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摘要：如今，我国综合国力不断增加，相应的高速公路建设也不断发展，对于我国高速公路路面来说，往往对应的是沥青路面，但沥青路面相关影响因素比较多，这些因素的存在，会导致沥青路面受损。因此，高速公路沥青路面病害问题是比较严重的，必须及时明确病害原因，并加大养护力度以及防治力度。
关键词：高速公路；沥青路面；病害防治；养护
中图分类号：U418文献标识码：A
1高速公路沥青路面病害原因研究
1.1水稳定性影响因素
研究对于高速公路路面来说，在温度比较高的天气下，容易受到动荷载作用的影响，且这种影响是不间断的，随着高速公路沥青的不断上浮，相应的高速公路混凝土稳定性不断降低，高速公路路面层也受损。对于层间水来说，是能在高速公路沥青各个面层内存留的，也可能会渗透到路面基层以及底基层，进而留下底基层。在这样的情况下，路面各层次是无法承受相应外力的，这样会导致应力集中化问题出现，导致高速公路沥青路面受损。对水渗透来说，是导致高速公路路基沉降的主要原因，也是导致桥头沉降、高速公路路面开裂的主要原因。
1.2热稳定性影响因素
研究在高温天气下，高速公路沥青里面由于被车辆多次碾压，其荷载力和承受力会大大降低，一旦大于沥青混合料的最高稳定度，就会导致高速公路沥青混合料流动，长时间下去会形成车辙。对于车辙的出现来说，主要受重载车辆碾压的影响。如果施工时期高速公路建设所用的沥青混凝土质量或者级配不合格的话，还会导致车辙问题严重化，最终使得路面受损。
1.3路基强度影响因素和路面稳定性影响因素研究
如果高速公路路基强度不够强的话，也会导致沥青路面病害出现。导致路基强度降低的原因比较多，主要有软基处理不当、相应的压实度不达标，尤其当路堤边侧压实度不足时，会导致地基严重下沉，另外还包括地下水未隔断以及分隔带排水系统问题等。当高速公路路面稳定降低后，也会导致沥青路面病害出现。
1.4路面养护不到位
要想从根本上避免高速公路沥青路面病害，必须定期和及时养护沥青路面，这是必须的。具体来说，沥青路面养护方法比较多，不仅包括修补车热料热补和切割热料冷补，还包括封堵灌缝以及及时清理路面积水等。针对那些先天就有的沥青路面病害来说，必须采取预防性的养护措施。
2高速公路沥青路面病害维修措施研究
2.1工程概况
以济南西绕城高速公路为例，高速公路昼夜自然交通量超过40000辆，其中重车比例高达55%以上。
2.2路面处理方案
2.2.1基层处理
由于目前路面基层损坏都是散点型分布，从尽可能保证路面长期使用性能角度考虑，除经过检测和实际勘察路面基层使用状况良好的路段仅对沥青面层进行处理以外，其他路段需要从基层以上进行处理。
2.2.2基层处理方案
对基层损坏路段处理应铣刨下基层以上材料，上基层采用大碎石沥青混合料LSM－30作为基层材料;沥青面层分别采用4cmSUPEＲPAVE13、7cmSUPEPAVE20、8cmSUPEＲPAVE25;表面层用SBS改性沥青;中面层和下面层用岩沥青改性沥青，LSPM－30大粒径碎石沥青混合料用MAC改性沥青。大碎石混合料LSPM－30采用骨架级配设计方法，一般具有较高的高温稳定性。
2.2.3方案优点
沥青面层具有较好的密水性和抗车辙能力;施工速度快，基层不需要养生时间;柔性基层可以较好地解决反射裂缝问题，减缓反射裂缝的发生，便于排除路面内部积水，提高路面耐久性。初期投入相对半刚性基层路面结构较高，但可以减少路面结构损坏的产生机率，从寿命周期费用角度考虑比采用半刚性基层路面结构经济。
2.3面层处理
沥青面层有结构性损坏，路面基层使用状况良好的路段仅对沥青面层进行处理，采用路面结构:4cm改性沥青AC－13+7cm改性沥青AC－20+8cmC－25+原25cm二灰碎石(两层施工)+原28cm二灰土底基层。
2.4罩面处理
路面仅有轻微车辙无任何结构性损坏采用罩面处理。对路面基层和面层使用状况良好的路段采用罩面处理进行预防性养护。罩面处理路段采用的的路面结构为4cm改性沥青AC－13+4cmSUPEＲPAVE－16+5cmAC－20I+6cmAC－25I+25cm二灰碎石(两层施工)+28cm二灰土底基层。
3路面结构结构验算
3.1计算参数
按设计年限10年进行验算，初始交通量为2016年日平均交通量，货车数量为31603辆/天，年交通量增长率为4%。轴载谱取山东省典型货车的轴载谱，设计可靠度取90%。土基模量和基层模量按照FWD反算模量的平均值进行取值。新铺密级配沥青混合料模量根据沥青PG分级及混合料的体积指标按照Witczak预测模型进行计算。大粒径沥青混合料动态模量根据试验结果确定，主曲线见图1。
按照几种情况进行计算:(1)基层路面结构分沥青层采用改性沥青(PG76－22)和普通沥青(PG70－22)两种情况;(2)从调查看，半刚性基层路面结构的层间连接不良的情况比较普遍，因此对面层处理路面结构除了考虑采用改性沥青(PG76－22)和非改性沥青(PG70－22)两种情况外，还分别分析沥青层与基层的连接良好与连接不良对路面性能的影响。
3.2计算结果
图2、图3分别为基层处理路面结构和面层处理路面结构在使用期内的永久变形曲线。表1为路面结构计算结果。
从计算结果可知，基层处理和面层处理路面结构的期末平整度、开裂指标都能满足设计要求。基层处理路面结构的沥青层永久变形比面层处理路面结构小，总永久变形(车辙)都能满足设计指标要求。从长远看适当的预防性养护，如微表处、超薄罩面等，能保证路面沥青层的永久变形达到设计要求。从整体看基层处理路面结构的整体性能比面层处理路面结构好，其结构开裂和永久变形均较小。层间连接情况对路面结构性能有重要影响，特别是对开裂指标的影响，连接良好段的开裂比不良段的开裂降低22m/km左右。改性沥青对减少开裂和车辙也有显著的效果。
结束语
(1)公路路面维修方案需在病害调查分析的基础上，有针对性、差异性进行设计。(2)不同路面维修设计方案需分别路面结构验算，以确保维修后的路面结构具有良好的功能性。(3)交通量增长越来越快，轴载越来越重，路面维修方案的设计宜采用实测轴载谱。(4)适当的预防性养护可提高路面的服务能力，保证路面沥青层的永久变形达到设计要求。
参考文献
[1]张涛.高速公路沥青路面常见病害处治研究[D].长安大学,2015.
[2]范桥辉.高速公路沥青路面车辙病害调查及维修处治技术方案研究[D].长安大学,2015.
[3]苏继东,姚佳良,姚丁.高速公路沥青路面病害处治技术研究[J].山西建筑,2015,08:149-150.
论文作者:余名亮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/15
标签：路面论文; 沥青论文; 基层论文; 面层论文; 高速公路论文; 病害论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第13期论文;