高等級公路交通量大、行駛速度高，其養(yǎng)護工作的要求是：在全面養(yǎng)護的基礎(chǔ)上，提高路面的施工質(zhì)量和使用性能，要求養(yǎng)護工作及時、快速、安全、不阻斷交通；最大限度地降低養(yǎng)護工人的勞動強度，保證施工安全，加強勞動保護，減少環(huán)境污染。經(jīng)過近兩年機械化養(yǎng)護作業(yè)的實踐，針對高等級公路瀝青混凝土路面的維修技術(shù)，我們逐漸摸索和總結(jié)出如下一些成功的做法和經(jīng)驗。
1 高等級公路瀝青混凝土路面的病害特征
1.1 結(jié)構(gòu)類型
我國高等級公路路面絕大部分為半剛性基層瀝青混凝土路面，基本結(jié)構(gòu)形式有兩種：兩層式瀝青面層和三層式瀝青面層。三層式瀝青層厚度為15cm左右，多數(shù)半剛性基層20cm，半剛性材料基層的總厚度一般在50～60cm，僅少部分為40～46cm。
1.2 典型病害
由于車輛載荷、水和溫度變化等自然因素的作用及修建過程中的質(zhì)量問題，高等級公路路面在建成通車后，會出現(xiàn)一些路面病害。從陜西省情況看，高等級公路路面的典型病害及成因如下。
1.2.1 路面裂縫
路面裂縫從外觀上可分為縱裂、橫裂和龜裂，從產(chǎn)生機理上可劃分為瀝青面層的溫度裂縫、疲勞裂縫和基層反射裂縫三大類。
根據(jù)全國范圍內(nèi)的調(diào)查結(jié)果，我國高等級公路瀝青路面裂縫絕大多數(shù)是瀝青面層的溫度裂縫，反射裂縫僅占少數(shù)。溫度裂縫起始于表面，逐漸向下延伸到穿透面層和基層。在同一地區(qū)，影響面層裂縫數(shù)量的最重要因素是瀝青的性能。
在我省引起路面密集裂縫的另一個主要原因是半剛性基層的問題。陜西省公路學會完成的調(diào)查表明，裂縫密集處一般發(fā)生在：①基層完工后未及時鋪筑面層；②基層頂部有松散夾層；③基層成型不好，處于松散狀態(tài)。這三個原因引起的裂縫往往在短時間內(nèi)就形成龜裂。單條的基層反射裂縫主要是因為基層干縮引起的。
裂縫最初絕大多數(shù)發(fā)生在行車道，而后逐漸向超車道和停車道擴展，停車道裂縫較少。由此可以看出，不管什么原因引起的裂縫，行車載荷的反復作用是裂縫加速出現(xiàn)和擴展的直接原因。
1.2.2 路面車轍
車轍是瀝青路面在高溫季節(jié)由車輛載荷反復碾壓形成的。經(jīng)我們觀察和一些研究成果表明，半剛性基層瀝青面層出現(xiàn)車轍的特征如下：
?。?） 車轍的嚴重程度與瀝青面層的結(jié)構(gòu)組成和配合比有極大關(guān)系，Ⅱ型瀝青混凝土路面自身的抗車轍能力比Ⅰ型好得多；
?。?） 車轍形成的部分原因是由于雨水滲透侵蝕了基層表面粉料，使其軟化進而形成車轍；
?。?） 瀝青面層在行車載荷作用下產(chǎn)生的蠕變是形成車轍的主要原因，半剛性基層的變形很小或基本沒有壓縮變形。
從我省現(xiàn)有高等級公路的情況來看，由于交通量遠未達到設(shè)計通行能力，車輛大部分時間行駛在行車道，交通渠化明顯，車轍主要出現(xiàn)在行車道上，超車道還沒有形成明顯車轍。
1.2.3 路面局部網(wǎng)裂沉陷
我省高等級公路半剛性基層瀝青路面曾出現(xiàn)過不少局部網(wǎng)裂沉陷，特點是行車道輪跡下路面局部網(wǎng)裂嚴重，沉陷較深，對行車安全威脅極大。其形成的主要原因為：
（1） 路面出現(xiàn)裂縫未及時封堵，雨水下滲后在行車輪胎的強力“泵吸”作用下，半剛性基層的灰漿被吸出，導致基層破碎松散，瀝青層破壞而下陷。
?。?） 基層局部成型不好，強度不足，在行車荷載反復作用下路面發(fā)生網(wǎng)裂，雨水下滲后灰漿被吸出或擠出而下陷。這種形式的病害主要發(fā)生在行車道，嚴重之處在于基層完全破壞。
