廬銅高速公路路面未進行過大量的專項養(yǎng)護處治,，只在部分路段進行了霧封層、熱再生等預防性養(yǎng)護處治措施,，局部橋面進行了銑刨重鋪的處治,，路面狀況保持較為穩(wěn)定，但路面性能并未得到顯著提升,。隨著運營時間的延長,、重載交通的重復作用，路面破損繼續(xù)發(fā)展,，路面結構狀況呈衰退趨勢,。考慮到廬銅高速公路已通車運營近10年,，路面各類破損也逐漸出現(xiàn),，道路結構材料存在一定的老化問題。故在當前條件下,，為了從根本上解決廬銅高速公路路面存在的問題,，本文在綜合考慮社會、經(jīng)濟和技術條件下,，研究適時采取有效的預防性養(yǎng)護技術及措施予以改善,，提高其路面結構強度和使用質(zhì)量，延長道路使用壽命,。

原路面設計概況

廬銅高速公路為雙向4車道瀝青混凝土路面,。路基寬26m，行車道寬2×2×3.7m,，設計行車速度120km/h,。設計當量軸次1362萬次/車道。路面設計彎沉值22.5(0.01mm),。

對于重載較多的公路,，面層宜選用改性瀝青。同時,，可以看到,，與近年來修建的高速公路相比,，廬銅高速公路路面結構材料和面層形式均屬于早期典型的高速公路路面結構類型，且面層總厚度較薄,，僅16cm;中面層厚度雖然與其他近期修筑的高速相同,，為6cm，但是采用普通瀝青而非改性瀝青,，在重載和環(huán)境的雙重作用下容易產(chǎn)生車轍等病害,。因而在現(xiàn)今交通量軸載和環(huán)境的作用下，廬銅高速公路原路面結構不夠合理,，難以滿足日益加劇的道路服務需求和不斷增長的交通量,。

養(yǎng)護技術措施影響因素

交通量

廬銅高速公路全長73.5km，沿線按照互通,、樞紐特征分為4個斷面,。本節(jié)利用已有資料以及計算結果分析廬銅高速公路2006年1月～2014年6月時間段內(nèi)交通量隨時間的變化規(guī)律。其中,，2014年的交通量數(shù)據(jù)僅收集到1～6月份,。自通車以來廬銅高速公路雙向年平均日交通量AADT呈逐年增長的趨勢，前期增長較快,，但之后增長速率較為緩慢;雙向交通量差異不大,，但廬銅方向的年平均日交通量AADT要略大于銅廬方向。由增長率的計算結果發(fā)現(xiàn),，雙向AADT發(fā)展規(guī)律相似,，增長率呈現(xiàn)下降趨勢，但從2010年起交通量增長率又開始攀升,，表明銅廬高速公路交通量增長幅度變大,，交通需求進一步加大。

路面狀況

路面平整度

廬銅高速公路路面平整度衰退先加快后減緩,，2012年底雙向路面平整度IRI值主要分布在［0.8,，1.5］m/km之間，約占總測試路段的66%,，2013年底雙向路面平整度IRI值主要分布在［1.5,，3］m/km之間，約占總測試路段的68%,，2014年底雙向路面平整度IRI值主要分布在［0.8,，1.5］m/km之間，約占總測試路段的66%,，可見廬銅高速路面行駛質(zhì)量衰退趨勢減緩,，現(xiàn)階段路面平整度IRI值超過4m/km的路段比例約占0.4%，有必要對路面平整度IRI值較大路段進行必要的養(yǎng)護處治,，恢復路面行駛質(zhì)量,，提高道路行駛安全性能,。

路面車轍

廬銅高速公路雙向行車道路面車轍呈現(xiàn)緩慢衰退趨勢，其中車轍深度處于［5,，10］mm范圍的路段增長尤為明顯,。2012年底雙向路面車轍深度值主要分布在［3，8］mm之間,，約占總測試路段的67%，而2013年底雙向路面車轍深度值主要分布在［5,，10］mm之間,，約占總測試路段的83%。路面車轍狀況衰退速度先增大后減小,，整體上車轍表現(xiàn)出逐步發(fā)展的趨勢?，F(xiàn)階段路面車轍深度值超過10mm的路段比例約占5%，有必要對路面車轍深度較大路段進行及時的養(yǎng)護處治,，提高道路行駛安全性和舒適性,。

路面破損

2014年現(xiàn)階段廬銅高速公路路面破損總量為7553處，以橫向裂縫為主,，縱向裂縫其次,，部分路段存在松散、修補和坑槽等破損,。其中橫向裂縫數(shù)量占總破損量的94.24%,，縱縫占5.22%，其他破損數(shù)量僅占0.57%,?？梢娏芽p類破損為廬銅高速公路目前路面破損的主要類型，其數(shù)量比例達99.43%,。

