摘要：本文通过对阿尔及利亚东西高速道路改造MN1、MN2标段沥青混凝土路面出现的病害现象进行调查，根据现场试验获取试验数据，分析现场病害出现的原因，提出了针对现场不同病害的处治方式及质量控制措施，为今后施工类似施工提供有益的技术指导。
关键词：高速公路；沥青混凝土路面；病害处治；控制措施
一、工程概况：
道路改造MN1标段为既有东西高速公路其中的一段，起点位于东西高速公路M1（LimiteEstWilayaBouira-Zennouna）标段东侧终点,路线自西向东延伸，终点位于东西高速公路东标段E12段西侧起点，即东西高速公路M1标段和E12标段之间的段落（Zenouna - BordjBouArriredj），起讫桩号：PK0+000-PK17+465，路线全长17.465Km；该段出现的主要病害为车辙，纵向及横向裂缝，网裂，坑槽，沉陷等。
道路改造MN2标段为既有东西高速公路其中的一段，位于BOUIRA省内（M2西侧），起点位于东西高速公路est-bouira，路线自西向东延伸，终点和M2西侧起点相连，路线全长26.7KM。本标段既有路面结构层次为8cmBB+15cmGB。该段出现的主要病害为：车辙，纵向及横向裂缝，网裂，坑槽，沉陷。
道路改造项目为既有高速公路的维修工程，项目实施主要是对道路破坏部位进行修补处理，对路面的表层进行处理，以提高路面的平整度。
路面修复结构形式：主要针对原老路面破损严重程度根据设计方案进行铣刨后加铺5cm高模量沥青混凝土连接层（BBME 0/10）+3.5cm薄层沥青混凝土磨耗层（BBMa 0/10）。
二、病害种类及原因分析
既有路面病害原因分析：（1）根据交通量分析，现阶段交通量较大，这是本标段路面过早产生病害的原因之一；（2）既有路面采用了15cmGB+8cmBB的路面结构，改路面结构承载力已不能满足现有交通量的要求，造成路面病害快速发展；（3）根据现场调查，本标段较差的平整度主要是由于施工水平不高造成的。另外较低的施工水平也容易造成路面厚度不均匀性。下面针对不同病害原因分析。
2.1车辙
对全线6个车道及硬路肩，每50米进行一个断面的车辙深度检测。通过调查发现，本标段路面出现大范围车辙，且车辙深度较大，评价为O4等级（车辙深度>20mm）的路段较多。该段车辙主要由以下原因引起：
2.1.1本标段车辙较多，尤其是在慢车道位置。经过现场调查发现，主要原因是因为在高温条件下，沥青面层经过车辆荷载反复碾压，荷载应力超过沥青混合料的稳定极限，沥青混合料内部产生流动变形累积，从而导致车辙的发生。
2.1.2本标段路面结构采用GB+BB的组合，混合料本身模量偏低，如果级配设计过程中对沥青类型的选择、不同粒径的组合时不注意对抗车辙能力的考虑，极易设计出抗车辙能力差的混合料，导致建成后的路面在高温和荷载作用下产生大量的车辙病害。
2.1.3①施工过程中由于虚铺厚度不均匀，压实后路面平整度较差，容易产生压密型车辙。②摊铺过程中摊铺机行走速度不均匀以及供料系统速度不均匀也会引起压实后路面平整度较差，从而容易形成车辙。③沥青碾压过程中由于控制不严格，使沥青层压实不足，致使通车后在高温季节继续压密，在行车荷载的反复作用下，空隙率不断减小，达到极限空隙率，形成压密型车辙。
2.2纵向裂缝
2.2.1本标段分布于中间行车道的纵向裂缝为纵向施工缝位置，由于正好处于轮迹带附近，由于对接缝处碾压不密实，经过长期车辆荷载及温度荷载作用下产生开裂。
2.2.2本标段分布于外侧行车道位置的纵向裂缝，是由于路面结构层厚度偏薄，本身承载力较低，满足不了现在的交通量，在长期车辆荷载作用下发生开裂。并且路基边缘受水浸泡产生不均匀沉降也容易引起纵向裂缝。
2.3横向裂缝
2.3.1由于温度、湿度的变化，路面结构层产生收缩而引起的；半刚性的基层收缩裂缝及其面层的射裂缝，大多是横向裂缝。产生裂缝后缺少必要的养护措施，水分的浸入导致病害的进一步发展。
2.3.2沥青摊铺施工中横向施工缝是不可避免的，由于施工控制不严格，施工缝处理不当，造成接缝不密实，或者由于碾压方式的问题产生细小裂缝，都会造成横向裂缝的发生。
2.4网裂
2.4.1本标段一部分出现的网裂是由于纵向裂缝、横向裂缝和不规则裂缝出现后，没有得到不要的养护措施，受雨雪影响导致病害进一步发展交汇形成网裂。
