省道工程老路路面检测与评价方法

【摘 要】对原有道路路面状况进行检测与评定是道路维修和改造升级的基础工作。本文以268省道东海段工程为依托，详细介绍了旧沥青路面和旧水泥路面状况检测和评定方法，可以为旧路的改造设计和管养提供依据。

【关键词】道路工程；路面检测；沥青路面；水泥路面；评价

一、工程概况

268省道东海段工程老路全长23km，路面结构形式分为沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，沥青混凝土路面为双向2车道，路面宽2×4.5m；水泥混凝土路面一般为双向2车道，路面宽2×4.5m，其中李埝乡镇区段为双向4车道，路面宽4米×3.5m。在重交通长期荷载作用下，268省道东海段沥青混凝土路面和水泥混凝土路面均出现了路面病害问题，有必要在对路面病害调查和评价的基础上，进行路面改造设计。为此，需要对该路段的路面破损调查、路面弯沉、路面结构形式、路面厚度、路面强度等项目进行调查和检测，并根据检测结果进行综合评价，用于指导路面的结构设计[1]。

根据老路路面结构形式及路面破损情况，按照检测评定技术要求选取了5段具有代表性路段进行检测。第1、3段为沥青混凝土路面，第2、4、5段为水泥混凝土路面，5段检测路段桩号分别为：K3+500～K4+000，K5+500～K6+000，K6+000～K6+500，K17+500～K18+000，K20+900～K21+400，选取的被检路段第1段为有轻微病害的路段，第2段为路面状况一般路段，第3段为病害较严重路段，第4段为轻微病害的路段，第5段为病害较严重路段。根据路面结构类型的不同，分别进行路面状况检测与评价。

二、旧沥青路面状况检测与评价

沥青路面状况检测通常从路面破损状况检测、路面弯沉检测和路面结构形式检测等三个方面进行[2]。沥青路面破损状况检测通常有人工调查和智能检测车检测两种，本次路面调查长度较短，采用人工调查法进行检测；路面弯沉检测有贝克曼梁法和落锤式弯沉仪法两种，本路段的弯沉检测采用5.4m贝克曼梁和标准轴载弯沉车进行检测；路面结构形式检测采用钻芯机钻取芯样，测试路面结构的厚度和结构类型[3]。

（一）沥青路面破损状况

《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）中，路面破损状况采用路面状况指数（PCI）进行评价，沥青路面状况指数由沥青路面破损率（DR）计算得出，根据路面破损状况将路面质量分为5个等级，路面损坏状况指数（PCI）的数值范围为0～100，其值越大，路况越好。依据路面破损状况调查得到的病害类型、轻重程度，计算路面损坏状况指数（PCI），计算结果见表1。

由表1可知，两段沥青混凝土路面破损率DR分别为23.58%和56.65%，PCI分别为44.8和20.9，路面状况等级分别为“次”和“差”，两段沥青混凝土路面病害情况严重，有必要及时修复和改造。

（二）沥青路面弯沉测试

本次弯沉检测采用标准轴载弯沉车和5.4m贝克曼梁检测，沥青砼路面弯沉检测为每20m测一断面（2点）。路面回弹弯沉代表值计算的保证率系数取为1.645，根据实测情况统计计算得到的各段落路面回弹弯沉结果，计算结果见表2。

表2的实测弯沉结果反映，原路面结构由于采用半刚性基层沥青面层结构组合，工程实际管养也比较及时到位，但道路在交通荷载作用下仍出现了许多病害问題，特别是部分区间路面破损严重，需要通过钻芯取样的方法来衡量路段结构内部的基层与面层结合情况、基层材料的完整情况等。

（三）沥青路面结构形式及取芯情况

依据调查要求，为了解路面结构层的形式及使用状况，对沥青砼路面分别选择路面外观为好、差的典型使用状况，进行分层钻芯取样，量取芯样厚度和评定路面厚度。

由表3可知，路面状况较好的路段，芯样的整体性较好，而路面病害处的芯样均存在破碎和松散的问题，整体性较差。

三、旧水泥混凝土路面状况检测与评价

旧水泥混凝土路面状况检测包括路面破损状况检测、路面弯沉检测、水泥混凝土面板接缝传荷能力、水泥砼板底脱空状况、路面厚度及结构形式检测、水泥混凝土路面弯拉强度等指标[4]。

（一）水泥路面破损状况

《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）中将水泥砼路面破损状况分为五个等级。依据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）的计算方法，采用路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）两项指标评定水泥混凝土路面破损状况，计算结果见表4。

