高速路維修技術(shù)研究
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編者按：本論文主要從高速公路檢測(cè)概述；高速公路的維修技術(shù)措施等進(jìn)行講述，包括了行駛質(zhì)量指數(shù)、路面破損狀況指數(shù)、路面強(qiáng)度系數(shù)、路面抗滑系數(shù)、乳化瀝青稀漿封層工藝、熱瀝青灌縫修補(bǔ)工藝、機(jī)械銑刨攤鋪工藝、局部挖鑿填筑工藝、加強(qiáng)技術(shù)分析與研討，把握路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)等，具體資料請(qǐng)見(jiàn)：
論文關(guān)鍵詞：高速路維修；公路維修；高速公路檢測(cè)；SSI；PCI；RQI
論文摘要：隨著我國(guó)交通行業(yè)迅速騰飛，高速公路在交通領(lǐng)域的地位也日益顯著，但是鑒于時(shí)間原因，高速路出現(xiàn)了很多技術(shù)性的問(wèn)題。文章基于公路檢測(cè)四項(xiàng)指標(biāo)，探討了加強(qiáng)高速公路維修和維修技術(shù)措施。
眾所周知，公路維修是高速公路交通中不可缺少的部分，及時(shí)檢測(cè)高速公路不同程度的損壞并加以修復(fù)，保持高速公路良好的使用狀態(tài)和服務(wù)水平，對(duì)使用者提供安全、快捷、舒適、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)美的行車環(huán)境，有利于提高高速公路的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
一、高速公路檢測(cè)概述
公路狀況調(diào)查檢測(cè)是路面養(yǎng)護(hù)的一項(xiàng)重要工作，更是維修和養(yǎng)護(hù)工作的基礎(chǔ)。隨著交通流量觀測(cè)和預(yù)測(cè)路面病害狀況的發(fā)展，路面檢測(cè)為編制年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供了基礎(chǔ)。根據(jù)交通流量的繁忙程度，常常在瀝青路面使用8年后，還應(yīng)開(kāi)展路面病害狀況專項(xiàng)檢測(cè)調(diào)查，內(nèi)容包括路面破損狀況、平整度、抗滑能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度4個(gè)方面。對(duì)破損和平整度每年進(jìn)行1次專項(xiàng)檢測(cè)，對(duì)抗滑能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度每?jī)赡赀M(jìn)行1次專項(xiàng)檢測(cè)，具體分為：
（一）行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）
即行駛質(zhì)量指數(shù)RQI=l1.5-0.75IRI，它反映的是路面平整狀況，也就是滿足車輛快速、舒適行駛的質(zhì)量指標(biāo)。采用車載式顛簸累積儀或平整度儀進(jìn)行測(cè)定。車輛以規(guī)定速度80km/h行駛，測(cè)量在一段距離內(nèi)路表面產(chǎn)生的累積豎向位移量，即國(guó)際平整度指數(shù)IRI（m/km）。
（二）路面破損狀況指數(shù)（PCI）
即PCI=100-15DR0.412，它綜合反映了的是路面損壞狀況。采用現(xiàn)場(chǎng)察、鉆芯取樣的方式測(cè)定路面破損狀況。正確辨別病害類型，在破損處挖出方形坑槽，裂縫、車轍寬度分別取0.2m和0.4m。測(cè)量損壞面積，并根據(jù)其嚴(yán)重程度的換算系數(shù)，折合成實(shí)際破損面積。實(shí)際破損面積與路段總面積之比，即為路面綜合破損率DR。
（三）路面強(qiáng)度系數(shù)（SSI）
