王春红 （安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 引言

宁芜高速某小桥原为市政道路下穿东环路通道，桥长约8m，桥宽24.5m，横断面形式为0.5m护栏+10.75m机动车道+2m中分带+10.75m机动车道+0.5m护栏。桥面铺装结构形式为4cmAC-13（橡胶改性）+6cm AC-20（SBS改性）。之后由于该市交通发展需要，将该通道进行拓宽，拓宽后的路面宽度约60m。因此，在进行该路段高速公路改造时，将原桥梁两端传统路基结构改造为下设箱涵的半封闭路基结构，路面结构形式为4cmAC-13（橡胶改性）+8cm AC-20(SBS改性)+10cmAC-25+36cm水稳碎石+70cm石灰土（含灰12%）+C35钢筋混凝土涵顶。高速公路与市政道路的交叉形式如图1所示。桥梁段和半封闭路基段均采用墙式护栏。

图1 高速公路与市政道路的交叉示意图

高速公路改造通车后仅3年，在半封闭路基段的行、超车道和硬路肩均有不同程度的隆起变形。考虑交通通行的压力，病害初期仅对变形部位进行的上、中面层进行铣刨修复和微表处养护处理。尽管维修多次，病害仍在发展，并且行车道存在坑槽、唧浆等病害。病害范围自桥梁伸缩缝至路基段，长度约34m，基本对应半封闭路基段，并有一部分延伸至路基段。本文主要针对这种特殊路基结构下的路面病害提出处治方案。

2 现状调查

为进一步了解本项目的路面病害现状，人工进行了现场病害调查。病害主要发生在前述半封闭路基段，主要表现为硬路肩隆起，行车道坑槽、翻浆等病害。本次处治前已对隆起部位进行过多次铣刨，铣刨最大深度达10cm。

为深入了解路面结构层完整性和病害发展情况，分别在箱涵顶面、箱涵与路基衔接处、路基段三个位置进行了钻芯取样。其中，箱涵顶面的沥青面层芯样完整，下部结构层为水泥稳定碎石，无石灰土层，芯样强度较低，松散，不成型；沥青面层与水稳基层粘结部位夹有杂物，粘结效果较差；基层骨料级配不均匀，有超大粒径碎石。箱涵与路基衔接处的沥青面层芯样完整，下部结构层为水泥稳定碎石，无石灰土层。基层骨料级配不均匀、有杂质，强度较低，松散，不成型。路基段的沥青层芯样完整，水稳基层完整骨料胶结情况良好。

此外，通过现场查看发现，原桥梁端部的伸缩缝空隙已经非常小，且被杂物填充。而相对于原桥梁段，半封闭路基段墙式护栏结构完整，但有外移现象。

3 病害原因分析

通过查阅设计资料和现场踏勘，认为本项目桥头跳车产生的原因如下。

3.1 路面结构材料温缩空间受限，受挤隆起

设计资料显示，箱涵和两侧墙式护栏呈现“U形”的整体结构，当气温升高时，路面材料膨胀，横向、纵向和底部均受结构物或构造物限制，因此，路面材料大部分向竖向释放，路面形成隆起。

3.2 路面结构内部无排水设施

从设计资料和现场踏勘来看，“U形”构造物为三向封闭结构，当雨水渗入路面结构层内部时，积水无法排出，仅有少量雨水从箱涵构造物接缝处渗出。说明大部分雨水仍存积于路面内部无法排出，大量积水存在的路面结构形成“软体”。在车辆荷载反复作用下，路面出现不规则隆起。此外，路面结构材料不断受到水的抽吸和冲刷，长期作用导致结构层材料松散，形成坑槽、唧浆等病害。

3.3 路基填料存在膨胀性

经调查建设历史发现，基层填料掺有来自附近钢厂的钢渣，掺入的钢渣材料若分解不稳定，其中游离的CaO遇水膨胀，引起基层材料膨胀，进而导致沥青面层隆起。

4 处治方案

针对本项目病害特点并结合产生原因，应解决以下3个问题：一是路面填料本身的质量问题；二是路面结构内的渗水问题；三是空间限制导致的路面结构变形较大的问题。此外，考虑到该高速的通行压力，处治方案应在确保养护效果的前提下，做到施工工艺简单，尽量缩短养护工期。基于以上分析，现提出处治方案如下。

关于路面结构填料方面，可以通过重新换填路面材料来解决。考虑到工期和施工便易性，处治方案为：铣刨超车道、行车道和硬路肩的全部路面结构层至箱涵顶面，然后自下而上重铺86cm贫水泥混凝土+20cmLSPM-30+10cmAC-20（SBS改性）+8cm AC-20（SBS改性）+4cmAC-13（SBS改性）。

关于路面结构内渗水问题，可以在其内部设置排水设施，将路面结构渗水引至路基段排出。具体措施为：沿硬路肩外侧边缘设置50cm宽、116cm高的矩形碎石盲沟，盲沟底部至箱涵顶，顶部与沥青下面层顶面齐平。碎石盲沟底部设置Φ150mm的带孔PVC管，用于碎石盲沟内水的汇入和排出。在处治路段终点设置100cm×10cm的横向碎石盲沟与纵向盲沟相连，用于将纵向盲沟内的水排出路肩外。横向盲沟底部设置Φ150mm的带孔PVC管。

关于特殊空间限制导致的路面结构变形较大的问题，可通过在路面边缘设置缓冲结构对路面温缩应力进行消解。具体措施为：横向借助排水设施的碎石盲沟提供一定的变形空间，纵向可在处治路段终点沿横向设置106cm×10cm的泡沫板，供路面结构纵向温缩变形。泡沫板高度与水稳层顶部齐平。

路面结构病害处治平面示意图下图所示。

路面病害处治平面示意图

5 养护效果观测

该工程于2016年8月份进行路面养护维修，通过2年多的路面观测，目前路面状况良好，未发现任何病害。