1.2.4 路面松散、坑槽
我省高等級公路半剛性基層瀝青路面病害中相對出現(xiàn)較多的是面層松散坑槽。產(chǎn)生的主要原因有：
?。?） 瀝青混合料在施工時拌和不均勻，瀝青含量相對減少，不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié)，在高速行駛車輛輪胎的“泵吸”作用下，較細集料被吸出，導致局部松散坑槽；
?。?） 由于施工時混合料拌和溫度太高，使瀝青過早老化發(fā)脆，粘結(jié)力下降；
?。?） 施工溫度太低，混合料溫度下降快，壓實不充分，導致密實度不足；
?。?） 施工時路面下面層標高控制不好，導致瀝青上面層太薄，沒有形成結(jié)構(gòu)厚度。
1.2.5 路基沉陷橋頭跳車
路基不均勻沉降，橋頭臺背填土壓實度不足會導致路面沉陷，一般多發(fā)生于高填方處或地基不良、有空穴的地段。我省的高等級公路也時常出現(xiàn)這類破壞。
以上路面病害在高等級公路上比較常見，至于路面擁包、波浪則比較少見。針對以上典型破壞類型，我們制訂了一些道路維修技術(shù)組織措施，以便于機械化養(yǎng)護作業(yè)。
2 高等級公路瀝青混凝土路面機械化養(yǎng)護作業(yè)分類
不管什么樣的路面病害，其在維修工程中能采取的技術(shù)方案種類有限。為了保證在高效、快捷、安全和有效的原則下完成現(xiàn)場作業(yè)，我們沒有按病害的類型和原因劃分作業(yè)類型，而是按工程處理范圍的大小，機械使用效率，施工工藝難易程度及工程對設(shè)備的要求特點將機械化養(yǎng)護作業(yè)劃分為維修保養(yǎng)工程、專項工程、搶修工程、大修工程四大類。
2.1 維修保養(yǎng)工程
為了保持高等級公路路面的正常使用功能而安排的經(jīng)常性保養(yǎng)和修補其輕微損壞部分的作業(yè)。
具體內(nèi)容：處理瀝青混凝土路面的局部病害，包括局部網(wǎng)裂、局部龜裂、單條裂縫、小面積坑槽，局部路面污染、燒壞等。
施工特點：處理面積小，施工工藝較簡單，施工機械使用效率低，機械化程度較低，交通安全控制工作難度較小，單位面積造價高。
2.2 專項工程
針對高等級公路路面出現(xiàn)的一般性磨損和局部損壞進行的修理、加固、更新和完善作業(yè)。
具體內(nèi)容：處理路面局部嚴重病害，包括較大面積路面沉陷調(diào)平，路面車轍，大面積龜裂、網(wǎng)裂等；處理橋頭跳車，包括大橋臺背填土沉陷及涵洞臺背填土沉陷形成的跳車現(xiàn)象，局部路段的路面翻修工程。
施工特點：處理面積較大，施工工藝復雜，施工機械效率高，機械化程度較高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價較高。
2.3 大修工程
高等級公路已達到其服務周期，必須進行應急性、預防性、周期性的綜合維修，使其全面恢復設(shè)計狀態(tài)。
具體內(nèi)容：整段路面翻修工程，整段路面的罩面工程，水泥混凝土橋面加鋪瀝青混凝土面層工程。
施工特點：處理面積大，施工工藝復雜，施工機械使用效率高，機械化程度高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價低。
2.4 搶修工程
對由于水毀、地震、交通事故、風暴、雨雪等造成的高等級公路重大損壞進行的修復，保證其正常使用。
具體內(nèi)容：由于水毀、地震等造成的路面拉裂，路面沉陷等處治工程。
施工特點：處理面積較小，施工工藝復雜，機械使用效率低，機械化程度較高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價高。