即路面強(qiáng)度系數(shù)，SSI為路面設(shè)計(jì)彎沉值／路段代表彎沉值，它反映路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。采用貝克曼彎沉梁或自動(dòng)彎沉儀進(jìn)行測(cè)定。路面結(jié)構(gòu)受到行車荷載的作用，其破壞形式可能是由于過(guò)量的豎向變形所造成，也可能是由于某一結(jié)構(gòu)層所產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其材料的疲勞強(qiáng)度而斷裂。因此，可以用最大彎沉值或路表彎沉盆的曲率半徑來(lái)衡量路面結(jié)構(gòu)的承載能力。
（四）路面抗滑系數(shù)（如SFC）
即以抗滑系數(shù)（如橫向力系數(shù)SFC=P/SF）來(lái)表征路面的抗滑能力。普遍采用偏轉(zhuǎn)輪拖車法進(jìn)行測(cè)定。將2只標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)輪胎安裝在汽車上，并與車身偏轉(zhuǎn)成20°角，汽車在潮濕路段上以規(guī)定速度64.4km/h行駛，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)輪胎所受到的側(cè)向摩阻力（P）與豎向荷載（SF），兩者之比，即為橫向力系數(shù)SFC。
二、高速公路的維修技術(shù)措施
根據(jù)路況調(diào)查的檢測(cè)結(jié)果，分類處治病害。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于結(jié)構(gòu)性破壞，要翻修至結(jié)構(gòu)層甚至基層；對(duì)于功能性損壞，可進(jìn)行平整修復(fù)，關(guān)于高速公路的維修技術(shù)，具體可以列為：
（一）乳化瀝青稀漿封層工藝
稀漿封層是將適當(dāng)級(jí)配的骨料、填料、乳化瀝青、水、添加劑等幾種原材料，按一定比例摻配拌和，制成均勻的稀漿混合料，并按要求的厚度和寬度攤鋪在路面上。稀漿封層施工法無(wú)論是對(duì)低等級(jí)道路或高等級(jí)道路，無(wú)論是對(duì)城市道路或郊區(qū)道路，都可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，迅速得到修復(fù)，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。該工藝適用于路基和路面基層強(qiáng)度足夠、數(shù)量較多的面層裂縫。應(yīng)注意對(duì)病害面層的修整、合理配制稀漿封層混合料和析水固化成型等關(guān)鍵工序。
（二）熱瀝青灌縫修補(bǔ)工藝
熱瀝青灌縫修補(bǔ)工藝主要用于防止水的滲漏。當(dāng)路面出現(xiàn)裂縫但未出現(xiàn)明顯錯(cuò)臺(tái)（在5mm以內(nèi)），也無(wú)啃邊現(xiàn)象，可采用灌熱瀝青的辦法作防水處理。施工流程為：清縫（用吹風(fēng)機(jī)和鐵鉤清除縫中雜物）→以加溫到130℃以上熱瀝青（有良好的流動(dòng)性）用灌縫機(jī)依次緩慢向縫中灌注，直到飽滿為止→待瀝青冷卻但在可塑狀態(tài)時(shí)（約60℃左右），用鐵鏟鏟除表面多余瀝青，以防污染路面。
該工藝適用于路基和路面基層強(qiáng)度足夠、數(shù)量少的面層裂縫，如溫度應(yīng)力裂縫。分兩種情形：
1．當(dāng)縫寬≤0.5cm時(shí)，用吹風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)清理縫隙雜質(zhì)；將改性瀝青加熱至185℃，用尖嘴壺把熱瀝青灌滿縫隙內(nèi)；待瀝青冷卻至60℃仍處于可塑狀態(tài)時(shí)，將頂面修刮成寬約5cm、高約0.3cm的梯形，加以封堵。
2．當(dāng)縫寬≥0.5cm時(shí)，宜先剔除松動(dòng)的顆粒，用空氣壓縮機(jī)清出雜物；接著灌入約1/4縫高的瀝青，填充、搗實(shí)細(xì)粒式熱拌瀝青砼；薄層封面并撒上石粉，冷卻1h即可開(kāi)放交通。
（三）機(jī)械銑刨攤鋪工藝
