yǎng)護(hù)維修方案；對(duì)主要為結(jié)構(gòu)性破壞病害（如嚴(yán)重縱橫縫、翻漿、沉陷及坑槽等）的路面采用結(jié)構(gòu)性修復(fù)方案，以恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)不低于原路面結(jié)構(gòu)承載能力的養(yǎng)護(hù)維修方案。

3.2 養(yǎng)護(hù)維修方案

根據(jù)案例中項(xiàng)目路面檢測(cè)結(jié)果看，項(xiàng)目包中5條道路路面技術(shù)狀況指數(shù)PCI等級(jí)為B、項(xiàng)目包中3條道路的道路行駛質(zhì)量指數(shù)RQI等級(jí)為A，項(xiàng)目包中2條道路的道路行駛質(zhì)量指數(shù)RQI等級(jí)為B，道路路面應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)小修或中修[3]。

3.2.1 功能性修復(fù)方案

1、輕度裂縫（縫寬在5mm以內(nèi)）

對(duì)于較小的裂縫，應(yīng)清除縫中的雜物及塵土，將粘度較低的熱瀝青或密封膠灌入縫后填入干凈的石屑或粗砂搗實(shí)。

2、重度裂縫（縫寬在5mm以上）

對(duì)于嚴(yán)重的裂縫，宜采取開槽、清理和干燥、灌縫、縫邊修整等步驟。對(duì)于縫寬在5mm以上的縱縫、橫縫等不規(guī)則裂縫，用開槽機(jī)將裂縫切割出寬度為1m的矩形槽，再用空壓機(jī)將槽內(nèi)吹洗干凈后，用改性瀝青將板縫灌滿，并沿板縫貼防水抗裂貼，再用AC-13C+AC-16C改性瀝青混凝土填平壓實(shí)。

3、擁抱和車轍

考案例中擁抱和車轍等路面病害較重，本次采用了挖除瀝青面層后，再檢查基層結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的前提下新建加鋪瀝青層，并通過提高和改善瀝青和集料的性能，以提高瀝青混合料的模量、高溫穩(wěn)定性和抗剪能力。

3.2.2 結(jié)構(gòu)性修復(fù)方案

當(dāng)復(fù)合式路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞時(shí)，應(yīng)先銑刨瀝青面層后對(duì)混凝土基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或更換處理，再加鋪瀝青面層。

1、網(wǎng)裂、坑槽等病害的處置方案

對(duì)于混凝土板下基層完好的路段，可僅對(duì)混凝土板進(jìn)行處治。先破除混凝土板基層，并將槽底清理干凈，對(duì)路床強(qiáng)度不足的用素混凝土填平，再鋪筑20cm～24cm厚的混凝土板，待水泥混凝土板強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，在混凝土板頂鋪撒改性乳化瀝青粘層油，沿板縫貼高分子防水抗裂貼。最后分層鋪設(shè)瀝青面層至原路面標(biāo)高。若底基層和土路床強(qiáng)度不足，需補(bǔ)強(qiáng)底基層和土路床的強(qiáng)度。

2、沉陷、翻漿等病害的處置方案

對(duì)于混凝土板下基層有破損的路段，需先將混凝土板基層全部破除，底基層直接用素混凝土進(jìn)行換填來提高基層強(qiáng)度。

土基及底基層破壞主要是浸水軟化后導(dǎo)致的強(qiáng)度不足，若土基開挖后呈濕軟狀態(tài)，采用換填碎石水穩(wěn)料，可快速提高路基強(qiáng)度。超挖50cm路基，并利用挖除水穩(wěn)基層拌合碎石和原狀土進(jìn)行換填。

3.3 維修材料的選擇

現(xiàn)階段防反射裂縫的技術(shù)眾多，效果參差不齊。根據(jù)之前研究結(jié)果，選取了以下幾種代表性防反射裂縫的技術(shù)：玻纖格柵、聚酯玻纖布、復(fù)合聚酯防裂布、彈性體 SBS 防水卷材、道路防水抗裂貼、鍍鋅鐵網(wǎng)和HZ/ZD-4 型防反體系，在重載條件下，對(duì)比了不同防裂材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)，結(jié)果見下表：

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案例中江夏紙坊城區(qū)5條道路的養(yǎng)護(hù)維修工程，施工作業(yè)面受限，從每種防裂材料的成本、防反性能、性價(jià)比、使用環(huán)境、防反機(jī)理和施工復(fù)雜程度等各方面考慮，采用了道路防水抗裂貼作為防治反射裂縫材料。

4、結(jié)語

本文針對(duì)江夏紙坊城區(qū)5條道路的養(yǎng)護(hù)維修工程的案例分析，提出了復(fù)合式路面的病害類別和病害分類，分析研究了主要病害形成的原因和機(jī)理，提出了復(fù)合式路面的結(jié)構(gòu)性破壞和功能性破壞的界限，根據(jù)不同的破壞，提出了相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施，對(duì)復(fù)合式路面養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和探討，為今后同類型和相關(guān)類型路面養(yǎng)護(hù)維修提供參考。