江 宇 （安徽省中盛建設(shè)工程試驗檢測有限公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，高速公路建設(shè)逐步適應(yīng)工業(yè)化和城市化的發(fā)展，已成為城市交通的骨干。研究高速公路路面病害成因是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，是保證路面行車安全的重要前提,本文主要工作是在分析既有病害調(diào)查基礎(chǔ)上，采用取芯法檢測、壓實度試驗、滲水系數(shù)測試、開槽法以及彎沉檢測等手段，對高速公路路面病害原因進(jìn)行分析。

1 工程概述

以安徽省沿江平原與皖南山區(qū)的結(jié)合部某路段為研究背景，該路線全長56.815km，雙向四車道，設(shè)計速度120km/h，路基寬 28.00m，瀝青混凝土路面寬23.5m（包括硬路肩部分）；路面標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ—100。該項目于2017年12月底通車，目前部分瀝青混凝土路面和瀝青混凝土橋面鋪裝出現(xiàn)了坑槽、車轍和翻漿等病害。

2 實測結(jié)果

2.1 路面外觀

本次瀝青混凝土路面外觀檢測發(fā)現(xiàn)全線路段主要存在不同程度和范圍的車轍、坑槽、翻漿、松散、泛油等病害，綠化帶填土高度整體較低，中央分隔帶路緣石高度全部低于瀝青混凝土面層，不利于路面排水。

2.2 路面取芯檢測結(jié)果

2.2.1 厚度、外觀

本次瀝青混凝土路面面層厚度檢測共取芯22處，均滿足設(shè)計要求。其中8處芯樣松散破損未成型或局部破碎、松散未取出完整芯樣。

2.2.2 壓實度

本次瀝青混凝土路面面層壓實度檢測共選取芯樣20個，經(jīng)試驗壓實度良好，馬氏壓實度均大于96%、理論壓實度均大于92%。

2.3 滲水系數(shù)

本次瀝青混凝土路面滲水系數(shù)全路段共抽檢20段，均滿足設(shè)計要求。

2.4 路面開槽專項檢查

本次針對瀝青混凝土路面病害較為明顯的路段進(jìn)行開槽檢測（采用干作業(yè)排除濕作業(yè)水的影響），通過現(xiàn)場開挖可發(fā)現(xiàn)，K217+001～K223+999段大部分瀝青混凝土路面的中、下面層較為潮濕；部分路段中面層松散，且水穩(wěn)基層還出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，對開槽位置連續(xù)觀察一段時間后滲水量趨于穩(wěn)定；部分橋梁防水層存在白色粉末狀雜質(zhì)；中央分隔帶綠化帶靠近路緣石底部較為潮濕；部分硬路肩反濾層含較多雜質(zhì)，排水不暢；部分槽孔瀝青路面中面層松散、破碎，部分槽孔路面水泥穩(wěn)定粒料基層含泥量偏大。橫向排水管布設(shè)較密路段的中、下瀝青面層潮濕，水穩(wěn)基層未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

2.5 路面的彎沉檢測

本次針對瀝青混凝土路面病害較為多的K217+001～K223+999路段行車道采用全自動車載落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測（路面彎沉設(shè)計值20.5（0.01mm）），該路段瀝青混凝土路面的左、右幅平均彎沉值分別為16.1（0.01mm）、19.2（0.01mm），左幅瀝青混凝土路面最大彎沉值、最小彎沉值分別為329.8（um）、60.6（um），右幅瀝青混凝土路面最大彎沉值、最小彎沉值分別為567.5（um）、56.1（um）。通過與路面調(diào)查、路面取芯以及路面開槽檢測對比可發(fā)現(xiàn)面層較為潮濕、松散、水穩(wěn)基層滲水處現(xiàn)場彎沉值明顯偏大。

3 結(jié)果分析

從上述結(jié)果可知，K217+001～K223+999路段病害較為嚴(yán)重。根據(jù)檢測結(jié)果和現(xiàn)場的實際情況，可初步判斷本項目路面早期病害可能由以下原因產(chǎn)生。

3.1 路面立體排水存在明顯不足[1]

①中央綠化帶填土高度不足，單位匯水區(qū)域內(nèi)的水不能利用路面橫向排水系統(tǒng)及時排出；②中央分隔帶路緣石高度不足，雨水天氣超車道上高速行駛車輛濺起的雨水回至中央分隔帶反復(fù)侵蝕路面；③隔滲土工布布設(shè)不合理，未按設(shè)計要求布設(shè)于路緣石底部，而是采用與中央分隔帶路緣石搭接方式，這就導(dǎo)致中央分隔帶的積水易從其間隙滲入路面結(jié)構(gòu)層；④橫向排水管部分路段變更，數(shù)量減少較多，影響路面整體排水；⑤高速、重載車輛來回碾壓路面，積水泵吸至路面各結(jié)構(gòu)層縫隙間，延緩了路面的排水時間，加劇瀝青混合料的水老化，降低了其耐久性；⑥部分硬路肩邊緣排水反濾層厚度較薄，反濾層集料雜質(zhì)較多，反濾效果不明顯。

