沥青混凝土路面病害处治效果

　　摘要：结合京承高速公路温拌胶粉SBS复合改性沥青混凝土罩面情况，选取典型路段进行路面病害连续观测，收集分析现场数据，以期为冬季寒冷地区路面病害处治和罩面工作提供可供参考的经验。

　　关键词：沥青混凝土路面；路面病害处治；路用性能；观测分析

　　1工程概况

　　京承高速公路京冀界至承德段全长76.709km，设计速度80km/h，双向四车道，路基宽度24.5m。由于京承高速建成通车至2018年罩面工程实施时已有13年之久，路面存在网裂、横纵缝等不同程度的典型路面病害，为进一步提升路面服务水平，因此2018年对主线G25：K795+500—K806+000、连接段：K178+000—K195+531、G45：K1086+000—K1091+508的连续段落进行双向同时罩面。其中G45：K1086+000—K1091+508段采用的是3cm温拌胶粉SBS复合改性沥青混凝土罩面处治。此次观测是对2018年8月中旬设立的观测段落进行复查，通过对现场数据的收集分析，掌握路面罩面后裂缝封闭效果和发展情况，为以后冬季寒冷地区路面病害处治和罩面工作提供可供参考的经验。

　　2观测对象

　　2.1观测点选取的原则

　　选取2018年选定的观测路段中，病害具有代表性的段落，其中横纵缝、网裂等严重病害所在位置作为重点观测对象。

　　2.2观测位置的选定

　　本次定期观测，选取北京方向病害类型较为集中，处治方式较为多样的段落进行观测。具体的观测位置如下：京承高速公路（G45）北京方向K1086+000—K1089+000，路线里程3.000km。

　　3罩面前公路现状

　　观测路段路况整体较差，病害多体现为横向裂缝、纵向裂缝、局部龟裂、块裂等，其中第二行车道在2015年进行过1cm微表处处治，现病害已反射至路表。以下对各类主要病害特征进行简要介绍。

　　3.1横向裂缝

　　该路段横向裂缝大致可分为两类：①较规则横向裂缝，基本为贯通横向裂缝，大部分已进行灌缝封水处理；②不规则横向裂缝，支缝较多，基本不贯通。该路段大多灌缝效果不理想，灌缝表面已出现裂痕。

　　3.2纵向裂缝

　　该路段纵向裂缝主要发生在行车道轮迹带或轮迹带边缘处，裂缝长度多大于20m，部分伴有支缝，且大部分已进行过灌缝封水处理。

　　3.3龟裂

　　观测路段龟裂现象相对较少，主要发生在行车道轮迹带处，均未进行灌缝封水处理。

　　3.4块裂

　　块裂为该路段的主要病害，其表现形式为横纵裂缝交错，且伴有大量支缝，块度多在0.5～1m，裂缝深度多限于路面表面。

　　3.5其他病害

　　该路段其他病害所占比例相对较少，可忽略不计。根据《河北京承高速公路2017年度公路技术状况MQI定期检评报告》可查，观测路段路面损坏状况指数PCI平均值为85.9，整体路面破损状况处于良等状态。

　　4路面病害处治方案

　　观测段落是根据京承高速公路路面病害治理等工程设计图纸中设计原则进行处治。处治方式分为三种：①纵缝长度较长，且伴有支缝、横缝，轻微网裂的段落，挖补3cm上面层，并采用3cmAC—13CSBS改性沥青混凝土进行回填，然后采用3cmARHM温拌胶粉/SBS复合改性沥青混凝土进行罩面；②横缝密集并伴有支缝、连续纵向裂缝，网状裂缝严重，裂缝宽度较大的路段，挖补9cm中、上面层，采用9cmAC—20SBS改性沥青混凝土进行回填，然后采用3cmARHM温拌胶粉/SBS复合改性沥青混凝土进行罩面；③对于病害类型单一，病害严重程度较低的段落，采用沥青灌缝后，直接采用3cmARHM温拌胶粉/SBS复合改性沥青混凝土进行罩面。罩面完成之后因路面尚未经过行车荷载及自然环境的长期反复作用，路面破损率为0。

