高速公路瀝青路面檢測與評定研究

劉雄， 唐斌峰

(湖南聯智科技股份有限公司， 湖南 長沙 410219 )

近年來，中國高速公路早期損害嚴重，使高速公路路面養護周期縮短，養護成本提高，通行能力減弱。目前對高速公路瀝青路面檢測與評定的研究頗多，如吳限以實際工程為依托，指出符合高速公路快速檢測要求的路面狀況檢測方法，并就測試數據進行整理分析，綜合評定路面的技術狀況；徐立俊詳細闡述了瀝青路面試驗檢測的主要內容，并就實施過程中出現的問題提出了應對措施；林森等依據高速公路定期檢測報告，對路面檢測數據規范化分析方法進行研究，以滿足各層次對數據的不同需求；薛佳悅分析了高速公路瀝青路面主要存在的問題，經過篩選論證，提出在養護管理層面上的檢測應用手段。該文結合實體工程，從路面破損程度、平整度和抗滑性能等方面對路面結構狀況進行分析與評價。

1 路況檢測的主要內容及研究手段

對湖南某高速公路K315+990—K445+750路段進行路況調查，主要檢測項目及設備見表1。

表1 路況調查檢測項目及設備

2 瀝青路面檢測與評定

2.1 行車道路面病害統計

參照JTG H20-2007《公路技術狀況評定標準》中瀝青路面病害面積統計方法，對該路段行車道路面病害進行統計，結果見表2。由表2可知：該路段路面病害主要表現為沉陷、松散、塊裂、擁包等，輔以橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、坑槽。

表2 行車道路面病害統計

各段落上行行車道、超車道，下行行車道、超車道路面病害分布見圖1～5。由圖1～5可知：上行行車道K340+000—K360+000路段病害種類偏多，且路面破壞較嚴重；上行超車道K350+000路段范圍內存在沉陷病害且數量較多；下行行車道K340+000—K360+000、K410+000—K430+000路段存在較多裂縫、沉陷及坑槽；下行超車道K350+000路段存在較多沉陷和裂縫。

圖1 上行行車道路面病害分布

圖2 上行超車道路面病害分布

圖3 下行行車道路面病害分布

圖4 下行超車道路面病害分布

圖5 行車道PCI值公里分布

2.2 行車道路面平整度分析

根據JTG H20-2007《公路技術狀況評定標準》，以百米作為一個評定單元，計算路面國際平整度指數IRI，分析評定路面行駛質量，計算結果見圖6。由圖6可知：上行、下行行車道IRI值主要為0.61～1.85 mm/km，RQI綜合評定得分分別為94.2、94.6，均超過標準值，綜合評定等級為優。

圖6 行車道IRI值百米分布

為進一步了解路面平整度狀況，以百米為一個評定單元，統計IRI<1.7、1.7～1.9、1.9～2.1、2.1～2.3、>2.3 m/km的分布情況，結果見表3。

表3 行車道路面平整度指數不同等級分布

由表3可知：IRI>2.3 m/km的路段總里程為6 km，占比2.33%，其中上行2.3 km、占比1.78%，下行3.7 km、占比2.87%。IRI>2.3 m/km對應的RQI評分為90，為保證行車舒適，需對這些路段進行處治。

2.3 路面抗滑性能評價

依據JTG H20-2007《公路技術狀況評定標準》，以百米作為一個評定單元，計算路面抗滑性能指數SRI，結果見表4。由表4可知：上行、下行行車道SRI值主要為48～55，SRI綜合得分分別為92.2、92.4，綜合評定等級為優。

