路面檢測評價與養(yǎng)護決策
2015-04-14
1.前言
為提高路面服務(wù)水平，2008年11月對遼寧境內(nèi)某段國道路面進行自動化檢測。對檢測數(shù)據(jù)進行整理分析，并通過技術(shù)和經(jīng)濟比較最終提出切合實際的養(yǎng)護方案，通過養(yǎng)護方案實施力爭營造更加安全、舒適、快捷的道路交通環(huán)境。
2.工程概況
該段國道（K1383+800～K1460+715）均為二級以上公路，路面寬度12-42米，2005年經(jīng)交通部驗收被評為國家級樣板路。該路段原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計厚度為50cm。路面設(shè)計橫坡1.5%，路面結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
圖1遼寧境內(nèi)某段國道路面典型結(jié)構(gòu)圖
該路段2007年出、入口各車型總計交通量為4683315輛，平均日交通量為12831輛/日。
2004年，對該路段局部路面龜裂、沉陷等病害進行處治并進行了路面中修養(yǎng)護。其他路段則通車運營以來未進行大面積維修，除了正常養(yǎng)護外，每年的主要養(yǎng)護工作是裂縫的修補，其他的則是對沉陷、坑槽等部位進行局部處理。
3.路面檢測結(jié)果
2008年6月，應(yīng)用路面自動化檢測車等檢測設(shè)備對該路段進行路面檢測。
路面自動化檢測車綜合應(yīng)用激光、線掃描技術(shù)、高分辨率CCD相機、計算機、GPS定位等技術(shù)，可以對路面車轍、平整度、路面損壞狀況、路面沿線設(shè)施等指標進行綜合檢測。其各檢測模塊通過交通部公路質(zhì)量檢測機構(gòu)標定測試。
（1）路面破損狀況檢測結(jié)果
該檢測路段路面病害以龜裂、沉陷、波浪擁包為主。其中龜裂病害分布較廣，輕度、重度病害共計3261.5㎡；沉陷面積為311.6㎡；波浪擁包面積為2339㎡，沉陷及波浪擁包的存在嚴重影響行車安全。
通過病害統(tǒng)計，得到路段路面破損率，根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTG H20-2007）計算得出路面損壞狀況指數(shù)PCI評價結(jié)果如表2。其中，次差路段為3.689㎞。
?。?）路面平整度狀況檢測結(jié)果
通過檢測路段路面平整度檢測結(jié)果，根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTG H20-2007）計算方法統(tǒng)計得到路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI結(jié)果如下表所示：其中RQI次差路段為8.2㎞。
?。?）路面使用性能檢測結(jié)果
綜合路面損壞狀況指數(shù)及行駛質(zhì)量指數(shù)計算檢測路段路面使用性能指數(shù)結(jié)果，統(tǒng)計結(jié)果見下表：
（4）路面強度調(diào)查結(jié)果
路面強度的調(diào)查指標為路面彎沉值。采用貝克曼梁對該路段進行抽樣調(diào)查。調(diào)查結(jié)果為：該路段的彎沉值檢測平均值為53.00（0.01mm）。
4.檢測數(shù)據(jù)分析
（1）K1383+800-K1393+800段路面使用性能指數(shù)PQI均值為69.71；路面損壞狀況指數(shù)均值為63.16，路段以龜裂病害為主，并伴有少量沉陷；路面行駛質(zhì)量指數(shù)均值為79.53。
?。?）K1393+800-K1450+000路段路面使用性能指數(shù)PQI均值為89.68；路面損壞狀況指數(shù)均值為83.25，路段以龜裂病害為主；路面行駛質(zhì)量指數(shù)均值為92.01。
