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《成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報》2015年第二期

1西部山區(qū)高速公路瀝青路面病害

西部山區(qū)由于山高坡陡峭，長大縱坡多，路面開裂嚴(yán)重;交通荷載大，車轍病害嚴(yán)重;部分省份雨量集中，高速公路瀝青路面水損害較為嚴(yán)重，典型的病害有如下幾種:

1．1裂縫路面裂縫是路面早期破損最常見的病害之一，它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞。裂縫分為縱向裂縫和橫向裂縫。橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設(shè)計不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣，或由于車輛嚴(yán)重超載，致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式，它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。縱向裂縫可分為兩種情況:一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻，路面不均勻沉陷而引起的，如發(fā)生在半填半挖處的裂縫。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車載荷作用下，易形成縱縫。有時，車轍邊緣也會有縱裂縫。龜裂又稱網(wǎng)裂，通常是由于路面整體強(qiáng)度不足，基層軟化，穩(wěn)定性不良等原因引起的，瀝青路面老化變脆，也會發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。一般多發(fā)生在行車道輪跡下，如圖1所示。

1．2車轍變形車轍是在行車載荷重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽。山區(qū)高速公路車轍中，最主要的是結(jié)構(gòu)性車轍。這種車轍寬度較大，兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象，橫斷面呈現(xiàn)凹字形，成都到雅安高速公路車轍如圖2所示。

1．3水損害水損害造成的破壞是瀝青混凝土路面在水或凍融循環(huán)的條件下，由于汽車輪動態(tài)荷載的作用，進(jìn)入路面空隙中的水不斷產(chǎn)生動水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力，瀝青膜從集料表面脫落(剝離)，瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，繼而形成瀝青混凝土路面水損性坑槽。西部山區(qū)尤其是四川山區(qū)雨量集中，容易造成水損害。

2處理建議

傳統(tǒng)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)通常將舊瀝青混凝土銑刨料直接廢棄，不僅造成資源的極大浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境［4］。瀝青路面所用高等級瀝青一度達(dá)到6000多元/t，集料所用玄武巖也曾達(dá)到300元/m3，采用再生瀝青混凝土用于道路大、中修和養(yǎng)護(hù)，有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。同時廢舊瀝青材料對環(huán)境也巨大污染，瀝青還是稀缺資源，養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場采用再生瀝青混合料環(huán)境效益同樣顯著。

2．1就地冷再生瀝青路面材料就地再生技術(shù)是通過銑刨原有瀝青路面，加入再生劑，養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場再生瀝青混合料，施工速度快、開發(fā)交通快。由于高速公路交通量大，封閉交通進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)比較困難，就地再生瀝青路面材料是個好選擇。原理如圖4所示。就地再生分為就地冷再生和就地?zé)嵩偕?)道路就地冷再生是在舊路面上加入一定規(guī)格的再生材料，常溫條件下，使用冷再生機(jī)械一次性完成對舊路面結(jié)構(gòu)層的銑刨、破碎、拌和與攤鋪等作業(yè)過程［5］。加入再生材料后，利用再生技術(shù)對舊路進(jìn)行銑刨、破碎、拌和，并整平壓實(shí)，形成的均勻、完整的受力層，徹底解決了舊路結(jié)構(gòu)層受力不合理的問題［5］。江西省梨溫高速公路經(jīng)過就地冷再生養(yǎng)護(hù)，效果良好，泡沫瀝青就地冷再生設(shè)備由銑刨機(jī)、就地冷再生機(jī)、攤鋪機(jī)和壓路機(jī)構(gòu)成，實(shí)例如圖5所示。冷再生技術(shù)具有施工簡便、節(jié)約投資、縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，使舊路改造無需中斷交通成為可能［5］。2)瀝青路面就地?zé)嵩偕且环N針對瀝青路面淺層損壞的維修道路施工技術(shù)，不適合用于路面基層結(jié)構(gòu)損壞的情況。它的最大施工優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、降低造價與節(jié)能，對于存在淺層病害的市政道路工程、高速公路等，采用熱再生技術(shù)快速、顯著改善表面一定深度范圍內(nèi)舊瀝青混凝土，值得推廣應(yīng)用［6］。就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組由1臺RX4500熱再生機(jī)和1－2臺HM4500加熱機(jī)已經(jīng)壓路機(jī)組成，如圖6所示。

2．2廠拌和再生廠拌再生是把廢舊瀝青混合料運(yùn)至拌和廠，加以再生劑，必要時添加適量新瀝青，再運(yùn)至施工現(xiàn)場施工的方法。廠拌再生分為廠拌冷再生和廠拌熱再生。(1)廠拌冷再生廠拌冷再生分為有機(jī)再生(加乳化瀝青、泡沫瀝青等)和無機(jī)再生(加水泥、粉煤灰等)。乳化瀝青冷再生技術(shù)是利用專用機(jī)械設(shè)備先將原破損瀝青路面銑刨、翻挖、破碎，再加入適量的乳化瀝青新、集料(如需要)、穩(wěn)定劑和水，按一定比例拌和成混合料，然后經(jīng)攤鋪和碾壓后形成路面結(jié)構(gòu)層的一種技術(shù)［7］。廠拌冷再生設(shè)備如圖7所示。乳化瀝青廠拌和冷再生對渝黔高速公路處治后，路用效果良好。(2)廠拌熱再生廠拌熱再生是部分舊瀝青混合料+新礦料+新瀝青而成，屬于有機(jī)再生。目前普遍使用的廠拌熱再生混合料生產(chǎn)設(shè)備是在原間歇式拌合設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加添加舊料的再生機(jī)系統(tǒng)，形成完整的再生混合料生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)，或直接購買成套設(shè)備。廠拌熱再生設(shè)備如圖8所示。

3結(jié)語

西部山區(qū)由于山高坡陡峭，長大縱坡多，高速公路路面開裂嚴(yán)重;同時交通荷載大，車轍病害嚴(yán)重;部分省份如四川雨量集中，高速公路瀝青路面水損害病害較為嚴(yán)重。再生利用瀝青混合料適合高速公路養(yǎng)護(hù)，就地再生和廠拌再生雖然適用范圍不同，但都有良好的效果。

作者：李瑞昕 王文奇 王澤 熊朕 周曉文 單位：中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司 西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院  西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院 西華大學(xué)西華學(xué)院 都江堰市城鄉(xiāng)建設(shè)局