2.4.2另一部分网裂是由于：①路基承载力不足，基层湿软，沥青路面老化，在行车荷载作用下形成网裂；②根据现场取芯发现，部分区段；沥青层过薄，不符合设计要求；③根据交通量分析，现阶段交通量过大，超过设计能力，承载力不足加快了路面病害的发展。
2.5坑槽
2.5.1坑槽产生的原因主要是施工时混合料温度太高，使沥青老化，沥青混合料中的沥青失去对骨料的粘结，脆性增加，在行车荷载作用下，导致松散、掉粒，最终形成坑槽。
2.5.2由于施工控制不严格，导致路面空隙率过大，谁很容易进入并滞留在沥青混合料内部以水膜或水汽的形式存在，影响沥青与集料的粘附性；在反复荷载的作用下，沥青膜与集料开始剥离；渐渐的，路面开始麻面、松散、掉粒；最后形成坑槽。
2.6沉陷
本标段的沉陷范围小，数量不多，病害位置没有处在高填路基，主要发生在涵洞两侧。这主要是由于路基施工时未充分处治好，出现个别弯沉过大，承载力不足，强度不够，在车辆荷载的作用下，形成沉陷。
三、处治措施
3.1车辙处治措施
铣刨既有路面BB层（8cm），加铺性能好的BBME（5cm）和BBMA(3.5cm)两层路面结构。
3.2裂缝处治措施
对于裂缝的处理，在沥青层铣刨后可以有效消除部分裂缝，对于仍存在的裂缝，若铲除裂缝发展深度的沥青层必然会造成大的工作量和不必要的浪费。若对原路面铣刨之后，于裂缝处铺筑一层土工格栅能有效的阻止裂缝的发展。因此，对裂缝的处置方案为：若裂缝≤5mm，清扫干净→对裂缝进行热沥青灌缝→裂缝处洒一层乳化沥青→骑缝铺设1m宽土工格栅→其上部同其他路段一致，做粘层和沥青加铺层；若裂缝＞5mm，沿裂缝两侧各1m宽范围内铣刨GB层，重新摊铺GB新料至铣刨后的路面标高，其上部同其他路段一致。
3.3网裂处治措施
对于轻度网裂（网裂块度＞20cm、缝细、无散落）：铣刨范围内沥青层，铣刨宽度为病害区域往两侧各延伸60cm，网裂铣刨长度为病害区域往两侧各延伸2m，最小铣刨面积为3.5m*8m，铣刨完成后，利用空压机和人工相结合的方式，将铣刨区域清理干净，进行GB3层的回填。在回填前，先对底部铺撒透层，四周槽壁利用粘结乳化沥青涂抹。GB3层摊铺结束后，与其他路段一起施工BBME及BBMA沥青结构层。
对于重度网裂（网裂块度＜20cm、缝宽、散落重、变形明显）：划出所需开挖病害区域轮廓线，沿轮廓线使用切割机对需开挖区域进行沥青层切割。开挖沥青层和30cm CDF层，重度网裂BB层开挖宽度为病害区域往两侧各延伸60cm，开挖长度为病害区域往两侧各延伸2m，GB层开挖宽度为病害区域往两侧各延伸30cm，开挖长度为病害区域往两侧各延伸1m，CDF层开挖尺寸与网裂病害实际尺寸相同，BB层最小开挖面积为3.5m×8m。开挖完后，对PST进行平整压实，要求EV2≥50MPa，之后回填30cmGNT（0/31.5），然后撒透层油，回填沥青混合料，在回填沥青混合料之前，开挖的槽壁涂抹粘结乳化沥青。GB3层摊铺结束后，与其他路段一起施工BBME及BBMA沥青结构层。
3.4坑槽处治措施
按照“圆洞方补，斜洞正补”的原则，划出所需修补坑槽的轮廓线，沿所画轮廓线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度，最小处理面积为2m×2m；对于深度小于等于7cm的坑槽，挖除7cm沥青层；对于深度大于7cm的坑槽，开挖至CDF层顶面；清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并在回填前槽壁涂刷粘结乳化沥青；回填沥青混合料至铣刨后的路面标高。
3.5沉陷处治措施
对于路面局部沉陷：对沉陷位置进行开挖，开挖深度为原路面沥青层及30cmCDF，开挖宽度为三个行车道及硬路肩全断面，开挖长度为沉陷范围前后各延伸2m，为避免开挖时对GBA护栏的破坏，开挖宽度两侧各预留50-80cm的距离，开挖过过程中各结构层间要预留搭接台阶。回填GNT A（0/31.5）调整标高，要求EV2≥80 MPa，K<2，然后撒透层油，回填GB3（0/14）至铣刨后的路面标高。
3.6路面修补
全断面铣刨清扫彻底后，进行粘层施工，在两层沥青混合料之间要设置一层粘层。粘层采用纯沥青制作的阳离子乳液，纯沥青用量为 65%，粘接层为快裂和可以稀释的乳液。粘接层残留沥青至少为 300g/m2。施工流程图：
