京港澳高速公路駐信段改擴建工程瀝青路面舊路病害調查分析

劉韡堃

摘 要：文章依據京港澳高速公路河南境內駐馬店至信陽（豫鄂省界）段改擴建工程瀝青路面舊路病害調查結果，從路基狀況、路面破損狀況、路面平整度、車轍損壞情況、彎沉檢測、路面取芯芯樣、路面雷達無損檢測、室內試驗等方面進行了簡單介紹，并對車轍、裂縫、坑槽、疲勞開裂、PCI、RQI進行了重點分析，對國內其它高速公路改擴建工程設計、施工提供了一定的參考意義。

關鍵詞：京港澳；高速公路；改擴建工程；病害；車轍；裂縫；坑槽；疲勞開裂；PCI；RQI

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2018）22-0077-02

Abstract： Based on the investigation results of the old asphalt pavement diseases of the reconstruction and extension project from Zhumadian to Xinyang（the boundary of Henan and Hubei provinces） of Beijing-Hongkong-Macao Expressway in Henan Province， The roadbed condition， pavement damage condition， pavement smoothness， rut damage， deflection detection， core sample of pavement， radar nondestructive test of road surface， indoor test and so on are briefly introduced in this paper. And the rut， crack， pit， fatigue cracking， PCI， RQI were analyzed emphatically， which provides some reference for the design and construction of other expressway reconstruction and expansion projects in China.

Keywords： Beijing-Hongkong-Macao； expressway； reconstruction and extension project； disease； rut； crack； pit； fatigue cracking； PCI； RQI

京港澳高速公路河南境內駐馬店至信陽（豫鄂省界）段改擴建工程，2012年12月21日開工建設，2015年12月15日建成通車。該改擴建工程是在既有老路雙向四車道的基礎上擴建為雙向八車道，有三種擴建方式：雙側拼寬、單側拼寬和新建分離式路基。其瀝青路面舊路改造的范圍包括雙向左側路緣帶（2×0.75m）+超車道（2×3.75m）+行車道（2×3.75m）+改擴建挖除后剩余硬路肩部分（2×2.6m或2.1m）=2×10.85m或10.35m。

1 瀝青路面舊路路基狀況

1.1 路基填土含水量檢測結果

路線自北向南方向，路基填土層含水量表現為：河南境內駐馬店至信陽段（以下簡稱“駐信段”），從駐馬店至信陽方向有逐漸增大的趨勢；自路表向下看，總體表現為自上而下含水量逐漸增大；含水量檢測均值在20%左右，最大值為23.6%。信九段，從信陽至九里關方向有逐漸減小的趨勢（部分路段填料為碎石土或石料）；從縱向看，總體表現為自路面而下含水量逐漸增大；含水量檢測均值在20%左右，最大值為21.88%。粉質粘土的最佳含水量為12%～15%，而本項目采用注水鉆芯取樣，造成了土樣試驗的含水量偏大，顯示出路基過濕的的假相，根據路基彎沉、平整度檢測結果來判斷，路基已經基本穩定，比較密實。

1.2 路基填料檢測結果

駐信段土性全段均表現為粉質粘土；信九段前15公里表現為粉質粘土，中部13公里表現為碎石土，終點段為巖石路段及部分粉質粘土段。

2 瀝青路面舊路路面破損狀況

2.1 駐信段路面PCI

評價結果顯示：駐信段東半幅超車道、行車道及硬路肩路面PCI為優的百分率為42.27%、0%、51.04%，PCI為良的路段百分率為46.39%、86.69%和38.54%，PCI為中的路段百分率為9.28%、9.28%、8.33%，PCI為次的路段百分率為2.06%、1.03%和2.08%，沒有PCI為差的路段。西半幅超車道、行車道及硬路肩路面PCI為優的百分率為2.08%、0%、64.58%，PCI為良的路段百分率為92.71%、76.04%和34.38%，PCI為中的路段百分率為5.21%、22.92%和1.04%，PCI為次的路段百分率為0%、1.04%和1.04%，沒有PCI為差的路段。東、西半幅各車道的PCI評價大多為優良，也有部分路段較差。其中行車道破損最為嚴重，超車道次之，硬路肩相對較好；西半幅的行車道和超車道較東半幅路況較差，硬路肩卻優于東半幅。

2.2 信九段路面PCI

評價結果顯示：信九段東半幅超車道、行車道及硬路肩路面PCI為優的百分率為42.11%、0%、89.74%，PCI為良的路段百分率為57.89%、68.42%和7.69%，PCI為中的路段百分率為0%、28.95%、2.56%，PCI為次的路段百分率為0%、2.63%和0%，沒有PCI為差的路段：西半幅超車道、行車道及硬路肩路面PCI為優的百分率為25.64%、0%、84.62%，PCI為良的路段百分率為74.36%、79.49%和18.82%，PCI為中的路段百分率為0%、20.51%和2.56%，沒有PCI為次和差的路段。東、西半幅各車道的PCI評價大多為優良，也有部分路段較差。其中行車道破損最為嚴重，超車道次之，硬路肩相對較好；西半幅的行車道和超車道較東半幅路況較差，行車道略好于東半幅，硬路肩損壞程度與東半幅相差無幾。

