市政道路維修養(yǎng)護(hù)前技術(shù)狀況調(diào)查及評價方法探討

王 文 全

(忻州市工程質(zhì)量服務(wù)站，山西 忻州 034000)

1 工程概況

依托忻州市某市政道路，工程現(xiàn)狀為二級公路，車行道寬約11 m，全長約8.648 km。因交通量增加，需對該路段擴(kuò)建，為科學(xué)、合理利用已有公路，保證工程質(zhì)量的同時降低工程造價，需對原有公路進(jìn)行檢測后分段判斷老路路面結(jié)構(gòu)層可利用情況。

因提供設(shè)計(jì)資料與現(xiàn)場樁號不對應(yīng)，為保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確，在檢測前對路面樁號進(jìn)行位置確定，將禹王洞方向定義為右幅、忻州方向定義為左幅，按100 m為間隔在路上標(biāo)記，方向定義及位置標(biāo)記見圖1，圖2，“5”表示k5+000，“7-5”表示k7+500。

2 檢測指標(biāo)的確定

為全面了解該公路的實(shí)際路況，為后期養(yǎng)護(hù)決策服務(wù)，參照J(rèn)TG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程、JTG/T E61—2014公路路面技術(shù)狀況自動化檢測規(guī)程、JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)、CJJ 36—2006城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范、DG/TJ 08—92—2013城市道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程、JTJ 5142—2019公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范、國家及交通運(yùn)輸部頒布的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、辦法等。結(jié)合多年市政檢測工作經(jīng)驗(yàn)，確定檢測指標(biāo)為彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)、取芯。瀝青路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)逐車道連續(xù)檢測，根據(jù)上述指標(biāo)檢測結(jié)果在典型路段確定取芯位置及數(shù)量分析病害發(fā)展程度及層間粘結(jié)情況。

3 主要檢測設(shè)備及評價方法

3.1 主要檢測設(shè)備

本次檢測使用的大型檢測設(shè)備主要有：激光自動彎沉儀、多功能道路檢測車、橫向力系數(shù)測定儀等。現(xiàn)場檢測圖見圖3～圖5。

激光自動彎沉儀采用全自動操作方式，按自然步距連續(xù)檢測，采樣間隔為8 m～10 m，檢測速度為3.5 km/h。對檢測結(jié)果進(jìn)行溫度及濕度修正后得出路面彎沉值。

瀝青路面平整度采用多功能道路檢測車按80 km/h～100 km/h的速度連續(xù)檢測。檢測結(jié)果通過隨車軟件輸出，國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)每100 m輸出一次結(jié)果。

瀝青路面破損包含龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、泛油、波浪壅包、修補(bǔ)等，采用多功能道路檢測車路面攝像系統(tǒng)結(jié)合前方攝像對路面破損完成檢測。

橫向力系數(shù)采用橫向力系數(shù)測試儀逐車道連續(xù)檢測。

3.2 評價方法

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程對國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)、路面破損、橫向力系數(shù)進(jìn)行檢測，路面破損采用破損率(DR，%)表征。依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)對破損率(DR，%)采用路面損壞狀況指數(shù)(PCI)評定；國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)采用行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)評定；橫向力系數(shù)(SFC)采用路面抗滑性能指數(shù)(SRI)評定；瀝青路面彎沉因無設(shè)計(jì)值，只提供每300 m的代表彎沉值。

各檢測指標(biāo)和評定指數(shù)進(jìn)行等級劃分見表1。

4 檢測數(shù)據(jù)評定

表1 檢測指標(biāo)及評定指數(shù)等級劃分

本次共檢測彎沉3 877個點(diǎn)，平整度166段，收集病害圖片16 150張，橫向力系數(shù)3 320個點(diǎn)，典型病害路段取芯20個，充足的數(shù)據(jù)保證了檢測結(jié)果的可靠性，能夠客觀反映路面目前的實(shí)際使用狀況。

