高速公路路面檢測(cè)評(píng)價(jià)及修補(bǔ)技術(shù)研究

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【摘要】結(jié)合某高速公路路面修補(bǔ)工程，從路面損壞檢測(cè)、路面抗滑性、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面分析路面狀況檢測(cè)指標(biāo)，基于上述指標(biāo)，通過(guò)綜合對(duì)比不同修補(bǔ)裂縫措施，最終確定采用“進(jìn)口密封膠修補(bǔ)法”進(jìn)行路面修復(fù)。針對(duì)該施工技術(shù)整體設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)展開(kāi)探討，并提出施工注意事項(xiàng)，以期給類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】裂縫；瀝青路面；進(jìn)口密封膠修補(bǔ)法

1工程概況

某高速公路長(zhǎng)91.781km，為雙向四車道形式，路面寬26m，設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h。該項(xiàng)目迄今投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間已達(dá)5年，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)得知，部分路面出現(xiàn)了不同程度的裂縫、龜裂等常見(jiàn)病害，為給車輛通行創(chuàng)設(shè)安全的環(huán)境，相關(guān)部門(mén)決定采取修補(bǔ)措施，恢復(fù)路面使用性能。

2高速路面狀況檢測(cè)及評(píng)價(jià)

從高速公路路面結(jié)構(gòu)角度來(lái)看，由下至上共分為6層，即20cm基層+18cm二灰碎石層+19cm水泥穩(wěn)定碎石層+粗粒式瀝青混凝土層（分為兩層，厚度為6cm、5cm）+4cm碎石瀝青混凝土層?？傮w上，本高速公路為典型的半剛性結(jié)構(gòu)形式。

2.1路面狀況檢測(cè)

2.1.1路面損壞檢測(cè)PCI是衡量瀝青路面損壞程度的關(guān)鍵指標(biāo)[1]，可通過(guò)破損率（DR）計(jì)算而得，具體計(jì)算方式見(jiàn)式（1）、式（2）。實(shí)際檢測(cè)結(jié)果表明，本工程PCI為83，整體水平為良，尚未出現(xiàn)大規(guī)模破壞現(xiàn)象，但含有較多裂縫。式（1）、（2）中：Ai-第i類破損的調(diào)查面積，m2；A-調(diào)查總面積，m2；Wi-第i類破損權(quán)重；a0-標(biāo)定系數(shù)，取值15.0；a1-標(biāo)定系數(shù)，取值0.41。

2.1.2路面抗滑性評(píng)價(jià)抗滑性（SRI）是有效評(píng)價(jià)路面質(zhì)量的又一關(guān)鍵指標(biāo)，其具體計(jì)算方法見(jiàn)式（3）。經(jīng)計(jì)算，本高速公路達(dá)到了優(yōu)良等級(jí)，路面伴隨不同程度裂縫，以條狀裂縫、塊狀裂縫居多。式（3）中：SRImin-標(biāo)定參數(shù)，取值35.0；a0-模型參數(shù)，取值29.1；a1-模型參數(shù)，取值-0.105；SFC-橫向力系數(shù)。

2.1.3路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是影響道路整體承載水平的關(guān)鍵，以此為基準(zhǔn)可為限制何種車輛通行提供指導(dǎo)[2]，可通過(guò)PSSI指標(biāo)呈現(xiàn)出來(lái)，計(jì)算方式見(jiàn)（4）。結(jié)果表明，本工程PSSI值達(dá)到91，在現(xiàn)行道路標(biāo)準(zhǔn)中達(dá)到了優(yōu)級(jí)，無(wú)需采取維修措施。4）中：SSI-結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)；a0-標(biāo)定系數(shù)，取值15.7；a1-標(biāo)定系數(shù)，取值-5.2。

2.2高速路面狀況總體評(píng)價(jià)

