沥青路面寿命后期沥青面层对结构强度的影响分析
2014-01-12张丰状
张丰状
(山西润途路桥有限公司,山西 太原 030012)
霍州至侯马一级公路(以下简称“霍侯一级公路”)是国道108在山西境内的重要一段,于1999年12月在原二级公路上拓宽改建而成。经过10余年的运营,沥青路面已出现大面积横裂、纵裂、龟裂、车辙、坑槽等多种病害[1],急需改造。设计过程中,受地方规划、城市建设等因素的影响,局部路段的标高不允许抬高或者仅允许少量抬高,因此,铣刨原沥青面层后重铺(加铺)路面结构层成为标高限制条件下一种可行的路面改造方案。但铣刨后的路面结构强度、模量衰减程度尚未可知,这为路面结构厚度设计及验算带来困扰。基于此,笔者以霍侯一级公路襄汾城区段沥青路面为试验路段,以弯沉检测数据为依据,分析了在沥青路面寿命后期沥青面层对路面结构强度的影响。
1 试验路段概况
襄汾城区段沥青路面为双向四车道一级公路,于1999年建成,经过13年的重载疲劳破坏作用,沥青面层出现大面积横裂、纵裂、龟裂、车辙、坑槽等病害,路面状况指数(PCI)仅为34.9,评定等级为差。选取试验路段桩号为 K911+100—K911+420,共320 m,路面结构为8 cm沥青混凝土+20 cm水稳砂砾+20 cm石灰土。
2 沥青面层铣刨前路面结构强度情况
沥青面层铣刨前,依据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60—2008)[2],采用FWD落锤式弯沉仪对试验路段进行弯沉检测,检测频率为每20 m一处。检测结果见表1,路面弯沉平均值为40.1(0.01 mm),代表值为 58.0(0.01 mm)。
表1 沥青面层铣刨前路面弯沉数据汇总表 0.01 mm
3 沥青面层铣刨后路面结构强度情况
待8 cm沥青面层铣刨后,再次对同一试验路段进行弯沉检测,检测频率仍为每20 m一处。检测结果见表2,路面弯沉平均值为42.5(0.01 mm),代表值为 60.7(0.01 mm)。
表2 沥青面层铣刨后路面弯沉数据汇总表 0.01 mm
4 沥青面层铣刨前后路面结构强度对比分析
将沥青面层铣刨前后的弯沉特征值列入表3,沥青面层铣刨后的弯沉平均值较铣刨前大6.0%,弯沉代表值较铣刨前大4.7%,铣刨前后弯沉非常接近,路面结构强度基本相同,可认为该试验路段沥青面层对结构强度的贡献基本为零,甚至起负面作用。
5 结语
以典型沥青路面寿命后期的试验路段为平台,对沥青面层铣刨前后的路面强度进行了检测,并对检测结果进行了数理统计和对比分析,研究结果表明,在沥青路面寿命后期,沥青面层对路面结构强度的贡献非常微弱,路面结构强度几乎全部由基层和底基层承担,路面改造设计过程中可忽略铣刨沥青面层对结构强度的影响。