3 瀝青路面舊路路面平整度

3.1 駐信段路面RQI評價

駐信段東半幅超車道、行車道及硬路肩路面RQI為優的百分率為98.96%、64.21%、83.16%，RQI為良的路段百分率為1.04%、35.79%和16.64%；RQI為中、次、差的路段百分率均為0%，優良率為100%。總體來看，東半幅超車道平整度最好，硬路肩次之，行車道最差，行車道行駛車輛有顛簸感，4.1%的路段顛簸感明顯。

駐信段西半幅超車道、行車道及硬路肩路面RQI為優的百分率為100%、56.84%和100%；RQI為良的路段百分率為0%、43.16%和0%；RQI為中、次、差的路段百分率為0%，優良率為100%。總體來看，西半幅超車道和硬路肩無顛簸感；行車道較差，行駛車輛有顛簸感，5.4%的路段顛簸感明顯。西半幅的超車道和硬路肩路面平整度較東半幅對應車道好，西半幅行車道路面平整度較東半幅行車道差。

3.2 信九段路面RQI評價

信九段東半幅超車道、行車道及硬路肩路面RQI為優的百分率為100%、97.50%和92.50%；RQI為良的路段百分率為0%、2.50%和7.50%；RQI為中、次、差的路段百分率均為0%，優良率為100%。總體來看，東半幅超車道平整度較好，行車道、硬路肩較差，行車道5.5%的路段行駛車輛有輕微顛簸感。

信九段西半幅超車道、行車道及硬路肩路面RQI為優的百分率為97.44%、82.50%和97.50%：RQI為良的路段百分率為2.56%、17.50%和2.50%；RQI為中、次、差的路段百分率均為0%，優良率為100%。總體來看，西半幅超車道和硬路肩平整度較好；行車道較差，2.1%的路段行駛車輛有顛簸感。西半幅的超車道和行車道路面平整度較東半幅對應車道差，西半幅硬路肩路面平整度較東半幅行車道好。

4 瀝青路面舊路路面車轍損壞情況

車轍深度作為判斷路面狀況的重要指標，其深度達到一定程度時，會對行車安全造成嚴重隱患。調查結果顯示：（1）駐信段東半幅超車道平均車轍深度小于行車道；西半幅前半段超車道平均車轍深度小于行車道，后半段超車道平均車轍深度大于行車道。（2）信九段超車道平均車轍深度小于行車道；東半幅行車道前半段平均車轍深度大于西半幅，后半段小于西半幅；東半幅超車道平均車轍深度略小于西半幅。（3）信九段平均車轍深度小于駐信段。

5 瀝青路面舊路路面彎沉檢測

從彎沉檢測結果可以看出：（1）駐信段硬路肩平均彎沉值小于超車道，超車道平均彎沉值小于行車道；西半幅彎沉值大于東半幅。（2）信九段東半幅硬路肩平均彎沉值小于行車道，行車道平均彎沉值小于超車道；西半幅各車道平均彎沉值在0.14mm左右，個別硬路肩段彎沉值較大；西半幅彎沉值大于東半幅。（3）信九段彎沉值總體上小于駐信段彎沉值。

總體來看絕大部分路段代表彎沉值較小（彎沉值小于0.18mm），表明其路基沉降已經大體穩定，該路段路面結構具有了較強承載能力。個別路段代表彎沉值較大（大于0.25mm），從檢測過程中發現，其主要是因該段個別檢測點落在病害出所致。

6 瀝青路面舊路路面取芯分析

從取芯情況來看，大部分芯樣存在著不用程度的中下面層粘結力不足、局部下面層松散等，在病害位置取出的芯樣絕大部分不完整。具體表現為：

橫向裂縫位置取芯結果表明，橫向裂縫較多為反射裂縫（芯樣基層開裂），個別為表層溫縮裂縫（基層未開裂，裂縫僅存于瀝青層）。縱向裂縫位置取芯結果表明，裂縫大多在表層，未向下貫通至基層。通過取芯發現，大部分龜裂發生在瀝青上面層，也有部分影響到了瀝青中面層，少量下面層松散。

針對車轍處鉆芯分析，無論波峰或是波谷芯樣基層基本完整且密實，說明車轍非結構性車轍，車轍主要源于瀝青面層，屬于流動性車轍。表面層厚度變化的不明顯，可以認為車轍病害發生層位主要為中、下面層，其中中面層尤甚。

7 瀝青路面舊路路面雷達無損檢測分析

根據對舊路檢測現場地質雷達剖面圖的圖像顯示異常（含異常幅度和相位變化）分析發現，該路段舊路基層主要出現了局部破碎、沉陷和脫空的現象，并且基層疏松、松散也較常見，且行車道基層病害路段較超車道長。

8 瀝青路面舊路室內試驗分析

室內試驗分析采用完整性較好的芯樣，從力學強度試驗結果看，瀝青混凝土力學性能差異較大。面層病害較多，在超重車輛的反復作用和沖擊下，路面破壞嚴重。

在病害密集路段，由于路面有大量的橫裂縫，大部分裂縫從路表貫通至水穩碎石層。雨水沿縫隙滲透各結構層間，在高速行車尤其是超重車輛的反復作用下，產生高壓的水作用力，在結合面處的水穩碎石開始疏松、破碎，部分脫空。

參考文獻：

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