以300 m為基本單元計(jì)算瀝青路面各段落彎沉代表值，以100 m為評定單元對路面平整度、破損、橫向力系數(shù)進(jìn)行評定。

瀝青路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

路面技術(shù)狀況檢測評價結(jié)果見統(tǒng)計(jì)表2。

表2 路面技術(shù)狀況檢測評價結(jié)果 %

4.1 瀝青路面彎沉

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程對該路段路面彎沉進(jìn)行檢測，以300 m為基本單元計(jì)算各段落代表值，路面彎沉代表值分布曲線見圖6，路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

4.2 路面平整度評價

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程對路面平整度進(jìn)行檢測，依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)，利用國際平整度指數(shù)(IRI)計(jì)算路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)，路面國際平整度指數(shù)(IRI)分布曲線見圖7、等級評定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖8。路面國際平整度指數(shù)IRI主要分布在1.05 m/km～5.83 m/km之間，評價等級為“優(yōu)良”占98.2%、“中”占1.2%、“次”占0.0%、“差”占0.6%。

4.3 路面損壞狀況評價

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程對路面破損狀況進(jìn)行檢測，依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)，利用路面破損率(DR)計(jì)算路面損壞狀況指數(shù)(PCI)，路面損壞狀況指數(shù)(PCI)分布曲線見圖9，評定結(jié)果等級統(tǒng)計(jì)見圖10。

路面損壞狀況主要以橫向、縱向裂縫為主，伴有少量坑槽、龜裂等病害，典型病害圖見圖11～圖14。

忻州市城東片區(qū)X204縣道PCI主要分布在53.4～92.3之間，評價等級為“優(yōu)良”占63.7%、“中”占33.9%、“次”占1.8%、“差”占0.6%。

4.4 路面橫向力系數(shù)狀況評價

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程對橫向力系數(shù)進(jìn)行檢測，利用橫向力系數(shù)(SFC)計(jì)算路面抗滑性能指數(shù)(SRI)。橫向力系數(shù)百米統(tǒng)計(jì)結(jié)果分布曲線見圖15，橫向力系數(shù)SFC評價結(jié)果等級統(tǒng)計(jì)見圖16。

橫向力系數(shù)SFC主要分布在21.0～39.5之間，評價等級“優(yōu)良”占0.0%、“中”占13.8%、“次”占28.1%、“差”占58.1%。

4.5 取芯結(jié)果

分別采用直徑為100 mm，150 mm的鉆頭在瀝青路面共取芯20個(100 mm取芯17個，150 mm取芯3個)，其中路面完好路段取芯6個(含彎沉數(shù)值較大路段2個)，橫向裂縫處取芯10個(含彎沉數(shù)值較大路段2個)，縱向裂縫處取芯4個(含彎沉數(shù)值較大路段1個)。通過取芯結(jié)果分析得出如下結(jié)果：

原路面完好路段，芯樣完好，其中1個芯樣層間粘結(jié)良好，其余路段層間粘結(jié)不良，基層基本完好。

原路面存在橫向裂縫的路段，其中1個芯樣完整，其余芯樣裂縫貫穿面層，層間粘結(jié)不良，基層上部存在一定層度松散。

原路面存在縱向裂縫的路段，1個芯樣完整，裂縫為從上向下發(fā)展的裂縫，其余路段裂縫貫穿面層，層間粘結(jié)不良，基層上部存在一定層度松散。

5 結(jié)語

通過對忻州市某市政路改造前進(jìn)行路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)逐車道連續(xù)檢測，結(jié)合路況檢測結(jié)果確定取芯位置，得出如下主要結(jié)論：

1)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本滿足要求，根據(jù)交通量調(diào)查結(jié)果確定設(shè)計(jì)彎沉，對局部路段補(bǔ)強(qiáng)處理；

2)對原有路面橫向、縱向裂縫等病害開槽灌縫，裂縫發(fā)展到基層的需封縫處理；

3)對國際平整度指數(shù)評定等級為“差”的路段，通過銑刨加鋪方式改善行駛質(zhì)量；

4)對PCI評定等級為“次差”路段，通過銑刨加鋪瀝青混凝土改善路面性能；

5)抗滑性能評定等級為“中”“次差”占100%，在利用原有路面路段需通過罩面改善抗滑性能。