葛百陽

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司 210019）

水泥混凝土加鋪瀝青層路面損害調(diào)查及評(píng)價(jià)

葛百陽

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司 210019）

研究對(duì)水泥混凝土加鋪瀝青層路段損害進(jìn)行了調(diào)查，選取四川省某公路進(jìn)行路面彎沉、結(jié)構(gòu)層病害缺陷、鉆芯取樣以及基礎(chǔ)病害調(diào)查，檢測(cè)結(jié)果以及評(píng)價(jià)均表明該路段彎沉等指標(biāo)均不滿足現(xiàn)有規(guī)范要求，檢測(cè)結(jié)果可為瀝青加鋪層的界面處理、層間粘結(jié)狀況和反射裂縫的防治等研究提供現(xiàn)實(shí)的依據(jù)。

0 緒論

與國(guó)內(nèi)相比，發(fā)達(dá)國(guó)家使用水泥混凝土路面較早，水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)維修的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)來說較為成熟。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，道路交通量的日益增長(zhǎng)，路面的結(jié)構(gòu)性破壞和功能性缺陷問題不斷出現(xiàn)，因此對(duì)水泥混凝土路面維修的研究也在不斷發(fā)展。

舊水泥混凝土路面處理直接影響到舊水泥混凝土路面瀝青加鋪工程的最終成敗，將直接影響瀝青加鋪工程的使用壽命[1]。

為充分分析就水泥混凝土路段病害情況，研究選取四川省某公路為研究對(duì)象，該公路承擔(dān)了大量的地方短途運(yùn)輸任務(wù)，道路路面出現(xiàn)了較多表層病害，本次研究將對(duì)其進(jìn)行病害調(diào)查及評(píng)價(jià)分析。

1 舊水泥混凝土路面檢測(cè)路段選擇

本次檢測(cè)路段為云南境內(nèi)某試驗(yàn)公路 K60+414～K66+275及 K46+014～K48+281段。兩段道路原路面結(jié)構(gòu)為：25cm厚水泥混凝土板（設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度5.0MPa）+水泥穩(wěn)定砂礫基層+天然級(jí)配砂礫調(diào)平層+早期瀝青路面結(jié)構(gòu)。水泥穩(wěn)定砂礫基層厚度根據(jù)早期瀝青路面結(jié)構(gòu)頂面回彈模量情況確定，早期瀝青路面結(jié)構(gòu)頂面回彈模量分別為40MPa、30MPa、25MPa時(shí)，對(duì)應(yīng)的水泥穩(wěn)定砂礫基層厚度分別為16cm、21cm、25cm。該路面按設(shè)計(jì)文件要求在徹底修補(bǔ)原路面水泥混凝土面板病害加鋪6cm中粒式瀝青混凝土下面層+4cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土上面層。

根據(jù)2010年4月四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院編制的《省道103線（試驗(yàn)調(diào)查公路眉山段）路面改造工程可行性研究報(bào)告》，以2011年為通車初年，計(jì)算通車初年平均混合交通量為6854輛/日，交通量年均增長(zhǎng)率2011～2015年為5.45%。道路停止收費(fèi)后交通量大幅增長(zhǎng)。

試驗(yàn)路段目前由于多方面原因，瀝青路面損壞嚴(yán)重。為了全面了解和掌握該公路 K60+414～K66+275、K46+014～K48+281段的路面缺陷情況，研究對(duì)K60+414～K66+275、K46+014～K48+281段路面狀況進(jìn)行了檢測(cè)，并根據(jù)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)該公路路面技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。調(diào)查與評(píng)價(jià)依據(jù)：

①《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60－2008）；

②《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1－2004）；

③《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2-2001）；

④《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20-2007）。

2 舊水泥混凝土路面病害調(diào)查內(nèi)容

①路面彎沉

彎沉是路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)，用于路面承載能力的客觀評(píng)價(jià)，也是路面維修設(shè)計(jì)的重要依據(jù)[2-4]。本次檢測(cè)根據(jù)路面損壞情況，采用貝克曼梁抽查路面彎沉。左右輪跡帶同時(shí)檢測(cè)，重點(diǎn)檢測(cè)左幅（樂山至成都方向）重載交通車道，右幅車道抽測(cè)嚴(yán)重?fù)p壞路段。限于道路交通條件，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)彎沉的頻率要求如下：左幅重交通車道時(shí)路表損壞中等路段每100m測(cè)1處，損壞輕微路段每200m測(cè)1處，損壞嚴(yán)重典型路段每10m測(cè)1處，其它嚴(yán)重非典型路段每50m測(cè)1處；右幅車道主要檢測(cè)損壞嚴(yán)重路段。

②結(jié)構(gòu)層病害缺陷

常規(guī)的檢測(cè)只能對(duì)路面外表特征進(jìn)行有效的檢測(cè)，對(duì)于不可見結(jié)構(gòu)層的健康狀況卻不能實(shí)施全面的有效檢測(cè)和分析，這對(duì)于設(shè)計(jì)者來說存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，很多公路的養(yǎng)護(hù)維修設(shè)計(jì)由于調(diào)查不充分而未能對(duì)特殊病害路段進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，導(dǎo)致病害在養(yǎng)護(hù)維修后不久再度發(fā)生，沒能達(dá)到預(yù)期的養(yǎng)護(hù)目標(biāo)，不僅給后期養(yǎng)護(hù)增加了工作量，同時(shí)也加重了公路管理部門的養(yǎng)護(hù)維修資金負(fù)擔(dān)。