3 維修保養(yǎng)工程的技術(shù)組織
維修保養(yǎng)工程主要處理瀝青混凝土路面出現(xiàn)的輕微病害，由于病害面積較小，點位多，相應的施工工藝和施工機械配置應根據(jù)病害具體情況分別確定。
說明：病害處理長度為沿行車道方向，寬度為垂直行車方向。
維修保養(yǎng)工程每年進行的次數(shù)不宜過多，也不宜過少。過多會降低機械效率，增加工程造價；過少則不能及時消除病害，還有可能促使病害進一步擴展蔓延。維修保養(yǎng)工程每年宜進行4次，即每季度進行1次。維修保養(yǎng)工程的施工工藝及作業(yè)方法以處理點位數(shù)量、點位分布區(qū)域特點為依據(jù)相應確定，一般分兩類：
第一類：施工點位多，點位分布集中，點位間距小于3km時，機械采取自行方式，沿線逐點順序施工。
第二類：施工點位分布區(qū)域廣，點位間距大（≥3km），分布相對分散。以點位間距≥3km為界，將病害分布區(qū)域劃分為若干小區(qū)域，在小區(qū)域內(nèi)逐點進行本區(qū)域病害點位的處理，然后將機械設(shè)備吊運至下一作業(yè)區(qū)域，采用流水作業(yè)法依次處理。最大程度減少設(shè)備吊運次數(shù)，提高機械效率，降低工程造價。
4 專項工程的技術(shù)組織
專項工程內(nèi)容較為單一，包括路面沉陷調(diào)平，橋頭跳車，局部路段翻修工程，工藝要求嚴格，各道工序已經(jīng)全部或部分實現(xiàn)機械化。專項工程施工工藝：路面勘測→銑刨機銑刨，廢料運輸→切割機、綜合養(yǎng)護機切割打邊→人工清掃余渣→銑刨面復測→灑布機噴灑乳化瀝青→攤鋪機攤鋪作業(yè)→光輪、膠輪碾壓作業(yè)→冷卻→開放交通。
專項工程應根據(jù)工程點位數(shù)量、工程面積采用不同的施工組織管理辦法：
（1） 當點位較少，各點位面積較大，宜采用集中作業(yè)法，減少人員、機具的分散，減輕交通安全控制工作的難度，即集中所有工序、人員、機械先進行某點位施工，待施工完畢，集中吊運至下一點位，進行下一點位的施工。
?。?） 當處理點位較多，分布區(qū)域廣時，參照維修保養(yǎng)工程的有關(guān)辦法處理。
5 大修工程技術(shù)組織
大修工程面積大，技術(shù)要求高，相應對機械設(shè)備的技術(shù)水平、規(guī)格型號和使用性能提出了更高的要求，個別機械如攤鋪機械、碾壓機械可根據(jù)工程實際情況引進工程類機械。
大修工程主要包括路面補強工程（路面翻修工程），舊路罩面工程，施工工藝如下：路面勘測→銑刨機銑刨，廢料運輸→切割機、綜合養(yǎng)護機切割打邊→人工清掃余渣→銑刨面復測→攤鋪作業(yè)→碾壓作業(yè)→冷卻→開放交通。
大修工程點位少，但工程面積非常大，一般采用集中法施工，各工序特別是攤鋪作業(yè)、碾壓作業(yè)為流水作業(yè)。由于養(yǎng)護作業(yè)不能中斷交通，工程開工前應加強路面勘測工作，搞好施工設(shè)備選型，制定詳盡的工、料、機配置計劃，合理安排工程進度。
搶修工程處理點位少，點位面積有大有小，在具體作業(yè)過程中，應參照維修保養(yǎng)工程、專項工程、大修工程的有關(guān)內(nèi)容進行施工組織管理工作。
高等級公路養(yǎng)護工程為開放式施工，即施工期間不得中斷交通，引導過往車輛安全、有序地通過施工路段是施工組織中一項重要內(nèi)容。施工人員須根據(jù)部頒規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定施工現(xiàn)場交通安全控制圖，嚴格按圖示劃分警戒范圍，擺放安全標志。具體施工過程中可能會遇到各種各樣地形復雜的情況，諸如陡坡、急彎路段施工，單幅路面施工，匝道進出口施工，環(huán)行路段施工，在考慮交通安全控制時，將施工工序與安全控制二者有機結(jié)合起來，采取因地制宜的安全措施。