2.4 路面結構強度分析與評價

采用激光彎沉檢測儀對行車道部分段落進行抽檢，抽檢長度149.635 km，檢測結果見表5和圖7。

表4 行車道路面抗滑性能指數SRI不同等級分布

表5 路面結構強度指數PSSI評定等級分布

圖7 行車道代表彎沉值公里分布

由表5、圖7可知：上行、下行PSSI綜合得分分別為92.52、93.29，全線PSSI綜合得分為92.91，綜合評定等級為優，該路段路面結構強度總體表現良好。

3 路面病害成因及養護方案設計原則

3.1 路面病害成因

(1) 橫向裂縫主要為貫穿上面層或上中面層的溫縮裂縫和貫穿上、中、下面層的反射裂縫。

(2) 縱向裂縫主要是貫穿上面層或上、中面層的自上而下的疲勞裂縫。

(3) 沉陷病害主要由路基強度不足所引起。

(4) 坑槽病害主要受路面級配、車輛荷載及降雨的影響。

(5) 車轍大體上屬于壓密型車轍。

3.2 養護方案設計原則

公路養護具有周期性及時間長的特點，需對高速公路路況不斷進行跟蹤檢測和評定，并選取科學合理的養護方法確保路面的高服務水平。該段高速公路瀝青路面養護方案設計時需遵循以下原則：

(1) 病害主導原則?；诮煌ê铜h境因素，結合病害成因、程度、分布及養護歷史等，在病害分布和比選獨立病害處治方案的基礎上，科學合并方案，綜合提出技術、經濟最優的養護方案。

(2) 綠色環保原則。綠色環保主要包含循環利用、輕量化資源利用及零廢棄資源。循環利用是指舊料再生技術優先應用；輕量化資源利用是指在不影響性能的前提下，優先應用薄厚度技術；零廢棄資源是指對水泥穩定碎石病害進行充分檢測和評估，在滿足其所在結構層性能要求的前提下，優先采用注漿、土工材料等技術預處理，盡量少開挖和避免廢棄水泥穩定碎石材料。

(3) 一致性原則。綜合考慮方案的針對性、有效性、經濟性、交通維護、施工安全等，方案類型、混合料類型盡量保證一致。

(4) 平衡性原則。考慮使用壽命與經濟相對平衡，全壽命周期內保持一定的性能和服務要求下的費用最低。全壽命周期內一般優先確保結構層的長期耐久性，表面層考慮多次置換以保證其服務功能。

(5) 動態性原則。養護檢測難以做到全面覆蓋，設計中應充分預估可能存在的變化范圍，預先提出動態調整的適用條件和處治方案，以便施工過程中根據現場檢測與經驗合理調整。

(6) 統一性原則。綜合施工空間、作業特性、工藝流程、安全布控、交通轉換等因素，保障施工機械有效而穩定地作業，減少施工轉換、施工占道作業時間及安全布控與質量控制的沖突，提高施工質量，保障施工安全。

4 結論

(1) 該段高速公路路面病害主要以沉陷、松散、塊裂為主，輔以橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、坑槽。上行、下行行車道PCI綜合評定分數為96.6，評定等級為優。

(2) 上行、下行行車道RDI計算值分別為92.2、91.0，綜合評定為優?？紤]到檢測時間近1年，為保障施工后總體車轍評定控制在10 mm以內，建議車轍病害處治范圍為8 mm以上車轍路段。

(3) 上行、下行行車道IRI值主要為0.6～1.8 m/km，上行、 下行車道RQI綜合得分均為94.5，評定等級為優。按百米單元統計，IRI>2.3 m/km的路段總里程為6 km、占比2.33%，其中上行2.3 km、占比1.78%，下行3.7 km、占比2.87%。IRI>2.3 m/km對應的RQI評分為90，需對這些路段進行處治。

(4) 上行、下行行車道SRI值主要為48～55，SRI綜合評定得分分別為92.2、92.4，綜合評定等級為優。按百米單元統計，SFC小于42的路段總里程為2.2 km，占比為0.85%，其中上行2.0 km、占比為0.69%，下行0.2 km、占比為0.16%；上行11 km評定單元SFC代表值在40以下，下行9 km評定單元的SFC代表值在40以下，上行線綜合評定等級為優，下行線綜合評定等級為良，總體抗滑性能良好，局部路段抗滑不足。根據路面養護標準，對抗滑性能SFC<40的路段需進行處治?？紤]到檢測時間近1年，為保證路面抗滑性能具有一定的彈性，建議對SFC<42的路段進行處治。

(5)PSSI綜合評定等級為優，所檢測路段結構強度處于優良水平，路面結構強度良好。