路面抗滑性能

廬銅高速公路雙向行車道路面抗滑性能還未呈現(xiàn)明顯衰退趨勢,。2012年底和2014年檢測到的雙向路面橫向力系數(shù)值主要都超過48，2012年約占總測試路段的82%,，2013年約占總測試路段的90%,，可見廬銅高速路面抗滑性能狀況較為良好。現(xiàn)階段路面橫向力系數(shù)不滿35的路段比例約占0.02%,，仍有必要對這些路段進行及時的養(yǎng)護處治,，防止進一步惡化，降低道路行駛安全性能,。

養(yǎng)護技術方案設計

養(yǎng)護時機

目前廬銅高速公路存在的主要問題是路面車轍和平整度衰退較快,，橫縫密集，貧油嚴重,。近三年來,，路面灌縫條數(shù)呈減少發(fā)展趨勢,，表明在日常灌縫和專項養(yǎng)護的處治下，一定程度上抑制了裂縫的出現(xiàn),，路面橫縫間距變化不大,，可見路面裂縫發(fā)展趨于穩(wěn)定，因此在本次養(yǎng)護規(guī)劃中不將裂縫作為判定養(yǎng)護時機的評定指標,。而根據(jù)車轍和平整度的歷年衰變可知,，2013年路面平整度和車轍均有明顯的衰退，且平整度衰退尤為顯著,。而廬銅高速所承受的交通量和軸載都屬于輕交通級別(中等偏輕),，表明交通軸載對路面性能變化的影響程度相對較弱，而運營時間過長引起的路面結構材料性能變化很可能是影響路面性能衰變的主要影響因素,。

本文依據(jù)80年代鄧聚龍教授提出的灰色系統(tǒng)理論,，利用2010～2013年的數(shù)據(jù)為樣本進行灰色建模，預測2014～2019年的路面平整度和車轍值,。需要說明的是由于廬銅高速雙向K1143～K1174路段在2011～2013年期間進行了較大范圍的微表處和就地熱再生處治,，處治后路面車轍和平整度都得到了良好的提高;為了避免養(yǎng)護技術實施對路面性能衰變規(guī)律產(chǎn)生的影響，對已實施微表處,、就地熱再生的路段均未納入本次建模分析,，數(shù)據(jù)樣本僅采用了雙向K1101－K1143路段的數(shù)據(jù)。

由車轍預測結果可知,，若不進行任何養(yǎng)護處治,，廬銅方向路面車轍將于2015年超過10mm，而銅廬方向路面車轍將于2016年超過10mm;由平整度預測結果可知,，若不進行任何養(yǎng)護處治,，廬銅方向路面平整度將于2016年超過2.3m/km，而銅廬方向路面平整度將于2015年超過2.3m/km,。若不進行及時預防性養(yǎng)護,，2019年雙向路面平整度和車轍狀況均將處于較差水平，難以滿足規(guī)范要求,，需要進行大中修養(yǎng)護處治,。一般而言，路面車轍深度達到8mm時為路面預防性養(yǎng)護的最佳時機,，考慮到廬銅高速公路路面承受的軸載較小,，因此本文將路面車轍深度達到10mm時作為廬銅高速公路路面預防性養(yǎng)護的最佳時機。綜合路面車轍和平整度預測結果可知,，為了防止路面性能的進一步衰退,，保持路面行駛質(zhì)量維持在較好的水平，必須于2015年對路面實施預防性養(yǎng)護。

養(yǎng)護技術方案

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,、前期狀況綜合評估及對本項目的認識,，本文所指路面養(yǎng)護遵循前期應以病害針對性處治方案為主，恢復路面使用性能;后期以薄層罩面為主,，保護中下面層和基層,，全面提升道路服務質(zhì)量，延長道路使用壽命,。主要遵循原則如下:(1)設計方案經(jīng)濟可行原則,。設計方案既要能解決實際問題，保證路面功能滿足要求,，又要經(jīng)濟合理,、施工方便，力求投資收益最大化,。(2)病害針對性原則。重點針對現(xiàn)有瀝青路面的典型病害進行改善,，結合國內(nèi)外已有的病害處治成功經(jīng)驗,，有針對性提出適合本項目的病害治理方案。(3)施工易組織原則,。針對本項目交通量特點,，且老路改造過程中不可能中斷交通的現(xiàn)實情況，通過選擇經(jīng)濟可行便于施工易組織的路面方案,，將施工帶給路面交通組織的難度降低到最低,。

目前廬銅高速公路路面存在的主要問題是橫向裂縫狀況很嚴重，部分路段縱縫密集,，面層多出現(xiàn)貧油現(xiàn)象,，局部路段車轍嚴重，路面行駛質(zhì)量較差,，因此針對廬銅高速實際路況,，本文提出了以下幾種養(yǎng)護方案，以供選擇,。

