祁临高速公路路面大修养护方案设计

赵 功

(山西省祁临高速公路有限责任公司，山西晋中 030600)

2014年年初我们对祁临高速公路的路面、桥面、隧道路面病害情况进行了调查和检测，并根据病害情况设计了大修方案。

1 沥青路面大修方案

针对祁临高速公路路面破坏特点，对发生车辙、裂缝等病害的路段采取的维修方案如下:

1)重度车辙路段(RD≥15 mm)路面病害维修处治方案。

根据勘察调查分析，祁临高速公路沥青路面局部路段发生的重度车辙主要是路面结构偏弱导致在行车荷载慢速交通条件下引发，是上、中面层流动发生的失稳性车辙，下面层和基层完好，承载力并无问题。该病害通过铣刨重铺优质上、中面层提高抗永久变形能力和耐久性能即可得到有效处治。本设计重度车辙路段路面维修处治方案为:铣刨10 cm，重铺2层沥青混合料。

维修处治结构为:

改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗车辙沥青混凝土，厚度6 cm，铣刨处治后路面。

铣刨后在铺筑沥青层前，需对该路段出现的横、纵向裂缝作清缝、灌缝工作，而后在裂缝处设20 cm玻纤应力吸收带防治裂缝。

铣刨病害沥青路面后，横、纵裂缝宽度在5 mm以内的，宜将缝隙刷扫并用空压机吹干净后采用90号热沥青灌缝，灌入深度为2/3的缝深:横、纵裂缝宽度在5 mm以上的，沿裂缝边缘开槽后用压缩空气吹净，采用砂砾式或细粒式热拌沥青混合料捣实、铺平。

2)PCI为次、差路段(RD＜15 mm)的路面病害处治。

根据勘察调查分析，祁临高速公路PCI为“次”“差”，车辙深度RD＜15 mm的路段主要病害形式为龟裂、块状裂缝，且龟裂和块状裂缝路段仅发生在上、中面层，下面层和基层完好，承载力并无问题。因此判断该种裂缝为行车荷载重复疲劳作用下产生的自上而下的Top-Down表面裂缝。该种病害通过铣刨重铺优质上、中面层提高抗行车荷载疲劳作用即可得到有效处治。PCI为“次”“差”路段(RD＜15 mm)的路面维修处治方案为铣刨10 cm，重铺2层沥青混合料。

维修处治结构为:

改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗车辙沥青混凝土，厚度6 cm，铣刨处治后路面。

铣刨后在铺筑沥青层前，需对该路段出现的横、纵向裂缝作清缝、灌缝工作，而后在裂缝处设20 cm玻纤应力吸收带防治裂缝。灌缝和封缝材料、方法与上述重度车辙路段处治方法相同。

3)PCI为优、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的维修处治方案。

根据勘察调查分析，祁临高速公路PCI为优、良、中路段(10 mm≤ RD＜15 mm)的路段主要病害形式为横向裂缝，贯通沥青面层。考虑到该种类型路段分布广泛，今后一段时期内路面结构承载力仍能满足使用要求，仅需提高表面抗滑、行车舒适和封闭水分下渗的功能，因此对该种病害采取浅层铣刨重铺沥青层的方式恢复功能性要求。PCI为优、良、中路段(10 mm≤RD＜15 mm)的路段若超车道、行车道、硬路肩同时处理时，处治方案为加铺2 cm超薄沥青磨耗层;若仅处治部分车道，视车辙轻重程度分别采取铣刨4 cm重铺SBS改性AC-16型沥青混凝土和直接加铺微表处处治方案;若超车道和行车道同时处理时，处治方案为铣刨4 cm并重铺SBS改性AC-16型沥青混凝土。

维修处治结构为:

直接加铺，2 cm NovaChip超薄沥青磨耗层，部分车道处治后路面结构，改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，厚度4 cm，铣刨处治后路面或MS-3微表处，8 cm～10 cm原路面。

铣刨后在铺筑沥青层前，需对该路段出现的横、纵向裂缝作清缝、灌缝工作。灌缝和封缝材料、方法与上述重度车辙路段处治方法相同。

4)PCI为优、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的维修处治方案。

祁临高速公路PCI为优、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的主要病害形式为横向裂缝和微小车辙路段，考虑到该种类型路段分布广泛、短时期内路面结构承载力能够满足使用要求，仅需处治达到表面抗滑、封闭水分下渗、行车舒适的功能性要求即可。PCI为优、良、中路段(5 mm≤RD＜10 mm)的维修方案为清缝、灌缝后，加铺MS-3型微表处。

5)国际平整度指数IRI＞2.3 m/km路段的维修处治方案。

该路段仅需恢复平整度要求。国际平整度指数IRI＞2.3 m/km路段(未作除灌缝外其他病害处治)的维修方案为:灌缝后加铺MS-3微表处恢复平整度。

6)互通式匝道维修处治方案。

祁临高速公路互通匝道路面的病害破损严重，主要病害形式为龟网裂、块状裂缝、横纵裂缝、坑槽等，且此类病害反复出现，故针对互通匝道路面结构偏弱的情况，需对当前匝道的路面提高路面结构承载能力和耐久性。

维修处治结构为:

改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗车辙沥青混凝土，厚度6 cm，铣刨处治后路面。

2 桥面病害类型及处治方案

根据勘察结果，祁临高速公路桥面铺装发生了车辙、龟裂、块状裂缝、坑槽、桥头台背沉陷等典型病害，已经直接影响到行车质量和安全性。针对祁临高速桥面的病害特点，所采取的维修处治方案如下。

2.1 桥面铺装层维修(需确定桥面铺装层结构)

1)沥青层龟裂、块状裂缝、坑槽病害的桥面。

处治措施:铣刨9 cm，重铺两层沥青混合料。

处治结构:改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，厚度4 cm，AC-20型抗车辙沥青混凝土，厚度5 cm，铣刨后桥面(设置同步碎石桥面防水层)，局部桥面混凝土铺装损坏的桥面需在沥青层铺筑前作修复。

混凝土桥面铺装处治措施:

a.破损的水泥混凝土铺装层清除后，采用钢筋混凝土进行恢复，桥面铺装层厚度为15 cm时，采用间距为15 cm×15 cm带肋φ8双层钢筋网片。桥面铺装层厚度为10 cm时采用间距为15 cm×15 cm带肋φ8单层钢筋网片。钢筋网片与原桥面钢筋网片焊接。钢筋网片上混凝土保护层厚度为4 cm。

b.为确保结构共同受力的可靠性和耐久性，在梁板上埋设锚固筋。锚固筋采用“植筋”预埋于梁板顶部及铰缝处，植入钢筋为φ8钢筋，嵌入底梁深度3 cm，采用环氧树脂锚固方法，间距50 cm梅花形排列。钢筋网片焊接于锚固筋之上。

c.混凝土为C50，设计弯拉强度为6.0 MPa，抗渗等级大于S12。

d.对混凝土桥面铺装处治后作同步碎石桥面防水层，之后加铺4 cm SBS改性AC-16+5 cm抗车辙沥青混合料AC-20。

2)桥面防水层。

桥面病害铣刨段采用同步碎石封层作为混凝土桥面铺装的防水层(若同步碎石封层施工困难时也可采用其他形式防水层)，上面层用SBS改性热沥青，用量不少于1.6 kg/m2;采用与上面层同类型的5 mm～10 mm单粒径碎石，用量以覆盖60%以上桥面面积为准，一般碎石撒铺量为10 kg/m2～20 kg/m2。

同步碎石桥面防水层施工前应认真清除桥面浮浆、泥土、灰尘等杂物。

3)层间粘结。

新铺沥青层间洒布SBS改性乳化沥青粘层油，乳液洒布量0.3 kg/m2～0.5 kg/m2。

2.2 桥梁伸缩缝

祁临高速公路桥梁伸缩缝良好，仅需对局部破损混凝土作修补。

2.3 桥头台背沉陷

祁临高速公路所处治台背沉陷主要是由于桥头段排水设施损坏，导致台背及搭板整体下沉所致。本次维修，对桥头台背沉陷段直接加铺6 cm改良AC-16型SBS改性沥青混凝土，同时抬高相应段护栏。

3 隧道路面病害类型及处治方案

根据勘察结果，祁临高速部分隧道混凝土路面产生了开裂、破碎板和脱空板现象，严重影响了车辆的快速通行，急需处理;部分板块存在抗滑不足现象，为确保行车安全，须作抗滑处理。所采取的维修方案如下。

3.1 严重断板和破碎板

对发生破碎和裂缝严重面板失稳的病害板块予以更换，病害板更换长度大于5 m时采用连续配筋水泥混凝土面板结构，不大于5 m的单块混凝土面板采用钢筋网混凝土面板结构，以提高承载力、减少断板和破碎板病害，并对基层病害进行处理。更换技术要求为:

1)配筋设计。单层布筋:大于5 m连续配筋板块换板，纵筋采用Φ12 mm螺纹钢筋，间距10 cm，配筋;横筋采用Φ12 mm螺纹钢筋，间距40 cm;不大于5 m的单块混凝土面板换板，横、纵筋均采用Φ8 mm螺纹钢筋，间距15 cm。传力杆采用Φ32 mm光圆钢筋，拉杆采用Φ16 mm螺纹钢筋。

2)钢筋位置。单层钢筋距混凝土板顶面1/3厚度，设钢筋网时边缘钢筋距自由边100 mm。

3)接头。单向焊接接头不小于10d;双面焊接不小于5d，接口不得在同一断面上。

4)换板过程中原有拉杆应予保留。注意:a.水泥混凝土抗折强度要求不小于5.0 MPa或抗压强度不小于35 MPa;b.换板厚度按抗滑路段铣刨标高控制，换板施工时可先按面板厚度2/3摊铺、整平、振捣混凝土，上铺钢筋网(单块板)或连续配筋(2块板以上时)，再铺1/3厚度混凝土，用三辊轴机组摊铺、振捣和整平，表面采用木抹抹平，保持表面粗糙，不得有明显浮浆;c.换板后铺筑2 cm超薄沥青磨耗层。

3.2 轻微裂缝板块

对裂缝轻微的板块采用热沥青进行灌缝处理。

3.3 隧道混凝土板大面积抗滑性能不足路段

处治措施:混凝土面板拉毛，加铺2 cm超薄沥青磨耗层。

处治结构:抗滑层，NovaChip超薄沥青磨耗层，厚度2 cm。