某道路混凝土路面路況病害調(diào)查分析

許金峰

（1.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031；2.安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站，安徽 合肥 230031）

0 前言

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，以往較多使用的混凝土路面面臨不小的交通壓力，一些路面已開始出現(xiàn)病害，同時(shí)人們對(duì)出行時(shí)車輛行駛的安全舒適性要求逐漸提高，混凝土路面進(jìn)行“白改黑”已成發(fā)展趨勢(shì)。通過對(duì)道路混凝土路面質(zhì)量現(xiàn)狀的檢測(cè)調(diào)查，掌握路面實(shí)體質(zhì)量狀況，為項(xiàng)目的改造設(shè)計(jì)、施工以及養(yǎng)護(hù)工作提供必要的基礎(chǔ)資料和依據(jù)。

本文以某道路為例，對(duì)其進(jìn)行路面路況病害調(diào)查分析，綜合檢測(cè)結(jié)果及目前使用狀況，對(duì)該工程的路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)承載能力、道路路面結(jié)構(gòu)層厚度和強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定，并提出工程建議。

1 工程概況

該道路工程長(zhǎng)約0.7km，道路K0+000～K0+700段為雙向四車道設(shè)計(jì)，路面現(xiàn)狀為水泥混凝土路面，每車道由一塊混凝土面板布置。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，本道路的交通壓力也與日俱增，目前水泥混凝土路面已出現(xiàn)了一些病害。擬對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行“白改黑”設(shè)計(jì)。

2 檢測(cè)目的

通過對(duì)該道路工程的路面質(zhì)量現(xiàn)狀的檢測(cè)，掌握路面實(shí)體質(zhì)量的狀況，為本項(xiàng)目的改造設(shè)計(jì)與施工提供必要的基礎(chǔ)資料和依據(jù)。

3 檢測(cè)方法、內(nèi)容及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

3.1 路面破損狀況

逐板調(diào)查水泥混凝土路面的各種病害現(xiàn)象，如：唧泥、各類裂縫、角隅斷裂、斷裂板、錯(cuò)臺(tái)等病害現(xiàn)象。路面調(diào)查采用全程步走，采用目測(cè)、結(jié)合相關(guān)儀器量測(cè)對(duì)路面破損狀況的病害具體類型：斷裂類（縱向、橫向或斜向裂縫和角隅斷裂、交叉裂縫和斷裂板病害）、豎向位移類（沉降和脹起病害）、接縫類（填縫料損壞、縱向接縫張開、唧泥和板底脫空、錯(cuò)臺(tái)、接縫碎裂、拱起）、表層類病害（磨損和露骨、活性集料反應(yīng)、集料凍融裂紋、坑洞、修補(bǔ)損壞）嚴(yán)重程度進(jìn)行輕微、中等、嚴(yán)重三個(gè)等級(jí)分類分級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)采集相關(guān)影像資料。從而通過對(duì)路面破損狀況的具體類型及嚴(yán)重程度的調(diào)查，分析路面損壞狀況，計(jì)算路面DBL、錯(cuò)臺(tái)量等指標(biāo)。

路面破損狀況采用路面狀況指數(shù)（PCI）和斷板率（DBL）兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。路面破損狀況分為五個(gè)等級(jí)，各個(gè)等級(jí)的路面狀況指數(shù)和斷板率的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

狀況等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 表1

3.2 路面結(jié)構(gòu)承載能力

水泥混凝土面板承載能力檢測(cè)：采用標(biāo)準(zhǔn)車、貝克曼梁逐板檢測(cè)方法對(duì)原機(jī)動(dòng)車道水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行板塊彎沉試驗(yàn)；判斷板塊脫空情況、路面破損狀況等級(jí)和接縫傳荷能力等級(jí)，并提出各板塊滿足改造工程指標(biāo)所需要的建設(shè)處理措施。

