结合工程实例浅谈普通公路路面的维修改造
2019-09-10高明
高明
摘 要:国道G228丹东线(柏岚子至北鸦户咀段)一级/二级公路位于旅顺口区境内,路线大致为南北走向,南起柏岚子,北至北鸦户咀。本项目路段设计速度为60 km/h(部分困难路段限速40 km/h),其中,二级公路路段为双向两车道,路基宽度12.00米,路面宽度9.00米;一级公路路段为双向四车道,路基宽度24.50米,路面宽度23.00米。本文只对一级公路路段的路面现状及维修改造方案进行分析。
关键词:工程实例;公路路面;维修改造
一、现有路面状况
(一)管养历史
根据养护资料,现状道路一级公路路段于2007年建成通车,双向四车道,路面结构层厚度为62 cm,面层采用沥青混凝土,厚度为10 cm(4 cm中粒式SBS改性沥青混凝土面层+6 cm中粒式沥青混凝土下面层),基层采用水泥稳定碎石,厚度为52 cm(18 cm水泥稳定碎石上基层+18 cm水泥稳定碎石下基层+16 cm水泥稳定碎石底基层)。
(二)典型病害情况及原因分析
1.路面病害现状
根据检测车对本路段检测所得数据得出,4条车道的主要病害为龟、网裂及横、纵缝。
2.典型路面病害
根据现场调查得出,横向和纵向裂缝上行、下行均存在,横向裂缝大多贯穿半幅路面,裂缝宽度不等,最大的裂缝宽度大于10mm,部分纵向裂缝与横向裂缝贯穿;龟网裂缝上、下行车道占比最大,为本路段主要病害;坑槽、翻浆、松散病害不多,大部分翻浆、坑槽、松散病害与车辙、网裂等病害同时存在,部分横向裂缝处也存在类似病害,主要发生在行车道轮迹带上,部分坑糟、松散已连成一片,严重影响路面的行车安全性;车辙、拥包、推移等高温类病害上、下行方向均存在。这类病害发生的同时多伴有网裂、坑槽、松散等病害。
3.路面病害成因分析
本项目对病害处进行钻芯,取芯处均为横缝、网裂、沉陷、车辙处。
(1)裂缝
裂缝是本项目次要病害类型,从表观看:一般横向裂缝贯穿主、超车道,宽度大多大于3mm,且部分伴随支缝,再从芯样结构看,裂缝贯穿整个路面结构层,而临近裂缝位置骨架相对密实,由此判定:横向裂缝一般为基层反射裂缝。
纵向裂缝一般产生在主车道轮迹带,是荷载应力最为集中的位置,随着运营年限及重载车比例的不断增加,轮迹带处在荷载的反复作用下加上路面老化,抗疲劳的性能下降,其承载能力逐渐降低,进而产生纵向裂缝。
(2)龟裂、网裂
已取出的芯样碎裂,由此可以推断原路面面层之间粘结较差,整体强度降低,在车辆反复荷载下及水损害的作用下形成龟裂、网裂。
二、路面技术状况分析及评价
(一)路面使用性能指数PQI分析
路面使用性能指数PQI是评定路面优、劣的综合性指标,其指数的高低直接反应了路面的使用功能。
上行1车道路面使用性能指数(PQI)平均值为73.73,评价结果为中,其中优良率为24.78%,次差率为41.51%;上行2车道路面使用性能指数(PQI)平均值为81.70,评价结果为良,其中优良率为66.29%,次差率为0.00%;下行1车道路面使用性能指数(PQI)平均值为55.81,评价结果為差,其中优良率为0.00%,次差率为70.88%;下行2车道路面使用性能指数(PQI)平均值为78.86,评价结果为中,其中优良率为53.90%,次差率为24.78%。
(二)路面破损状况指数PCI分析
路面破损状况指数PCI是路面使用性能中的核心指数,其指数的高低直接反应了路面的病害数量及程度,为掌握全线的路面病害状况提供了科学的凭证。
一级公路(养护桩号K513+628-K514+435)
上行1车道路面损坏状况指数(PCI)平均值为45.97,评价结果为差,其中优良率为29.12%, 次差率为58.49%;上行2车道路面损坏状况指数(PCI)平均值为70.16,评价结果为中,其中优良率为53.90%, 次差率为46.10%;下行1车道路面损坏状况指数(PCI)平均值为45.97,评价结果为差,其中优良率为29.12%, 次差率为58.49%;下行2车道路面损坏状况指数(PCI)平均值为70.16,评价结果为中,其中优良率为53.90%, 次差率为46.10%。
(三)路面行驶质量指数RQI分析
路面行驶质量指数RQI是通过路面平整度指数来反路面服务水平的重要指标,其指数的高低直接反应了车辆行驶的舒适性及安全性。上行1车道路面损坏状况指数(RQI)平均值为85.13,评价结果为良;上行2车道路面损坏状况指数(RQI)平均值为92.41,评价结果为优;下行1车道路面损坏状况指数(RQI)平均值为53.49,评价结果为差;下行2车道路面损坏状况指数(RQI)平均值为86.81,评价结果为良。
(四)路面车辙指数RDI分析
上行1车道路面损坏状况指数(RDI)平均值为88.15,评价结果为良;上行2车道路面损坏状况指数(RDI)平均值为95.07,评价结果为优;下行1车道路面损坏状况指数(RDI)平均值为86.42,评价结果为良;下行2车道路面损坏状况指数(RDI)平均值为94.72,评价结果为优。
(五)路面结构强度指数PSSI分析
路面结构强度指数PSSI是通过路面结构强度系数SSI(路面设计弯沉值和实测代表弯沉值之比)来反映路面整体强度的重要指标,其指数的高低直接反应了路面的承载能力。上行车道路面结构强度指数(PSSI)为26.43,下行车道路面结构强度指数(PSSI)为22.41,均为差。
(六)设计路段综合评定
通过设计路段路面使用性能检测、路面强度检测、路面钻芯取样综合评定分析,路面病害主要以中重度横缝、纵缝和龟裂为主,路面损坏指标以差为主,路面平整度一般,路面强度指标以差为主,路面钻芯面层裂缝较多且贯穿上下面层,基层钻芯大部分已经破碎,说明病害路段路面面层、基层已经破坏,需对路面进行大修翻建或增高补强处理。
三、路面维修改造方案
由于路段处于街区,不宜增高补强,结合交通量调查资料通过弹性层状理论体系计算得出新建路面结构,维修方案如下:铣刨原路面层10 cm,挖除旧路54 cm,新建4 cm细粒式胶粉改性沥青混凝土表面层(AC-13C)+粘层沥青+5 cm厂拌热再生中粒式沥青混凝土中面层(AC-16C)+粘层沥青+7 cm粗粒式沥青混凝土下面层(AC-25C)+0.6 cm稀浆封层+透层沥青+16 cm水泥稳定碎石上基层(建议水泥剂量5%)+16 cm水泥稳定碎石下基层(建议水泥剂量5%)+16 cm厂拌冷再生水泥稳定碎石底基层(建议水泥剂量4%);硬路肩铣刨4 cm,清扫干净后撒布粘层沥青,摊铺 4 cm细粒式胶粉改性沥青混凝土面层(AC-13C)。
参考文献:
[1]边祥芹,黄晓霜,邓廷权.旧路路面维修改造方案比选探讨[J].山西建筑,2015,41(05):130-131.