复合式高速公路路面养护技术探索

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摘要：复合式路面是指面层由两层类型与力学性质均不同的结构层通过复合形成的新型路面结构，例如水泥和沥青混凝土两种结构层通过复合形成的路面。为解决高速公路复合式路面养护问题，对断板、脱空和裂缝三种复合式路面常见的病害，提出相应的养护处理技术，明确不同养护技术的要点，以提高高速公路复合式路面的养护技术水平，为相关人员提供参考。

关键词：高速公路；复合式路面；养护技术

水泥和沥青混凝土两种结构层通过复合形成的路面具有刚柔相济的特点，即除了有刚性路面在耐久性等方面的特点，还能发挥出柔性路面具有的舒适性特点，将其应用于高速公路，能较好地满足当前的通行要求，表现出很好的应用前景。但该结构会提高路面结构的复杂程度，一方面可能更容易产生一些病害，另一方面对病害的分析与处理也提出了更高的要求。因此，为适应这种新型路面的大范围应用要求，有必要对该路面的养护技术加以分析，针对不同类型的病害，结合实践经验，提出有效的养护处理技术。

1断板处理

在混凝土产生断板问题后，并不意味着完全失去功能和使用价值。为有效延长其使用寿命，减少修补方面的费用，可按照其断裂程度将混凝土板分为以下三类：第一类为轻微断裂，存在裂缝，但没有剥落或只有轻微的剥落，当没有封缝时，缝宽在3mm以内，而在封缝以后，缝宽不限，但效果应良好[1]。第二类为中等断裂，存在裂缝，且伴有中等剥落，当没有封缝时，缝宽在3～25mm范围内，而在封缝以后，没有剥落现象，但填缝材料被破坏，将整个板最多分成3块，同时均为轻微裂缝。第三类为严重断裂，存在裂缝，且伴有严重剥落，当没有封缝时，缝宽超过25mm，整个板被分成至少3块，裂缝严重程度超过中等，存在错台或裂块有活动的迹象。基于此，在处理断板的过程中要根据具体的破坏程度进行区别对待，常用处理方法包括以下3种：（1）裂缝修补：针对轻微断裂，可通过灌入黏结剂来修补，灌入方式主要有喷嘴灌入与钻孔灌注两种。其中，前者适用于在冬季对通车路段进行裂缝修补，具体的操作工序为：裂缝清理→设置灌浆嘴→封缝→灌缝材料配制→灌缝→加热增强；后者则用于非冬季，其具体操作工序为：裂缝清理→钻孔→灌缝材料配制→灌缝[2]。（2）局部修补：按照规范的要求，混凝土板可采用先锯除部分条块后增加罩面的方法来修复。沿横向将表面切开至少7mm深，在与断板相垂直的方向上增加30cm的长度，沿与断板横向平行的方向绑扎直径不小于6mm的螺纹钢筋，再在凿出的坑槽底面均匀涂抹一层水泥浆，然后浇筑颜色与断板一致的具有补偿收缩特性的混凝土，最后进行表面修整。（3）换板：对严重断裂而言，因裂缝部位已经产生较为严重的剥落，且还有可能产生错台或断块，所以此时直接对该板进行更换更加妥当。

2脱空板处理

经过路面情况调查，在板保持完好的路段，降雨时车辆从板上经过后会有白浆从缝中冒出，导致该问题发生的根本原因为混凝土板产生脱空，在路面上的雨水通过板缝进入内部后，受车辆荷载作用造成冲刷、摩擦与撞击。通过现场开挖可以看到，很多地方混凝土板依然完好，而水泥混凝土板却和基层严重脱空，处在板缝位置的基层甚至产生了破碎与松散。在轻微翻浆的部位，可通过压浆处理，但施工前要做好弯沉检测，同时在现场准确标出待处理位置[3]。压浆材料要具备下列几项特征：其一，颗粒粒径应较小，以提高流动性，从而顺利进入板底部的空隙范围；其二，收缩性不能太强，以填满板底部的空隙；其三，强度高，可承受板体自重与车辆荷载反复作用。通过大量的实验，可使用水灰比相对较低的水泥粉煤灰浆。钻孔采用钻孔取芯机进行，制浆采用灰浆拌和机进行，压浆采用灰浆泵进行，并用膨胀螺栓进行紧固。压浆施工工艺流程为：（1）定位：以外观检查结果与弯沉检测结果为依据确定唧泥脱空板具体位置，并画出相应的钻孔位置。（2）钻孔：借助钻孔取芯机严格按照画出的孔位进行钻孔，孔深按照板厚控制，孔径与压浆头直径应相符，一般要比压浆头的直径大1～2mm。（3）制浆：根据设计确定的配合比采用灰浆拌和机进行制浆，到浆液中没有灰团为止，在浆液使用过程中也应进行连续搅拌，以免发生沉淀。（4）压浆：借助灰浆泵通过压浆孔将灰浆压入板底，此时的压力一般按照2MPa控制，到邻孔或接缝开始溢浆后结束，也可根据板块是否轻微上升判断压浆是否到位。压浆时，为防止其他孔溢浆，可使用圆形木塞进行封堵，以免压力散失导致无法压满。将注浆孔上的压浆头拆除后也应使用木塞将其封堵，以免灰浆发生反流。（5）压浆孔封堵：将堵孔用的木塞拔除以后，应使用灰浆将孔封堵严密。（6）交通控制：压浆结束后禁止车辆通行，在灰浆强度不低于5MPa时，即可开放路段的交通，通常需要3d以上的时间。（7）弯沉检测：在压浆结束后3d，开始弯沉检测，如果弯沉的检测结果超过0.3mm，则要重新进行钻孔和补压[4]。压浆技术能有效处理脱空，不仅效果显著，而且操作简单、经济合理。此外，在保证浆液和易性的基础上，适当降低浆液的水灰比，同时掺加适量外加剂，还能起到减少收缩的作用，使其更好地填充板底空隙，增加早期强度，缩短交通封闭的时间。当现场配备了性能较强的压浆机时，还可在压浆材料中适当添加一些中细砂，以增强灰浆硬化后的抗折性。

