重庆内环快速路沥青混凝土路面破损原因分析及修补措施
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摘要：重庆内环快速路自2010年1月1日由高速公路改为城市快速路，由封闭式通行改为开放式通行以来，因其自身运营特点的改变，它的沥青路面损坏的成因与预防重点也有所不同。笔者通过多年对快速路道路设施的管理，就内环快速路沥青路面的主要破损原因做了一定的分析，总结和深入分析了影响内环快速路沥青路面质量和使用寿命的各种因素，并结合实际工作针对性地阐述了一些维护方法，对延长路面使用寿命、降低建设成本、方便市民安全、畅通出行具有重要的意义。本文旨在以飨读者，做一个经验交流。
关键词:内环快速路；沥青路面；破损成因；修补措施
中图分类号： U416.217文献标识码：A 文章编号：
0.引言
重庆内环快速路1995年动工，2002年交付使用。分别由兰海高速公路南环至北环段，包茂高速公路南环至童家院子段，沪渝高速公路北环至东环段组成，全长78.44千米，立交匝道全长45.10千米，路基宽31.5米，双向六车道，全封闭全立交，设计时速80公里/小时。
2010年1月1日，随着重庆绕城高速公路建成通车,原属于高速公路封闭运营性质内环高速公路整体调整为城市快速道路，实行开放式通行，定名为“内环快速路”。目前，内环快速路已成为重庆主城区重要的城市主干道，而城市核心区的转型和重庆快速发展的城市交通又赋予了内环快速路新的诉求，由此承担着重大的交通压力。
1.重庆内环快速路沥青路面损坏的主要因素
内环快速路沥青路面病害的产生，除自身存在的技术因素外，主要还存在以下主要因素。
1.1 交通流量因素
近年来，重庆作为国家重要的现代制造业基地和西南地区综合交通枢纽，城乡综合实力和可持续发展能力日趋增强。内环快速路作为重要的城市基础设施，一直是截流、疏导过境交通的主干道，担负着主城区现状中长距离、跨行政区、跨组团出行和货运的重任。按照重庆市城乡总体规划的设想，重庆将实施“交通引导城市发展”及“交通促进区域协调发展”的城市发展理念和策略，快速路周边区域已融入城市。然而，受城市空间结构和地形特点约束，重庆主城区道路网仍存在系统不完善、级配不合理，流量分配不均衡等问题，促使快速路利用率极高。据交通管理部门的不完全统计，内环快速路通行量已由接管时的约16.1万pcu/d，聚增到现在的约48.8万pcu/d，远远超出设计流量水平。
1.2 超载超限因素
因物流需要，迄今为止内环快速路未实施货运车辆的限行，每天约有3.0万辆次各种超限超载货运车辆上路行驶，使之成为快速路交通事故第一杀手。这些车辆超限通行，不断冲击和渠化路面，严重破坏了道路及附属设施，引发沥青路面各结构层永久变形，形成线性凹槽、车辙、松散、拥包、裂缝、坑凼和伸缩缝破损等病害，缩短道路使用寿命。
1.3 交通事故因素
内环快速路不均衡通分布特点和开放式运营，各种交通事故频发，仅2011年就发生各类交通事故4056起，这些交通事故不仅造成人民群众的人身财产严重损失，也对内环快速路道路设施安全带来极大威胁。交通事故带来的路面冲击痕迹，尤其是各种油污流入路面渗入沥青，使沥青混合料强度逐渐丧失松散变形，叠加荷载作用极易诱发结构层不均匀沉降，逐渐形成坑凼、裂缝等多种病害。
1.4 水损害因素
重庆是典型的夏长酷热，秋凉阴雨气候。加之道路排水系统不完善，雨水、道路冲洗和绿化用水，都会经路面缝隙或破损处渗入，直接威胁基础结构层的稳定性，使沥青面层集料之间黏结变异软化直至破坏脱落，加之车辆荷载的反复作用，导致沥青路面整体强度和承载能力下降，出现病害。