3.3 路面結(jié)構(gòu)層板塊厚度及彎拉強(qiáng)度

采用HZ-20型鉆機(jī)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行鉆孔取芯，了解面層的厚度、材料類型情況；采用挖坑法對(duì)基層材料進(jìn)行鑿?fù)谌樱私饣鶎拥暮穸取⒉牧项愋颓闆r；室內(nèi)對(duì)混凝土路面面層芯樣進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，計(jì)算舊混凝土彎拉強(qiáng)度及彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值。

4 混凝土板塊編號(hào)、路面病害調(diào)查項(xiàng)目代表編號(hào)

4.1 混凝土板塊編號(hào)方法

路面左右幅以路面中線為基準(zhǔn)，路中線左側(cè)的命名為左幅，路中線右側(cè)的命名為右幅；路面板塊編號(hào)按照車道進(jìn)行區(qū)分，各車道板塊按照自然板塊以1#板、2#板…流水編號(hào)，如圖1所示。

圖1 混凝土板號(hào)編定

4.2 路面病害調(diào)查項(xiàng)目代表編號(hào)

路面板調(diào)查中橫向裂縫用HF表示；縱向裂縫為ZF；斜向裂縫為XF（進(jìn)行斷板率評(píng)定時(shí)統(tǒng)稱為“LF”）；交叉裂縫破碎板為PS；角隅斷裂為JD；錯(cuò)臺(tái)為CT；接縫填料損壞為TS；接縫碎裂為JS；唧泥為JN；坑洞為KD；修補(bǔ)損壞為XB；沉陷為CX；脹起為ZQ，紋裂和網(wǎng)裂為WL；磨損為MS；露骨為L(zhǎng)G；縱縫脹開為ZZ。

數(shù)字“1”代表程度“輕”；數(shù)字“2”代表程度“中”；數(shù)字“3”代表程度“重”；錯(cuò)臺(tái)CT后面的數(shù)字表示錯(cuò)臺(tái)量，錯(cuò)臺(tái)量單位為mm。

5 調(diào)查檢測(cè)結(jié)果

5.1 路面破損狀況評(píng)定結(jié)果

檢測(cè)路段混凝土板塊損壞類型包括橫向裂縫、縱向裂縫、交叉裂縫、露骨、接縫碎裂、角隅斷裂、坑洞、網(wǎng)裂起皮、錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象。典型損壞類型見圖2所示。

圖2 典型損壞類型

該檢測(cè)路段共608塊混凝土板塊，對(duì)該路段混凝土面板情況進(jìn)行破損狀況調(diào)查：橫向裂縫（輕微23塊、中等6塊）、縱向裂縫（輕微3塊、中等3塊、嚴(yán)重3塊）、角隅斷裂（輕微15塊、中等3塊、嚴(yán)重5塊）、交叉裂縫、斷裂板（中等2塊、嚴(yán)重2塊）、接縫碎裂（輕微32塊）、錯(cuò)臺(tái)（輕微23塊、中等4塊、嚴(yán)重2塊）、填縫料損壞（輕微16塊）、磨損和露骨（輕微27塊）、紋裂或網(wǎng)裂和起皮（中等13塊）坑洞（2塊，不分等級(jí)）。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)路段混凝土破損狀況，計(jì)算出該路段的路面狀況指數(shù)（PCI）=83.0，評(píng)定等級(jí)為良；斷板率（DBL）=4.72%，評(píng)定等級(jí)為良。依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.1-2001）中關(guān)于路面狀況評(píng)定的有關(guān)規(guī)定：“若路面狀況指數(shù)或斷板率等級(jí)不一致，取較低等級(jí)。”故該檢測(cè)路段路面破損狀況評(píng)定等級(jí)為良。

5.2 路面結(jié)構(gòu)承載力檢測(cè)結(jié)果

該檢測(cè)路段共608塊混凝土板塊，彎沉檢測(cè)點(diǎn)共1216點(diǎn)，其中主點(diǎn)和副點(diǎn)各608個(gè)；主點(diǎn)彎沉平均值為13.92（0.01mm）。

