試論瀝青路面大中修設(shè)計

王紅英

青海省海西公路總段

試論瀝青路面大中修設(shè)計

王紅英

青海省海西公路總段

由于頻繁的路面行車使用率，導致瀝青路面病害頻發(fā)，遺留較大的行車安全隱患。為及時發(fā)現(xiàn)、解決瀝青路面病害問題，快速進行路面修整工程，提高工作效率，需要科學分析各個路段的修整方案。不同的路段情況可以采用不同的修改方案，以此達到最佳的路面修整效果。

瀝青路面；大中修；設(shè)計

1 瀝青路面大中修評價體系

1.1 評價依據(jù)

我國現(xiàn)行道路路面修正評價標準是JTGH20-2007《公路技術(shù)狀況評定標準》。該《標準》中的MQI指數(shù)(公路技術(shù)狀況指數(shù))包含了沿線設(shè)施、橋隧構(gòu)造物、路面、路基等。MQI指數(shù)評價的是路面的使用性能，評價內(nèi)容包括路面車轍深度、路面結(jié)構(gòu)強度、路面損壞狀況、路面抗滑性以及路面行駛質(zhì)量五項指標。其中，PCI(路面損壞狀況指數(shù))指數(shù)反映路面破損狀況，RQI(路面形式質(zhì)量指數(shù))指數(shù)反映路面平整度和行駛穩(wěn)定性，SRI(路面抗滑性能指數(shù))指數(shù)反映路面抗滑性能，PSSI(路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)指數(shù))指數(shù)反映路面結(jié)構(gòu)強度。

1.2 評價方式

1.2.1 模糊數(shù)學法。模糊數(shù)學評價法由“測值、評價因素、分級標準”組成物元，是根據(jù)給定評價因素的等級標準及評價因素測值來判斷評價目標的綜合狀況，利用模糊物元分析方法建立道路多指標性能參數(shù)的路況評定模型。通過確定各評價因素對于評價等級隸屬度、關(guān)聯(lián)系數(shù)，得到兩者間關(guān)聯(lián)度，結(jié)合評價因素權(quán)重，借由計算機評價路段對于評價等級的隸屬關(guān)系。

1.2.2 ?GTM法。美國工程兵團采用應力應變原理進行設(shè)計美國工程兵旋轉(zhuǎn)壓實剪切試驗機(GTM)，在一定的壓力下采用試驗時對試件揉搓旋轉(zhuǎn)成型，使其對試件的作用和汽車輪胎與路面的作用力十分相似，并且在旋轉(zhuǎn)成型過程中減少骨料的破碎。利用GTM設(shè)計瀝青混凝土時，根據(jù)每條公路的情況在設(shè)計瀝青混凝土時選擇不同的設(shè)計壓強，使設(shè)計的瀝青混合料的抗剪強度大于其所受的剪應力，提出了解決目前汽車觸地壓強不斷上升的途徑，可以減少瀝青路面在重載交通下出現(xiàn)車轍、推移、擁包等剪切破壞。

1.3.3 自動化檢測法。自動化檢測法是指通過路面自動化檢測車、彎沉儀等多項路面檢測設(shè)備，通過各類傳感器、同步控制及定位設(shè)備實現(xiàn)路面圖像、車轍以及破損情況等數(shù)據(jù)采集和存儲。檢測的內(nèi)容包括路面破損狀況、前方圖像、路面彎沉、路面平整度以及路面抗滑等。本檢測法通過五個等級劃分路面情況，分別是優(yōu)、良、中、次和差，根據(jù)五個指標進行大中修路段的區(qū)分。

2 瀝青路面大中修設(shè)計方案探討

2.1 路況調(diào)查

通過某市的高速公路工程改造項目，運用自動化檢測法、GTM法等技術(shù)，探討瀝青路面的大中修設(shè)計方案。需要調(diào)查的路況情況包括：路面設(shè)計厚度、上層厚度、下面層厚度、骨料材料以及油石比例。除此之外，還需要調(diào)查路況的破損情況，包括車轍、裂縫、翻漿等；結(jié)構(gòu)狀況包括路表彎沉、層底拉應力、路基強度以及結(jié)構(gòu)病害等。

2.2 指標分析

2.2.1 ?PCI指數(shù)分析。PCI指數(shù)是指路面損壞狀況指數(shù)。分析得：左右幅破損存在明顯差異，其中左幅行車道破損嚴重，評定該路段為次路段和差路段；右幅行車道局部路段破損較為嚴重，大部分路段破損相對輕微，認定該路段為中路段和良路段。經(jīng)路段病害檢測，現(xiàn)檢測路段病害主要是龜裂和塊狀開裂，其中以左幅行車道開裂較為集中，破損較為嚴重，右幅行車道相對癥狀較輕。

2.2.2 ?RQI指數(shù)分析。RQI指數(shù)是指路面行駛質(zhì)量指數(shù)。分析得：整個路段行駛質(zhì)量較差，左右幅存在較大差距。左幅行駛質(zhì)量不加，認定路段評價等級為次和差，右幅平整度高于左幅，評價等級為良。

2.2.3 ?RDI指數(shù)分析。RDI指數(shù)是指路面車轍深度指數(shù)。分析得：右幅行車道車轍較輕，左幅行車車轍較深。車轍主要存在于K231+500-K233+400路段。

2.3 方案設(shè)計

2.3.1 油石混合比例。經(jīng)GTM法可知，GTM法設(shè)計的瀝青混凝土隨著密度增強會增強路面抗剪強度。并且，GTM法設(shè)計的油石比例可以使瀝青表面具有更高的抗車轍性。其中級配在AC-16型中，油石比例為3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更適用于重載路段的大中修設(shè)計。

2.3.2 大中修方案設(shè)計。根據(jù)PSSI指數(shù)，優(yōu)、良、中、次和差路段進行大中修整改方案不同，應區(qū)別對待。其中，差和次路段需要新建路面結(jié)構(gòu)，修補方案是橡膠瀝青混凝土4cm+水穩(wěn)碎石基層20cm+水穩(wěn)碎石底基層20cm+20cm天然砂礫構(gòu)成。次路段需要提高路面結(jié)構(gòu)強度，采用橡膠瀝青混凝土4cm+中粒式瀝青混凝土6cm+應力吸收層±1cm+水穩(wěn)碎石基層20cm；中路段以改善路面現(xiàn)有狀況為主，方案為橡膠瀝青混凝土4cm+中粒式瀝青混凝土6cm±應力吸收層1cm+泡沫瀝青冷再生1cm；良以上路段也是以提高路面性能為主，可以采用罩面設(shè)計，方案是橡膠瀝青混凝土4cm±應力吸收層1cm。

結(jié)束語

綜上所述，應該根據(jù)不同的路面狀況進行不同的修整方案設(shè)計。通過分析PCI指數(shù)、RQI指數(shù)分析以及RDI指數(shù)，采用GTM法和自動檢測法結(jié)合，得到最佳油石比例，級配在AC-16型中，油石比例為3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更適用于重載路段的大中修設(shè)計。根據(jù)PSSI指數(shù)，優(yōu)、良、中、次和差路段進行大中修整改方案不同，應區(qū)別對待。

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