微表處

自2010年起,，廬銅高速公路每年均有部分路段采用微表處進行養(yǎng)護處治，并起到了一定的效果,。然而考慮到微表處屬于冷拌瀝青混合料,，若微表處路段再次出現(xiàn)損壞，則在實施其他養(yǎng)護處治前必須將微表處層銑刨,，不能二次利用,。此外，由于微表處以處治車轍為主,，而目前廬銅高速路面以橫縱縫為主要問題,，微表處的抗裂性能較差,，因此不建議本次養(yǎng)護規(guī)劃中大量使用微表處進行處治。

薄層罩面

本次罩面層混合料應具備抗反射裂縫,、抗滑,、耐磨耗、抗車轍等性能,，同時應盡量做到密實防水,。可采用公稱尺寸為9.5mm的瀝青混合料,，可選的類型有SMA－10,，ECA－10、Novachip等,。

SMA屬于骨架密實結構,，既有一定數(shù)量的粗集料形成骨架結構，又有足夠的細集料填充到粗集料中間,，粗集料多,、礦粉多、瀝青用量高,、摻加纖維穩(wěn)定劑,，具有優(yōu)良的抗車轍性能、良好的耐久性,。但SMA施工工藝較為繁瑣,，施工成本高，施工質(zhì)量難以控制;SMA－10

型改性瀝青混合料的工程應用實例較少,，其實際路用效果并不明確,。瀝青用量高，容易出現(xiàn)泛油等現(xiàn)象;構造深度等表面功能特性略差,。

易密實瀝青混凝土(ECA)處治病害作為一種新型的瀝青路面養(yǎng)護維修方案,，各項性能指標均能很好滿足高速公路的技術要求，具有易壓實,、表面構造深度大,、降噪明顯等特點，相對于微表處處治方法具有噪聲低的優(yōu)點,，提高高速公路的行駛質(zhì)量;相對于就地熱再生和傳統(tǒng)的銑刨重鋪方式能夠降低高速公路的養(yǎng)護成本,，減少能源消耗和降低環(huán)境污染，施工工期短,，對交通影響小,。因此，相對于常用的養(yǎng)護維修方案該方法具有明顯的經(jīng)濟效益。此外,，在易密實改性瀝青混合料ECA－10添加2.5‰的聚酯纖維,，可以顯著提高瀝青混合料的柔韌性，增強混合料的抗裂性能,。目前已作為一種重要養(yǎng)護技術方案在多省市高速公路中得到了大量推廣應用,。其中，在安徽的寧洛高速公路蒙蚌段成功進行了推廣實施,，該高速已連續(xù)三年采用該技術進行路面養(yǎng)護改造,。

Novachip系統(tǒng)則是一種主要應用于高等級公路、城市道路養(yǎng)護的專有技術,。它使用專用設備NovaPaver進行施工,，施工過程包括NovaBond改性乳化瀝青噴灑、緊隨其后的NovaBinder改性瀝青混合料攤鋪,、壓路機碾壓成型,。

銑刨重鋪

本次瀝青路面養(yǎng)護擬對原路面結構狀況較差或路面破損嚴重的路段進行銑刨重鋪的補強措施。根據(jù)對廬銅高速公路路面結構層狀況的分析結果可知,，目前路面各結構層狀況良好,，部分路段路面裂縫狀況極其嚴重，橫縱縫密集,。因此，本次銑刨重鋪主要是為了改善路面裂縫狀況,，同時防止路面損壞進一步向底基層和路基擴散,，保證基層、底基層和路基維持一個相對較好的水平,。

裂縫病害處治

結論

本文通過對廬銅高速公路的原路面設計概況,、養(yǎng)護技術措施影響因素的分析，提出了適宜廬銅高速的養(yǎng)護技術方案,，發(fā)現(xiàn)廬銅高速公路路面存在的主要問題是橫向裂縫,，部分路段縱縫密集，局部路段車轍嚴重,，路面行駛質(zhì)量較差,，道路的整體性能呈下降的趨勢。為了滿足不斷增長的交通量需求,，提高廬銅高速公路的服務水平和能力,，保證道路的正常運營，本文依據(jù)灰色系統(tǒng)理論,，考慮到廬銅高速公路路面承受的軸載較小的因素,，將路面車轍深度達到10mm時作為廬銅高速公路路面預防性養(yǎng)護的最佳時機。同時，提出廬銅高速宜繼續(xù)采用針對性更強的微表處等四項預防性養(yǎng)護方法進行處治,，以提高路面的使用性能,，延長其路面使用壽命。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和前期狀況綜合評估,，建議路面養(yǎng)護遵循前期應以病害針對性處治方案為主,，恢復路面使用性能;后期以薄層罩面為主，保護中下面層和基層,，全面提升道路服務質(zhì)量,，延長道路使用壽命。