雷達(dá)檢測(cè)作為路面常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目的輔助手段其結(jié)果可以作為常規(guī)檢測(cè)的補(bǔ)充，隨著預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念的深入，雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)正受到公路行業(yè)的重視。本次檢測(cè)的目的是為養(yǎng)護(hù)維修設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，因此把雷達(dá)測(cè)線布置在輪跡帶處進(jìn)行檢測(cè)，以探查路面和淺層路基的整體結(jié)構(gòu)情況，為設(shè)計(jì)提供具有特殊價(jià)值的建議。

本次雷達(dá)檢測(cè)采用美國(guó)GSSI公司生產(chǎn)的SIR10H主機(jī)，搭配400MHz地面耦合天線，探測(cè)深度近似2m；同時(shí)根據(jù)400MHz探測(cè)結(jié)果，搭配900MHz地面耦合天線，探測(cè)深度近似0.8m。

通過對(duì)全線的路面外觀調(diào)查，以及檢測(cè)路段投資建設(shè)及施工單位工作人員的咨詢，確定雷達(dá)檢測(cè)位置為：①400MHz天線，左幅重載交通車道（樂山至成都方向）在內(nèi)側(cè)和外側(cè)車行輪跡帶處均布置測(cè)線，右幅輕載交通車道在外側(cè)輪跡帶處布置1條測(cè)線；②900MHz天線，左幅和右幅車道僅在外側(cè)輪跡帶處布置測(cè)線。

③鉆芯取樣調(diào)查

選取典型損壞路段、輕微、中等損壞路段以及不同路面狀況具有代表性的地點(diǎn)進(jìn)行鉆芯取樣，觀察道路結(jié)構(gòu)層的實(shí)際狀況；同時(shí)綜合彎沉測(cè)試結(jié)果、取芯結(jié)果及雷達(dá)探測(cè)結(jié)果選取代表性的地點(diǎn)進(jìn)行開挖，觀察和了解道路結(jié)構(gòu)層現(xiàn)狀。

④路面損害及路基狀況調(diào)查

鑒于試驗(yàn)調(diào)查公路K60+414～K66+275段、K46+014～K48+281段路面損壞已非常嚴(yán)重的實(shí)際情況，本次調(diào)查采取徒步調(diào)查的方式，旨在了解路面損壞的主要類型以及路基情況等。

3 水泥混凝土瀝青加鋪層路面病害評(píng)價(jià)

路面彎沉值分布于15～226.7（0.01mm）間，K60+414～K66+275段左幅和右幅路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI均值分別為41.20和15.94，K46+014～K48+281段左幅和右幅路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI均值分別為14.60、26.01，評(píng)價(jià)均為差。

破損較為嚴(yán)重路段的彎沉檢測(cè)結(jié)果均超過了設(shè)計(jì)彎沉，道路整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，已不能滿足道路使用要求；探地雷達(dá)缺陷檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該路段混凝土板以下結(jié)構(gòu)層均存在水泥混凝土板多處存在斷裂、破碎、板底脫空，且有不同程度水穩(wěn)層厚度不均、不密實(shí)的情況；路面破損及鉆芯調(diào)查表明原水泥混凝土路面接縫及破碎裂縫均反射至路面，導(dǎo)致瀝青路面表面出現(xiàn)很多橫向裂縫及縱向裂縫，裂縫處路面破損較為嚴(yán)重，新舊路面由于層間粘結(jié)問題，存在很多分離想象，導(dǎo)致較多的縱向推移，且推移處伴隨有很多其他的病害。

可以看出，試驗(yàn)測(cè)試路段存在較大問題，路面彎沉等指標(biāo)均不滿足要求，需進(jìn)行加固處理。

4 研究結(jié)論

通過此次對(duì)山區(qū)公路路面破損的調(diào)查，實(shí)地掌握了山區(qū)公路水泥混凝土路面和山區(qū)公路水泥混凝土瀝青加鋪層路面的典型的破壞狀況，為其他水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土層提供借鑒，為瀝青加鋪層的界面處理、層間粘結(jié)狀況和反射裂縫的防治等研究提供現(xiàn)實(shí)的依據(jù)。

[1]周德云,姚祖康.舊水泥混凝土路面上瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的三維有限元分析[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，1990，3（3）

[2]倪明,姚祖康.水泥混凝土路面上瀝青加鋪層的半解析分析[D].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，3

[3]倪明,姚祖康.舊水泥混凝土路面上瀝青加鋪層的應(yīng)力分析[D].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1989，17(1)：33-42

[4] 于寶明.反射裂縫研究與舊水泥混凝土道面上瀝青混凝土加鋪層的設(shè)計(jì)[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，1991

[5] 鄭鍵龍,張起森.半剛性基層瀝青路面反射裂縫的擴(kuò)展規(guī)律及應(yīng)力吸收膜的止裂作用.半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1991.202～219

[6] 周富杰.防治反射裂縫的措施及其分析[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，1998

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1007-6344（2016）03-0280-01

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