高速公路沥青路面病害研究与分析

2019-08-05张印

山西建筑 2019年13期

张印

(郑州华路兴公路科技有限公司，河南郑州 450000)

随着时间的推移，高速公路路面在各种因素(车辆荷载、气候环境、人为破坏等)作用下，路面承载能力、抗变形等各项性能指标逐步降低，例如路面会出现车辙、坑洞、波浪等各种形式的破坏。若不采取一定养护路面的措施，及时消除路面病害，将导致路面结构整体严重破坏，威胁来往行驶车辆的安全。而长期以来，在我国都是“重建设、轻养护”，使得大多路面都出现早期破坏，达不到运营要求，加重道路使用者的交通运行成本，造成了恶劣的社会影响。因此我们必须重视公路建成运营后的路面养护，预防和减少路面发生各种病害，从而保证高速公路行驶车辆的安全。

1 辽宁省高速公路沥青路面主要病害

由于路面损坏有多种原因，因此沥青路面损坏后会表现出多种多样的特征和形态。同一种肇因可能引起不同的损坏形态，同一种损坏形态也可由多种因素造成。例如超载，重复加载，水平荷载，温度作用，湿度变化，冰冻，设计，施工，材料，养护管理等都会对路面损害造成一定的影响。通过我省高速公路沥青路面的破坏模式，形态特征和损坏原因可以发现，其破坏现象主要表现为裂缝，车辙，沉陷，坑槽，壅包，波浪，泛油和松散等。这些破坏类型几乎涵盖了沥青路面的所有破坏类型——裂缝，松散，变形和其他四类。通常根据沥青路面的破损程度可以将裂缝类中的龟裂分为轻，中，重三个等级，其他的破损现象仅分为轻，重两级。

2 公路技术状况评价指标调查

搜集在阜锦高速公路路面维修工程之前五年内此段公路交通量数据进行处理和分析，从而寻求路面病害源头，并为据此制定相关路面维护方案提供数据支持。

由上述图1和图2可知，从2010年—2014年五年年平均日交通量逐年增长，且2014年增长率最大，增长幅度约为11.2%，前四年年增长率约为4%。当量轴载在2011年略有下降，总体呈现逐年增长的趋势，2011年—2012年增长幅度较大约33%，后三年增长趋势则较为平缓，但年增长率达到6%超过预测值。如图2所示为当量轴载的近五年内预测值和实际值，可知当量轴次到2014年时，实际当量轴载将远远超过当量轴载预测值，而累积当量轴载小于当量轴载预测值。

3 高速公路路面弯沉

在阜锦高速公路全路段进行路面弯沉测试时选用落锤式弯沉仪，检测位置主要是行车道，检测频率选取为18点/公里车道。而落锤式弯沉仪是较为先进的无损检测设备，通过冲击荷载来模拟车道上行车荷载，利用位移传感器进行高精度路面弯沉数据的采集。

我国对于路面养护规范是通过回弹弯沉值进行编订，而落锤式弯沉仪测得数据则是总弯沉值，因此根据图3建立回弹弯沉值fwd和总弯沉值bb之间的关系如下式：

bb=0.099 6×fwd-0.481 62

(1)

4 路面平整度，车辙调查

路面平整度和车辙的检测通常用自动检测车(YLPY-F)，用国际平整度指数来衡量阜锦高速公路路面平整状况如图4所示。

在所检测路面区间段内，平整度曲线整体呈现上升趋势，数值主要在1.5～4.0之间，在桩号168时平整度最大达到3.69，在桩号155时平整度最小达到1.66，在桩号150～168之间平整度变化幅度较平缓，在桩号168到桩号169变化幅度最大，增长率大约为58.21%。

5 路面抗滑调查

通过仪器SCRIM对路面抗滑性能进行检测，用路面横向力系数指标衡量。在公路上为了反映汽车行驶稳定性用横向力和竖向力这两个指标衡量，其中横向力指标不稳定，竖向力指标稳定；横向力在相同的情况下，当在高速公路上行驶车辆不同时，其对车辆稳定度就不一样，为了确保车辆在道路上行驶的稳定与安全，一般用横向力与竖向力的比值，即横向力系数来衡量，其表达式如式2所示。

SFC=(v2×R/g)±i

(2)

其中，SFC为横向力系数；v为车辆行驶速度，m/s；g为重力加速度；R为圆曲线半径；i为路面横坡度。