四、质量控制措施
4.1路面结构设计控制
路面结构层设计时，要充分考虑交通量以及混合料本身的模量，避免设计出模量低，级配设计过程中对沥青类型的选择、不同粒径的组合时要注意对抗车辙能力的考虑，避免设计出抗车辙能力差的混合料。
4.2 现场施工控制
（1）原路面铣刨之后，对路面表面仔细清扫干净，去除颗粒和浮尘，洒布粘层油后再加铺新的路面结构。
（2）沥青层摊铺过程中，严禁出现明显的混合料离析现象，尤其在主车道位置上。
（3）摊铺机在摊铺过程中，派专人负责跟踪摊铺机，摊过的混合料检测其虚铺厚度，如遇变化随时调整。摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度，摊铺速度应为：下面层4m/min,中面层3m/min,上面层2.5m/min以下，这是为了使铺层能获得足够的密度和平整度及厚度。
（4） 对中央TPC排水沟和两侧水沟及时清淤，防止积水损坏。
4.3 加强GNT施工质量控制
级配碎石只有在接近最佳含水量的条件下才能达到最佳压实效果。因此在施工完成后，应采用洒水车洒水养护，并且铺完路段24h要实行封闭交通。符合要求后，经监理工程师检测EV2和伽马，检查合格后清理表面洒布透层，进行GB3的施工。
4.4加强对施工接缝的管控
在处理病害过程中，搭接台阶和接缝不可避免，在沥青摊铺前要先将沿线路方向两侧接头切割为竖直槽壁，并且槽壁和搭接台阶清理干净，使用钢丝刷和空压机配合将松散、浮尘清理干净后刷上一层粘结乳化沥青，然后方可进行下一步施工。
4.5 施工过程中管控
摊铺速度和摊铺机的阻力有关，其阻力随时变化，要保持摊铺速度和温度并不容易，当摊铺机停顿时，熨平板前的阻力由于摊铺机的动态平衡改变而发生变化，熨平板可能有少许下沉，如果摊铺机停机待料的时间较长，熨平板前的混合料温度下降，则摊铺机重新启动时，熨平板前阻力增加，将拉伤摊铺的混合料，并在摊铺机停机位置附近留下厚度偏薄，空隙很大，难以压实的粗糙面。因此由于特殊原因不得不停机时（如拌合站发生事故），停机与再启动的操作都要尽量缓和，避免突然性，而且停机的时间要尽量缩短，一般限制在15 min以内，以避免因停机对路面造成上述质量缺陷。如果停机时间长，则摊铺机应退出摊铺位置，按照规定设置施工缝。
4.6加强对原材料的质量控制
原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容，因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、沥青按照规范进行质量检查，对于不合格的原材料坚决不允许使用。对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证，需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改，应严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
4.7加强员工培训，提高业务水平
道路修复工程是需要每个岗位协调合作，团结在一起，每一个步骤出现失误都会影响全局的施工质量，因此岗前培训显得尤为重要。培训重点应放在拌合站操作手，双钢轮压路机，胶轮压路机，摊铺机等机械操作手上。培养业务水平的同时，也需要提高员工的素质，对待工作严肃认真的态度，确保各项工作有条不紊，顺利圆满完成道路改造任务，往后适应不断竞争激烈的市场。
五、结束语
本文只是介绍在阿尔及利亚东西高速道路改造MN1、MN2项目施工过程中针对各种病害的出现原因和处治措施做了阐述，并且通过现场施工实践，笔者积累了沥青路面病害处理的经验和施工技术，可为今后类似工程提供有益的指导。
参考文献：
[1]法国标准．NF P98-150.
[2]阿尔及利亚东西高速公路CCTP.
[3]阿尔及利亚东西高速公路道路改造MN2施工组织设计.
论文作者:柴涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/7
标签：沥青论文; 路面论文; 病害论文; 裂缝论文; 车辙论文; 标段论文; 荷载论文; 《基层建设》2018年第19期论文;