相較于容許彎沉值43.0（0.01mm）而言，本工程的設(shè)計(jì)彎沉值均控制在該值以內(nèi)，整體破損率DR為0.58%，平整度指數(shù)為2.969，所得結(jié)果MQI值均達(dá)到了80分以上，表明全線道路均為優(yōu)良等級(jí)，具有較好的平整度與強(qiáng)度。從發(fā)生病害的類型來(lái)看，以單條裂縫以及塊狀裂縫為主，此現(xiàn)象的出現(xiàn)與高溫、交通荷載等因素有關(guān)，在上述因素共同作用下脆性加大，不具備較好的彈性，隨之出現(xiàn)裂縫，需重點(diǎn)針對(duì)裂縫采取修補(bǔ)措施。

3高速路面裂縫修補(bǔ)設(shè)計(jì)分析

3.1裂縫處理方法

3.1.1壓漿法針對(duì)出現(xiàn)的裂縫采取注漿措施，所用水泥標(biāo)號(hào)至少達(dá)325，為確保注漿質(zhì)量，各階段注漿壓力至少達(dá)1.5MPa。正式壓漿之前，可通過(guò)環(huán)氧砂漿深度處理裂縫封堵問(wèn)題，隨后順著裂縫方向，以10~15m為間隔分別設(shè)置注漿管，并向其中注入水泥漿?；趬簼{法，可有效控制裂縫擴(kuò)大，但施工環(huán)節(jié)較多，需投入大量成本。

3.1.2瀝青灌縫法以改性瀝青為原材料，經(jīng)加熱融化后將其灌入縫隙中，從而起到封堵效果。若裂縫寬度達(dá)到6.00mm，此時(shí)基于瀝青灌縫法具有可行性，可縮短施工時(shí)間，是現(xiàn)階段道路維修工作中應(yīng)用較為廣泛的方法。但此方法的局限之處在于瀝青與裂縫粘接效果欠佳，補(bǔ)縫處容易出現(xiàn)損壞。

3.1.3進(jìn)口密封膠修補(bǔ)法密封膠可適應(yīng)溫度的變化，在常溫與低溫環(huán)境中，均具備較好的彈性與穩(wěn)定性，將其用于裂縫修補(bǔ)中，所得的灌縫效果良好，伴隨載荷的改變，材料可自行出現(xiàn)彈性形變，且長(zhǎng)時(shí)間處于完全密封狀態(tài)，不易遭到二次破壞。

3.1.4稀漿封層灌縫法部分瀝青路面的裂縫較為明顯，當(dāng)寬度達(dá)到50mm時(shí)僅憑常規(guī)的灌縫法顯然不具可行性，將該技術(shù)應(yīng)用于裂縫處理中，易出現(xiàn)車輪粘走密封膠的現(xiàn)象，在此工程環(huán)境下可基于稀漿封層灌縫法加以處理。由于本工程裂縫寬度均在50mm內(nèi)，此處不具體介紹。

3.2進(jìn)口密封膠裂縫修補(bǔ)設(shè)計(jì)和施工

基于上述提及的方法，考慮本工程實(shí)際情況，專家組經(jīng)商定后最終選擇的是“進(jìn)口密封膠修補(bǔ)法”。

3.2.1修補(bǔ)方式設(shè)計(jì)進(jìn)口密封膠裂縫修補(bǔ)工作中，可細(xì)分為4種方法[3]：①A法（標(biāo)準(zhǔn)槽非貼封式）：該方法的適用條件是開(kāi)槽寬度＜20mm，深度控制在20~50mm，灌注施工后密封膠與槽保持水平狀態(tài)，無(wú)需封層；②B法（標(biāo)準(zhǔn)槽貼封式）：該方法依然需要開(kāi)槽，具體要求與A法一致，但結(jié)束密封膠灌注后，還需增設(shè)寬100mm的封層；③C法（淺槽非貼封式）：該方法的適用條件是開(kāi)槽寬度＜20mm，與上述方法一致，但深度僅為5mm即 可，需設(shè)置封層；④D法（簡(jiǎn)單無(wú)槽貼封式）：該方法的特殊之處在于無(wú)需開(kāi)槽，直接在裂縫處設(shè)置封層。經(jīng)試驗(yàn)后得知：貼封式修補(bǔ)法易受到車輛行駛的影響，使得灌封膠被車輪帶走，此現(xiàn)象在軟化狀態(tài)下更為明顯，在夏季高溫環(huán)境下不具有適用性。經(jīng)專家組商定后，最終將A法（標(biāo)準(zhǔn)槽非貼封式）應(yīng)用于本工程裂縫修補(bǔ)中。