1.5 设计因素
设计是工程建设的灵魂，是工程质量的龙头。重庆内环快速路建设之初，国家对于高速公路沥青路面设计标准和技术规范尚不健全存在瑕疵。竣工资料显示，内环快速路设计时，采用的是高速公路水泥砼结构设计规范，缺乏对运营多年后加铺沥青面层的前瞻性，而加铺沥青柔性面层与刚性水泥砼基层结合的不充分，也是目前造成快速路沥青路面破坏的重要原因。
2.内环快速路沥青路面破损的修补方法
针对内环快速路沥青路面病害，我们的养护工作，追求的不是暂时性平坦，而是长久性使用寿命和安全质量。应对出现病害体质路面，仅靠传统铣刨重铺的施工工艺，往往存在治标不治本的现象，无法从根本上解决各种病害。
在进行内环快速路沥青路面各种病害整治前，我们对路面沥青各项指标进行了详细分析，并根据路面结构类型、设计使用年限、气温等实际情况，采取了相应的修复措施。
2.1 裂缝
内环快速路沥青路面的温缩型裂缝和疲劳型裂缝往往伴随路面纵向裂缝和反射型裂缝、沉陷等病害。沥青粘弹性混合材料对温度变化较敏感，如果道路基层密实度不均匀，各结构层连接不牢固，路面不均匀沉陷，或面层分幅摊铺时，基层施工与面层接泊未妥善处理等，在荷载严重超标或极端气候条件下，沥青应力松驰赶不上温度应力增长，面层温度收缩和基层反射劲度急剧增大，超过混合料极限强度或极限拉伸应变就会引发各种类型裂缝。
在实际工作中，机械化热再生材料对功能性病害热补，专业灌缝机预防性封堵灌缝等较为先进的养护手段，能有效防止病害的发展。(1)对于轻微且无变形的裂缝，多采用灌缝机直接填实沥青填充料，用压力式方法进行处理和封层。(2)对于较大面积基层收缩引起的反射裂缝以及面层的温度收缩性裂缝，采用清除尘土后，用灌缝机热沥青或乳化沥青填缝，贯穿切割、开槽、凿打、出渣、高压除尘、冲洗、除潮、加热等工序。其中加热能使灌缝材料与路面形成热接触效应，增加路面与材料之间的粘接性，最后用灌缝机使用专用路面橡胶沥青灌缝胶，对开好的裂缝进行压力注射式填料浇灌，降温后开放交通。（3）对于因沥青材料性能缺失、路面结构设计瑕疵、施工质量欠佳、年久失修等原因出现的大范围裂缝区，如果各结构基础层强度没有超出技术规范限定值，采用机械化热再生材料技术进行加热、耙松、恢复沥青性能，喷洒乳化沥青，添加少量新料压实的方法取代铣刨、破碎等传统方式进行修补。
值得注意的是，在应用就地热再生材料进行大面积道路病害整治时，对于中央分隔带的绿化，施工前应对其进行洒水，并采取覆盖隔热材料等方式进行保护。
2.2 车辙
车辙是内环快速路最常见，也是较难彻底治理的沥青路面病害，车辙对车辆行驶舒适度和安全性均有较大影响。鉴于内环快速路特殊的交通模式，传统的铣刨摊铺工艺往往需要封道施工，造成交通堵塞，故对于小范围初期车辙病害，多采用早发现、早预防、早治理的方式进行机械化热再生材料处理。施工前，根据路面结构，针对问题层面细集料偏多，含有一定水泥砂浆成分的特点，对其进行先期治理，施工时除了再生混合料性能须满足《公路沥青路面施工技术规范》要求外，还适当提高面层级配，降低粗集料与细集料的比例，形成嵌挤式和密实型级配，并适当控制沥青用量，提高沥青混合料稳定性，满足路面实际使用需求，提升抗车辙能力，有效延缓车辙复发，延长养护周期。
对于较为严重的横向、纵向、水稳层不稳定等大范围车辙病害，仍采用封闭交通，半幅施工和传统的铣刨摊铺工艺进行治理，根据病害区域大小和形成的原因，对面层进行铣刨、清除，对病害基层进行处治，按与道路原结构相同的沥青混合料铺就，最后摊铺新型沥青面层。
2.3 沉陷