　　5罩面后公路现状

　　2019年3月下旬，通过对观测段落进行复测发现，该路段病害主要体现为贯通超、行车道的横向裂缝，无其他类型病害出现，并且裂缝宽度均未超限。具体情况如下：（1）根据现场统计，观测路段共新增61条裂缝，K1086+000—K1087+000范围内存在9条，2条位于桥头搭板位置；K1087+000—K1088+000范围内存在23条，2条位于桥头搭板位置；K1087+000—K1088+000范围内存在29条，1条位于桥头搭板位置。（2）横缝反射较为密集的段落有K1087+280—K1087+310、K1087+890—K1087+970、K1088+410—K1088+490、K1088+620—K1088+750，裂缝间距在15～20m，合计里程0.34km，约占复测路段总里程的11%。根据《公路技术状况评定标准》（JTGH20—2007）规范要求，通过对以上数据进行分析得出，该路段路面损坏状况指数PCI平均值为95.1，整体状况处于优等状态。

　　6数据比对分析

　　6.1路面损坏状况指数比对

　　路面损坏状况指数采用PCI指标进行评价，根据表6.1可知，2018年罩面前，该路段PCI平均值为85.9，评价等级为良；2018年罩面后，路面损坏状况指数整体提升，PCI平均值为100，评价等级为优；2019年复测时，由于路面经过行车荷载及自然环境的长期反复作用，出现横向裂缝，但PCI指数平均值为95.1，评价等级为优，处治效果较好。

　　6.2破损率比对

　　通过观测路面破损率100m明细数据可发现：（1）K1086+000—K1086+200、K1086+800—K1086+950、K1087+100—K1087+200、K1088+900—K1089+000等段落在复测过程中并未发现裂缝等病害，破损率为0，合计0.55km，约占总里程的18.3%。（2）段落K1087+890—K1087+950，K1088+450—1088+750路面裂缝反射较为严重，部分百米破损率已经接近或持平于2018年未罩面前状态，合计0.36km，约占总里程的12%。（3）段落K1086+000—K1087+000，罩面后对路面破损率改善幅度较大，最大幅度可达3.31%，剩余路段路面破损情况虽有所改善，但幅度相对较小。

　　6.3观测路段裂缝病害统计比对

　　2018年罩面前、2018年罩面后、2019年3月年对京承高速公路K1086+000—K1089+000进行了跟踪复测（由于2019年病害主要表现为横向裂缝，未发现其他病害，因此此次仅对横向裂缝进行了统计比对），结果如下：（1）2018年未罩面前该路段横缝共计312条，2019年复测时共发现横缝61条，裂缝总体反射率为19.6%。（2）路段K1087+830—K1088+870、K1087+510—K1087+560裂缝反射较为严重，2018年罩面前该路段横向裂缝数量分别是59条、6条，2019年复测，横向裂缝数量分别为33条、3条，裂缝反射率达到了50%以上。（3）结合路面修补处治方案发现，病害裂缝主要出现在灌缝段落，因此可以判定，路面反射病害与下承层的处治方式有着直接的关系，采用同样的路面结构与材料，挖补路段明显优于灌缝路段。

　　6.4裂缝主要成因分析

　　承德地区冬季寒冷而漫长，最低气温接近-25℃，日温差能达到20℃左右，低温指标如表2所示。承德地区冬季温度较低，极端最低温度可达-24.2℃，低温下沥青面层通常较硬，只能承受较小的拉应力，罩面层底部与原有面层有着黏层油起着黏结作用，使得原有裂缝在罩面层底部有较大的应力集中，罩面层表面的温度应力小于下承层裂缝对应处罩面层底部的应力时，下承层的水平位移，致使裂缝反射。

　　7结论

　　（1）通过持续对京承高速公路（G45）北京方向K1086+000—K1089+000路段观测，温拌胶粉SBS复合改性沥青混凝土罩面后有效改善了路面使用性能，路面技术状况指数PCI由罩面前85.9提升至95.1。（2）数据分析显示，罩面后路面病害与下承层处治方式直接相关，受承德地区温差影响，罩面前仅采取灌缝处治路段裂缝反射较为严重，而挖补处治能够有效解决路面病害问题。

　　参考文献：

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　　[2]沈蕴虹.高速公路改扩建工程原沥青路面病害处治技术探究[J].中国公路，2020（22）：118-120.

　　[3]王程宏.高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术[J].黑龙江交通科技，2021（44）.

　　作者：关士锋 单位：河北高速公路集团有限公司承德分公司