3.2.2施工技術(shù)該方法共分為5個(gè)環(huán)節(jié)，具體做如下分析：（1）開(kāi)槽。選用MODEL200型開(kāi)槽機(jī)，設(shè)置寬、深均為50mm的槽形結(jié)構(gòu)，以裂縫走向?yàn)榛鶞?zhǔn)而開(kāi)槽，嚴(yán)格將設(shè)計(jì)線路誤差控制在10mm內(nèi)，超出該值后需擴(kuò)大槽寬。（2）清槽。選用BE6200型鼓風(fēng)機(jī)，運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)壓≥6.0kg/cm，形成的氣流≥4.0m3/mm，經(jīng)處理后槽內(nèi)足夠干凈，不殘留松散顆粒。（3）預(yù)熱?；趯?duì)開(kāi)槽的預(yù)加熱處理，可提升灌封膠與瀝青粘結(jié)效果，此環(huán)節(jié)使用到灌裝液化氣裝置，經(jīng)加熱處理后槽溫需達(dá)到80℃以上。（4）灌縫。使用MOD-EL125D灌縫機(jī)，施工所用灌縫膠溫度達(dá)188℃，在施工人員輔助下將密封膠有效灌入縫隙內(nèi)，無(wú)需設(shè)置封層，依據(jù)工程需求，經(jīng)2次灌漿完成。（5）質(zhì)檢。檢測(cè)灌封膠高度，超出地面部分控制在2mm內(nèi)，灌縫達(dá)到飽滿狀態(tài)，處于較軟環(huán)境下時(shí)不會(huì)因碾壓而出現(xiàn)起皮等不良問(wèn)題。經(jīng)技術(shù)人員檢測(cè)得知，本標(biāo)段合格率為100%，表明所用方法具有可行性。

3.3注意事項(xiàng)

為確保裂縫修補(bǔ)質(zhì)量，需注重如下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）施工前需要疏散道路上的車流與行人，確?，F(xiàn)場(chǎng)交通情況的穩(wěn)定性，盡可能減少在裂縫修補(bǔ)過(guò)程中出現(xiàn)的異常問(wèn)題，給施工人員提供穩(wěn)定的環(huán)境，并盡可能減少對(duì)既有道路的占用。（2）裂縫修補(bǔ)前要清理裂縫，將其中的污穢、垃圾等清理干凈，確保裂縫修補(bǔ)質(zhì)量。通過(guò)此方式，填封材料可實(shí)現(xiàn)與裂縫壁面的有效接觸，提升了材料與道路結(jié)構(gòu)之間的黏附性。（3）由于裂縫修補(bǔ)對(duì)施工技術(shù)提出較高要求，在施工過(guò)程中需要針對(duì)各環(huán)節(jié)實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)管，分析所用修補(bǔ)技術(shù)的合理程度以及施工人員的操作行為是否符合行業(yè)規(guī)范，通過(guò)全方位的監(jiān)管確保修補(bǔ)質(zhì)量。

4結(jié)束語(yǔ)

高速公路是現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的一項(xiàng)重要組成部分，但在長(zhǎng)時(shí)間使用后，易出現(xiàn)路面裂縫等病害，通過(guò)合理的裂縫修補(bǔ)技術(shù)，有助于延長(zhǎng)公路壽命。本文針對(duì)多種裂縫修補(bǔ)技術(shù)展開(kāi)探討，最終選定為進(jìn)口密封膠裂縫修補(bǔ)技術(shù)，其具有應(yīng)用效果良好、處理速度快等多重優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于小型裂縫病害而言具有較好的適用性，在本工程中的成功應(yīng)用表明該技術(shù)具有可參考價(jià)值，可為類似裂縫修補(bǔ)工程提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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作者：吳昊 單位：中鐵二十二局集團(tuán)有限公司國(guó)際工程分公司