内环快速路沥青路面出现的道路沉陷，表现范围区域较少，对通行舒适度有一定的影响。针对一般沉陷，多采用在沉陷处粗略凿面，喷洒或涂刷粘层沥青，沥青混合料将沉陷部分填补，施与小型压路机压实平整。如果遇见因土基或基层结构遭到破坏，而引起的一定范畴路面沉陷，按照原有道路结构形式进行处理。对于因地质因素导致的一定范围的路面沉降，采取挖除沥青面层，在沉陷部分加铺基层，重新作压实处理，摊铺面层的方式进行处理。
2.4 松散
快速路沥青路面松散病害，主要由沥青老化、沥青混合物渗水剥离、结构层骨料与沥青粘接性下降而产生的结合不紧密、结构层整体发生变化，再经过荷载作用造成的。当然，也不排除加铺沥青面层施工过程中，使用的沥青稠度偏低、用量偏少或沥青加热时温度过高、矿料粘附力不足、嵌缝料不规格，或在雨季施工等因素。
对于由沥青面层所引起的较大范围松散，多采用将松散面层料进行清除，重铺沥青面层。对于轻微松散，采用喷洒热沥青封面的方法处治，以达到消除松散的病害的效果和目的。对于局部严重松散或沥青失去黏性造成的松散，多采用挖补法处理。
2.5 坑凼
内环快速路沥青路面坑凼，是由于路面松散深度加大、龟裂等破损或水损坏性，在重力荷载作用下不断扩展恶化而形成的一种常见的病害现象。从病理分析，根源在于道路原有基层强度不足，局部基层强度和密水性缺陷，或施工过程中作业面积尘清理不干净、水侵蚀严重，混凝土层填充粗料或粗料多于细料，造成空隙率达不到设计要求。它严重影响路面平整度和美观度，对行车安全造成威胁，如果不及时修补，还会造成道路各结构层损坏。
对于坑凼的修补，多采用矩形呈阶梯状切割清凿至水稳层，清渣后进行填补沥青混合料，要求新填补部分碾压后略高于原有路面，待重力荷载压实稳定后保持与原路面相平。施工时新旧路面结合良好，开凿处槽边密封，增强抗水损能力，整体性能未有大的改变，填补用混合料级配类型，须与原路面结构层次相一致。
2.6伸缩缝
内环快速路桥梁伸缩缝破损，除各结构层出现病害情况外，路面积尘使伸缩缝堵塞，缝隙填充橡胶条未及时清掏，都将导致伸缩缝功能减弱破损。伸缩缝破损严重时会产生较强的颠簸性冲击，直接影响到行车的安全和舒适性，影响桥面铺装系和桥梁上部结构设施安全。
对于桥梁伸缩缝破损病害的整治前提，是必须保证和满足桥梁使用年限和行车舒适。一般采用切缝开槽、确定安装缝隙宽度、清理预留槽、拆除原伸缩缝、将基底清理干净，用泡沫将缝隙填实，埋筋部位钢构件进行植筋、焊接，浇筑及振捣专用快凝快硬干混砂浆“修复王”，进行1小时养护后，开放交通的方式进行修复。
2.7水损害
内环快速路沥青路面水损害修复和预防的目的，在于通过对路面的各种表面病害进行整治，提升抗水损害性能，防止和减少雨水、保洁用水、绿化用水等下渗，增加路面结构强度，延长道路使用寿命。对其进行整治和改造时，我们一般是结合路面其它病害一并整治，配合性改变原有的沥青混凝土级配，采用结构密实、设计空隙率小，对封水性起到一定作用的沥青混合料，配以机械化热再生技术，增强石料与沥青的粘附性，增强路面封水性。
3.结束语
综上所述，重庆内环快速路沥青路面病害的产生，除与本身的设计、施工质量、车流量、气候等因素有关外，更多的是与道路形成后的使用、养护和管理有关，一般来说，在路面病害形成初期，能够及时进行维护和预防,是防止病害进一步发展的根本措施。因此，如果要从根本上治理沥青路面破坏的质量通病，延长沥青路面的使用周期，提高投资效益，应该更多的从实际工作中，高度重视对已有病害病理特征的研究，在有明确的整治措施的前提下，做到养护和管理及时、高效。
参考文献
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