苗春澤
(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院有限公司, 四川 成都 610074)
隨著我國經濟快速發(fā)展,特別是物流行業(yè)的高速發(fā)展,致使高速公路交通量增長迅速。交通量的高速增長加速了瀝青路面的破壞,另一方面,隨著我國的高速公路不斷建設,近年來我國高速公路已進入由建設到管養(yǎng)的階段。本文依托成都繞城高速公路,從舊路面的技術狀況著手,根據路面破壞的特點,提出相應的養(yǎng)護技術方案。
始建成于2001 年底,為成都環(huán)狀放射型高速公路,全長84.9km,雙向六車道,為環(huán)狀放射型高速公路,出入口較多,車流量較大,日均交通流量達40 輛以上。其原路面結構4cm 抗抗滑表層AK-13A+5cm 中粒式瀝青混凝土AC-20Ⅰ+6cm 粗粒式瀝青混凝土AC-25Ⅰ+20cm 二灰穩(wěn)定碎石基層+30cm 二灰穩(wěn)定碎石底基層,全線于2010 年加鋪了4cm 的瀝青AC-13 瀝青面層。
路面技術狀況是進行路面養(yǎng)護方案制定和決策的主要依據,應首先對路面的破損、結構強度、平整度等進行詳細的調查和分析,為科學地制定養(yǎng)護方案提供依據。
根據路面病害調查的結果,并按車道進行路面損壞狀況技術指數(PCI)統(tǒng)計與分析,結果如表1 所示:
表1 各車道路面損壞狀況指數(PCI)統(tǒng)計分析表
根據表2 分析,從車道上看,路面損壞狀況指數(PCI)上內、外環(huán)兩個方向均呈現出1 車道優(yōu)于2 車道,2 車道優(yōu)于3 車道的狀況,即3 車道破損率最高;從方向上看,外環(huán)方向損壞更為嚴重。
繞城高速公路的車轍病害較少且較輕,僅內環(huán)部分路段存在10~15mm 的車轍,內環(huán)RDI 指數優(yōu)點96%,良占4%‰;外環(huán)RDI 指數100%為優(yōu)。路面行駛質量指數(RQI)均在優(yōu)以上,路面平整度較好。
根據對路面頂面彎沉的檢測,顯示路面結構強度指數均在良以上,其中內環(huán)PSSI指數為優(yōu)的點91.3,良點8.7%;外環(huán)PSSI 指數優(yōu)占47.8%,良占52.2??梢钥闯?,外環(huán)的路面結構強度弱于內環(huán),這與路面破損的情況是一致的。此外,對比2009 年和2016 年的彎沉檢測結果,發(fā)現路面結構強度呈下降趨勢,如圖1 所示:
圖1 路面彎沉檢測結果對比圖
依據路面病害的類型、發(fā)展程度以及平整度、結構強度等指標進行路段劃分,并找出主要病害類型,并對各病害類型鉆芯取樣分析,確定病害的發(fā)展程度,以便確定路面病害的處治方案和處治深度。根據病害調查和鉆芯取樣,路段劃分如下:
1) 路段1:外環(huán)K22~K44 段,主要病害為輪跡帶縱向裂縫和輪跡帶龜裂,鉆芯取樣表明其裂縫深度為3~5cm;
2)路段2:外環(huán)K0~K22、K77~K84 段,主要病害為密集的橫向裂縫、少量的較短縱向裂縫(一般小于10m),鉆芯取樣表明其裂縫橫向裂縫為基層的反射裂縫,縱向裂縫已貫穿瀝青面層;
3)路段3:外環(huán)K44~K77 段,此段病害相對較少,主要病害為縱向裂縫和不均勻分布的橫向裂縫,局部橫向裂縫存在唧白漿現象。鉆芯取樣表明此段橫向裂縫均為基層反射裂縫,縱向裂縫深度10~15cm;
4)路段4:內環(huán)K29~K44 段。此段病害為輪跡帶縱向裂縫和10~15mm 局部車轍,根據鉆芯取樣結果,其裂縫發(fā)展深度為5~8cm;
5)路段5:內環(huán)其它路段。主要病害表現為縱向裂縫不均勻分布的橫向裂縫,裂縫發(fā)展深度為10~16cm。
如前述分析,繞城高速公路瀝青路面正處于病害發(fā)展的加速期,須及時進行養(yǎng)護設計,根據病害的特點,本文提出了如下的方案以供選擇。
主要適用于路段1 和路段4。路段1 和路段4 均為淺層裂縫病害及局部的輕微車轍,可通過銑刨表面層換鋪4cm 改性瀝青SMA-13 的方式達到處治的目的,實施時對局部的深層裂縫可挖補、鋪貼抗裂貼的方式處治。其優(yōu)點是徹底處治了病害,缺點是產生了大量的廢棄料。
通過就地熱再生,可處治深度最大5cm 的裂縫及輕微車轍,因此也適用于路段1 和路段4。且基本不產生銑刨,施工速度較快,節(jié)約了大量的材料,其缺點是施工作業(yè)對交通組織要求較高,其路面耐久性不佳。
適用于所有路段。挖補修復是最常用的路面養(yǎng)護形式,對于縱向裂縫、龜裂、密集的橫向裂縫、采用逐層挖補修復,對局部橫向裂縫,采用裂縫貼處治,其技術成熟且節(jié)約成本,但挖補修復的過程新舊結合處常常成為薄弱環(huán)節(jié),誘發(fā)新的病害,如滲水、開裂等。
通過加鋪10cm 的瀝青路面,可大幅提高路面的結構強度和綜合路面性能,但其缺點是造價較高,且由此產生的交安改造工程量巨大。
加鋪4cm 的瀝青路面,可提高路面使用性能,但提高路面結構強度有限。
通過對各方案的分析,本文采用的養(yǎng)護建議為:對路段1 和路段4,采用就地熱再生后加鋪4cm 改性瀝青SMA-13 加鋪罩面,對其它路段,采用挖補修復后加鋪4cm 改性瀝青罩面。
瀝青路面養(yǎng)護技術方案的制定應在詳細調查和病害分析的基礎上進行。通過對路面病害的調查及路段劃分,制定適用于不同病害、不同路段的技術方案,通過比對其優(yōu)缺點,綜合制定適合本項目的綜合技術方案。