3裂缝处理

路面裂缝以反射裂缝居多，既包括横向又包括纵向。其中，纵向裂缝产生原因为路基或基层施工存在问题，可通过填充嵌缝料来处理；如果纵裂发展速度很快且长度很大，应制定工程措施进行处理，如增设挡墙等。横向裂缝在处理过程中应尽可能早地将附近缩缝切断，将裂缝切割成V字形，然后用填充物将其填充密实，此外要关注裂缝的发展情况。水通过裂缝进入结构层内部是造成其他病害的重要原因，应及时处理，避免水从裂缝进入基层中，裂缝可采用以下几种方法处理。（1）对于轻微裂缝，即缝宽小于5mm的裂缝，应在将缝隙中垃圾杂物清理干净后，采用沥青砂等材料进行封缝。对于缝宽小于5mm且保持顺直的横纵向裂缝，需利用开槽机开出一个宽度为13mm，深度和宽度之比在1∶1以内的矩形槽，然后用空气压缩机将槽内浮尘清理干净，用密封材料将其灌平[5]。（2）对于重度裂缝，即缝宽超过5mm的裂缝，应清除已经松动的部分，然后在相对干燥的条件下在裂缝内壁涂抹一层沥青，之后将沥青砂填入缝内，填满后用细砂覆盖。对于缝宽超过5mm，且存在支缝、形状不规则的横纵向裂缝，应借助开槽机开出一个宽度不小于50mm的矩形槽，槽深应达到整个面层的厚度，然后用空气压缩机将槽底的浮尘清理干净，再用改性热沥青进行填充，同时在板缝上粘贴一个宽度为15cm的抗裂贴，最后用AC-16I混合料将其填充平整并碾压密实。（3）对于网裂与角隅破坏。首先要确定导致裂缝产生的具体原因，然后采取针对性措施加以处理。若裂缝是由于基层强度不满足要求产生的，应通过开挖基层来根治；若裂缝是由于面层自身强度问题产生的，则可在部分产生开裂的倾向后，通过填充乳剂加以处理；如果裂缝产生了面积较大的扩展与移动，则要通过罩面的设置来维修；当裂缝的实际分布范围很大，使修复比较困难时，可考虑更换新的面板。当检查发现角隅破坏时，应及时使用乳剂进行填充，以免水分进入，若该部位因受到车辆荷载被严重破坏，则要将破坏的部分及时清理干净，然后用新拌混合料进行替换[6]。在裂缝处理中，应加强施工质量控制，具体包含以下几个方面：在开槽完成后必须将槽底清理干净，以免浮尘、碎屑的存在影响槽底和槽壁与填料之间的黏结；对于水泥混凝土板的板缝，要用改性热沥青进行灌缝处理；在施工结束后，应确保裂缝修补位置有良好的平整度；在没有特殊要求时，裂缝修补要在缝隙相对较宽的情况下进行[7]。

4结语

综上所述，复合式路面因其结构比较复杂，因此，准确测定不同结构层的层厚、弹性模量，并及时发现混凝土板存在的病害，明确不同结构层实际受力状态，仍需要通过进一步的分析和研究。本文提出几种复合式路面结构常见病害的养护处理方法，可为同类复合式养护工作提供参考。

参考文献：

[1]林利聪.渝湛高速公路路面使用性能预测及预防性养护时机研究[J].公路与汽运，2020（4）：160-163.

[2]李世龙.厂拌热再生技术在福宁高速公路路面养护工程中的应用[J].福建交通科技，2020（1）：10-12.

[3]李运华，李珍，原华.基于Novachip超薄磨耗层的高速公路沥青路面养护技术应用研究[J].公路工程，2019（5）：156-161.

[4]朱欢，龙景彪，张凯.项目级高速公路路面养护维修路段选择方法研究[J].公路与汽运，2019（3）：173-176.

[5]陈少文，展宏图，吴传海.高速公路沥青路面损坏状况评价标准及养护评价指标研究[J].公路与汽运，2017（1）：129-132，135.

[6]张金喜，孔祥杰，韩丁丁，等.不同养护模式下的高速公路沥青路面状况指数预测模型[J].北京工业大学学报，2016（1）：74-80.

[7]邹国平，虞安军，黄铮.基于多目标遗传算法的高速公路多目标路面养护决策优化[J].筑路机械与施工机械化，2007（7）：30-32.

作者：刘婷婷 单位：河北高速公路集团有限公司青银分公司