5.2.1 混凝土板底脫空狀況

嚴(yán)重脫空（主點(diǎn)彎沉＞40）共24塊混凝土板，占總檢測(cè)板塊百分比為3.9%；脫空（40≥主點(diǎn)彎沉＞20）共18塊混凝土板，占總檢測(cè)板塊百分比為3.0%；未脫空（主點(diǎn)彎沉≤20）共566塊混凝土板，占總檢測(cè)板塊百分比為93.1%。

5.2.2 混凝土板塊傳荷能力等級(jí)

板塊接縫傳荷能力等級(jí)評(píng)為“優(yōu)良”共4塊板，占總檢測(cè)板塊百分比為0.7%；等級(jí)評(píng)為“中”共204塊板，占總檢測(cè)板塊百分比為33.6%；等級(jí)評(píng)為“次”共322塊板，占總檢測(cè)板塊百分比為54.6%；等級(jí)評(píng)為“差”共68塊板，占總檢測(cè)板塊百分比為11.2%。

5.2.3 混凝土板塊破損狀況等級(jí)

混凝土板塊破損狀況等級(jí)評(píng)定如表2所示。

混凝土板塊破損狀況評(píng)定表 表2

5.3 路面混凝土板塊厚度檢測(cè)結(jié)果

對(duì)檢測(cè)路段抽取混凝土板塊處鉆取混凝土面層及水泥穩(wěn)定碎石上基層芯樣，量測(cè)混凝土板塊芯樣厚度及水泥穩(wěn)定碎石上基層芯樣厚度，并檢測(cè)其芯樣強(qiáng)度（混凝土面層板塊芯樣檢測(cè)抗劈裂彎拉強(qiáng)度，水泥穩(wěn)定碎石上基層芯樣檢測(cè)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度），結(jié)果及評(píng)定如表3所示。

評(píng)定路段路面結(jié)構(gòu)層檢測(cè)評(píng)定匯總表 表3

6 有關(guān)說明與建議

①對(duì)主副點(diǎn)平均彎沉值在20～45(0.01mm)之間的板塊，建議更換破碎板、修補(bǔ)開裂板塊、脫空板灌漿，使處治后的路段代表彎沉值低于20（0.01mm）；平均彎沉值＞45(0.01mm)的板塊采取打裂或各種破碎技術(shù)將混凝土板打碎、壓實(shí)，然后加鋪補(bǔ)強(qiáng)層；

②對(duì)于主副點(diǎn)彎沉差≥6接縫傳荷能力不足的板塊采取壓漿填封，或增加傳力桿，或采取打裂工藝消除垂直、水平方向變形；

③對(duì)于板角主點(diǎn)彎沉≥40(0.01mm)嚴(yán)重脫空的板塊需要換板；板角主點(diǎn)彎沉40～20(0.01mm)之間脫空的板塊的需要壓漿；20～14(0.01mm)之間未脫空的板塊，根據(jù)具體情況決定措施，通常如果加鋪層包括基層，則可不壓漿；如果僅加鋪面層，則需要壓漿；

④隨著交通量的進(jìn)一步增長(zhǎng)，本檢測(cè)期至施工階段路面承載能力的弱化及板塊各類病害的持續(xù)惡化有可能呈上升趨勢(shì)；

⑤檢測(cè)位置的描述以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地編號(hào)（流水號(hào)）為準(zhǔn)，施工階段應(yīng)加強(qiáng)對(duì)板塊編號(hào)（用紅色油漆編寫在行車道外邊緣）的保護(hù)；

⑥改造施工之前，建議加強(qiáng)路面的日常養(yǎng)護(hù)，對(duì)病害嚴(yán)重板塊及時(shí)處理，保證通車安全性。

7 結(jié)語

道路混凝土路面板經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用及重荷載車輛的碾壓以及交通量的增長(zhǎng)，導(dǎo)致路面承載能力的弱化及板塊脫空、斷裂等各類病害，通過對(duì)道路混凝土面板的路況調(diào)查檢測(cè)為后期道路進(jìn)行改造設(shè)計(jì)及施工提供了技術(shù)依據(jù)。同時(shí)為保持道路交通的暢通，應(yīng)加強(qiáng)道路管控與日常養(yǎng)護(hù)，減少混凝土路面板的各類病害。