1 高等級公路瀝青混凝土路面的病害特征
1.1 結(jié)構(gòu)類型
我國高等級公路路面絕大部分為半剛性基層瀝青混凝土路面，基本結(jié)構(gòu)形式有兩種：兩層式瀝青面層和三層式瀝青面層。三層式瀝青層厚度為15cm左右，多數(shù)半剛性基層20cm，半剛性材料基層的總厚度一般在50～60cm，僅少部分為40～46cm。
1.2 典型病害
由于車輛載荷、水和溫度變化等自然因素的作用及修建過程中的質(zhì)量問題，高等級公路路面在建成通車后，會出現(xiàn)一些路面病害。從陜西省情況看，高等級公路路面的典型病害及成因如下。
1.2.1 路面裂縫
路面裂縫從外觀上可分為縱裂、橫裂和龜裂，從產(chǎn)生機理上可劃分為瀝青面層的溫度裂縫、疲勞裂縫和基層反射裂縫三大類。
根據(jù)全國范圍內(nèi)的調(diào)查結(jié)果，我國高等級公路瀝青路面裂縫絕大多數(shù)是瀝青面層的溫度裂縫，反射裂縫僅占少數(shù)。溫度裂縫起始于表面，逐漸向下延伸到穿透面層和基層。在同一地區(qū)，影響面層裂縫數(shù)量的最重要因素是瀝青的性能。
在我省引起路面密集裂縫的另一個主要原因是半剛性基層的問題。陜西省公路學會完成的調(diào)查表明，裂縫密集處一般發(fā)生在：①基層完工后未及時鋪筑面層；②基層頂部有松散夾層；③基層成型不好，處于松散狀態(tài)。這三個原因引起的裂縫往往在短時間內(nèi)就形成龜裂。單條的基層反射裂縫主要是因為基層干縮引起的。
裂縫最初絕大多數(shù)發(fā)生在行車道，而后逐漸向超車道和停車道擴展，停車道裂縫較少。由此可以看出，不管什么原因引起的裂縫，行車載荷的反復作用是裂縫加速出現(xiàn)和擴展的直接原因。
1.2.2 路面車轍
車轍是瀝青路面在高溫季節(jié)由車輛載荷反復碾壓形成的。經(jīng)我們觀察和一些研究成果表明，半剛性基層瀝青面層出現(xiàn)車轍的特征如下：
?。?） 車轍的嚴重程度與瀝青面層的結(jié)構(gòu)組成和配合比有極大關(guān)系，Ⅱ型瀝青混凝土路面自身的抗車轍能力比Ⅰ型好得多；
?。?） 車轍形成的部分原因是由于雨水滲透侵蝕了基層表面粉料，使其軟化進而形成車轍；
?。?） 瀝青面層在行車載荷作用下產(chǎn)生的蠕變是形成車轍的主要原因，半剛性基層的變形很小或基本沒有壓縮變形。
從我省現(xiàn)有高等級公路的情況來看，由于交通量遠未達到設(shè)計通行能力，車輛大部分時間行駛在行車道，交通渠化明顯，車轍主要出現(xiàn)在行車道上，超車道還沒有形成明顯車轍。
1.2.3 路面局部網(wǎng)裂沉陷
我省高等級公路半剛性基層瀝青路面曾出現(xiàn)過不少局部網(wǎng)裂沉陷，特點是行車道輪跡下路面局部網(wǎng)裂嚴重，沉陷較深，對行車安全威脅極大。其形成的主要原因為：
（1） 路面出現(xiàn)裂縫未及時封堵，雨水下滲后在行車輪胎的強力“泵吸”作用下，半剛性基層的灰漿被吸出，導致基層破碎松散，瀝青層破壞而下陷。
?。?） 基層局部成型不好，強度不足，在行車荷載反復作用下路面發(fā)生網(wǎng)裂，雨水下滲后灰漿被吸出或擠出而下陷。這種形式的病害主要發(fā)生在行車道，嚴重之處在于基層完全破壞。
1.2.4 路面松散、坑槽
我省高等級公路半剛性基層瀝青路面病害中相對出現(xiàn)較多的是面層松散坑槽。產(chǎn)生的主要原因有：