3.2 芯樣松散、破碎

從路面取芯情況來看，路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象，同時，對應(yīng)芯樣完整性不滿足要求，部分芯樣松散、破碎。主要成因有：①瀝青針人度偏小，粘結(jié)性能不良；②礦料潮濕或不潔凈、含泥量高，與瀝青粘結(jié)不牢；拌和時溫度偏高，瀝青焦枯；③攤鋪時，未充分壓實、溫度偏低、雨天攤鋪，水膜降低了集料間的粘結(jié)力；④使用過程中，溶解性油類的泄漏，雨雪水的滲入，降低了瀝青的粘結(jié)性能。

3.3 瀝青混凝土路面層彎沉值偏大

①路面上重載、超載車輛較多，多路面產(chǎn)生破壞；②排水不暢，路基潮濕，回彈較小，從而導(dǎo)致路面彎沉較大[2]。

3.4 出現(xiàn)層間間隙

部分橋面水泥混凝土防水層與瀝青混凝土出現(xiàn)層間間隙。主要原因可能由于瀝青鋪裝層攤鋪前水泥混凝土防水層表面灰塵未清除干凈，導(dǎo)致瀝青混凝土鋪裝與水泥混凝土兩個結(jié)構(gòu)層粘結(jié)不滿足要求。從現(xiàn)場橋面取芯、開槽驗證結(jié)果來看，鑿除瀝青混凝土面層后可發(fā)現(xiàn)水泥混凝土防水層表面存在明顯的白色粉末狀雜質(zhì)，對瀝青混凝土面層與防水層的粘結(jié)造成影響，再加上部分自由水滲入層間間隙，最終導(dǎo)致部分鋪裝層出現(xiàn)局部破損、松散和翻漿。

3.5 冬季施工對瀝青混凝土耐久性的不利影響

參考相關(guān)溯源資料可知，本項目部分路段瀝青混凝土面層在11月、12月以及第二年1月份等不利季節(jié)進(jìn)行攤鋪施工，這個時段施工對瀝青性能、瀝青混凝土壓實工藝和溫控方面要求非常高，如控制不嚴(yán)則可能會導(dǎo)致瀝青混凝土穩(wěn)定性和耐久性降低。從調(diào)查結(jié)果來看，該時段施工的路面損壞的段落和部位明顯要多于其他時段施工的路面。從目前試運營兩年時間來看，個別路段局部病害已較為明顯，必須及時進(jìn)行處理，避免由于病害的繼續(xù)發(fā)展和擴(kuò)大而影響整個路段的結(jié)構(gòu)功能和使用功能。

3.6 交通量的急劇增加

從兩年多該路段的交通流量來看，增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計預(yù)估的交通量，并且重型車輛較多，對路面產(chǎn)生了更快的磨耗，對路面的使用性能也提出更高的要求。重載車輛增多，瀝青混凝土表層磨耗加大，增大瀝青混凝土開口孔隙，孔隙增多，瀝青含量損失加大，表面在荷載作用下就會產(chǎn)生松散現(xiàn)象。因此隨著時間推移，重載車輛增多，加劇了路面和橋面的破壞。

4 維修建議

①針對路面立體排水存在不暢問題較為嚴(yán)重路段，建議采用“上截下排，表面封堵，局部增加橫向排水設(shè)施”，a.在綠化帶處補種草皮；b.在中央分隔帶路緣石搭接處灌注水泥凈漿堵水；c.對部分路面老化嚴(yán)重路段采用霧封層處理；d.在硬路肩邊緣排泄水槽處順行車道方向切一條深溝排水，并定期清理堵塞物；e.部分水害嚴(yán)重路段可以采用頂管技術(shù)從路基外側(cè)布設(shè)橫向排水管[3]、[4]、[5]。

②部分病害尤其是車轍和松散較為嚴(yán)重路段，建議對上面層進(jìn)行銑刨重新鋪筑瀝青混凝土。其中因瀝青用量偏少或因低氣溫施工造成的松散路面處理后再做稀漿封層處治；因油溫過高，瀝青老化失去粘性而造成的松散，應(yīng)將松散部分全部挖除后重做面層；因瀝青與酸性石料間的粘附性不良而造成的路面松散，應(yīng)將松散部分全部挖除重做面層。

③針對部分橋面翻漿嚴(yán)重處鑿除破損處面層，重新鋪筑防水層及瀝青混凝土面層。對坑槽采用熱補法修補，采用熱修補養(yǎng)護(hù)車，將加熱板加熱坑槽處路面，翻松被加熱軟化鋪裝層，噴灑乳化瀝青，加入新的瀝青混合料，然后攪拌攤鋪，壓路機(jī)壓實成型。

④加強(qiáng)經(jīng)常性和預(yù)防性的日常養(yǎng)護(hù)，以保證路面經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)。