由表4可见，经计算三段水泥混凝土路面破损率DR分别为6.85%、2.92%、53.98%，PCI分别为74.1、82.5、33.0，除K20+900～K21+400段路面状况较差，其它两段均为“良好”等级。

（二）水泥路面断板率

依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数，按断裂缝种类和严重程度的不同，采用不同的权系数进行修正后，确定该路段的断板率（DBL），以百分数表示。依据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）及现场调查得到的断裂类病害的板块数、断裂缝种类和严重程度的不同，采用不同的权系数计算水泥混凝土路面断板率DBL，并评定等级，水泥混凝土路面断板率的计算结果见表5。

由表5可知，三个路段的断板率分别为8.4%、6.5%、66%，K20+900～K21+400段断板率较高，评定等级为差。

（三）接缝传荷能力评定

水泥混凝土路面弯沉检测不只对检测路段水泥混凝土板块中心进行检测，另外选择一些有代表性的板块接缝，检测接缝板边弯沉量和弯沉差，以分析和评定板块接缝的传荷能力，弯沉测量每20m测一断面，每一断面单块板分别在四个角和中心处测试5个点。endprint

根据《公路混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）相关规定，旧水泥混凝土面板的接缝传荷能力采用弯沉测试法检测评定，水泥混凝土面层的接缝传荷能力分为4个等级。测定接缝传荷能力的试验荷载为标准轴载的一侧轮载（50kN），将荷载施加在邻近接缝的路面表面，实测接缝两侧边缘的弯沉值，计算接缝的传荷系数。本次现场弯沉检测选取了部分有代表性的板块进行检测，计算接缝传荷系数，对接缝传荷能力進行评定，典型桩号路面板接缝传荷能力测试结果见表6。

（四）板底脱空状况

根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2011）要求，板角弯沉超过20（0.01mm）的为脱空板，结合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006），要求板角弯沉平均值在20～45（0.01mm）时，对水泥混凝土板采用压浆等方式进行处理；板角平均弯沉大于45（0.01mm）时，采用打裂或各种破碎技术将板块破碎、压实或更换新水泥板块[5]。根据现场实测板角弯沉值，统计板块脱空情况，各路段脱空板的比例情况见表7。

对旧路破损严重路段，需要换板或者破碎旧水泥板块；对板块较好但弯沉稍大的水泥板块，可视情况采取换板或压浆的方式处理；对弯沉差较大的相邻板块，可采用压浆措施进行处理。

（五）水泥路面厚度及路面强度

采用HZ-20B多功能混凝土钻孔取芯机钻取芯样，分析结构层形式、成型情况，并对完整芯样进行了劈裂弯拉强度检测，路面面层厚度及水泥混凝土路面芯样劈裂强度见表8。

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）相关规定，面层厚度的标准值可根据钻孔芯样的量测高度按下式计算确定，旧混凝土面层弯拉强度的标准值可采用水泥混凝土芯样的劈裂试验结果计算确定，得到水泥混凝土路面面层厚度的标准值为219mm，弯拉强度标准值为4.41MPa。

四、结束语

准确、有效的路面状况检测数据是道路改造设计的前提，在道路改扩建工程设计前，必须进行原有路面状况的检测与评价工作。对于沥青路面的状况评价，主要从路面破碎状况、路面弯沉、路面结构层情况三个方面进行检测，而水泥混凝土路面的状况评价，通常包括路面破碎状况、断板率、接缝传荷能力、板底脱空和路面结构层等多个方面进行测试，有特殊需要的旧路路面状况评定可根据需求增加相应的检测指标。

参考文献：

[1] 陈春星. 公路路面检测技术[J]. 交通世界， 2017（15）：36-37.

[2] 李林兵. 公路工程沥青混凝土路面检测技术的研究[J]. 工程建设，2017，49（05）：92-94.

[3] 郭增宾. 国道227线大通段沥青路面检测病害原因分析[J]. 工程建设与设计， 2017，（13）：112-113.

[4] 牛晓霞， 展宏图， 许新权. 水泥砼路面典型损坏形成机理及检测评价研究[J]. 公路与汽运， 2017（01）：98-100.

[5] 李涛， 韩吉光， 张鹏. 某国道混凝土路面检测分析及旧路利用方案[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2017， 13（01）：25-28.

作者简介：

路见宇（1990.12—），江苏南京人，助理工程师，主要从事路桥工程的新技术研发及检测工作。endprint