?。?） 瀝青混合料在施工時拌和不均勻，瀝青含量相對減少，不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié)，在高速行駛車輛輪胎的“泵吸”作用下，較細集料被吸出，導致局部松散坑槽；
?。?） 由于施工時混合料拌和溫度太高，使瀝青過早老化發(fā)脆，粘結(jié)力下降；
?。?） 施工溫度太低，混合料溫度下降快，壓實不充分，導致密實度不足；
?。?） 施工時路面下面層標高控制不好，導致瀝青上面層太薄，沒有形成結(jié)構(gòu)厚度。
1.2.5 路基沉陷橋頭跳車
路基不均勻沉降，橋頭臺背填土壓實度不足會導致路面沉陷，一般多發(fā)生于高填方處或地基不良、有空穴的地段。我省的高等級公路也時常出現(xiàn)這類破壞。
以上路面病害在高等級公路上比較常見，至于路面擁包、波浪則比較少見。針對以上典型破壞類型，我們制訂了一些道路維修技術(shù)組織措施，以便于機械化養(yǎng)護作業(yè)。
2 高等級公路瀝青混凝土路面機械化養(yǎng)護作業(yè)分類
不管什么樣的路面病害，其在維修工程中能采取的技術(shù)方案種類有限。為了保證在高效、快捷、安全和有效的原則下完成現(xiàn)場作業(yè)，我們沒有按病害的類型和原因劃分作業(yè)類型，而是按工程處理范圍的大小，機械使用效率，施工工藝難易程度及工程對設(shè)備的要求特點將機械化養(yǎng)護作業(yè)劃分為維修保養(yǎng)工程、專項工程、搶修工程、大修工程四大類。
2.1 維修保養(yǎng)工程
為了保持高等級公路路面的正常使用功能而安排的經(jīng)常性保養(yǎng)和修補其輕微損壞部分的作業(yè)。
具體內(nèi)容：處理瀝青混凝土路面的局部病害，包括局部網(wǎng)裂、局部龜裂、單條裂縫、小面積坑槽，局部路面污染、燒壞等。
施工特點：處理面積小，施工工藝較簡單，施工機械使用效率低，機械化程度較低，交通安全控制工作難度較小，單位面積造價高。
2.2 專項工程
針對高等級公路路面出現(xiàn)的一般性磨損和局部損壞進行的修理、加固、更新和完善作業(yè)。
具體內(nèi)容：處理路面局部嚴重病害，包括較大面積路面沉陷調(diào)平，路面車轍，大面積龜裂、網(wǎng)裂等；處理橋頭跳車，包括大橋臺背填土沉陷及涵洞臺背填土沉陷形成的跳車現(xiàn)象，局部路段的路面翻修工程。
施工特點：處理面積較大，施工工藝復雜，施工機械效率高，機械化程度較高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價較高。
2.3 大修工程
高等級公路已達到其服務周期，必須進行應急性、預防性、周期性的綜合維修，使其全面恢復設(shè)計狀態(tài)。
具體內(nèi)容：整段路面翻修工程，整段路面的罩面工程，水泥混凝土橋面加鋪瀝青混凝土面層工程。
施工特點：處理面積大，施工工藝復雜，施工機械使用效率高，機械化程度高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價低。
2.4 搶修工程
對由于水毀、地震、交通事故、風暴、雨雪等造成的高等級公路重大損壞進行的修復，保證其正常使用。
具體內(nèi)容：由于水毀、地震等造成的路面拉裂，路面沉陷等處治工程。
施工特點：處理面積較小，施工工藝復雜，機械使用效率低，機械化程度較高，交通安全控制工作難度大，單位面積造價高。
3 維修保養(yǎng)工程的技術(shù)組織
維修保養(yǎng)工程主要處理瀝青混凝土路面出現(xiàn)的輕微病害，由于病害面積較小，點位多，相應的施工工藝和施工機械配置應根據(jù)病害具體情況分別確定。