目前在我國(guó)采用的方法有冷銑刨——熱攤鋪和就地冷（熱）再生施工工藝兩種。適用于路基和路面基層強(qiáng)度足夠，出現(xiàn)大面積的面層龜裂、坑槽、沉陷、嚴(yán)重車轍以及橋頭跳車。其操作流程如下：1．與行車道的分道線作為高程測(cè)量斷面和拉坡設(shè)計(jì)，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和保證最小修補(bǔ)結(jié)構(gòu)層厚度3cm的要求，考慮縱、橫坡的接順，合理確定維修長(zhǎng)度。一般來(lái)說(shuō)，路面龜裂、坑槽和沉陷最小的維修長(zhǎng)度為30m，橋頭跳車為從橋臺(tái)背后算起20m，車轍維修長(zhǎng)度按實(shí)際情況確定。
2．銑刨、切邊修整。用銑刨機(jī)除去整體面層，路面銑刨深度的確定必須根據(jù)銑刨后下一層的實(shí)際情況確定，即不能出現(xiàn)松散、脫皮等現(xiàn)象，且清掃必須干凈、徹底。撤油前必須用吹風(fēng)機(jī)重新吹一遍，且保持路面干燥。刨深一般應(yīng)為3～4cm，保證滿足路面面層最少結(jié)構(gòu)厚度。但如果銑刨后發(fā)現(xiàn)底面松軟，應(yīng)加深刨至堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定層為止；橫向邊緣以切割機(jī)輔助修整，清除松動(dòng)的碎粒或鑿毛，局部低洼處用混合料填補(bǔ)夯實(shí)。
3．灑布粘層油。用瀝青灑布車按0.3kg/m～0.6kg/m的用量噴灑粘層油。
4．?dāng)備仭⒛雺骸Ｂ访娴臄備亼?yīng)保證一定的連續(xù)性，要求施工前作好對(duì)各種機(jī)械的檢修，并保證拌和站的生產(chǎn)能力與車輛的運(yùn)輸能力，作好施工組織計(jì)劃。根據(jù)修補(bǔ)范圍估算材料用量，按規(guī)范規(guī)定拌制熱瀝青混合料。施工現(xiàn)場(chǎng)打鋼釬（間距約5m），并按松鋪系數(shù)1.15～1.30（粗粒式取下限，細(xì)粒式取上限）進(jìn)行掛線，層厚超過(guò)10cm時(shí)應(yīng)分層施工；用小型攤鋪機(jī)以3m/min～5m/min的速度均勻攤鋪混合料，平整度控制在5mm之內(nèi)，攤鋪溫度控制在120℃～140℃。再用壓路機(jī)按先邊緣后中心、先橫向后縱向的順序碾壓6～8遍，使新、舊路面結(jié)合良好、標(biāo)高齊平。
5．恢復(fù)標(biāo)線。冷卻后用劃線車重新劃出標(biāo)線，開(kāi)放交通。
（四）局部挖鑿填筑工藝
該工藝適用于路基和路面基層強(qiáng)度足夠、僅出現(xiàn)小面積的面層龜裂、坑槽和沉陷的情況。其操作流程如下：
1．劃定維修范圍。按照“圓坑方補(bǔ)”的原則，先沿?fù)p壞四周擴(kuò)大約10cm，與路面中心線平行或垂直畫(huà)出作業(yè)輪廓線。
2．切割清除病害。沿作業(yè)輪廓線垂直切割至堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的底面，深度大于3cm，挖除、修整坑槽。
3．坑內(nèi)涂刷粘層油。在干凈的糟底、四周槽壁上涂刷粘層油。
4．分層填筑、夯實(shí)。從四周向中心人工攤鋪熱拌瀝青混合料，每層厚度小于6cm，松鋪系數(shù)取1.3～1.4；用小型平板振動(dòng)夯實(shí)機(jī)械或鐵夯夯壓，要求壓實(shí)度達(dá)95以上，且與原路面齊平。如因條件限制而采用冷鋪砂粒式瀝青混合料，則松鋪系數(shù)宜取1.5。這主要是考慮到冷補(bǔ)坑槽難以一次夯實(shí)成型，加大松鋪系數(shù)，使初步夯壓成型比原路面高出約0.5cm，留作日后車輛行駛進(jìn)一步壓實(shí)的凹陷量。如有路面修補(bǔ)王設(shè)備，提前4h加熱冷儲(chǔ)瀝青成品，則現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)一個(gè)坑槽僅需0.5h左右，工作效率高且熱補(bǔ)效果好。
三、結(jié)語(yǔ)
鑒于高速路路面損壞是由多種原因引起的，因此在維修過(guò)程中，應(yīng)做到：加強(qiáng)技術(shù)分析與研討，把握路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)；采用優(yōu)質(zhì)原材料;作好施工前準(zhǔn)備工作，檢測(cè)各種施工設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器，作好路面排水、及時(shí)封閉路面裂縫；作好橋面鑿毛、防水，保證橋面及路面攤鋪厚度。