?。?）K1450+000-K1460+715路段路面使用性能指數(shù)PQI均值為65.33；路面損壞狀況指數(shù)均值為58.42，路段以龜裂、波浪擁包病害為主；路面行駛質(zhì)量指數(shù)均值為75.69。
通過對該段路面使用性能狀況及其他指標的檢測結(jié)果可知，其性能滿足相關(guān)規(guī)定要求。但由于交通量的不斷增加，路面承受車輛特別是重載車輛的反復(fù)作用，加之路面結(jié)構(gòu)內(nèi)積水，致使在一些路段上，路面出現(xiàn)龜裂、沉陷、波浪擁包等病害。對現(xiàn)場踏勘并結(jié)合路面彎沉檢測。通過路面龜裂與波浪擁包處取樣可以看出:基層出現(xiàn)不同程度損壞（基層松散、與面層間分離）。
5.養(yǎng)護決策
該國道路段部分路面雖然經(jīng)過維修，但由于設(shè)計、施工及超載等方面的原因，部分路段路面仍然出現(xiàn)了許多病害，影響了路面使用質(zhì)量。
根據(jù)路面使用性能評價結(jié)果及路面主要病害的檢測結(jié)果，初步選定K1383+800-K1393+800段及K1450+000-K1460+715段為大中修候選路段。結(jié)合大中修候選路段的基層情況及路面結(jié)構(gòu)強度檢測指標結(jié)果，確定對該部分路段實行中修處治措施。
所有病害處治完成后，對中修路段提出以下幾種擬定方案。
對上述幾種中修方案進行經(jīng)濟技術(shù)比較，稀漿封層技術(shù)要求路面表面平整，無嚴重病害，適用于中、輕交通量且路面有輕微病害道路面層上封層施工，造價為7～8元/㎡；當(dāng)路面破損、平整度指標都在中等以下，又要求恢復(fù)到優(yōu)、良等級時，應(yīng)采用較厚的罩面厚度。4cm普通熱拌瀝青砼罩面造價為30～40元/㎡；就地冷再生要求路面的瀝青材料具有足夠的瀝青層。瀝青就地冷再生技術(shù)造價在40.5元/㎡。
可以看出，雖然稀漿封層技術(shù)比較成熟，但它是一種單層攤鋪厚度僅為3.2～11mm的薄層結(jié)構(gòu)，更適用于路面預(yù)防性養(yǎng)護。黑大線鞍山段存在較多的沉陷及波浪擁包病害，不建議使用該技術(shù)進行路面養(yǎng)護。中修罩面措施及瀝青路面就地冷再生技術(shù)在遼寧省遼陽市小小線（K128+250-K133+250）段曾經(jīng)應(yīng)用，小小線維修路段與黑大線鞍山段結(jié)構(gòu)類似，因此，通過經(jīng)濟技術(shù)比較，最后推薦如下維修方案：
（1）K1383+800-K1393+800段，路面損壞狀況指數(shù)符合養(yǎng)護標準值，基層強度較好但下面層強度較差，采用銑刨面層后下面層4公分貫入、上面層3公分瀝青混凝土攤鋪的工藝進行處理；
?。?）K1450+000-K1460+715段，PCI值低于瀝青路面破損分級標準的中等路況，采用銑刨面層就地冷再生工藝進行處理。
6.結(jié)論
?。?）通過路面自動化檢測車對遼寧境內(nèi)某國道路段段進行檢測，路面使用性能PQI優(yōu)、良、中路段為60.373公里，次、差路段為5.127公里。
?。?）根據(jù)公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范（JTJ073.2-2001）及《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTG H20-2007）等相關(guān)規(guī)范要求，K1393+000-K1450+000路段結(jié)構(gòu)強度滿足要求，并且路面損壞狀況指數(shù)PCI評價為優(yōu)良水平，以日常養(yǎng)護為主，對路段內(nèi)局部路面破損進行小修處理。
?。?）對K1383+800-K1393+800段采用銑刨面層后下面層4公分貫入、上面層3公分瀝青混凝土攤鋪的工藝進行處理；K1450+000-K1460+715段采用銑刨面層就地冷再生工藝進行處理。