說明：病害處理長度為沿行車道方向，寬度為垂直行車方向。
維修保養(yǎng)工程每年進行的次數(shù)不宜過多，也不宜過少。過多會降低機械效率，增加工程造價；過少則不能及時消除病害，還有可能促使病害進一步擴展蔓延。維修保養(yǎng)工程每年宜進行4次，即每季度進行1次。維修保養(yǎng)工程的施工工藝及作業(yè)方法以處理點位數(shù)量、點位分布區(qū)域特點為依據(jù)相應確定，一般分兩類：
第一類：施工點位多，點位分布集中，點位間距小于3km時，機械采取自行方式，沿線逐點順序施工。
第二類：施工點位分布區(qū)域廣，點位間距大（≥3km），分布相對分散。以點位間距≥3km為界，將病害分布區(qū)域劃分為若干小區(qū)域，在小區(qū)域內(nèi)逐點進行本區(qū)域病害點位的處理，然后將機械設(shè)備吊運至下一作業(yè)區(qū)域，采用流水作業(yè)法依次處理。最大程度減少設(shè)備吊運次數(shù)，提高機械效率，降低工程造價。
4 專項工程的技術(shù)組織
專項工程內(nèi)容較為單一，包括路面沉陷調(diào)平，橋頭跳車，局部路段翻修工程，工藝要求嚴格，各道工序已經(jīng)全部或部分實現(xiàn)機械化。專項工程施工工藝：路面勘測→銑刨機銑刨，廢料運輸→切割機、綜合養(yǎng)護機切割打邊→人工清掃余渣→銑刨面復測→灑布機噴灑乳化瀝青→攤鋪機攤鋪作業(yè)→光輪、膠輪碾壓作業(yè)→冷卻→開放交通。
專項工程應根據(jù)工程點位數(shù)量、工程面積采用不同的施工組織管理辦法：
（1） 當點位較少，各點位面積較大，宜采用集中作業(yè)法，減少人員、機具的分散，減輕交通安全控制工作的難度，即集中所有工序、人員、機械先進行某點位施工，待施工完畢，集中吊運至下一點位，進行下一點位的施工。
?。?） 當處理點位較多，分布區(qū)域廣時，參照維修保養(yǎng)工程的有關(guān)辦法處理。
5 大修工程技術(shù)組織
大修工程面積大，技術(shù)要求高，相應對機械設(shè)備的技術(shù)水平、規(guī)格型號和使用性能提出了更高的要求，個別機械如攤鋪機械、碾壓機械可根據(jù)工程實際情況引進工程類機械。
大修工程主要包括路面補強工程（路面翻修工程），舊路罩面工程，施工工藝如下：路面勘測→銑刨機銑刨，廢料運輸→切割機、綜合養(yǎng)護機切割打邊→人工清掃余渣→銑刨面復測→攤鋪作業(yè)→碾壓作業(yè)→冷卻→開放交通。
大修工程點位少，但工程面積非常大，一般采用集中法施工，各工序特別是攤鋪作業(yè)、碾壓作業(yè)為流水作業(yè)。由于養(yǎng)護作業(yè)不能中斷交通，工程開工前應加強路面勘測工作，搞好施工設(shè)備選型，制定詳盡的工、料、機配置計劃，合理安排工程進度。
搶修工程處理點位少，點位面積有大有小，在具體作業(yè)過程中，應參照維修保養(yǎng)工程、專項工程、大修工程的有關(guān)內(nèi)容進行施工組織管理工作。
高等級公路養(yǎng)護工程為開放式施工，即施工期間不得中斷交通，引導過往車輛安全、有序地通過施工路段是施工組織中一項重要內(nèi)容。施工人員須根據(jù)部頒規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定施工現(xiàn)場交通安全控制圖，嚴格按圖示劃分警戒范圍，擺放安全標志。具體施工過程中可能會遇到各種各樣地形復雜的情況，諸如陡坡、急彎路段施工，單幅路面施工，匝道進出口施工，環(huán)行路段施工，在考慮交通安全控制時，將施工工序與安全控制二者有機結(jié)合起來，采取因地制宜的安全措施。
