公路养护路面大中修工程设计方案探究

舒建军

摘要：笔者根据工作实践，谈谈路面大中修工程设计方案。道路特点不同，大中修工程的方案也多种多样。比较传统的有挖补、罩面等；时下较新的有泡沫沥青再生、碎石化、同步碎石封层等。下面笔者结合工程实际大中修方案进行阐述。

关键词：养护大中修、泡沫沥青再生、碎石化、同步碎石封层、基层冷再生、无机注浆

近几年，我国公路建设步伐较快，公路里程不断增加，随着道路使用年限的增长，各种路面病害不断出现，今后一段时间内路面的养护维修问题，将成为困扰我国各级公路管养部门的重要问题。如何合理选择路面大、中修方案，保证公路使用性能，将成为公路管养工作的头等大事。

1、传统修复方案

传统的修复方案主要有：挖补、铣刨、罩面等。挖补是对强度不足的路段挖除后进行修复；结构强度满足要求，但表面存在较多病害的采用铣刨后罩面或直接罩面。该工艺比较成熟，施工简单，不需要专门的设备与队伍，挖除后新做路面结构修复比较彻底，但材料废弃存在影响环境、浪费等不利影响；当然，挖除的材料可以提供给附近工程作其他用途。如2009年白汤下公路K2+600-K3+100路段，原路面弯沉代表值在81.0（10-2mm）左右，采用挖补修复后弯沉代值在35（10-2mm）左右，修复效果明显，挖除的材料提供给附近工程作路基填料，解决了材料浪费与环境问题。

2、泡沫沥青再生

泡沫沥青冷再生技术是对回收沥青路面材料和水泥稳定基层材料进行再生利用。不仅能够充分发挥旧沥青混合料的“剩余价值”，促进旧路面材料的循环利用，保护生态环境，减少资源浪费，同时，也将半刚性路面结构转为半柔性结构，延长了道路沥青的使用寿命。泡沫沥青再生可以形成一个新的冷再生柔性基层或称之为下面层，而原来的半刚性基层作为底基层。这样以较低的造价可以增加了沥青稳定层的厚度，不仅增强结构层的强度、抗疲劳和抗水损害的能力，而且可以有效的抑制半刚性基层材料干缩和温缩变形引起的反射裂缝问题，从而有效避免早期水损坏问题。如2010年46省道兰贺线K16+469-K19+300左侧路段，原路面经过几次大中修后，沥青面层厚度均已达19cm左右。主要病害为沉陷、裂缝、松散、车辙、翻浆、坑洞等，弯沉值在60～80（0.01mm）之间。采用传统修复需要废弃较多旧路面材料，且工期长。采用泡沫沥青再生方案：铣刨既有24cm厚路面，对老路局部处理后，加铺18cm泡沫沥青再生层+6cm AC-16C改性沥青砼面层方案。该方案对老路面结构材料全部再生利用，不存在大量废旧沥青材料的处理问题，石料不需加热，节约了能源保护环境。修复后弯沉代值在32（10-2mm）左右，2010年至今路面状况依然较好。

该方案与传统技术相比还有以下优点，泡沫沥青摊铺新路面作业不受天气条件限制，冷天、阴雨天仍可进行施工。摊铺后可以立即压实，压实后立即可以开放交通。路面标高可以不抬高或抬高较少，可以有效解决大中修工程中一味往上加高尤其是穿镇路段不被老百姓所接受的尴尬局面，从而减少挡墙、边沟、绿化带等附属设施的加高费用。

3、水泥路面碎石化

水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2～40cm，力学模式趋向于级配碎石。可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果强度能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层。如2008年45省道金兰线，K0+265-K0+630路段，24cm水泥砼路面采用共振式破碎后弯沉代值在75（10-2mm）左右，直接作为基层，然后铺设沥青面层。修复后路面弯沉代值在45（10-2mm）左右，效果良好。

4、基层冷再生

冷再生技术是采用一次性粉碎法，将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎，再掺人一定数量、符合标准的再生剂、水泥、水（或加入乳化沥青）和骨料，按设定的厚度，用冷再生机进行处理后，经整形、碾压和后期养生，使其达到设计路基结构层技术要求的一种施工工艺。如2010年湖大线K47+000～K52+300路段，路面弯沉代表值在200（10-2mm）左右。将4cm沥青面层、15cm三合土基层进行冷再生后作为新基层，再加铺4cmAC-13C沥青砼面层。该方案完全利用废旧材料，有效节约了开采砂石料等自然资源和废弃旧料占用的大量土地资源；修复后弯沉代值在62（10-2mm）左右，满足交通要求，效果良好；比传工艺提前20余天通车；经测算每平方米降低成本7～8元，取得了良好的经济效益。

5、无机注浆补强

路基和基层加固注浆材料是按一定的注浆工艺往地层裂隙和孔隙中注入并起到填充和固结作用的材料。适用于非开挖养护施工，免除挖翻扰动；具有强度高，施工周期短等特点，注浆后数小时即可开放交通；渗透性强，注浆材料的渗透会向密度低及空洞的方向进行，而且在渗透过程中，随着时间的推移，粘度会慢慢增加，直到凝胶，停止渗透。如2012年金兰中线K3+300-K3+500路段。由于该线是水泥厂运输的主要通道，交通量大，车辆超载、超限特别严重，建成后几乎需要年年修。该段路面结构较厚，破坏原因主要为超限超载及路基强度不足，弯沉代表值均在100（10-2mm）左右。如果采用传统修复方案需要挖除路基进行换填处理后重新做结构层，工期长，封闭交通时间长，且有大量废方。采用无机注浆补强方案：对基层及路基进行无机注浆补强后重新铺设沥青砼面层，注浆后路基强度提升30%左右，效果明显，且工期短，扰动小，见效快，不中断交通，不受气候影响，施工设备、工艺简单。

6、同步碎石封层

同步碎石封层是在传统的石屑封层、碎石封层（即异步碎石封层）的基础上发展变革而形成的一种公路预防性养护新技术，是一种成本-效益处置计划策略，它是针对已建公路系统及其附属设施，延缓破坏时间、保持或提高系统功能性状况，但不提高结构承载能力的周期性养护措施。同步碎石封层是采用专用设备实现沥青与碎石几乎同步洒（撒）布，其实质是靠一定厚度的沥青膜粘结碎石和原路面而形成的超薄表面处治层。如2012年白汤下公路K3+000-K13+000路段， 2007年进行过路面大中修。目前路面总体情况较好，弯沉检查也符合设计要求。但路面裂缝较多，表面可见病害为中度纵、横向裂痕随同缝处轻度疏松，路面中度磨光，未呈现大范围破坏的路面，但路面病害有进一步扩大趋势。传统修复需要对路面进行挖除或铣刨，这样不但费时费力，而且对目前尚好的路面进行破坏是相当可惜的。因此修复方案采用对面层进行局部处理后铺设同步碎石封层。处理后有效治愈了路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害，提高了路面的防滑性能，并且增加了路面防渗水性能，对路面病害的进一步扩散有良好的作用。

结语：公路养护大中修工程设计不同于新建、改建工程设计，它是在既有路面结构基础上进行的路面修复或改造。方案设计是养护资金能否充分发挥效益的关键。

参考文献：

[1] 中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）.北京：人民交通出版社， 2006.

[2] 中华人民共和国交通运输部.公路沥青路面再生技术规范（JTG F41-2008），北京：人民交通出版社， 2008.